先天因素和后天因素都会影响大脑中社会经济地位的特征

社会经济地位
图片来源:Unsplash/CC0公共领域

你的教育、你的工作、你的收入、你居住的社区:这些因素一起被认为代表了社会经济地位(SES),并有助于各种健康和社会结果,从身体和心理健康到教育成就和认知能力。

大脑在社会经济地位和这些结果之间起着明显的中介作用。但它的作用机制仍然不清楚,科学研究也未能证明,SES对大脑的影响是由基因编码的,还是由我们生活的环境驱动的。

在一份新的报告中科学的进步美国宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)和阿姆斯特丹自由大学(Vrije Universiteit Amsterdam)的科学家领导的一个国际研究小组在梳理基因和环境的相对作用方面迈出了大步。研究小组使用了有史以来用于这个问题的最大数据集,发现了遗传学和在复杂的相互作用中,促进了SES的影响,这些影响跨越了大脑的不同区域。

“我们在研究中看到的是,大脑和大脑之间的一些关系可以用基因来解释,但即使在考虑了基因因素之后,这种关系还有很多,”宾夕法尼亚大学沃顿商学院市场营销学教授、该研究的合著者吉迪恩·纳夫说。“这表明,社会经济状况以某种方式进入了我们的皮肤,并可能对我们周围的社会和经济差异产生额外的负面影响。”

这项研究是由naave和Vrije的Philipp Koellinger共同领导的大型学术合作的产物,他是这项名为“BIG BEAR”的研究的资深作者,名为“行为研究中的脑成像和遗传学”。玛莎·法拉赫(Martha Farah)是这项研究的另一位资深合著者,也是宾夕法尼亚大学的心理学教授,她是这项合作的主要研究员。

绘制SES在大脑中的足迹

大量研究表明,社会经济地位在大脑中有一个特征。

“我研究的是社会经济地位和大脑之间的关系,”法拉说,“一个经常出现的问题是:是什么导致了这些差异?是SES的特征编码在基因组中,还是不同水平的SES的生活经历对大脑有这些影响?我们能够证明两者都是,而且基因和环境似乎对大脑的不同部位产生不同的影响。”

在这项研究中,研究人员使用了一个庞大的数据集——英国生物银行(UK Biobank),以更好地理解这些相对贡献。早期的研究使用了更小的样本量来研究大脑和社会经济地位之间的联系,或者在如何定义社会经济地位方面不一致。相比之下,英国生物银行包含了大量类型的数据,包括大脑扫描、基因组测序和SES测量,所有这些都是以标准化的方式收集的。结果,研究团队能够在近2.4万人的SES因素和大脑扫描信息之间寻找模式。

每个人都被分配了两个SES“分数”,一个结合了收入、职业和教育成就,另一个结合了社区和职业。把这两个分数放在一起看,它们占了总脑容量变化的1.6%——这一发现之前已经发现过。

然后,研究人员更深入地挖掘大脑扫描数据,寻找与SES相关的大脑特定区域。他们发现了一系列与SES相关的不同大脑区域,包括一些令人惊讶的地方。值得注意的是,小脑(之前的许多研究都没有分析过)显示了与SES的实质性联系。小脑位于脑干附近,负责运动和平衡,以及认知和学习等高级功能。

纳夫说:“我们看到,在整个大脑中,SES和灰质体积之间的相关性突然出现。”“它们很小,但由于我们研究的样本量很大,我们可以确信它们是真实的。”

该研究的第一作者、阿姆斯特丹自由大学的博士生Hyeokmoon Kweon补充说:“重要的是,这些小的区域相关性并不意味着大脑和SES之间的整体关系也很小。事实上,我们可以通过聚合这些小的大脑-大脑-社会地位关系来预测相当数量的社会地位差异。

先天vs后天

由于英国生物银行中成千上万的个体也进行了基因组测序,研究人员可以在大脑中寻找SES基因影响的证据。为了进行分析,他们基于之前的研究创建了一个SES和遗传联系的单一指数- DNA编码中一个“字母”的变异,与SES相关。

利用这个指标,他们发现在某些地区,遗传学可以解释一半多一点的灰质体积和社会经济地位之间的关系。的而负责沟通、决策和移情等能力的脑岛则特别受基因影响。然而,SES和其他脑区灰质体积之间的关系——例如小脑和外侧颞叶——与遗传的相关性较小,这表明这些区域的变化可能受到环境的影响。

为了强调环境可能产生的影响,研究人员研究了数据中的另一个变量:身体质量指数(BMI)。虽然遗传因素在BMI中起作用,但BMI也来自非遗传因素,包括营养和体育活动。即使在控制了大脑解剖和社会经济地位之间已知的遗传联系后,他们发现BMI平均可以占到社会经济地位和社会经济地位之间关系的44%

这一发现表明除了遗传因素,营养不良和体育锻炼不足等可能导致身体健康指数升高的因素也可能在大脑结构中表现出来。

干预的理由

研究人员说,他们的研究结果并不是说没有任何办法来改善社会经济地位对大脑的影响,而是强调了深思熟虑的政策制定可以解决与社会经济地位差异相关的健康和社会差异。

“基因或环境对社会经济地位差异的影响是有争议的,部分原因是它对政策的影响,”法拉说。“很多人认为,如果社会经济地位低的人的困难是由环境造成的,那么我们可以也应该改变环境,但接着得出了一个不合逻辑的结论:既然他们是遗传的,就没有什么可做的。基因引起的问题也可以通过环境干预来改善,例如对患有严重先天代谢综合征(PKU)的人改变饮食习惯,或者对常见的视力问题佩戴眼镜。”

研究人员说,政策干预可能是一个解决方案,例如,解决与较贫困社区有关的环境正义问题。“如果社会经济地位较低的社区的空气质量更差,就可能引发炎症和大脑中的其他负面影响,”纳夫说。“这只是一个例子,减轻空气污染的法规可以消除这种危害,并全面改善健康和福祉,无论你住在哪个社区。免费、高质量的学前教育也能做到这一点。在这种情况下,基因并不是命运。”

研究小组说,还需要更多的研究,才能从确定相关性到确定因果关系,从而理解SES对环境的影响.Kweon说:“随着越来越多的数据变得可用,我预计我们将很快能够进行这样的研究,这将有助于形成有针对性的干预措施。”


进一步探索

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更多信息:Hyeokmoon Kweon等人,人类大脑解剖反映了社会经济地位的可分离基因和环境成分,科学的进步(2022)。DOI: 10.1126 / sciadv.abm2923www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm2923
期刊信息: 科学的进步

引用:先天和后天都有助于大脑中社会经济地位的特征(2022年,5月18日),检索自2022年9月16日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-05-nature-nurture-contribute-signatures-socioeconomic.html
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