Бедность плохо влияет на форму, размер и особенности работы детского мозга.

Удается ли предотвратить такое вредное воздействие с помощью

денежных пособий для родителей?

Кимберли Нобл

Перевод: М.С. Багоцкая

                                        

Введение

Около миллиарда детей и подростков растут в бедности. Помимо того что они лишены возможности удовлетворять базовые материальные потребности, бедность значительно повышает риск того, что детский мозг не пройдет необходимые этапы нормального развития, которые нужны ему, чтобы превратиться в чудесные полтора килограмма, способные к интеллектуальным подвигам вроде сочинения симфоний или решения дифференциальных уравнений.

Дети, живущие в нищете, по сравнению с более благополучными сверстниками обычно хуже выполняют задания при проверке навыков чтения, определении IQ и прохождении других тестов. Они с меньшей вероятностью окончат среднюю школу, поступят в колледж и получат научную степень, с большей вероятностью будут бедными и безработными, когда вырастут. Такая закономерность давно известна, и развитие мозга здесь — всего лишь один из многих факторов. Тем не менее до недавнего времени мы имели лишь смутное представление о том, как на самом деле нищета влияет на развивающийся мозг.

В моей лаборатории, так же как и в некоторых других, началось изучение взаимосвязи между социально-экономическим статусом семьи (СЭС), то есть доходом, образованием родителей, престижностью их профессии и состоянием мозга ребенка. Мы обнаружили, что у детей из социально неблагополучных семей мозг отличается по размеру, форме и особенностям функционирования.

Зная, что бедность способна нарушать развитие мозга, мы можем предположить, что есть простой способ смягчить ее воздействие. Мы планируем изучить, как повлияет на здоровье маленького ребенка выплата денежного пособия семьям для облегчения их финансового положения. В этом исследовании мы впервые проверим, можно ли с помощью небольшого увеличения семейного бюджета улучшить развитие мозга. Если это удастся, то результаты научных исследований можно будет напрямую применить для разработки новой государственной политики.

 

В поисках ответов

Когда 15 лет назад началось это исследование, я училась в магистратуре Пенсильванского университета. В то время мой научный руководитель Марта Фарах (Martha Farah) решила разобраться, как бедность влияет на раннее развитие мозга. Мне повезло, я стала первой, кому она поручила заняться данным вопросом.

 

 

Требовалось тщательно обдумать, какие методы лучше использовать в исследовании. Наиболее показательной была бы технология нейровизуализации, когда с помощью мощных аппаратов создаются изображения, по которым можно оценивать как саму структуру мозга, так и ее функции. Но такой привлекательный метод, как томография, был слишком дорогостоящим: одно сканирование обычно стоит сотни долларов, и это без учета затрат на вознаграждение участникам исследования и оплату работы сотрудников, анализирующих полученные данные.

Поскольку мы планировали изучение совершенно новой темы, то решили использовать несложные дешевые методы, чтобы можно было набрать как можно больше участников эксперимента. Мы нашли простое решение: использовать стандартные способы оценки когнитивных возможностей. В отличие от предыдущих исследований влияния бедности мы решили не полагаться на такие общие показатели успешности, как окончание средней школы. Дело в том, что в мозге нет одной такой структуры, которая отвечала бы за способность окончить школу. Разные участки мозга задействованы в различных когнитивных навыках, необходимых для достижения успеха в школе и в жизни. Но мы знаем, например, что если у людей инсульт или другое повреждение в левом полушарии, в области, известной как зона Вернике, то у них будет затруднено понимание речи. Благодаря томографическим исследованиям нам известно, что у здоровых людей эта область активируется при прослушивании речи. Поэтому ученые пришли к выводу, что здоровые люди используют зону Вернике при выполнении задач, связанных с прослушиванием и пониманием речи. Нам не нужно всякий раз делать томограмму, чтобы лишний раз в этом убедиться.

Мы решили использовать общепринятые психологические методы тестирования для оценки речевых способностей детей, а не сканировать их мозг. Нам требовалось ответить на вопрос: как социально-экономическое неравенство связано с особенностями работы мозга?

