На протяжении многих лет ученые пытались найти в строении головного мозга признаки, напрямую связанные с интеллектом. Однако результаты таких работ часто оказывались противоречивыми. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что внимание могло быть сосредоточено не на тех факторах.
Специалисты из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (WashU Medicine) пришли к выводу, что особенности мозга, ранее связывавшиеся с IQ, могут отражать влияние условий жизни ребенка, связанных со стрессом и недостатком сна.
Ранее в исследованиях ассоциаций по всему мозгу ученые сопоставляли данные МРТ с показателями интеллекта, поведения и психического здоровья. При этом влияние окружающей среды зачастую оставалось без внимания. Такие работы редко учитывали уровень благосостояния семьи, особенности района проживания и другие социальные факторы.
Авторы нового исследования решили оценить широкий круг возможных причин. Они проанализировали сотни биологических, психологических, социальных и экологических показателей, связанных с развитием детей.
Наиболее сильная связь с особенностями мозга обнаружилась у социально-экономических факторов. Материальное положение семьи и условия района проживания оказались более значимыми, чем IQ, методы воспитания или медицинская история.
По словам соавтора исследования Нико У. Дозенбаха, впервые на столь крупном массиве данных удалось показать, что именно социально-экономические условия оказывают наиболее заметное влияние на развивающийся мозг.
В работе использовались данные почти 12 тысяч детей в возрасте девяти-десяти лет. Информация была получена в рамках проекта Adolescent Brain Cognitive Development Study, финансируемого Национальными институтами здравоохранения США.
Исследователи сопоставили 649 переменных, объединенных в 12 категорий. Среди них были сведения о сне, времени перед экраном, физическом здоровье, воспитании, демографических характеристиках и употреблении психоактивных веществ.
Самая выраженная связь с работой мозга обнаружилась у факторов, связанных с местом проживания ребенка. Значение имели доход семьи, наличие собственного жилья, уровень бедности в районе и транспортная доступность.
Из 40 показателей, наиболее тесно связанных с функциями мозга, 37 относились к социально-экономической сфере. Среди 40 переменных, сильнее всего связанных со структурой мозга, таких факторов оказалось 35.
Соавтор работы Скотт Марек из Института радиологии Маллинкродта при медицинском центре Вашингтонского университета признался, что ожидал влияния социально-экономических условий, но не предполагал, что оно окажется настолько значительным.
Дополнительный анализ выявил еще одну закономерность. Области мозга, связанные с социально-экономическими факторами, совпали с зонами, наиболее чувствительными к стрессу и недостатку сна. По словам Дозенбаха, мозг ребенка из малообеспеченной семьи выглядел не менее способным, а скорее испытывающим последствия усталости и напряжения.
Исследование показало, что влияние социально-экономических трудностей может проявляться через повседневные факторы, включая хронический стресс и нарушения сна. Именно эти механизмы способны воздействовать на развитие мозга.
При этом наиболее заметные изменения фиксировались в двигательных и сенсорных областях. Зоны, отвечающие за мышление и решение задач, практически не демонстрировали подобных связей.
Полученные результаты сохранялись и после учета пола и расы участников, которые не объясняли обнаруженные закономерности.
Затем ученые проверили одну из наиболее распространенных гипотез о связи интеллекта со строением мозга. Ранее ряд исследований связывал IQ с такими характеристиками, как толщина коры головного мозга. Однако давно известно, что показатели IQ также зависят от социального положения.
После поправки на социально-экономический статус около 70 процентов обнаруженных ранее связей между IQ и особенностями мозга утратили статистическую значимость.
Во втором этапе работы специалисты изучили только детей из семей с высоким социально-экономическим статусом. В этой группе взаимосвязи между IQ и структурой либо функциями мозга обнаружить не удалось.
По словам Марека, снимки мозга позволяют определить уровень достатка семьи, продолжительность сна и количество времени перед экраном, однако после учета социально-экономических факторов не дают возможности оценить IQ. Исследователь отметил, что влияние окружающей среды на мозг может ошибочно восприниматься как отражение интеллектуальных способностей, хотя на самом деле связано со стрессом и недосыпанием.
