貧窮如何影響大腦發育，數據結果讓人驚訝。這樣的結論讓我們反思傳統的教育項目，將注意力轉向減輕兒童的貧窮狀況。
一段視頻講述了諾貝爾和平獎得主、巴基斯坦人優素福扎伊(Malala Yousafzai)2012年乘坐校車時被塔利班槍擊腦部但倖存下來的故事。"我想獲得教育，我想成為一名醫生，" 優素福扎伊在視頻中表示。她還提到塔利班向一些人的臉上潑酸性物質並殺死其他人，但這不能阻止她前進。
一位15歲男孩在南加州大學大腦與創新學院的筆記本電腦上觀看該視頻--他面無表情，彎腰駝背。研究人員問他有什麼感覺。
他聳聳肩回答道："我不知道。沒什麼感覺。"研究人員接着問他長大後想成為哪種人。
"好人，"他説。
"你想上大學嗎?"
"想上。"
"你畢業後有什麼打算?"
"我沒想過。"
"你想做什麼工作?"
"我沒想過。"
這位男孩是南加州大學神經科學家Mary Helen Immordino-Yang五年跟蹤研究的73位青少年之一，該項研究旨在瞭解文化、家庭關係、暴力影響和其它因素如何塑造人的思維。測試對象來自南加州各地，將觀看40個視頻，其中每一個視頻都是由親歷者講述的不同真實故事。部分故事--比如優素福扎伊的故事--被選中是因為故事令人揪心和發人深省。這些青少年再次觀看視頻片段並進行核磁共振記錄大腦反應。
兩年後他們被叫回大腦與創新實驗室(Brain and Creativity Lab)進行測試，實驗室是一個學習中心和校園創新中心，有核磁共振實驗室、會議室、現代藝術美術館和表演大廳。測試過程隨時間推移反覆進行，以跟蹤受試者的變化。
初步結果顯示出一個令人困擾的趨勢：那些在暴力程度較高的生活環境中成長的孩子實時神經連接較弱，涉及意識、判斷、倫理與感情處理的大腦部分反應也較遲鈍。
Immordino-Yang的工作將對被稱為貧窮神經科學的一個不斷髮展領域做出貢獻。不過雖然她的研究主要基於大腦模式與特定環境之間的關係，但研究得出一個令人不安的結論：貧窮及通常與貧窮相伴的境況--暴力、過度噪音、家庭混亂、污染、營養不良、虐待和父母失業--可影響年輕大腦連接的互動、形成和休整。
最近兩份舉足輕重的報告引起了人們對該問題的熱議。研究人員在一項研究中發現，貧困兒童海馬體、前額葉和顳葉中的灰質較少。海馬體與記憶有關，前額葉與決策、問題解決、衝動控制、判斷、社會和感情行為有關，顳葉與語言、視覺聽覺處理和自我意識有關，灰質是支持信息處理和執行行為的大腦組織。這些大腦區域共同作用，對人們遵守指令、注意力和整體學習能力至關重要。
這項研究結果發表在2015年《美國醫學會兒科》(JAMA Pediatrics)雜誌上，研究了389名4歲-22歲的青少年和兒童。1/4研究對象來自收入遠低於聯邦貧困線(四口之家2016年年收入2.4萬美元)的家庭。來自最貧窮家庭的兒童灰質消失程度更大，在標準化測試中得分更低。
第二項重要研究也於2015年發表在《自然神經科學》(Nature Neuroscience )雜誌，研究了1，099名3歲-20歲的青少年和兒童，結果發現父母收入較低的兒童與那些家庭年收入至少15萬美元的兒童相比大腦表面積縮小。
哈佛大學兒童發展研究中心(Center on the Developing Child)主任肖可夫(Jack Shonkoff)表示，我們早就瞭解健康狀況和學習成績體現的社會階級差異，但如今神經科學將環境、行為和大腦活動聯繫在一起--這可能會導致教育和社會政策方面的令人震驚的改革，比如反思傳統上強調早期讀寫的搶先優勢式課程。肖可夫認為，新方式也可專注社會和感情發展，因為科學研究如今告訴我們與環境的關係和交互作用塑造控制行為(如注意力)的大腦區域，而控制行為也可影響學習成績(如讀寫)。肖可夫説我們生活在生物革命時代，新發現最終將使得我們能夠真正理解先天與後天的相互作用。
長期處於不戰即逃的狀態
19歲的維加拉(Stephanie Vergara)回憶在南洛杉磯上初中時的情景，腦海中浮現的是金屬探測器、警犬和騷亂。她所在中學一度被封鎖一週--學生不得離開校園，不能在走廊隨便走動，因為校方擔心校外的幫派活動。
