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貧窮或影響嬰幼兒大腦發(fā)育
英國有部從1964年開始拍攝的成長型紀錄片《人生7年》,里面紀錄了十四個來自英國不同階層的七歲小孩,然后每7年回訪一次。里面的核心臺詞“Give me a child until he is seven, and I will give you the man”揭示了“三歲看小,七歲看老”的哲理(圖1),而這句哲理的依據(jù)更多是父母所處階層和家庭條件對孩子造成的終身影響??赐暾考o錄片,我們發(fā)現(xiàn)絕大部分人的人生狀態(tài)很難有實質(zhì)性改變,除去個別案例,富人的孩子仍是富人,窮人的孩子還是窮人。
 

圖1 英國紀錄片《人生7年》截圖(圖源:BBC紀錄片)
 
關(guān)于貧困對大腦發(fā)育的影響,科學(xué)家從未停止過探索。從上世紀60年代末,在危地馬拉農(nóng)村,研究人員向兒童家庭發(fā)放營養(yǎng)品,試圖以此厘清補充蛋白質(zhì)是否能減少兒童發(fā)育遲緩現(xiàn)象的發(fā)生。在巴西、秘魯、牙買加、菲律賓、肯尼亞和津巴布韋等地的研究表明,對于那些認知測試成績和學(xué)習(xí)成績較差的幼兒,家庭貧困這一重要因素難以忽視。2015年,尼爾森團隊和孟加拉國科研人員共同將達卡診所變成了最先進的實驗室,通過使用功能性近紅外光譜(fNIRS)傳感器,測試生活在不同經(jīng)濟條件下兒童大腦活動(圖2)。近年來,關(guān)于研究“貧窮對嬰幼兒大腦發(fā)育的影響”仍然從未停止,下面請跟小編一探究竟。
 

圖2 孟加拉國的兒童接受腦活動檢查(圖源:Nature Portfolio)
 
PNAS:經(jīng)濟寬裕
有助于嬰兒大腦發(fā)育
過去的觀察性研究已多次表明,家庭收入與孩子發(fā)育呈現(xiàn)相關(guān)性,而在最近的一項研究中,研究人員首次通過實驗發(fā)現(xiàn)貧窮影響孩子大腦發(fā)育的直接證據(jù)。2022年2月,美國的一項研究發(fā)現(xiàn)母親手里有錢有助于嬰兒的大腦發(fā)育。該項研究以題為“The impact of a poverty reduction intervention on infant brain activity”發(fā)表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)上(圖3)[1]。
 

圖3 研究成果(圖源:PNAS)
 
該項研究名為“寶寶的第一年”,試圖評估減貧干預(yù)對于嬰幼兒認知能力和情感發(fā)育的影響。研究人員在美國招募了1000名剛生育寶寶的低收入母親。在寶寶出生后的前四年,研究人員給這些來自紐約市、新奧爾良市、奧馬哈市或明尼阿波利斯/圣保羅市的媽媽隨機每月?lián)芸?33美元(約合人民幣2113元)或20美元(約合人民幣127元),他們可以用這些錢買任何東西,并且無任何附加條件。
 
根據(jù)嬰兒腦電圖數(shù)據(jù)顯示,那些收到高補助家庭的寶寶在 alpha、beta 和 gamma 波段比表現(xiàn)出更高的腦電圖功率。簡言之,獲得更多現(xiàn)金撥款的母親養(yǎng)育的寶寶比獲得撥款少的母親養(yǎng)育的寶寶大腦活動頻率更高,而大腦活動頻率會直接影響腦部認知發(fā)育水平。此前已有小型研究顯示,高頻率的大腦活動在高收入家庭的寶寶當(dāng)中更常見,這種高頻率大腦活動還與更高的語言水平、認知能力和人際情感得分相關(guān),而關(guān)于改變大腦活動能否轉(zhuǎn)化為認知發(fā)育改善還有待進一步研究。
 
