正面鼓励?儿童大脑对奖励的敏感性与社会经济背景有关

【字体: 时间:2024年01月24日 来源:AAAS

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  根据麻省理工学院的一项研究,大脑对奖励经验的敏感性——动机和注意力的关键因素——可以由社会经济条件塑造。

  

麻省理工学院的神经科学家发现,大脑对奖励体验的敏感性——这是动机和注意力的关键因素——可以由社会经济条件决定。

在一项对社会经济地位(SES)差异很大的12至14岁儿童的研究中,研究人员发现,社会经济地位较低的儿童对奖励的敏感度低于那些家庭背景较富裕的儿童。

当孩子们玩猜谜游戏时,研究小组利用功能性磁共振成像(fMRI)测量了他们的大脑活动,猜中一次就能获得额外的钱。当来自较高社会经济地位背景的参与者猜对时,大脑中与奖励有关的纹状体比来自较低社会经济地位背景的孩子活跃得多。

大脑成像结果也与社会经济地位背景较低和较高的参与者对正确猜测的反应行为差异相吻合。研究结果表明,较低的社会经济地位可能会促使大脑通过抑制对奖励的反应来适应环境,而在较低的社会经济地位环境中,奖励往往很少。

“如果你处在一个资源丰富的环境中,有很多奖励,你的大脑就会以某种方式进行调整。如果你处在一个奖励稀缺的环境中,那么你的大脑就会适应你所处的环境。”格罗弗·赫尔曼健康科学与技术教授、脑与认知科学教授、麻省理工学院麦戈文脑研究所成员约翰·加布里埃利说。“这些大脑并没有对奖励反应过度,而是平均而言反应较弱,因为他们的环境可能在奖励的可用性方面不太一致。”

加布里埃利和雷切尔·罗密欧是这项研究的资深作者。雷切尔·罗密欧曾是麻省理工学院的博士后,现在是马里兰大学人类发展和定量方法论系的助理教授。麻省理工学院博士后亚历山德拉·德克尔是该论文的主要作者,该论文今天发表在《Journal of Neuroscience》上。

奖励的反应

先前的研究表明,来自较低社会经济地位背景的儿童在注意力和记忆力测试中表现较差,他们更有可能经历抑郁和焦虑。然而,到目前为止,很少有研究关注社会经济地位和奖励敏感性之间的可能联系。

在这项新研究中,研究人员把重点放在了大脑中一个叫做纹状体的部分,它在奖励反应和决策中起着重要作用。对人类和动物模型的研究表明,在获得奖励的经历中,这一区域变得高度活跃。

为了调查奖励敏感性、纹状体和社会经济地位之间的潜在联系,研究人员招募了100多名来自不同社会经济背景的青少年,以家庭收入和父母受教育程度为衡量标准。

每位参与者在玩猜谜游戏时都接受了功能磁共振成像扫描。研究人员向参与者展示了一系列1到9之间的数字,在每次试验之前,他们被要求猜测下一个数字是大于还是小于5。他们被告知,每猜对一次,就能多赚1美元,而每猜错一次,就会损失50美分。

参与者不知道的是,这个游戏的设置是为了控制猜测是正确还是错误。这使得研究人员可以确保每个参与者都有类似的经历,包括奖励充足或奖励较少的时期。最后,每个人都赢得了相同数量的钱(除了每个参与者参加研究获得的津贴外)。

先前的研究表明,大脑似乎会追踪可获得奖励的频率。当奖励充足时,人或动物往往会做出更快的反应,因为他们不想错过许多可用的奖励。研究人员在这项研究中也看到了这一点:当参与者处于大多数回答正确的时期时,他们往往会更快地做出反应。

德克尔说:“如果你的大脑告诉你,在这种环境中你很有可能得到奖励,它就会激励你去收集奖励,因为如果你不采取行动,你就会错过很多奖励。”

脑部扫描显示,纹状体的激活程度似乎可以追踪奖励率随时间的波动,研究人员认为这可能是一种激励信号,表明有很多奖励可以收集。在奖励充足的时候,纹状体的活跃程度更高,而在奖励不足的时候,纹状体的活跃程度更低。然而,这种影响在社会经济地位较低的孩子身上不那么明显,这表明他们的大脑对奖励率随时间的波动不太适应。

研究人员还发现,在奖励稀缺的时期,参与者往往需要更长的时间才能做出正确的猜测,这是另一个之前已经出现过的现象。目前尚不清楚为什么会发生这种情况,但有两种可能的解释是,人们在享受奖励,或者他们在暂停以更新奖励率。然而,再一次,这种影响在社会经济地位较低的孩子身上不那么明显——也就是说,在稀缺奖励时期,他们在正确猜测后不会暂停很长时间。

“对奖励的反应减弱了,这真的很惊人。“加布里埃利说。“如果你来自社会经济地位较低的环境,你可能不太希望下一个反应会获得类似的好处,因为你可能有一个不太可靠的环境来获得奖励。它只是指出了环境的力量。在这些青少年中,它正在塑造他们对奖励机会的心理和大脑反应。”

环境影响

研究过程中进行的功能磁共振成像扫描还显示,社会经济地位较低的儿童在猜对时,纹状体的激活程度较低,这表明他们的大脑对奖励的反应受到抑制。

研究人员假设,这些奖励敏感性的差异可能是随着时间的推移而进化的,是对儿童环境的反应。

“社会经济地位与你一生中获得奖励的程度有关,”德克尔说。“因此,获得大量奖励可能会强化让你获得更多奖励的行为,并以某种方式调整大脑对奖励的反应。然而,如果你处在一个获得较少奖励的环境中,随着时间的推移,你的大脑可能会变得不那么适应它们。”

研究人员说,这项研究还指出了从一系列社会经济地位背景中招募研究对象的价值,这需要更多的努力,但会产生重要的结果。

“从历史上看,许多研究都涉及到最容易招募的人,这些人往往来自有利的环境。如果我们不努力招募不同的参与者,我们几乎总是以来自高收入、高等教育环境的儿童和成年人告终,”加布里埃利说。“直到最近,我们才意识到大脑发育的原理与一个人成长的环境有关,而且很少有证据表明SES的影响。”

Striatal and Behavioral Responses to Reward Vary by Socioeconomic Status in Adolescents

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