對(duì)全球10億生活在貧困中的兒童和青少年來(lái)說(shuō),，貧窮剝奪的不僅僅是基本的物質(zhì)需求,。從創(chuàng)作交響樂(lè)到解微分方程，人類(lèi)的智慧都源自大腦這個(gè)“三磅重的奇跡”。然而,，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，貧窮很可能會(huì)妨礙大腦的正常發(fā)育。

撰文 |?金伯莉·諾布爾（Kimberly Noble）

翻譯|王軼楠李子逸甘霖

審校|劉嘉

在智商、閱讀和其他測(cè)試中,，來(lái)自貧窮家庭的孩子整體表現(xiàn)均不及同齡人。對(duì)他們來(lái)說(shuō),，從高中畢業(yè),、被大學(xué)錄取、獲得學(xué)位的難度更大,，而且成年后拿到的薪水更低,，也更容易失業(yè)。這些關(guān)聯(lián)并不令人感到驚奇,，大腦發(fā)育水平也僅僅是導(dǎo)致這些后果的眾多因素之一,。那么，貧窮究竟會(huì)對(duì)大腦發(fā)育產(chǎn)生怎樣的影響,？直到最近十年,，我們對(duì)此的看法仍然很模糊。

我的實(shí)驗(yàn)室同其他幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室一起,，開(kāi)始探討家庭的社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位（socioeconomic status，SES）——一種涵蓋收入,、受教育程度和職業(yè)聲望的衡量指標(biāo)——和兒童大腦健康之間的關(guān)系,。我們發(fā)現(xiàn)，兒童大腦在大小,、形狀以及實(shí)際功能上的差異與SES有關(guān),。

認(rèn)識(shí)到貧窮對(duì)大腦發(fā)育的潛在危害之后，我們想要找出一種簡(jiǎn)易可行的方法來(lái)減輕貧窮帶來(lái)的傷害,。為此,，我們計(jì)劃研究通過(guò)發(fā)放補(bǔ)貼來(lái)緩解家庭經(jīng)濟(jì)壓力對(duì)兒童大腦健康的影響。這是第一例探究適度提高收入是否有助于大腦發(fā)育的研究,。如果得到肯定的結(jié)論,，它將為我們清晰地指出一條從基礎(chǔ)腦科學(xué)通往公共政策的道路。

SES與大腦

當(dāng)我于15年前開(kāi)始這項(xiàng)研究時(shí),，我還只是一名賓夕法尼亞大學(xué)的研究生,。當(dāng)時(shí)，我的導(dǎo)師瑪莎·法拉（Martha Farah）想要了解貧窮是如何影響大腦早期發(fā)育的,。幸運(yùn)的是,，我成為了第一位挑戰(zhàn)這個(gè)問(wèn)題的學(xué)生。

我們的項(xiàng)目需要慎重選擇研究方法,。當(dāng)時(shí)最吸引人的技術(shù)是腦成像——通過(guò)功能強(qiáng)大的機(jī)器給大腦拍攝照片,，進(jìn)而揭示大腦的結(jié)構(gòu)和功能。腦成像技術(shù)的效果令人振奮，但它也是極其昂貴的：?jiǎn)未螔呙柰ǔＰ枰ㄙM(fèi)數(shù)百美元,，這還不包括支付給受試者和分析數(shù)據(jù)的研究助理的報(bào)酬,。

考慮到這是一個(gè)從未被研究過(guò)的問(wèn)題，我們決定尋找更加簡(jiǎn)易,、廉價(jià)的方法,，這樣我們就可以招募盡可能多的受試者。最終,，我們決定選擇一種直截了當(dāng)?shù)慕鉀Q方案：使用標(biāo)準(zhǔn)化的手段測(cè)定認(rèn)知能力,。與之前的研究不同，我們不再依賴(lài)廣義的成就指標(biāo),，如高中畢業(yè)率,，因?yàn)榇竽X中沒(méi)有哪個(gè)區(qū)域是負(fù)責(zé)高中畢業(yè)的。很多截然不同的大腦回路負(fù)責(zé)著各式各樣的認(rèn)知技能,，其中有許多技能對(duì)于學(xué)業(yè)和生活成就來(lái)說(shuō)都是十分重要的,。例如，如果有人大腦左半球的韋尼克區(qū)（Wernicke‘s area）出現(xiàn)損傷,，他們?cè)诶斫庹Z(yǔ)言時(shí)就會(huì)出現(xiàn)障礙,。同時(shí)，神經(jīng)影像學(xué)的研究也指出,，健康的人在傾聽(tīng)他人說(shuō)話時(shí)使用的也是該腦區(qū),。科學(xué)家由此推斷,，當(dāng)健康個(gè)體進(jìn)行一項(xiàng)需要傾聽(tīng)和理解語(yǔ)言的任務(wù)時(shí),，都會(huì)使用韋尼克區(qū)。這樣,，無(wú)需對(duì)所有人的腦部結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描,，我們同樣可以得出這條結(jié)論。

