社会经济状态对青少年大脑发育有着重要影响
作者: mints 编译 / 1153次阅读 时间: 2020年5月27日
标签: 社会经济状态
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卡罗林斯卡研究所的研究人员发表在PNAS杂志上的一项新的研究报告指出:独立于基因因素的环境和社会经济状况( socioeconomic status SES)对青少年的认知能力和大脑发育产生了重要的影响。这项研究表明,家庭环境的重要性,不仅体现在婴儿早期,而且在整个青春期也尤其重要。

遗传因素和社会经济状况不平等在教育成就中起着重要作用,两者都与大脑结构和认知的变化有关。然而,遗传学和SES是相互关联的,而且没有先前的研究独立评估它们的神经联系。

研究人员在551名青少年的纵向研究中使用了教育成就的多基因得分(EduYears-PGS 即,受教育年数胚胎植入前遗传学诊断,是一项单一的基因因素)和社会地位指数(SES)来梳理基因和环境与大脑发育和认知的关系。

受试者在14岁和19岁时接受了结构磁共振扫描。在这两个时间点,他们执行了三项工作记忆(working memory WM)任务。SES和EduYears-PGS具有相关性(r=0.27),且与脑结构和认知有共同和独立的关系。

具体来说,SES的降低与大脑皮质总面积的减少和工作记忆的降低有关。EduYears PGS也与大脑皮层总表面积有关,但除此之外,还与右侧顶叶区域表面积有关,该区域与非语言认知功能有关,包括数学、空间认知和WM。

研究发现社会经济状态(SES)而非EduYears-PGS,与14-19岁大脑皮层总表面积的变化有关。

这是首次证实EduYears-PGS与SES对认知功能和大脑发育的独立预测之间存在区域关联的研究。这表明,社会经济状态(SES)不平等,特别是父母教育,与大脑皮层发育的全球方面有关,并在青春期对大脑发育产生持续影响。

14岁的右侧顶叶内沟的表面积与EduYears PGS有关,同时社会经济状态限制了了全脑的影响。

Judd, N., Sauce, B., etal(2020). Cognitive and brain development is independently influenced by socioeconomic status and polygenic scores for educational attainment. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 202001228. Advance online publication. https://doi.org/10.1073/pnas.2001228117

卡罗琳斯卡研究所神经科学系博士生、该研究的第一作者Nicholas Judd和他的同事Bruno Sauce说:“之前争论的地方是——是否存在一些受到环境影响的特殊脑区,比如和长期记忆或语言有关的脑区。然而,我们已经能够证明,环境影响了整个大脑皮层,因此,一整套功能都受到了影响。”

遗传差异也会影响大脑结构,不仅影响大脑的总面积,还特别影响右顶叶的一个区域,这一区域对数学技能、推理和工作记忆都很重要。这是第一次发现某个特定的大脑区域与这一遗传指数有关。

研究人员于5年后再次调查了这些青少年,他们发现基因和环境都会影响青少年时期大脑发育。他们发现,虽然这些基因并不能对大脑的变化做出解释,但环境却能解释大脑发生的变化。然而,目前还不清楚是哪一方面的环境造成了这种情况。

卡罗琳斯卡研究所神经科学系认知神经科学教授Torkel Klingberg说:“有很多可能的解释,比如慢性压力、饮食或智力刺激,但这项研究显示了环境的重要性不仅仅是在儿童早期。寻找最重要的环境因素,以优化儿童和青少年的发展是一个未来的研究问题。”

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