Nature子刊:貧窮
影響孩子的認知水平
實際上,貧窮不僅帶來學(xué)習(xí)資源的匱乏,更有可能對孩子的大腦發(fā)育和認知水平造成深遠影響。多數(shù)研究顯示,生活貧困的兒童面臨更大的風(fēng)險,如健康、教育、營養(yǎng)狀況以及大腦認知等,并對成年后社會行為、認知能力和健康產(chǎn)生深遠的影響,同時社會經(jīng)濟劣勢與認知缺陷和社會情感發(fā)展受損有關(guān),其表現(xiàn)在晚年所患的疾病上。
 
2021年11月,發(fā)表在Molecular Psychiatry雜志上的一項研究發(fā)現(xiàn),低家庭收入水平可能會給兒童大腦發(fā)育帶來不利影響,尤其影響其認知水平。提高低收入家庭的父母支持和教育質(zhì)量或可抵消貧困所帶來的部分負面影響。該項研究成果題為“Associations of family income with cognition and brain structure in USA children: prevention implications”,發(fā)布在Nature子刊Molecular Psychiatry上(圖4)[2]。
 

圖4 研究成果(圖源:[2])
 
在這項研究中,研究人員通過量化社會經(jīng)濟因素、家庭環(huán)境和人口因素等因素,探索其對兒童認知和大腦結(jié)構(gòu)(皮層體積CV和皮層厚度CT)的影響,并在兩個獨立亞組中進行考察。具體因素包括如下:
 
1)社會經(jīng)濟因素:家庭收入、鉛暴露風(fēng)險、父母受教育程度、區(qū)域剝奪指數(shù);
2)家庭環(huán)境:是否獨生, 花在屏幕媒體活動上的時間;
3)人口因素:超重情況、性別、年齡。
 
注:區(qū)域剝奪指數(shù)是衡量社會資源缺失的指標(biāo),可理解為對貧困的更全面反映。
 
該研究的分析數(shù)據(jù)來自于大名鼎鼎的青少年大腦和認知發(fā)展研究(Adolescent Brain Cognitive Development Study,ABCD Study),研究為期10年,涉及全美21個數(shù)據(jù)收集點,追蹤分析和描繪個體發(fā)展與腦發(fā)育動態(tài)關(guān)系的縱向研究。最終納入了7784名兒童的數(shù)據(jù),并隨機平均分為研究組和驗證組2組,兩組基線水平相當(dāng)(圖5)。
 

圖5 研究組和驗證組基線特征(圖源:[2])
 
家庭收入與認知評分中的Fluid Composite和Crystallized Composite有著很強的線性關(guān)聯(lián),這與之前的研究一致。這表明語言能力可能特別容易受家庭貧困程度的影響,這可能是因為無法獲得高質(zhì)量的教育以及在日常生活中很少接觸更復(fù)雜的口頭和書面語言。此外,家庭收入低的兒童,其解決問題、思考和抽象推理能力可能會受到損害,這可能是由于很少接觸到促進此類技能發(fā)展的機會。
 
家庭收入與總皮質(zhì)體積(CV)相關(guān)性較強的部位為額上回、顳中回、眶前回和前扣帶回。而家庭收入與平均皮層厚度(CT)的關(guān)聯(lián)在感覺、默認模式網(wǎng)絡(luò)和語言區(qū)域最為顯著,這種模式與自主腦網(wǎng)絡(luò)非常接近(圖6)。

 圖6 家庭收入對CV和CT的影響(圖源:[2])
 
研究結(jié)果如下:
在社會經(jīng)濟地位因素中,家庭收入與認知和大腦發(fā)育具有最強的關(guān)聯(lián)性。
家庭收入對認知測試分數(shù)的個體間差異和總CV具有重復(fù)性影響,家庭收入與平均CT的關(guān)聯(lián)在感覺、默認模式網(wǎng)絡(luò)和語言區(qū)域最為顯著。
其他社會經(jīng)濟因素,如父母受教育程度、鉛暴露風(fēng)險、區(qū)域剝奪指數(shù)等都會對認知和大腦發(fā)育有一定影響,但他們的影響遠小于家庭收入。
 
