Как экономические факторы влияют на развивающийся мозг? Недавнее исследование проливает свет на этот вопрос, предоставляя доказательства того, что более низкий семейный доход связан с изменениями в связях мозга у детей в возрасте от 9 до 11 лет.
В частности, у детей из семей с низким доходом наблюдается снижение связности в определенных областях мозга, связанных с блужданием ума и памятью. Эти результаты проливают свет на связь между социально-экономическим статусом и когнитивным развитием, предполагая, что экономические трудности могут повлиять на функциональную архитектуру мозга.
В 2020 году бедность затронула жизнь 37 миллионов американцев, непропорционально затронув семьи с одним родителем, людей с ограниченными возможностями и детей. Поскольку предыдущие исследования показали, как бедность может тормозить когнитивные способности и успеваемость в школе, отчасти из-за таких факторов, как недоедание и менее благоприятная домашняя среда, возникла острая необходимость глубже понять, как экономические ограничения влияют на развитие и функционирование мозга.
«Мы хотим понять, как семейный доход влияет на структуру связей мозга и когнитивные способности, потому что это может помочь нам устранить неравенство в когнитивном развитии среди детей из разных социально-экономических слоев», — сказал автор исследования Дардо Томази, старший научный сотрудник и физик МРТ в Национальном институте злоупотребления алкоголем и алкоголизма. «Изучая, как такие факторы, как семейный доход, влияют на работу мозга и на то, насколько хорошо дети учатся и думают, мы можем определить способы поддержки детей, которые могут оказаться в невыгодном положении из-за своего экономического положения. Эти знания могут стать основой для политики и мер, направленных на предоставление всем детям равных возможностей для полной реализации своего потенциала, независимо от финансового положения их семьи».
В ходе исследования были проанализированы данные 8739 детей, участвовавших в исследовании «Когнитивное развитие мозга подростков» (ABCD), одном из наиболее полных исследований развития детей в Соединенных Штатах. Они сосредоточились на детях, свободно владеющих английским языком и не имеющих медицинских, неврологических или когнитивных проблем, которые могли бы исказить результаты.
Исследователи использовали данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) в состоянии покоя для анализа связей головного мозга детей. Анализ был сосредоточен на измерении глобальной плотности функциональных связей (gFCD) — показателя, который количественно определяет степень связи или связи между различными областями мозга.
У детей из семей с низким доходом наблюдалось снижение связности в областях мозга, известных как сеть режима по умолчанию (DMN), а также в нижней и верхней теменной коре и заднем мозжечке. DMN особенно важен, поскольку он участвует во внутреннем мышлении, памяти и самореферентном мышлении – важнейших компонентах когнитивной функции.
С другой стороны, у этих детей наблюдалась повышенная связность в областях, связанных с сенсорной и моторной обработкой, а также в определенных подкорковых областях. Этот сдвиг в моделях взаимодействия предполагает реорганизацию нейронных приоритетов, возможно, в качестве адаптации к социально-экономической среде детей.
Исследователи также проанализировали данные когнитивных тестов, которые оценивали ряд способностей, включая скорость обработки информации, рабочую память, память на последовательности, внимание и языковые навыки. Они обнаружили, что дети из семей с более высоким доходом в среднем показали лучшие результаты по этим когнитивным тестам, чем их сверстники с низким доходом.
Важно отметить, что исследователи обнаружили, что когнитивные способности частично опосредуют влияние семейного дохода на структуру связей мозга. В частности, более низкие когнитивные способности, связанные с более низким доходом семьи, способствуют снижению связности внутри DMN. Это говорит о том, что неблагоприятное воздействие более низкого социально-экономического статуса на когнитивные функции может быть связано с изменениями в функциональных связях мозга, особенно в областях, важных для высокоуровневой когнитивной обработки и интеграции информации.
«Мы были удивлены влиянием семейного дохода на функциональные связи областей мозга, участвующих в мультимодальной интеграции (режим по умолчанию и дорзальные сети внимания), которые необходимы для когнитивных функций», — рассказал Томази. «Семьи с более высоким доходом часто имеют больший доступ к образовательным ресурсам, культурным мероприятиям и стимулирующей среде. Этот опыт может способствовать когнитивному развитию и сетевым связям за счет увеличения воздействия разнообразных стимулов и возможностей для обучения».
«Вывод из этого исследования заключается в том, что семейный доход может оказать существенное влияние на то, как развивается мозг ребенка и насколько хорошо он справляется с когнитивными задачами. Понимание этой связи подчеркивает важность предоставления поддержки и ресурсов детям из семей с низкими доходами, чтобы гарантировать им те же возможности для здорового развития мозга и академических успехов, что и их сверстники из семей с более высокими доходами. Кроме того, это подчеркивает необходимость социальных усилий по устранению социально-экономического неравенства и созданию условий, в которых все дети могут процветать, независимо от финансового положения их семьи».
Исследование дает важную информацию о взаимосвязи между семейным доходом, связями мозга и когнитивными способностями у детей. Но перекрестный характер исследования, основанного на исходных данных исследования ABCD, означает, что причинно-следственная связь не может быть установлена, а направленность наблюдаемых эффектов остается неопределенной.
«Корреляционный характер исследования не учитывал другие факторы (например, генетику, стиль воспитания, окружающую среду), которые могут способствовать взаимосвязи между семейным доходом и связями мозга», — отметил Томази. «Наше исследование было сосредоточено в первую очередь на семейном доходе как показателе социально-экономического статуса, но другие аспекты социально-экономического положения (например, бедность в районе, доступ к здравоохранению) также могут влиять на развитие мозга и познавательные способности».
В дальнейшем одна из долгосрочных целей этого направления исследований — использовать продольные данные исследования ABCD, чтобы проследить эволюцию паттернов связей мозга во время развития. Эта долгосрочная цель устраняет некоторые ограничения текущих исследований, позволяя изучить направление эффектов с течением времени.
«Мы намерены использовать продольный аспект исследования ABCD, чтобы изучить влияние семейного дохода на структуру связей мозга с детства до раннего взросления», — сказал Томази.
PSYPost