維加拉16歲的妹妹瓦內薩(Vanessa)的回憶更加不堪。她記得和一位朋友去上物理課，被五個女孩截住。她們把瓦內薩的朋友打出血，因為她們認為她的朋友"太沖"。兩姐妹在學校從未感到過安全。校外的人--既有兒童也有成年人--通過打破窗户進入學校。幫派分子放學後出現在校園並逗留。"他們始終缺錢，"瓦內薩説，"他們會等到學生出來。"
高中情況好一些，但也不盡然。瓦內薩記得，有一次校園附近發生槍擊事件，學校進行了一次紅色代號封鎖。全體同學被引到體育館，因為槍手穿過校園，而且還帶着槍。
瓦內薩和維加拉在一個950平方英尺(約合88平方米)的房子長大，家裏還有一個姐姐和兄弟。她們的父母是美國移民，在縫紉廠工作時認識。經過多年的省吃儉用之後，他們1999年分期付款買下了這個房子。至少有四個互相爭鬥的幫派控制着他們的街區和周圍街區，不過這家人説，至少他們的房子和幾所學校隔得近，走着就可以去。
2013年，維加拉作為受試者加入Immordino-Yang的研究，一邊觀看一系列視頻，一邊進行核磁共振。(她記得一位患了晚期癌症的女孩賣檸檬水竭力籌錢治病的故事。)這項經歷激發了維加拉的興趣，當她得知Immordino-Yang招實習生時，維加拉報了名。她得到了實習工作，幫助從她的社區招受試者。維加拉所在社區43%的家庭生活在貧困線之下。
維加拉開始在Immordino-Yang實驗室實習之前便明白富裕街區居民如何看待她的生活，以及研究人員為何對研究她和她的同學感興趣。然而維加拉開始看到同學們大腦的核磁共振時，她瞭解到一些深刻的、令人不安的情況正在發生：我們的大腦其實並沒有和生活在其它社區的人一樣發展。
維加拉還不知道身體的壓力-反應系統與大腦發展存在直接聯繫。生活貧窮必然意味着壓力，維加拉姐妹始終知道她們的地區何時幫派暴力激增。她們知道哪塊街區由哪個幫派控制，知道哪些人是街區的長期混混，哪些小學生是新入夥的。維加拉從未見過誰被槍殺，但好多次聽到子彈在窗外飛。
Immordino-Yang表示，不用非要看到人被槍殺才是受到暴力影響。如果所有這些騷亂都是你生活的背景，那麼生物學意義上的你就處於可怕的社會世界。
Immordino-Yang説這種情況很危險，意味着你所在的地區什麼事都可能發生。你無法相信其他人是好人。在這樣一種緊張狀態下，大腦結構發生變化。神經元突觸改變，神經元發生不同反應。瀰漫在大腦中的應激激素超速運轉。
對絕大多數人來説，在槍口下生活會開啓"不戰即逃"(fight-or-flight)反應模式，釋放包括皮質醇和腎上腺素在內的激素，把能量和精力注入肌肉。去甲腎上腺素、腎上腺素、多巴胺之類的神經傳導物質釋放進入扁桃體，刺激大腦告訴心跳和呼吸加快。情緒和敏感度處於高度戒備狀態，身體作好拼命逃跑或拼命戰鬥的準備。這超越了壓力--倫敦國王學院的一項研究對106位搶劫案受害者進行了分析，發現33%的受害者最後出現創傷後應激障礙，80%的受害者表示有過度怕人的感覺。
現在請設想每天看到幾十位暴力犯罪分子。設想他們任何時刻都有可能從陰影中冒出來打你、搶劫你、強姦你或朝你開槍。你的應激激素始終處於興奮狀態，經過一段時間後你的身體將不能調低應激激素量。你的大腦將陷於"不戰即逃"的常態--這種長期壓力阻礙幹細胞、大腦連接和神經元的發展。
Immordino-Yang的實驗室分析暴力影響是否干擾青少年有效規劃、設定目標、作出道德決策、維持情感穩定能力的發展。Immordino-Yang表示，似乎他們的大腦活動組織性較弱，大腦活動未充分發展和缺乏系統性。
類似傷害也在對家庭混亂、忽視和虐待的反應中發現。這種生物-神經影響抓住青少年和兒童不放，但在幼兒和新生兒中也可見到。威斯康辛-麥迪遜大學研究人員對77名孩童的研究發現，來自低收入家庭的小至五個月的嬰兒較富裕家庭嬰幼兒的前葉和頂葉區域的灰質區縮小。該研究和其它對嬰兒大腦活動的研究顯示，貧窮的這類早期影響可導致大腦發育放慢。
在大腦發育方面，如果起步落後，那麼也許永遠不能趕上來。
新聞媒體對這一新興神經研究的報道標題令人震驚和不安--《貧窮如何阻礙孩子大腦發展》、《貧窮從出生起便使大腦萎縮》、《為什麼窮人似乎愛作糟糕決定》。
肖可夫稱這種措辭很危險。説我們發現貧窮家庭兒童大腦灰質和表面積平均較少是一回事，而人們得出"哦……你大腦受損" 的結論又是另外一回事。這是不公平地污衊人。如果脱離具體語境，貧窮與大腦關係研究可助長有關智力種族不平等或窮人天生低人一等的誤導性觀點，並可用來為種族主義張本。