綜上,該研究強調(diào)了貧窮不僅導(dǎo)致學(xué)習(xí)資源的匱乏,更有可能對孩子的大腦發(fā)育和認知水平造成深遠的影響。該研究對全球公共衛(wèi)生具有重大意義,為大眾敲響警鐘的同時,又強調(diào)了采取預(yù)防措施的重要性。采訪預(yù)防策略不僅對目標(biāo)兒童有益,而且具有跨代效應(yīng)。因為當(dāng)這部分兒童成為父母后,他們下一代的認知和心理健康也會有所改善。
PLOS ONE家庭貧困
影響嬰兒大腦發(fā)育速度
大量的研究指出,家庭貧窮的孩子在大腦結(jié)構(gòu)上與其他部位存在差別,而且其大腦發(fā)育軌跡也會不同。其實早在2013年11月,一項發(fā)表在PLOS ONE上題為“Family Poverty Affects the Rate of Human Infant Brain Growth”的研究就證實了這一點,研究發(fā)現(xiàn)貧窮確實會影響嬰兒的大腦發(fā)育速度。
 
研究人員對77位來自不同經(jīng)濟背景,年齡界于5個月至4歲的幼兒進行1-7次不等的MRI縱向掃描,使用幼兒大腦新型圖像處理算法分別檢查受試者的總灰質(zhì)、白質(zhì)和大腦體積(總灰質(zhì)和白質(zhì)的總和)以及額葉、頂葉、顳葉和枕葉的體積(圖7)。
 

圖7 生活貧困的孩子的大腦與普通人在海馬體(藍色)以及大腦前額葉(紅黃)的差別(圖源:[3])
 
注:灰質(zhì)位于腦部中央,從橫斷面看呈左右對稱的蝴蝶形,由各種神經(jīng)細胞組成,主要負責(zé)處理信息和執(zhí)行行動。白質(zhì)位于灰質(zhì)四周,由縱行的傳導(dǎo)神經(jīng)纖維組成,起傳遞神經(jīng)沖動的作用。
 
通過觀察和分析所得到的大腦測量數(shù)據(jù),評估貧困影響大腦發(fā)育的具體變化。結(jié)果如下:
 
來自低收入家庭的嬰兒灰質(zhì)含量較低,額葉、頂葉也發(fā)現(xiàn)類似差異。在白質(zhì)、顳葉體積或枕葉體積中尚未檢測到顯著差異;
大腦發(fā)育的差異隨著社會經(jīng)濟地位的不同而不同,來自低收入家庭的孩子在嬰兒期和幼兒期的成長軌跡較慢。腦組織中較小的體積與學(xué)齡前問題行為密切相關(guān)。
隨著年齡的增長,家庭的社會經(jīng)濟狀況與大腦灰質(zhì)的容量成正相關(guān)。
 
以上數(shù)據(jù)表明,低社會經(jīng)濟地位會影響人類嬰兒大腦發(fā)育的速度。來自低收入家庭的嬰兒、蹣跚學(xué)步的幼兒和學(xué)齡前兒童的大腦灰質(zhì)體積相似,但與中等和高收入家庭的嬰幼兒相比,他們的總灰質(zhì)體積較低。隨著年齡的增長,這種差異會逐步擴大。
 
孩子無法選擇自己的父母,其出生的家庭狀況也很難在短時間內(nèi)得到改善,但通過減貧干預(yù)或政策扶持是否真的能改變其大腦發(fā)育軌跡,提高其認知能力?我想這是科學(xué)界未來需要著重深入探索的領(lǐng)域。
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