作者： 埃里克·W·多兰 2023 年 7 月 27 日认知科学,神经影像学


新研究发现，家庭收入与婴儿大脑活动及其在生命头两年的发育有关。具体来说，来自低收入家庭的婴儿在 2-3 个月大时大脑活动较低，但从 2-9 个月大时大脑活动增加得更快。新发现发表在《发育认知神经科学》杂志上。

为了更好地了解早期大脑发育，研究人员试图利用脑电图（EEG）数据进行全面的纵向研究，以调查社会经济地位与神经活动之间的关系。通过检查生命前两年不同频段的脑电图功率，研究人员旨在了解社会经济变量如何影响大脑发育，以及这些关联如何影响婴儿的认知和语言结果。


这些发现可能有助于更深入地了解早期经历对塑造大脑发育的重要性，并可能为支持来自不同社会经济背景的儿童的最佳大脑发育的干预措施提供信息。

“作为一名发育行为儿科医生，我亲眼目睹了早期对于发育的重要性，”该研究的作者、波士顿儿童医院主治医师、哈佛医学院儿科助理教授Carol L. Wilkinson ( @drcarolw ) 说。“了解早期环境如何影响大脑发育是提供有针对性的资源以确保儿童发挥最大潜力的第一步。”


为了进行这项研究，研究人员分析了两组婴儿的脑电图数据（一种测量大脑活动的非侵入性方法）。第一组是从为低收入家庭提供服务的初级保健中心招募的，第二组是从波士顿地区招募的，包括有和没有自闭症谱系障碍（ASD）家族风险的婴儿。

脑电图数据在多个时间点收集，从 2 或 3 个月大开始一直持续到 24 个月大。研究人员使用标准化发育评估来测量 24 个月大婴儿的认知和语言技能。


研究人员使用生长曲线模型分析了总共 161 名婴儿的脑电图数据，这使他们能够跟踪大脑活动随时间的变化。研究人员检查了脑电图数据中的不同频段，以了解不同的认知和行为状态与大脑发育之间的关系。

威尔金森和她的同事发现，所有婴儿的大脑活动在出生后的头两年都稳步增加。生长有两个时期：2至9个月期间大脑活动急剧增加，9至24个月期间大脑活动缓慢但持续增加。


家庭收入对婴儿的大脑活动有影响。与低收入家庭的婴儿相比，高收入家庭的婴儿在 2 至 3 个月大时的大脑活动更高。此外，来自低收入家庭的婴儿在 3 至 9 个月大时大脑活动增加得更快。家庭收入也与婴儿 24 个月时的语言和非语言发育有关。

“大脑在出生后的最初几年经历了巨大的变化，这种早期大脑发育为越来越复杂的认知技能奠定了基础，这些技能对于我们作为儿童、青少年和成年人的功能至关重要。我们发现家庭收入会影响婴儿的早期大脑活动（通过脑电图功率测量）以及该活动在 2-9 个月大期间的变化，”威尔金森告诉 PsyPost。

“具体来说，我们发现在我们测量的最小年龄（约 2-3 个月），来自低收入家庭的婴儿的脑电图功率较低。这表明收入减少对婴儿大脑发育的影响很早就发生了，产前和新生儿环境可能都发挥了作用。收入反映了婴儿环境中的许多其他因素，这些因素可能对大脑发育发挥更直接的作用，例如营养不良、住房、父母压力、接触毒素等等。”

研究人员不仅发现来自低收入家庭的婴儿在 2-3 个月大时的大脑活动较低，而且还观察到，与来自高收入家庭的婴儿相比，这些婴儿在 2 至 9 个月大时的大脑活动有更显着的增加家庭。

“我们还观察到，收入较低与 2 至 9 个月内权力变化较大有关。对此的一种可能的解释是“压力加速假说”，该假说认为早期的逆境和压力会导致大脑加速发育，”威尔金森解释道。

根据这一假设，大脑对压力和不利环境的反应可能会触发适应性机制，从而在生命的早期阶段推动大脑活动发生更快的变化。然而，值得注意的是，这只是一个理论解释，需要进一步的研究来充分理解这些关联背后的潜在机制。

“一个重要的警告是，‘低收入’可以代表婴儿环境中的许多不同事物，目前尚不清楚哪些相关因素直接影响早期大脑发育轨迹。为了向家庭提供有效的支持，我们必须更好地理解这一点，”威尔金森说。

“为此，我们需要针对家庭资源有限的婴儿进行更大规模的研究，以便我们能够确定在这些环境中哪些因素在大脑发育和发育结果中发挥最大作用。不幸的是，许多婴儿脑电图研究主要基于具有大学或以上教育水平的中高收入家庭的参与者。为了回答这些问题，我们需要更好地与家庭合作参与研究。这确实是我们正在努力做的事情。”

这项名为“生命头两年脑电图轨迹、家庭收入和认知能力之间的关联”的研究由 Carol L. Wilkinson、Lara J. Pierce、Georgios Sideridis、Mark Wade 和 Charles A. Nelson 撰写。