因此,，我們決定用成熟的心理測(cè)試方法評(píng)估兒童的語(yǔ)言能力,，不進(jìn)行腦部掃描。我們要研究的問(wèn)題是：SES差距與大腦功能的關(guān)系是怎樣的,？

我們招募了幾組家庭社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景不同的孩子作為受試者,，他們的年齡從學(xué)齡前到青春期不等。在試驗(yàn)中,，他們接受了一系列認(rèn)知測(cè)試,，以此檢測(cè)各部分大腦回路結(jié)構(gòu)的完整性。我們從多次試驗(yàn)中得出高度一致的結(jié)論,。總體來(lái)說(shuō),，家庭背景較貧窮的孩子往往在語(yǔ)言,、記憶力、自控力和專(zhuān)注力的測(cè)試中表現(xiàn)更差,。

另一方面,，對(duì)于我們以及其他從事類(lèi)似研究的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，確實(shí)需要更加先進(jìn)的腦成像技術(shù),，從而驗(yàn)證家庭SES是否影響到兒童參與高級(jí)認(rèn)知過(guò)程的核心腦區(qū)的形態(tài)和大小,。4個(gè)彼此獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)最近報(bào)告稱(chēng)，那些父母收入較高的孩子往往也有著更大的海馬體（一個(gè)位于大腦深處,，負(fù)責(zé)記憶編碼的結(jié)構(gòu)）,。而其他的一些研究則在關(guān)注貧窮對(duì)大腦皮層（由負(fù)責(zé)認(rèn)知加工過(guò)程的腦細(xì)胞組成的外側(cè)褶皺層）形態(tài)、大小的影響,。其中,，一些早期研究已經(jīng)檢驗(yàn)了SES與大腦皮層的體積之間是否存在關(guān)聯(lián)。

為了理解何謂大腦皮層體積,，大家可以想象眼前有一瓶湯罐頭,，我們通過(guò)測(cè)量罐頭的高度和底面積，將兩者相乘算出內(nèi)容物湯的體積,。在腦科學(xué)中,，大腦皮層的厚度相當(dāng)于罐頭的高度，而大腦皮層的表面積就相當(dāng)于罐頭的底面積,。兩者相乘,，就得到了大腦中的“湯”——大腦皮層的體積。

在測(cè)量皮層體積時(shí)必須格外小心,。因?yàn)橐粋€(gè)大的皮層表面積乘以一個(gè)小的皮層厚度，或者是大的皮層厚度乘以小的皮層表面積,，都有可能得到相同的皮層體積,，所以研究者很容易被誤導(dǎo)。皮層厚度隨著年齡增加而減小,，就好比是我們假想的湯罐頭被壓縮成金槍魚(yú)罐頭那么矮,；與此同時(shí)，皮層表面積卻隨著年齡增加而增大,，就好比我們開(kāi)始有一小罐番茄醬,，然后它的底面積慢慢增加，最終變得像湯罐頭一樣大,。

最近,，我們使用一套測(cè)量軟件，檢驗(yàn)了SES的差距是否會(huì)同時(shí)影響大腦皮層的表面積與厚度,。這是迄今為止關(guān)于該問(wèn)題規(guī)模最大的一項(xiàng)研究,，成果發(fā)表在2015年的《自然· 神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）期刊上。我們分析了來(lái)自全美10個(gè)地區(qū)的、擁有不同SES的1099名兒童和青少年的大腦結(jié)構(gòu),。我們發(fā)現(xiàn),，父母的受教育程度和家庭收入均與兒童大腦皮層的表面積相關(guān)。家庭年收入低于2.5萬(wàn)美元的兒童的皮層表面積比超過(guò)15萬(wàn)美元的兒童小6%,。這種相關(guān)性廣泛存在于大腦的眾多區(qū)域,，并尤為明顯地體現(xiàn)在一些負(fù)責(zé)語(yǔ)言加工、沖動(dòng)抑制及其他自我調(diào)節(jié)的腦區(qū)中,，而此前的研究已經(jīng)反復(fù)證實(shí),，這些能力受SES影響。

