
一项发表于《科学》杂志的最新研究对长期以来关于智商与大脑结构关系的认知提出了挑战。来自华盛顿大学圣路易斯分校的研究团队分析了青少年脑认知发育研究项目中近1.2万名9至10岁儿童的脑部磁共振成像扫描数据及行为学资料,发现智商与大脑结构和功能之间的关联可能在很大程度上是一种统计假象。
研究负责人、华盛顿大学圣路易斯分校神经学教授尼科·多森巴赫指出:“如果在脑成像实验中不恰当地考虑社会经济地位因素,你将会欺骗自己。”研究团队考察了649种心理、健康、社会和环境因素与大脑结构及功能指标的相关性,结果发现,社会经济变量——如家庭收入和居住地——与大脑功能连接和皮层厚度的关联最为显著。
具体数据显示,社会经济地位差异可解释参与者间功能连接变异的16%,以及皮层厚度变异的约13%。未参与该研究的斯坦福大学心理学教授拉斯·波尔德拉克评论称,这是此类研究中“观察到的最大效应之一”。此外,睡眠时间和屏幕使用时间也与这些脑部特征密切相关,但其影响强度不及社会经济地位。
研究团队还训练了机器学习模型,试图从脑部扫描中预测智商。当使用完整数据集训练时,模型能够准确预测智商;但当模型仅基于高社会经济背景儿童的数据进行训练时,预测能力大幅下降。更关键的是,即使模型最初仅被训练用于从脑部扫描预测智商,它们预测儿童社会经济地位的能力反而优于预测智商的能力。这一结果明确表明,模型实际上是在检测社会经济地位的脑部特征,而将其误认为是智商的标志。
匹兹堡大学精神病学与儿科学教授比阿特丽斯·卢纳表示:“我们此前直觉认为社会经济地位会产生影响,但效应之强令人惊讶。”研究还发现,社会经济地位与感觉和运动皮层关联密切,而非与高级认知相关的前额顶叶区域。这些感觉和运动区域也对觉醒状态敏感,包括睡眠剥夺和压力,提示这些脑部变化可能反映了儿童对环境的适应过程。
研究人员强调,该研究无法直接证明社会经济地位或其他变量导致大脑功能差异,但结果可作为未来机制研究的“路标”。波尔德拉克指出,该论文“提出的问题与其回答的问题一样多”,其中一个悬而未决的问题是:社会经济地位与大脑形态和功能的关联反映的是即时生理状态还是长期发育效应?
研究第一作者马雷克表示,未来计划追踪社会经济地位与大脑功能关联首次出现的时间点。已有研究在出生至2岁的婴幼儿中检测到社会经济地位与大脑结构的可测量关联。“弄清这种关联何时出现,以及这对儿童大脑健康结局意味着什么,亟需深入探索,尤其是在当前社会存在如此程度不平等的背景下。”