多年来的研究表明，来自低收入家庭的学生，其标准化考试成绩及其他学业成就指标往往落后于较富裕家庭的学生。
一项由麻省理工学院和哈佛大学研究人员领导的新研究，为所谓的“成绩差距”提供了另一个观察维度：研究人员对高收入和低收入学生的大脑进行了成像后发现，高收入学生在与视觉感知和知识积累相关的区域，大脑皮层更厚。此外，这些差异还与一项学业成就指标相关——标准化考试成绩。
“正如你所预料的那样，生活在缺乏支持的环境中确实会付出代价。我们看到的影响不仅体现在考试成绩和受教育程度上，也体现在这些孩子的大脑中，”麻省理工学院健康科学与技术学系格罗弗·M·赫尔曼教授、脑与认知科学教授，也是该研究作者之一的约翰·加布里埃利说。“在我看来，这是一个行动呼吁。我们希望为那些所处环境并未让成功轻而易举的人，创造更多机会。”
这项研究没有探究这些脑部解剖结构差异可能产生的原因。不过，先前研究表明，低收入学生在幼年时期更容易承受压力，获得教育资源的机会更有限，且在生命早期接触口语的机会较少。所有这些因素都与较低的学业成就有关。
新研究的作者之一、哈佛大学教育研究生院副教授马丁·韦斯特说，近年来，美国高收入和低收入学生之间的成绩差距有所扩大，尽管种族和族裔之间的差距已经缩小。
他说：“以考试成绩衡量的低收入与高收入学生之间的学业成就差距，是美国教育中普遍存在且长期延续的现象，事实上，世界各地的教育体系中也存在这种现象。教育工作者和政策制定者非常关注如何理解这些成绩差距的根源，而他们对可能缩小差距的策略更感兴趣。”
麻省理工学院麦戈文脑科学研究所博士后艾莉森·麦基是论文第一作者。论文发表于 《心理科学》。其他作者包括博士后艾米·芬、研究生朱莉娅·伦纳德、哥伦比亚商学院博士后德鲁·雅各比-森戈尔，以及非营利组织 Transforming Education 的主席克里斯托弗·加布里埃利。
解释差距
这项研究纳入了58名学生——23人来自低收入家庭，35人来自高收入家庭，年龄均为12或13岁。研究将符合学校免费或减价午餐资格的学生定义为低收入学生。
研究人员将学生在马萨诸塞州综合评估系统（MCAS）中的成绩，与一个名为大脑皮层的区域的脑部扫描结果进行了比较。大脑皮层对于思维、语言、感官知觉和运动指令等功能至关重要。
研究人员利用磁共振成像（MRI）发现，颞叶和枕叶部分区域的大脑皮层厚度存在差异；这些脑叶的主要作用与视觉和知识存储有关。这些差异与考试成绩和家庭收入的差异均相关。事实上，在本研究中，这些脑区的大脑皮层厚度差异可以解释收入相关学业成就差距的最高44%。
先前研究也发现了与收入相关的大脑解剖结构差异，但没有将这些差异与学业成就联系起来。
“不少实验室报告了儿童大脑结构随家庭收入而异，但这是首项将其与学业成就差异联系起来的研究，”未参与该研究的哥伦比亚大学儿科副教授金伯莉·诺布尔说。
研究人员在大多数其他大脑解剖指标上没有发现显著差异。白质的数量——连接大脑不同部位的轴突束——没有差异，大脑皮层的总表面积也没有差异。
研究人员指出，他们发现的结构差异不一定是永久性的。“有大量有力证据表明，大脑具有很强的可塑性，”同时也是麦戈文研究所成员的加布里埃利说。“我们的发现并不意味着，进一步的教育支持、家庭支持以及所有这些措施，都不能带来重大改变。”
在后续研究中，研究人员希望进一步了解哪些类型的教育项目可能有助于缩小成绩差距；如果可能，他们还将调查这些干预措施是否也会影响大脑解剖结构。
韦斯特说：“过去十年里，我们已经发现越来越多的教育干预措施，这些措施通过标准化考试成绩衡量，成功显著提升了学生的学业成就。我们完全不了解的是，这些干预措施——无论是就读一所表现非常出色的特许学校、被分配给一位特别优秀的教师，还是接触高质量的课程项目——究竟在多大程度上是通过改变我们记录到的某些大脑结构差异来提高考试成绩，抑或是通过其他途径产生这些效果。”
本文由 麻省理工学院新闻合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认同其中的观点。
如需了解更多议程相关内容， 请订阅我们的每周通讯。
作者：安妮·特拉夫顿是麻省理工学院新闻的撰稿人。
图片：放射科医生检查脑部X光片。路透社/鲁帕克·德·乔杜里。