В нашем исследовании принимали участие семьи, относящиеся к разным социально-экономическим слоям населения и имеющие детей в возрасте от дошкольного до подросткового. Мы предлагали детям когнитивные тесты для оценки сохранности разных отделов мозга. Полученные результаты оказались на удивление хорошо воспроизводимыми. В целом дети из малообеспеченных семей хуже справлялись с тестами, оценивающими развитие речи, навыки запоминания, способность к самоконтролю и умение не отвлекаться.

В ряде случаев мы, как и другие ученые, проводящие аналогичные работы, использовали методы нейровизуализации, чтобы определить, действительно ли СЭС семьи связан с различиями в размере и форме участков мозга, играющих ключевую роль в обеспечении высших когнитивных функций. На сегодня четыре независимые исследовательские группы подтвердили, что у детей из более обеспеченных семей, как правило, крупнее гиппокамп — структура, расположенная глубоко в мозге и имеющая решающее значение для формирования памяти. В другой работе оценивали размер и форму коры — складчатого внешнего слоя мозга, который выполняет основную часть когнитивной работы. Ранее в нескольких исследованиях определяли, есть ли корреляции между СЭС семьи и объемом коры у ребенка.

 

 

Для того чтобы разобраться, что подразумевается под объемом, представьте себе кору как консервную банку с супом. Мы можем подсчитать объем супа, умножив высоту банки (в нашем случае это толщина коры) на площадь крышки (то есть площадь поверхности коры).

Измерять объем коры надо аккуратно. Можно легко ошибиться, поскольку участок тонкой коры с большой площадью поверхности будет иметь тот же объем, что и весьма толстый фрагмент коры с небольшой площадью. Толщина коры уменьшается с возрастом, но при этом увеличивается площадь поверхности (представьте себе, что вместо высокой узкой банки с супом у вас низкая и широкая с консервированным тунцом).

С помощью специального программного обеспечения мы недавно оценили, как социально-экономическое неравенство влияет на площадь поверхности и толщину коры. В 2015 г. мы опубликовали в Nature Neuroscience самое обширное исследование на эту тему, проанализировав строение мозга 1099 детей и подростков из семей с разным социально-экономическим уровнем в десяти разных областях США. Мы обнаружили, что образование родителей и доход семьи связаны с различиями в строении коры головного мозга. У детей из семей с доходом менее $25 тыс. в год площадь поверхности коры была на 6% меньше, чем у детей из семей с годовым доходом более $150 тыс. При этом, хотя уменьшение площади коснулось большинства зон коры, особенно сильно оно было выражено в тех областях, которые связаны с пониманием речи, сдерживанием импульсивного поведения и другими видами самоконтроля.

В нашем исследовании мы рассматривали несколько важных переменных. Во-первых, вместо просто расовой принадлежности мы учитывали, в каких пропорциях у каждого участника были представлены гены, характерные для шести основных популяций (африканская, центральноазиатская, восточноазиатская, европейская, американоидная, океанийская). На основе полученных результатов мы пришли к выводу, что связанные с социально-экономическим статусом различия в структуре мозга не зависели от генетической принадлежности к определенной расе.

Наиболее сильная связь между уровнем доходов и площадью поверхности коры наблюдалась при низком уровне дохода и была сглажена для хорошо обеспеченного населения, то есть у самых малообеспеченных семей даже небольшие различия дохода сильно отражаются на строении мозга ребенка.

В другом недавно проведенном исследовании мы обнаружили связь социально-экономического положения семьи с толщиной коры. В целом толщина коры с возрастом уменьшается. Но оказалось, что социально-экономическое положение семьи может влиять на скорость этого процесса. В семьях с наиболее низким уровнем СЭС толщина коры начинает резко уменьшаться еще в детстве, а в подростковом возрасте выходит на стабильный уровень. При высоком уровне СЭС толщина коры снижается более плавно и процесс растягивается до позднего подросткового возраста.

Наши результаты согласуются с данными, полученными в других лабораториях. Это означает, что в некоторых случаях неблагоприятная ситуация вызывает ускорение созревания мозга, то есть заставляет мозг маленького ребенка быстрее «взрослеть». Быстрое уменьшение толщины коры приводит к тому, что часто мозг у детей из бедных семей теряет свою пластичность — способность изменяться, чтобы обеспечить необходимое обучение в детском и подростковом возрасте.

