長年にわたる研究から、低所得家庭の生徒は、標準学力テストの得点やその他の学業成績の指標が、裕福な家庭の生徒に比べて低くなる傾向があることが示されてきた。
MITとハーバード大学の研究者が主導した新たな研究は、いわゆる「学力格差」に別の側面を加えている。高所得と低所得の生徒の脳を画像化したところ、高所得の生徒は、視覚認知や知識の蓄積に関係する領域で大脳皮質が厚いことが分かった。さらに、こうした違いは、学業成績の一つの指標である標準学力テストの成績とも相関していた。
「予想されるとおり、支えのある環境で暮らせないことには、実際に代償があります。テストの点数や学歴だけでなく、子どもたちの脳にもその影響が見て取れます」と、MITのジョン・ガブリエリ氏は述べる。同氏はグローバー・M・ハーマン健康科学・技術教授、脳・認知科学教授で、この研究の著者の一人だ。「私にとって、これは行動を起こすべきだという呼びかけです。周囲の環境から容易に機会を得られない人々の機会を広げたいのです。」
この研究では、脳の解剖学的構造にこうした違いが生じる理由は調べていない。しかし、これまでの研究では、低所得の生徒は幼少期にストレスを受けやすく、教育資源へのアクセスが限られ、幼い頃に耳にする言葉も少ない傾向があることが示されている。これらの要因はいずれも、学業成績の低さと関連づけられている。
ハーバード教育大学院の准教授で、新たな研究の著者でもあるマーティン・ウェスト氏によると、米国では近年、人種や民族間の格差が縮小する一方で、高所得と低所得の生徒の学力格差は拡大している。
「低所得層と高所得層の生徒のテスト得点で測られる学力格差は、米国の教育、さらには世界各地の教育制度において、広く見られる長年の現象です」と同氏は言う。「教育関係者や政策立案者は、こうした学力格差の原因を理解しようと強い関心を寄せていますが、それ以上に、格差に対処するための方策に関心を持っています。」
MITマクガバン脳研究所の博士研究員アリソン・マッキー氏が論文の筆頭著者で、論文は学術誌「 Psychological Science」に掲載された。ほかの著者は、博士研究員のエイミー・フィン氏、大学院生のジュリア・レナード氏、コロンビア・ビジネス・スクールの博士研究員ドリュー・ジャコビー＝センゴール氏、非営利団体Transforming Educationの理事長クリストファー・ガブリエリ氏。
格差の背景を探る
研究には58人の生徒が参加した。低所得家庭の生徒が23人、高所得家庭の生徒が35人で、全員が12歳または13歳だった。低所得の生徒とは、学校給食の無料または割引を受ける資格のある生徒と定義された。
研究者らは、生徒のマサチューセッツ州総合評価システム（MCAS）の得点を、思考、言語、感覚認知、運動指令などの機能に重要な大脳皮質と呼ばれる領域の脳画像と比較した。
磁気共鳴画像法（MRI）を用いて、主に視覚と知識の保存を担う側頭葉と後頭葉の皮質の一部に厚さの違いがあることを発見した。こうした違いは、テストの得点と家庭の収入の双方の違いと相関していた。実際、これらの脳領域における皮質の厚さの違いは、この研究で確認された所得による学力格差の最大44％を説明し得る。
これまでの研究でも、所得に関連する脳の解剖学的構造の違いが示されていたが、それらの違いと学業成績との関連は示されていなかった。
「複数の研究室が、家庭の所得に応じた子どもの脳構造の違いを報告してきましたが、それを学業成績の差と結びつけたのは今回が初めてです」と、研究チームには加わっていなかったコロンビア大学小児科学助教のキンバリー・ノーブル氏は述べる。
研究者らは、脳の解剖学的構造に関するほかの大半の指標では、有意な違いを見いださなかった。脳の異なる部分をつなぐ軸索の束である白質の量にも違いはなく、大脳皮質の全体的な表面積にも違いはなかった。
研究者らは、確認された構造上の違いが必ずしも永続的なものではないと指摘する。「脳が非常に高い可塑性を持つことを示す確かな証拠は、数多くあります」と、マクガバン研究所のメンバーでもあるガブリエリ氏は言う。「私たちの発見は、さらなる教育的支援や家庭での支援など、そうしたものが大きな違いをもたらし得ないという意味ではありません。」
研究者らは追跡研究で、どのような教育プログラムが学力格差の縮小に役立つのかをさらに明らかにし、可能であれば、こうした介入が脳の解剖学的構造にも影響を与えるかどうかを調べたいと考えている。
「この10年で、標準学力テストで測った生徒の学業成績に顕著な影響を与えることに成功した教育的介入が、数多く特定されてきました」とウェスト氏は言う。「分かっていないのは、非常に優れたチャータースクールへの通学、特に効果的な教師への割り当て、質の高いカリキュラムへの接触など、そうした介入が、私たちが記録した脳構造の違いの一部を変えることでテストの得点を高めるのか、それとも別の手段でその効果をもたらすのか、その程度です。」
この記事は、 MIT Newsとの共同企画として掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。
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著者：アン・トラフトンはMIT Newsのライターです。
画像：放射線科医が脳のX線画像を検査している。REUTERS/Rupak De Chowdhuri。