在這項(xiàng)研究中,，我們考慮了幾個(gè)關(guān)鍵變量,。首先，我們將每位受試者的遺傳背景,，即基因來(lái)自6個(gè)主要人群（非洲,、中亞、東亞,、歐洲,、美洲原住民和大洋洲）的比例作為種族因素加以控制。數(shù)據(jù)分析顯示,，我們發(fā)現(xiàn)的SES差異對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的影響與種族因素?zé)o關(guān),。

此外，我們還發(fā)現(xiàn)了巨大的個(gè)體差異,。例如,，一些來(lái)自貧窮家庭的兒童和青少年擁有更大的皮層表面積，而一些家庭條件優(yōu)越的孩子的皮層表面積卻更小,。這種情況類(lèi)似于性別和身高的關(guān)系：我們知道,，童年時(shí)，男孩一般比女孩長(zhǎng)得高,，但在每一間小學(xué)教室里,，都有一些女孩比一些男孩長(zhǎng)得高。同理,，雖然來(lái)自較高收入家庭的兒童往往擁有更大的皮層表面積,，但是我們的研究團(tuán)隊(duì)并不能根據(jù)家庭收入情況直接預(yù)測(cè)出某一個(gè)兒童的大腦皮層表面積。

家庭收入和大腦皮層表面積的相關(guān)性在收入最底層的人群中表現(xiàn)得最為明顯,，而在家庭收入較高的群體中卻趨于減弱,。換句話說(shuō)，在最貧窮的家庭中,，家庭收入差異對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的影響更大,。

在近期發(fā)表的另一項(xiàng)研究中,，我們探討了SES差異和皮層厚度之間的關(guān)系。一般而言,，皮層厚度會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而減小,。但是我們的研究表明，家庭的SES會(huì)對(duì)變化趨勢(shì)造成影響,。當(dāng)家庭SES較低時(shí),，兒童的大腦皮層厚度在早期往往急劇減小，進(jìn)入青春期后下降趨勢(shì)變緩,；而當(dāng)SES較高時(shí),，一直到青春期后期，皮層厚度隨年齡增長(zhǎng)而減小的趨勢(shì)都更加平緩,。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與其他實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果一致,，這表明，在一些情況下,，逆境可以加速腦的成熟,，使幼兒的大腦更快速地成長(zhǎng)。窮人家孩子的大腦皮層厚度快速減小,，這表明他們的大腦缺乏“可塑性”,，這種能力可以改變大腦結(jié)構(gòu)，從而與童年和青春期的學(xué)習(xí)相適應(yīng),。

當(dāng)然,，我們需要回答的最重要的問(wèn)題之一是，大腦結(jié)構(gòu)的差異是否會(huì)影響兒童的認(rèn)知能力,。我們的研究在一定程度上驗(yàn)證了此前的觀點(diǎn),，即家庭收入較高的兒童更能集中注意力、抑制不恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng),。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的塞思·波拉克（Seth Pollak）與麻省理工學(xué)院的約翰·加布里埃利（John Gabrieli）各自的研究也都表明,，大腦結(jié)構(gòu)（皮層體積或厚度）的差異或許可以解釋?zhuān)褪杖爰彝ケ尘暗那嗌倌陮W(xué)業(yè)成績(jī)?yōu)槭裁幢绕渌说?5%~44%。

此類(lèi)研究取得了引人注目的成果,，但它們?nèi)蕴幱谄鸩诫A段,，我們還需要繼續(xù)尋找究竟是什么導(dǎo)致了SES和大腦發(fā)育的關(guān)聯(lián),。是營(yíng)養(yǎng),、鄰居、學(xué)校質(zhì)量,、父母教養(yǎng)方式,、家庭壓力，還是這些因素的綜合作用,？我們是否可以確定,，所有的這些差異都可以用后天的經(jīng)歷加以解釋?zhuān)€是遺傳也在其中起到了作用,？

