Science: один фактор особенно влияет на развитие мозга ребенка

Фото из открытых источников

На протяжении десятилетий ученые искали в складках и гребнях головного мозга хоть какие-то физические следы интеллекта. Результаты оставались неизменно противоречивыми. Новое исследование предполагает, что они, возможно, всё это время изучали не то, что нужно. Результаты были опубликованы в журнале Science.

То, что в более ранних исследованиях рассматривалось как отличительная черта IQ, на самом деле могло быть отпечатком жизненных обстоятельств ребенка, проявляющимся в усталости и стрессе.

Исследователи уже давно используют исследования ассоциаций по всему мозгу, чтобы связать физические особенности мозга с такими характеристиками, как IQ, психическое здоровье или поведение.

В этих исследованиях для сопоставления структуры и функций головного мозга с когнитивными или поведенческими показателями используются данные МРТ-сканирования.

Однако большая часть этих исследований игнорировала окружающую среду ребенка. В них редко задавался вопрос о том, как бедность, ресурсы района или повседневная жизнь могут влиять на развитие мозга.

Команда из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (WashU Medicine) решила расширить перспективу.

Исследователи изучили сотни биологических, психологических, социальных и экологических факторов, связанных с развитием ребенка.

Когда все факторы сравнивались на равных условиях, один из них выделился среди остальных. Финансовое положение семьи и ресурсы района, в котором живет ребенок, показали наиболее сильную связь с развитием мозга.

Социально-экономические факторы объясняют около 16% вариабельности функций мозга у детей. Это значительно больше, чем IQ, стиль воспитания или история болезни.

«Мы поставили перед собой задачу сравнить сотни факторов, влияющих на развивающийся мозг, в равных условиях, и впервые в таком масштабе показали, что социально-экономические условия оставляют самый глубокий след среди всех рассмотренных нами факторов», — сказал соавтор исследования Нико У. Дозенбах.

Исследователи изучили снимки мозга почти 12 000 детей в возрасте от девяти до десяти лет. Данные были получены в рамках финансируемого Национальными институтами здравоохранения США исследования когнитивного развития мозга у подростков (Adolescent Brain Cognitive Development Study), долгосрочного национального проекта, отслеживающего рост мозга и здоровье детей.

В общей сложности команда сопоставила 649 переменных по 12 категориям. Эти категории охватывали широкий спектр факторов, от времени, проведенного за экраном, и сна до демографических данных, воспитания детей, физического здоровья и употребления психоактивных веществ.

Наиболее сильная ассоциация в мозге была связана с возможностями, которые предоставлял ребенок в зависимости от его почтового индекса. Семейный доход, наличие собственного жилья, уровень бедности в регионе и доступ к транспорту — все это имело значение.

Из 40 переменных, наиболее тесно связанных с функциями мозга, 37 относятся к социально-экономическому признаку. Из 40 переменных, наиболее тесно связанных со структурой мозга, 35 относятся к социально-экономическому признаку.

«Я стал называть это „слоном в голове“», — сказал соавтор исследования Скотт Марек из Института радиологии Маллинкродта при медицинском центре Вашингтонского университета. «Я думал, что социально-экономические возможности будут иметь значение, но не думал, что настолько большое. Это просто затмило все остальное».

Эта закономерность имела неожиданный смысл. Области мозга, на которые повлияли социально-экономические факторы, совпали с областями, наиболее чувствительными к сну и стрессу. Это совпадение указывало не только на природные способности. Мозг ребенка из неблагополучной семьи не выглядел менее способным. Он выглядел уставшим и измотанным.

«Мозг ребенка из малообеспеченной семьи выглядит так же, как мозг ребенка из обеспеченной семьи, который страдал от недосыпа и стресса», — сказал Дозенбах. «Это не значит, что мозг стал менее умным. Похоже, он устал и испытывает стресс. Хорошо, что и сон, и стресс поддаются коррекции. Если мы сможем найти способ улучшить сон и снизить уровень стресса у детей из семей с ограниченными социально-экономическими возможностями, мы, возможно, сможем уменьшить различия в развитии мозга, связанные с социально-экономическим положением».

Результаты исследования показывают, что социально-экономические трудности косвенно влияют на мозг. Они передаются через повседневные проблемы, такие как нарушения сна и постоянный стресс.

Этот путь важен, потому что и то, и другое можно изменить. В отличие от неизменных черт характера, сон и стресс поддаются поддержке и вмешательству.

Социально-экономический сигнал концентрируется в двигательных и сенсорных областях головного мозга. Эти области изменяются в зависимости от ежедневных изменений в состоянии покоя и напряжения.

Области мозга, связанные с мышлением и решением проблем, остались практически нетронутыми. Социально-экономические условия, по-видимому, воздействовали скорее на системы движения и телесных ощущений, чем на центры мышления в головном мозге.

Эти взаимосвязи сохранялись и в других демографических группах. Пол и раса не объясняли связь между социально-экономическим статусом и работой мозга.

Затем исследование перешло к давней загадке. Ученые годами искали признаки интеллекта в форме и составе мозга. Более ранние исследования, связывавшие IQ с такими характеристиками, как толщина коры головного мозга, возможно, отражали скорее социально-экономические факторы. Социальные научные исследования давно показали, что показатели IQ растут с увеличением социального статуса.

Когда команда исследователей внесла поправки на социально-экономический статус, связь между мозгом и IQ в основном исчезла. Примерно 70% этих связей потеряли статистическую значимость.

Во втором эксперименте исследователи изучили только детей из семей с высоким социально-экономическим статусом. В этой группе IQ не показал никакой корреляции со структурой или функциями мозга.

«Если мы посмотрим на снимки мозга детей, мы сможем определить, насколько обеспечена их семья, сколько они спят и проводят времени за экраном, но мы не сможем определить их IQ, по крайней мере, после корректировки с учетом социально-экономического положения», — сказал Марек. «Это говорит мне о том, что IQ не имеет нейробиологических корней. Окружающая среда формирует мозг детей таким образом, что это ошибочно интерпретируется как отражение IQ, тогда как на самом деле это всего лишь отражение стресса и недосыпания. Это те вещи, на которые мы можем повлиять, чтобы улучшить здоровье мозга детей».

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний