가정 형편이 좋지 않은 아이들은 학교의 많은 테스트에서 또래보다 성적이 나빴고, 전체 학업 성적과 사교성적은 또래보다 못하다.
사회학과 신경과학의 연구에 따르면, 좋지 않은 성장 환경은 아이들의 뇌의 크기, 모양, 기능에 악영향을 미칠 수 있으며, 그로 인해 미래의 교육과 업무에서 불리한 위치에 있게 된다.
빈곤이 뇌 발달에 미칠 수 있는 잠재적 영향으로 사람들은 이런 피해가 간단한 개입을 통해 역전될 수 있을지에 대해 생각하기 시작했다. 현재, 준비 중인 연구는 적당한 경제 보조금이 가난한 아이들의 뇌를 더 건강하게 만들 수 있는지를 탐구하기를 희망하고 있다.
1. 빈곤의 위험
빈곤은 어린이 뇌의 크기, 모양, 기능에 악영향을 미칠 수 있다. 빈곤이 뇌 발달에 영향을 미치는 구체적인 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았지만, 연구원들은 직접적인 수단을 통해 이런 영향을 줄이려고 노력해 왔으며, 빈곤한 가정에 보조금을 지급하려고 노력해 왔다. 전 세계 65,438+0 억이 빈곤 속에 사는 어린이와 청소년에게 빈곤 박탈은 기본적인 물질적 수요만이 아니다. 교향악을 쓰는 것부터 미적분 방정식을 푸는 것에 이르기까지 인간의 지혜는 뇌의' 3 파운드의 기적' 에서 나온다. 하지만 과학 연구에 따르면 가난은 뇌의 정상적인 발육을 방해할 가능성이 높다. IQ, 독서 등 시험에서 가난한 가정의 아이들은 대체로 또래보다 못하다. 그들에게는 고등학교를 졸업하고, 대학에 합격하고, 학위를 받는 것이 더 어렵고, 성인이 되면 받는 임금이 더 낮고, 실업이 더 쉽다. 이러한 연관은 놀라운 일이 아니며, 뇌 발육 수준은 이러한 결과를 초래하는 많은 요소 중 하나일 뿐이다. 그렇다면 빈곤은 뇌 발달에 어떤 영향을 미칠까요? 지난 10 년 동안, 이것에 대한 우리의 견해는 여전히 모호하다.
내 연구실은 다른 몇 개의 실험실과 함께 가정의 사회경제적 지위 (social-economic) 를 탐구하기 시작했다. Status, SES)-소득, 교육 수준, 직업적 명성을 포괄하는 측정지표와 아동의 뇌 건강 사이의 관계. 우리는 어린이 뇌의 크기, 모양, 실제 기능의 차이가 SES 와 관련이 있다는 것을 발견했다.
빈곤이 뇌 발달에 미칠 수 있는 잠재적 위험을 인식하고, 우리는 빈곤으로 인한 피해를 줄일 수 있는 간단하고 실행 가능한 방법을 찾고 싶다. 이를 위해, 우리는 보조금을 지급하는 방식을 통해 가정의 경제적 스트레스가 아이의 뇌 건강에 미치는 영향을 연구할 계획이다. 수입이 적당히 늘어나는 것이 뇌 발육에 도움이 되는지 알아보는 첫 번째 연구다. 만약 우리가 긍정적인 결론을 얻는다면, 그것은 기초뇌과학에서 공공정책으로의 길을 분명히 지적할 것이다.
제가 15 년 전에 이 연구를 시작했을 때, 저는 펜실베이니아 대학의 대학원생이었습니다. 제 멘토 마사 파라가 (마사? Farah) 빈곤이 초기 뇌 발달에 어떤 영향을 미치는지 알고 싶다. 다행히도, 나는 이 문제에 도전하는 첫 번째 학생이 되었다.
우리 프로젝트는 연구 방법을 신중하게 선택해야 한다. 당시 가장 매력적인 기술은 뇌 영상이었다. 강력한 기계를 통해 뇌의 사진을 찍어 뇌의 구조와 기능을 밝혀냈다. 뇌 영상 기술의 효과는 흥미진진하지만 매우 비싸다. 한 번의 스캔에는 보통 수백 달러가 소요되며, 피실험자와 분석 데이터에 대한 연구보조에게 지급하는 보수는 포함되지 않는다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
2. 가계 소득의 상관 관계
우리는 가능한 많은 피실험자를 모집하기 위해 더 간단하고 저렴한 방법을 찾기로 결정했다. 마지막으로, 우리는 표준화된 방법으로 인지능력을 측정하기로 결정했다. 이전 연구와 달리, 우리는 더 이상 고등학교 졸업률과 같은 광범위한 성취지표에 의존하지 않는다. 뇌의 어떤 지역도 고등학교 졸업을 담당하지 않기 때문이다. 다양한 뇌 회로는 다양한 인지 기술을 담당하며, 그 중 상당수는 학술과 생활의 성취에 매우 중요하다. 예를 들어, 뇌의 왼쪽 반구에 있는 베닉 지역이 손상되면 언어를 이해하는 데 어려움이 있을 수 있습니다. 한편, 신경영상학 연구에 따르면 건강한 사람은 다른 사람의 말을 들을 때 같은 뇌 영역을 사용한다고 한다. 과학자들은 건강한 개인이 언어를 듣고 이해해야 하는 임무를 수행할 때 베닉 지역을 사용한다고 추론한다.