目前的研究很難直接回答這些問(wèn)題。不過(guò),，圣路易斯華盛頓大學(xué)的瓊·盧比（Joan Luby）團(tuán)隊(duì)的最新研究表明,，收入差距帶來(lái)的生活壓力和父母教養(yǎng)方式的不同，可以導(dǎo)致兒童大腦結(jié)構(gòu)出現(xiàn)差異,。在低收入家庭中,，父母給孩子的支持較少，孩子也更容易產(chǎn)生敵對(duì)心理,，這會(huì)導(dǎo)致負(fù)面結(jié)果——在該項(xiàng)研究中,，就是使得海馬體更小。而我們實(shí)驗(yàn)室則在考察,，長(zhǎng)期的壓力,、親子間語(yǔ)言交流的不足能否在一定程度上解釋這些發(fā)現(xiàn)。

另一個(gè)由來(lái)已久的問(wèn)題是：貧窮的孩子在人生早期所經(jīng)歷的困難是可以追根溯源到胚胎時(shí)期,，還是受到出生后家庭收入的影響,？我們團(tuán)隊(duì)在近期發(fā)現(xiàn)，嬰兒在出生后4天內(nèi)的腦功能與其父母的收入和受教育程度無(wú)關(guān),，這也就證實(shí)了,，SES通過(guò)后天經(jīng)歷來(lái)影響腦結(jié)構(gòu)的發(fā)育。但是這項(xiàng)結(jié)果仍有待更多研究的佐證,，因?yàn)槲覀冄芯恐械臉颖緝H包含了66個(gè)家庭,。值得一提的是，一些研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),，兒童在出生一年后才會(huì)出現(xiàn)顯著的大腦結(jié)構(gòu)和功能差異,。

總而言之，目前我們?nèi)詻](méi)有足夠的證據(jù)來(lái)解釋家庭,、社會(huì)地位和經(jīng)濟(jì)條件與兒童大腦發(fā)育之間的關(guān)系,。在今后的研究中，理清SES,、童年的早期經(jīng)歷與大腦發(fā)育之間的關(guān)系依然會(huì)是優(yōu)先考慮的方向,。

相關(guān)不等于因果

盡管已經(jīng)有大量研究為家庭收入與大腦發(fā)育之間的關(guān)系提供證據(jù)，然而一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題仍未得到解決,。人們常說(shuō)“相關(guān)性并不等于因果性”,，說(shuō)明了這一揮之不去的不確定因素：較低的大腦發(fā)育水平是由貧窮的家庭環(huán)境導(dǎo)致的，還是不同的成長(zhǎng)過(guò)程使得一些孩子在課業(yè)或未來(lái)的工作中步履維艱,？

神經(jīng)科學(xué)研究在因果關(guān)系問(wèn)題上始終保持沉默,。為了研究因果關(guān)系，我們需要運(yùn)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的黃金法則：隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),。其中,，隨機(jī)分配的“治療”組會(huì)接受某種干預(yù),，而同樣隨機(jī)分配的另一組則接受“對(duì)照”措施，這讓我們能夠判斷這種干預(yù)對(duì)大腦發(fā)育的影響,。

在此類(lèi)研究中,，研究人員需要找出能有效縮小SES差異的干預(yù)措施。已經(jīng)有一些基于學(xué)校和家庭的干預(yù)措施旨在減小兒童成績(jī)的差異,，例如開(kāi)端計(jì)劃（Head Start）,。事實(shí)證明，很多措施頗具成效,，然而這些干預(yù)措施常常面臨巨大的挑戰(zhàn)：高質(zhì)量的干預(yù)措施十分昂貴,，而且很難在更大范圍內(nèi)施行。此外,，它們常常會(huì)“漸隱消失”——當(dāng)兒童不再享受這一計(jì)劃的服務(wù)時(shí),，干預(yù)的積極影響便會(huì)隨著時(shí)間的推移而減弱。

鑒于這些困難,，我們決定考慮一種更為簡(jiǎn)易的干預(yù)措施,，它易于操作，并且擁有近乎完美的社會(huì)接納度,。我們的計(jì)劃是向家庭發(fā)放現(xiàn)金補(bǔ)貼,，并研究該舉措是否會(huì)影響兒童大腦發(fā)育。現(xiàn)金補(bǔ)貼與提供咨詢(xún),、兒童護(hù)理等其他服務(wù)不同,，它讓父母有可能為自己和子女作出他們心目中的最佳財(cái)務(wù)決策。在美國(guó)和發(fā)展中國(guó)家開(kāi)展的研究均表明,，直接的收入補(bǔ)貼或許是一種可行的方案,。提供基本收入保障的想法正在逐步受到認(rèn)可，一些慈善機(jī)構(gòu)及政府已開(kāi)展試點(diǎn),。