Конечно, нам необходимо было ответить на важнейший вопрос: как подобная динамика развития мозга влияет на когнитивные способности детей? По-видимому, обнаруженные нами различия в площади поверхности коры согласуются с предыдущими выводами, что в семьях с более высоким доходом у детей лучше развиты внимание и способность подавлять неадекватные реакции. В работе Сета Полллака (Seth Poliak) из Висконсинского университета в Мадисоне и в исследованиях, проведенных Джоном Габриэли (John Gabrieli) из Массачусетского технологического института, показано, что различиями в строении мозга (объем или толщина коры) можно объяснить от 15% до 44% случаев школьной неуспеваемости у подростков из малообеспеченных семей.

Исследования в этом направлении весьма убедительны, но многое еще предстоит выяснить. Нам надо понять, за счет чего возникает связь между СЭС и развитием мозга. Обусловлено ли это различиями в питании, районом проживания, качеством школы, особенностями воспитания, стрессом, который испытывает семья, или же это комбинация всех перечисленных факторов? Точно ли эти различия связаны с образом жизни или наследственность тоже играет свою роль?

На текущий момент проведено мало исследований, в которых напрямую изучались бы данные вопросы. Недавно Джоан Луби (Joan Luby) с коллегами из Университета Вашингтона в Сент-Луисе нашли некоторые свидетельства того, что различия в строении мозга у детей из разных социальных слоев могут быть обусловлены стрессовыми жизненными событиями и особенностями воспитания. По-видимому, если родители относятся к ребенку недоброжелательно и не поддерживают его, это плохо сказывается на мозге — у таких детей будет меньше объем гиппокампа.

Возникает вопрос: появляются ли особенности детей из бедных семей еще во время внутриутробного развития или уже после рождения? Недавно мы выяснили, что работа мозга в первые четыре дня после рождения никак не связана с уровнем доходов или образованием родителей. Таким образом, подтверждается предположение, что различия в строении мозга у детей из социальных слоев возникают под влиянием воздействий, происходящих уже в постнатальный период. Необходимо повторно провести такое исследование, поскольку выборка в этой работе была невелика — всего 66 семей. Но, по данным некоторых других ученых, ряд структурных и функциональных различий в мозге можно обнаружить лишь позднее на первом году жизни.

У нас по-прежнему нет объяснений корреляции между социально-экономическим положением семьи и особенностями роста мозга ребенка. Объяснение связи между СЭС, ранним детским опытом и развитием мозга — приоритетный вопрос для будущих исследований.

 

Корреляция — это не причинно-следственная связь

Несмотря на то что в десятках исследований показано, что доход семьи и здоровое развитие мозга взаимосвязаны, объяснять такие результаты надо крайне аккуратно. В нашем случае нерешенные вопросы хорошо отражены в известной фразе: «Корреляция — это еще не причинно-следственная связь». Меняется ли строение мозга из-за того, что ребенок растет в малообеспеченной семье, или отклонения в развитии мозга создают проблемы в школе и на работе?

Нейробиология не дает ответа о том, где причина, а где следствие. Чтобы разобраться в этом, нужно проводить исследования, соответствующие золотому стандарту: это должно быть рандомизированное контролируемое исследование, когда случайным образом выбирают опытную группу, на которой будут оценивать результаты вмешательства, а другая группа становится контрольной. Затем, сравнивая группы, мы можем оценить, как принятые нами меры повлияют на развитие мозга.

Прежде чем проводить исследования такого типа, ученые должны выяснить, каким образом можно успешно уменьшить социально-экономическое неравенство. Существует немало разных программ, таких как Head Start, которые предназначены для уменьшения неравенства в достижениях детей. И действительно, многие такие усилия вполне эффективны, хотя часто возникают трудности, ведь высококвалифицированные воздействия стоят дорого, их сложно организовать в больших масштабах и нередко происходит «затухание» — эффект ослабевает после того, как ребенок перестает участвовать в программе.