우리는 뇌 스캔 대신 성숙한 심리검사로 아이의 언어능력을 평가하기로 했다. 우리가 연구해야 할 질문은: SES 격차와 뇌 기능의 관계는 무엇입니까?
우리는 학령기부터 사춘기까지 다양한 사회 경제적 배경을 가진 어린이들을 연구 대상으로 모집했습니다. 실험에서, 그들은 뇌의 각 부분의 회로 구조의 무결성을 테스트하기 위해 일련의 인지 테스트를 받았다. 우리는 많은 실험에서 매우 일치된 결론을 얻었다. 일반적으로 가정 배경이 좋지 않은 아이들은 언어, 기억, 자제력, 집중력 테스트에서 성적이 떨어지는 경우가 많다.
한편, 우리와 비슷한 연구에 종사하는 다른 팀에게는 가족 SES 가 어린이들이 고급 인지 과정에 참여하는 핵심 뇌 영역의 모양과 크기에 영향을 미치는지 확인하기 위한 고급 뇌 영상 기술이 필요합니다. 4 개의 독립된 연구팀은 최근 부모 소득이 높은 아이들이 종종 더 큰 해마체 (뇌 깊숙한 곳에 위치한 구조, 기억 코드를 담당하는 구조) 를 가지고 있다고 보고했다. 다른 연구는 빈곤이 대뇌피질 (인지 처리를 담당하는 뇌세포로 구성된 외부 접는 층) 의 모양과 크기에 미치는 영향에 초점을 맞추고 있다. 이 중 일부 초기 연구는 SES 와 대뇌피질 볼륨 사이에 연관성이 있는지 테스트했다.
피질 부피를 측정할 때는 조심해야 한다. 큰 피질 표면적에 작은 피질 두께를 곱하거나 큰 피질 두께에 작은 피질 표면적을 곱하면 모두 같은 피질 부피를 얻을 수 있기 때문에 연구자들은 쉽게 오도된다. 피질 두께는 연령에 따라 감소합니다. 이와 동시에 피질의 표면적은 나이가 들면서 커진다. 마치 우리가 케첩 한 캔을 갖기 시작한 것처럼 아래쪽 면적이 점점 커져 결국 탕통만큼 커졌다.
최근 우리는 SES 간격이 대뇌피질의 표면적과 두께에 동시에 영향을 미치는지 테스트하는 측정 소프트웨어 세트를 사용했습니다. 이것은 지금까지 이 문제에 대한 가장 큰 규모의 연구이다. 우리는 미국 1099 명의 다른 SES 의 어린이와 청소년의 뇌 구조를 분석했다. 우리는 부모의 교육 수준과 가계소득이 아이의 대뇌피질의 표면적과 관련이 있다는 것을 발견했다. 가구 연봉이 25,000 달러 미만인 어린이 대뇌피질 표면적은 654.38 달러+0 만 5 천 달러보다 6% 작다. 이러한 연관성은 뇌의 많은 영역, 특히 언어 처리, 충동 억제 및 기타 자기 조절을 담당하는 뇌 영역에서 광범위하게 존재한다. 이전 연구는 이러한 능력이 SES 의 영향을 받는다는 것을 반복적으로 증명했다.
무시할 수없는 개인차
우리는 몇 가지 핵심 변수를 고려했다. 우선, 우리는 각 피실험자의 유전적 배경을 고려했다. 데이터 분석에 따르면 SES 차이가 뇌 구조에 미치는 영향은 인종적 요인과 무관하다. 게다가, 우리는 엄청난 개인차를 발견했다. 예를 들어, 일부 가난한 가정은 어린이와 청소년의 대뇌피질 표면적이 크고, 일부 가정의 조건이 우수한 어린이는 대뇌피질 표면적이 작다. 고소득 가정에서 온 아이들은 종종 피질 표면적이 크지만, 우리 연구팀은 가계 수입에 따라 한 어린이의 피질 표면적을 직접 예측할 수는 없다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 가족명언)
가계소득과 대뇌피질 표면적의 상관관계는 최저소득팀에서 가장 두드러지지만 가계소득이 높은 그룹에서는 약화되는 추세다. 가장 가난한 가정에서는 가계소득의 차이가 뇌 구조에 더 큰 영향을 미친다는 얘기다.