但時(shí)至今日,，沒(méi)有一項(xiàng)研究真正測(cè)定了收入補(bǔ)貼對(duì)于兒童大腦發(fā)育的影響。近日,，我們集結(jié)了來(lái)自社會(huì)科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的多位專(zhuān)家共同探討這一問(wèn)題,，包括加利福尼亞大學(xué)歐文分校的經(jīng)濟(jì)學(xué)家格雷格·鄧肯（Greg Duncan）、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的發(fā)育心理學(xué)家凱瑟琳·馬格努森（Katherine Magnuson）,、紐約大學(xué)的發(fā)育心理學(xué)家吉川裕和（Hirokazu Yoshikawa）和經(jīng)濟(jì)學(xué)家莉薩·熱納蒂安（Lisa Gennetian）,。我們正在籌措資金，用以開(kāi)展第一項(xiàng)旨在檢驗(yàn)扶貧和大腦發(fā)育之間因果關(guān)系的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),。盡管這一研究的前提假設(shè)簡(jiǎn)單明了,，但我們的目標(biāo)卻富有雄心,。我們計(jì)劃在一開(kāi)始招募1000位正好有孩子出生的美國(guó)低收入母親,，每個(gè)月隨機(jī)給她們333美元或20美元的補(bǔ)貼,。

如果在醫(yī)院剛生完孩子的母親同意參與這項(xiàng)研究，那么就會(huì)有一筆錢(qián)打到她們的借記卡上,。隨著研究的繼續(xù),，她們的借記卡每個(gè)月都會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入一筆錢(qián)。我們對(duì)于如何使用這些錢(qián)并沒(méi)有限制,。在孩子出生后的前3年,，我們會(huì)對(duì)家庭進(jìn)行跟蹤，進(jìn)而評(píng)估無(wú)條件的現(xiàn)金補(bǔ)貼是否會(huì)對(duì)兒童的認(rèn)知能力和大腦發(fā)育產(chǎn)生影響,。

我們也會(huì)仔細(xì)分析家庭生活的各個(gè)方面,，包括壓力、家庭關(guān)系的質(zhì)量以及父母如何用這筆錢(qián),。最近,，一項(xiàng)持續(xù)一年、包含30位低收入母親的初步研究表明,，我們的方法可行性很高,，借記卡能夠成為一種向母親提供補(bǔ)貼的可靠手段。盡管很多受試者之前從未用過(guò)借記卡,，但幾乎沒(méi)人在借記卡激活,、提現(xiàn)或POS機(jī)使用中遇到問(wèn)題。這給了我們足夠的信心,，我們相信這些手段可以擴(kuò)展到一項(xiàng)完整的研究,。

我們提出的假說(shuō)是，家庭收入的增加會(huì)給貧窮家庭帶來(lái)一連串的積極效應(yīng),。當(dāng)孩子們度過(guò)早期童年階段時(shí),，他們?cè)谝曈X(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其他關(guān)鍵的認(rèn)知技能上會(huì)有更好的發(fā)展,，和高收入家庭的孩子旗鼓相當(dāng),。

如果我們的假說(shuō)成立，那么,，我們的試驗(yàn)有可能會(huì)影響到社會(huì)政策的制定,，這些政策會(huì)影響上百萬(wàn)有孩子的貧窮家庭的生活。在我們看來(lái),，這些政策或許可以通過(guò)一種并不復(fù)雜的管理體制來(lái)落實(shí),。盡管收入可能并不是決定一個(gè)孩子發(fā)展軌跡的唯一因素，但從政策實(shí)施角度來(lái)看它卻是最容易改變的,。至少,，它可以成為促進(jìn)孩子大腦健康發(fā)育的“首付”。

作者簡(jiǎn)介：

金伯莉·諾布爾是哥倫比亞大學(xué)教育學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)副教授,，主要研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)差距對(duì)兒童認(rèn)知能力和大腦發(fā)育的影響,。