不平等与儿童大脑连接的差异有关

一项新的大型研究表明，在社会经济条件较差的家庭中成长可能会对儿童的大脑发育产生持久的影响。

研究发现，与来自更优越家庭和社区的孩子相比，来自资源较少家庭的孩子在小学高年级时，大脑许多区域和网络之间的连接模式不同。

密歇根大学两位神经学家领导的新研究表明，在这项研究中，有一个社会经济因素比其他因素对大脑发育更重要，那就是孩子的父母受教育的年数发育认知神经科学．

但随着研究人员深入研究，他们发现，父母获得的文凭或学位的数量并不是造成差异的唯一因素大脑的连接．他们还发现了育儿活动的作用，比如和孩子们一起阅读，和他们讨论想法，带他们去博物馆，或其他丰富认知的活动。

这项新研究借鉴了大脑扫描以及来自全国5800多名不同背景的青少年的行为数据。这是迄今为止最大规模的关于社会经济因素如何影响儿童“功能连接体”的研究，“功能连接体”是指大脑数百个区域之间相互连接的地图。

这也可能与公共政策有关。按照标准定义，七分之一的美国儿童生活在贫困中，一半的儿童有资格享受免费或减少的学校午餐。

“我们需要更好地理解社会和经济不平等是如何在孩子成长和发育的过程中塑造他们的大脑的，我们的研究结果指出了父母的教育水平和他们在家里提供的丰富教育的关键作用，”该研究的主要作者、密歇根大学精神病学和哲学教授钱德拉·斯里帕达(Chandra Sripada)医学博士、博士说。“由于我们的样本量和‘全脑’分析方法，我们觉得这项研究的结果比以前的工作更可靠，以前的工作往往是一次观察几十个孩子和一小部分大脑区域。”

扫描和社会经济学

这项大规模的研究是由国家ABCD研究项目促成的，该项目在全国22个地点招募了11000多名儿童，其中包括通过密歇根大学精神病学和成瘾中心参与的数百名儿童。这项新研究基于其中一半以上的数据，包括使用功能性磁共振成像(fMRI)进行的脑部扫描。

当孩子们只是躺在扫描仪上，而没有被要求做任何事情时，这些扫描测量了他们的大脑活动。这种静息状态可以让神经科学家看到大脑不同区域之间的通信水平，沿着从出生前一直发展到童年和青春期的功能连接。

斯里帕达和他的同事，包括资深作者、精神病学教授玛丽·海茨格博士，通过三种方式分析了数据——整个大脑、大脑内所有主要网络和所有个体大脑连接——以确保他们的发现尽可能可靠。

该团队使用机器学习来“教”一台计算机，试图预测一个孩子的社会经济资源水平，完全基于相互联系的模式大脑区域．他们表明，计算机学习到的模式可以推广到计算机以前没有“见过”的新儿童群体。这项分析显示，不同社会经济背景的儿童大脑连接模式存在很大差异。

研究人员考察了一个孩子家庭的整体社会经济资源的综合指标，综合了父母教育、家庭收入和社区资源水平的指标。此外，研究人员还考察了这三个社会经济因素各自的独特贡献。

这就是父母教育成为与大脑连接变化最相关的因素的原因。

“家庭社会经济资源对功能连接的影响大量分布在年轻人的大脑中，”斯里帕达说。“我们没有看到影响在一个离散的位置或特定的大脑回路的定位。相反，有一些相对微小的效应分布在整个大脑中，尽管当这些个体效应聚集在一起时，它们构成了一个强大的、可靠的检测信号。”

他指出，这反映了对从精神分裂症到糖尿病等疾病所涉及的基因的不断发展的理解，在这些疾病中，许多基因的微小影响结合起来形成了整体的图景。

重要的是父母的教育或育儿活动吗?

对于3223名儿童，研究人员能够分析额外的数据，以探索哪些因素可能有助于解释为什么父母的教育与儿童大脑连接模式的差异有关。

他们发现，受教育程度较高的父母参与更多的家庭充实活动，这些孩子在认知功能测试中得分更高，在学校的成绩也更好。

海茨格说:“基于这些结果，我们认为父母的教育可能是更复杂的途径的重要组成部分，通过这种途径，社会经济差异进入‘皮下’并塑造发育中的大脑。”“随着ABCD长期研究的数据不断获得，我们期待着探索不同因素如何影响身心健康、药物和酒精的使用等。”

斯里帕达说，他希望新的发现将有助于解决神经科学领域的“重现性危机”，在这种危机中，研究人员检查非常小的样本，他们的结果不会在后续的小型研究中重现。他希望从大型研究中得到的可靠、可靠的结果将增加人们对神经科学的信任，并使这些发现更有可能被用于为社会和政策问题提供信息。