또 다른 연구에서, 우리는 SES 차이와 피질 두께 사이의 관계에 대해 토론했다. 일반적으로 피질의 두께는 나이가 들수록 줄어든다. 그러나 우리의 연구에 따르면 가정 사회 경제적 지위가 이러한 변화 추세에 영향을 미칠 것으로 나타났다. 가족 SES 가 낮을 때, 어린이 대뇌피질의 두께는 초기에 급격히 감소하는 경향이 있고, 사춘기 이후 하락 추세는 둔화된다. 그러나 SES 가 높을 때 사춘기 후반까지 피질 두께가 연령에 따라 감소하는 추세가 더욱 평평해졌다.
이 발견은 어떤 경우에는 역경이 뇌의 성숙을 가속화하고 유아의 뇌가 더 빨리 자라게 한다는 것을 보여준다. 가난한 가정의 어린이 대뇌피질의 두께가 빠르게 떨어지는 것은 그들의 뇌에' 가소성' 이 부족하다는 것을 보여준다. 이런 가소성은 유아기와 사춘기 학습에 적응할 수 있도록 뇌 구조를 바꿀 수 있다.
물론, 우리가 대답해야 할 가장 중요한 질문 중 하나는 뇌 구조의 차이가 아이들의 인지능력에 영향을 미치는지 여부입니다. 우리는 가계소득이 높은 아이들이 주의력을 집중하고 부적절한 반응을 억제할 수 있다는 것을 발견했다. 뇌 구조 (피질 부피 또는 두께) 의 차이는 저소득층 가정 배경의 청소년 학업 성적이 다른 사람보다 낮은 이유를 설명할 수 있다. 이런 종류의 연구는 이미 주목할 만한 성과를 거두었지만, 그들은 여전히 초급 단계에 있으며, 우리는 무엇이 ses 와 뇌 발육의 관계를 초래했는지 계속 찾아내야 한다. 영양, 이웃, 학교의 질, 육아 방식, 가족 스트레스, 아니면 이런 요소들의 통합인가? 이러한 차이는 후천적인 경험으로 인한 것입니까, 아니면 유전으로 인한 것입니까?
현재의 연구는 이러한 질문에 직접 대답하기가 어렵습니다. 그러나 소득 격차로 인한 생활스트레스와 부모 양육 방식의 차이가 아이의 뇌 구조 차이를 초래할 수 있다는 연구도 있다. 저소득층 가정에서는 부모의 지원이 적고, 아이가 적개심을 일으키기 쉬우며, 이는 부정적인 결과를 초래할 수 있다. 이 연구에서는 해마체가 더 작다. 우리 실험실은 장기적인 스트레스와 부모와 자녀 간의 언어 교류가 어느 정도 이러한 발견을 해석할 수 있는지 조사하고 있다.
4. 상관관계는 인과성과 같지 않다
한 가지 오래된 질문이 있습니다. 가난한 어린이들이 초기 생활에서 겪은 어려움은 배아 시기로 거슬러 올라갈 수 있습니까, 아니면 출생 후 가계소득의 영향을 받을 수 있습니까? 최근 우리 팀은 아기가 태어난 지 4 일 만에 뇌 기능이 부모의 소득과 교육 수준과 무관하다는 사실을 밝혀냈으며, 이는 SES 가 후천적인 경험을 통해 뇌 구조의 발달에 영향을 미친다는 것을 증명했다. 그러나, 이 결과는 여전히 더 많은 연구가 필요하다. 왜냐하면 우리가 연구한 샘플에는 66 가구만 포함되어 있기 때문이다. 흥미롭게도, 한 연구팀이 발견한 바에 따르면, 어린이가 태어난 지 1 년 후 뇌 구조와 기능이 크게 다를 수 있습니다.
결론적으로, 현재 우리는 가족, 사회적 지위, 경제적 조건과 아동의 뇌 발달 사이의 관계를 설명할 충분한 증거가 없다. 미래의 연구에서 사회경제적 지위, 조기 아동 경험, 뇌 발달 사이의 관계를 밝히는 것이 여전히 우선적인 방향이 될 것이다. 많은 연구가 가계소득과 뇌 발달 사이의 관계에 대한 증거를 제공했지만, 중요한 문제는 아직 해결되지 않았다. 사람들은 종종 "상관 관계는 인과 관계가 아닙니다" 라고 말합니다. 이것은 이러한 느린 불확실성을 설명합니다. 즉, 가족 환경이 좋지 않아 뇌 발달 수준이 낮습니까, 아니면 성장 과정이 다르기 때문에 일부 어린이들이 학업이나 미래의 일에 어려움을 겪고 있습니까?