康涅狄格大學社會學副教授休伊(Matthew Hughey)表示："我們這些發現存在為一種新優生學運動推波助瀾的風險。'窮人大腦與眾不同'是太隨意、可怕和固執己見的説法。"
據密歇根大學國家貧困調查中心(National Poverty Center)，的確部分少數族羣體生活貧困的比例大大超過美國平均水平。截止2014年，美國貧困率為14.8%：26.2%的非裔美國人和23.6%的拉丁裔美國人是窮人，而白人和亞裔美國人貧困率分別為10.1%和12%。這證明貧窮在各族羣中並非平均分佈。
路易斯維爾大學泛非研究助理教授伯德(W. Carson Byrd)表示，更有可能經歷貧窮的少數族裔年輕人最終可能承擔另一項負擔，即少數族裔孩童較白人同齡人能力差。單憑貧窮少數族裔成長經歷在美國不會使人天生更容易腦部發育受影響--但貧窮的表現及社會對待貧窮少數族裔的方式可造成影響。
針對生活在不安全、破敗房屋中少數族裔的住房歧視、教師含蓄的種族偏見、營養不良和窮社區學校經費不足可妨礙正常大腦發育。所有這些因素綜合起來可造成學習幾乎不可能進行，並影響比如非裔美國人為何比白人更容易陷入貧困的原因。伯德表示，很容易發現對窮人大腦較小的新聞報道最終如何助長對社會不公和忍受社會不公人們的狹隘觀點。這開始成為過去種族主義論調的回聲，十分危險。過去所謂的科學家聲稱黑人大腦較小，因而沒有歐洲人聰明。
大腦研究科學家認同他們的工作往往在大眾媒體乃至研究摘要中被過度簡化的説法。哥倫比亞大學神經科學家諾布爾舉例道，當我們只有相關性證據時他們就暗示有因果關係。用這種方式描述研究結果常常會歪曲科學。大腦並非一成不變。不能根據家庭收入精確預計一個特定孩童的大腦大小。
孩童父母要掙多少錢只是難題的一個方面：肖可夫指出，你發現也有生活貧困的孩子大腦發育完好，這是因為貧困一方面只是收入的一個衡量指標。單單貧困不等於神經生物學生活因暴力或虐待壓力而受損。幫派控制的貧窮社區的某些孩子仍能有安全感地長大，因為他們有父母的保護，而且父母從情感上教育他們做好應對逆境的準備。
通過與讓他們覺得安全、教他們處理機制的父母、教師和其他成年人的各種關係，以便他們"不戰即逃"系統不要始終興奮，這些孩子能夠發展出保護大腦不受逆境影響的韌性"緩衝"。肖可夫説，這是讓壓力系統降至基準線，形成處理暴力或貧窮負擔的能力。
這些微妙之處事實上暗示了一種潛在解決辦法：我們需要從早期階段便教導在貧困中成長的孩子。肖可夫説，即使神經基礎因早期逆境而薄弱，但要挽救永遠都不會晚。大腦不斷髮展。神經電路對環境影響的塑造保持開放。大腦的神經可塑性--修改其自身結構的能力--在出生和幼兒期最高，隨時間推移而下降，但永遠不會降至零的水平。在15歲-30歲，大腦經歷又一次可塑性大增的階段，這意味着青少年經過教導和實踐很容易適應。
兒童行為專家同意，為了實現這一目標，我們需要反思貧窮社區的社會項目和政策，投資那些減少犯罪、污染、過度擁擠和虐待的項目，專注於在孩子的前五年幫助其父母。新項目不僅將關注孩童，還將關注在貧窮中成長，因而未能形成相關處理技能、極有可能將不利影響傳遞至子女的母親。
學校可以在小學至高中的課程表中增加社會、情感學習課程，以幫助學生認識、注意到自己的感情，尤其是處理創傷和壓力時的感情。這類課程可像閲讀和數學那樣規定為必修課，要求重新評價我們教育和發展機構的優先工作，對新項目、新工具的某種投資被視為必須。
實現這些目標需要國會、地方政府、校董會或美國法律體系行使權力。2013年，紐約大學神經科學與教育實驗室研究人員布萊爾(Clancy Blair)主持的一項研究發現，一個孩子生活在貧窮中的時間和生活在充滿混亂的家庭中的時間與應激激素皮質醇的較高水平顯著相關。布萊爾説，類似發現可像過去煙草、含糖飲料、垃圾食品有害健康的研究結論那樣加以利用，那些結論最終改變了相關行業的政策和監管規定。與之類似，布萊爾的研究成果可用於支持針對居住條件過於擁擠、房價和兒童保育費昂貴的立法乃至里程碑式的訴訟。
劣質學校和社區基礎設施、保護不善的社區與不受控制的兒童虐待、環境污染，以及醫療衞生條件、公共交通及綠色空間不足，這些強化貧窮循環往復的其它體制或面臨法律挑戰或新的法律制約。