Учитывая подобные трудности, мы решили изучить гораздо более простой вариант, хорошо принимаемый обществом и удобный для контроля. Мы запланировали исследование, в котором собираемся напрямую увеличить семейный доход с помощью денежных выплат и посмотреть, как это повлияет на развитие мозга. В отличие от консультаций, учреждений по уходу за детьми и других услуг денежные выплаты дали бы семьям возможность принять финансовые решения, которые они считают полезными для себя и своих детей. Результаты исследований, проведенных в США и развивающихся странах, подтверждают, что прямое увеличение дохода может оказаться перспективным решением. Идея всеобщего безусловного базового дохода становится популярной, и сейчас некоторые благотворительные организации и правительства в разных частях земного шара пытаются ее опробовать.

Ни в одном из исследований влияния безусловного базового дохода не оценивали его роль в развитии мозга в детстве. Для изучения этого вопроса мы сформировали экспертную группу из нейробиологов и специалистов в области социальных наук. Сейчас я работаю с экономистом Грегом Дунканом (Greg Duncan) из Калифорнийского университета в Ирвайне, специалистом в области психологии развития Кэтрин Магнусон (Katherine Magnuson) из Висконсинского университета в Мадисоне, Хирокадзу Иосикавой (Hirokazu Yoshikawa) и Лизой Геннетиан (Lisa Gennetian) из Нью-Йоркского университета. Мы собираем средства с целью запустить первое в истории рандомизированное исследование, чтобы выявить причинно-следственные связи между преодолением бедности и развитием мозга. Замысел весьма смел, хотя идея проста. Вначале мы наберем 1 тыс. малоимущих американских матерей, и с момента рождения ребенка они будут случайным образом поделены на две группы: одни будут получать дополнительно $333 в месяц, а другие $20.

В больнице, где мать рожает ребенка, она сможет записаться в число участников исследования, средства будут переводиться ей на специально созданную дебетовую платежную карту. Деньги будут поступать на карту автоматически каждый месяц, пока длится исследование. Полученные средства можно тратить на что угодно. За семьями будут наблюдать в течение первых трех лет жизни детей, чтобы оценить, как безвозмездная выплата денег повлияет на развитие мозга и когнитивных способностей ребенка.

Кроме того, будут тщательно оцениваться прочие аспекты семейной жизни, такие как стресс, качество семейных отношений и то, на что тратились полученные деньги. В недавно проведенном предварительном исследовании (оно длилось в течение года, и в нем участвовали 30 малоимущих матерей) выяснилось, что наш подход вполне осуществим и что перевод средств на карту — весьма надежный способ повысить доход матери. Хотя среди участников исследования многие никогда раньше не пользовались банковской картой, почти не было сообщений о проблемах при активации карты, снятии наличных или использовании карты для оплаты. Поэтому мы уверены, что этот подход можно применять и для полномасштабного исследования.

Мы предполагаем, что увеличение семейного дохода приведет к целому ряду позитивных изменений в жизни этих семей. Мы будем наблюдать за детьми в течение первых лет их жизни и надеемся показать, что развитие у них визуальных, слуховых и других когнитивных навыков будет происходить с той же скоростью, что и у детей из более обеспеченных слоев.

Если наше предположение подтвердится, результаты должны быть учтены при формировании социальной политики, которая может повлиять на жизнь миллионов малообеспеченных семей с маленькими детьми. Мы предполагаем, что для осуществления такой политики не понадобится сложного административного аппарата. Хотя развитие детей зависит не только от уровня дохода, это, вероятно, наиболее легко корректируемый фактор, своеобразный первый взнос для укрепления здоровья растущего детского мозга.

 

 

Дополнительные источники:

1.  Зина Ч., Нельсон Ч., Фокс H. Боль оставленных детей // ВМН, №6. 2013.

2. Socioeconomic Gradients Predict Individual Differences in Neu- rocognitive Abilities. Kimberly G. Noble et al. in Developmental Science. Vol. 10. No. 4. pages 464-480: July 2007.

3. Family Income. Parental Education and Brain Structure in Children and Adolescents. Kimberly G. Noble et al. in Nature Neuroscience. Vol. 18. pages 773-778; May 2015.

 

 

Источник: научно-информационный журнал «В мире науки», 05/06  2017 г.