신경과학 연구는 인과 관계 문제에 대해 침묵을 지켰다. 인과 관계를 연구하기 위해서는 과학 실험의 황금률을 적용해야 한다: 무작위 통제 실험. 그 중에서도 무작위로 할당된' 치료' 그룹은 어떤 개입을 받고, 같은 무작위로 할당된 그룹은' 통제' 조치를 받게 되므로 이런 개입이 뇌 발달에 미치는 영향을 판단할 수 있다.
이런 연구에서 연구자들은 사회경제적 지위의 차이를 효과적으로 줄일 수 있는 개입 조치를 찾아야 한다. 많은 조치가 효과적이지만, 이러한 개입은 종종 큰 도전에 직면한다. 고품질의 개입은 매우 비싸고 더 넓은 범위에서 실시하기 어렵다는 것이다. 더욱이, 아이들은 종종 "점차 사라진다" 고 합니다. 즉, 어린이들이 이 프로그램의 서비스를 더 이상 즐기지 않을 때 개입의 긍정적인 영향은 시간이 지날수록 약해집니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 남녀명언)
이러한 어려움을 감안해서, 우리는 좀 더 간단한 개입 조치를 고려하기로 결정했다. 우리의 계획은 가족의 현금 보조금을 지급하여 이 조치가 아이의 뇌 발달에 영향을 미치는지 연구하는 것이다. 상담이나 보육 등 다른 서비스와 달리 현금 보조금으로 인해 부모는 자신과 자녀를 위해 최상의 재정적 결정을 내릴 수 있습니다. 기본소득보장을 제공하겠다는 생각이 점차 인정받고 있으며, 일부 자선단체와 정부는 이미 시범 프로그램을 시작했다.
그러나 지금까지 소득 보조금이 어린이 뇌 발달에 미치는 영향을 실제로 측정하는 연구는 없다. 우리는 빈곤 퇴치와 뇌 발달 사이의 인과 관계를 테스트하기 위해 첫 번째 무작위 통제 실험을 위해 자금을 모으고 있습니다. 이 연구의 전제는 간단하지만, 우리의 목표는 원대한 것이다. 처음에는 우연히 아이를 둔 저소득층 미국 어머니 65,438+0,000 명을 모집하여 매달 무작위로 333 달러 또는 20 달러의 보조금을 지급할 계획입니다. 만약 방금 병원에서 출산한 어머니가 이 연구에 참여하기로 동의한다면, 그 돈은 직불카드에 적립될 것이다. 연구가 계속됨에 따라, 그들의 직불카드는 매달 자동으로 돈을 이체한다. 우리는 이 돈을 어떻게 사용하는지에 제한이 없다. 아이가 태어난 지 3 년 전, 우리는 가족을 추적 조사한 후 무조건적인 현금 보조금이 아이의 인지능력과 뇌 발달에 영향을 미치는지 평가한다.
또한 스트레스, 가족 관계의 질, 부모가 그 돈을 어떻게 사용하는지를 포함하여 가정 생활의 모든 측면을 자세히 분석해 볼 것입니다. 최근 저소득층 어머니 30 명을 대상으로 한 1 년간의 예비 연구에 따르면, 우리의 접근 방식은 매우 실현 가능하며 직불 카드는 어머니에게 보조금을 제공하는 신뢰할 수 있는 수단이 될 수 있습니다.
우리가 제기한 가정은 가계소득의 증가가 가난한 가정에 일련의 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 아이들이 유아기를 넘길 때, 그들은 고소득 가정의 아이들과 비슷한 시각, 청각, 기타 중요한 인지 기술을 더 잘 발전시킬 수 있다. 만약 우리의 가설이 성립된다면, 우리의 실험은 사회 정책 제정에 영향을 미칠 수 있으며, 따라서 수백만 명의 아이들이 있는 가난한 가정의 생활에 영향을 미칠 수 있다. 우리가 보기에, 이러한 정책들은 간단한 관리 시스템을 통해 시행될 수 있다. 수입이 한 아이의 발전 궤적을 결정하는 유일한 요소는 아닐 수도 있지만 정책 집행의 관점에서 볼 때 가장 쉽게 바뀔 수 있다. 적어도 아이의 뇌의 건강한 발육을 촉진하는' 선불금' 으로 쓸 수 있다.