儘管人們認為教育對大腦結構有正面的影響，但新的研究結果表明，即使多一年的學校教育也不會留下持久的神經足跡。在最近發表在eLife上的一項研究中，研究人員報告說，透過各種神經影像測量，額外一年的義務教育不會導致任何持久的大腦結構變化。這些觀察結果挑戰了將教育時間與增強大腦彈性聯繫起來的現有理論。

教育如何影響大腦結構？

教育被認為是一項基本權利，可以提供廣泛的社會、經濟和認知效益。此外，完成高等教育與改善健康、認知和大腦結構有關。

壽命理論認為，教育可能會導致長期的大腦結構變化。研究表明，受過教育的人在晚年的大腦皮層更厚，這可能為抵禦老化提供「大腦儲備」。然而，因果關係尚不清楚，因為遺傳、收入和環境等因素可能會混淆先前的研究。

關於研究

使用局部隨機化分析（1957年9月1日）計算每個區域表面積的Bayes因子。說明了反對一年教育對總表面積影響的廣泛證據。這些貝葉斯因子的區域特異性分析[先前報告：正常（0,1）]沒有預先登記，並用於說明我們的全局神經發現。

在英國，提高離校年齡（ROSLA）改革要求1957年9月1日以後出生的孩子在學校待到16歲而不是15歲，從而為分析創造了一個明顯的年齡界限。研究人員利用英國生物銀行（UK Biobank）、涉及3萬多名參與者的廣泛神經成像數據，評估了這種強制性的額外一年教育是否會導致大腦結構的持久變化。

研究人員使用回歸不連續（RD）來確定額外一年的教育是否會對大腦結構產生因果影響。大腦測量值在ROSLA截止日期之前和之後出生的個體之間進行了比較。全腦指標，如皮質厚度、表面積、腦總量、白質特性以及來自66個皮質區和18個皮質下區的區域數據也得到了。

對於局部神經效應，在大約5000名參與者中評估了33個皮質區域的表面積和皮質厚度。進一步的分析包括27個白質束的分數各向異性和18個皮質下區域的體積。

研究結果

尽管进行了大量的数据分析，但在受ROSLA影响的患者和未受影响的患者之间，没有观察到统计学上显著的脑结构差异。除了根据头部大小、性别和扫描日期等因素进行调整外，安慰剂测试证实了截断值的特异性。

在截止點沒有觀察到大腦指標的不連續性，這表明額外一年的教育沒有持久的神經影響。腦整體測量在截止點前後保持連續，包括總表面積、皮質厚度、總腦容量、白質各向異性、白質高強度和腦脊髓液容量。

这些结果在带宽范围内是稳健的，即使在输入丢失的数据后仍然保持一致，因此表明由于额外的教育年份没有发生显著的大脑结构变化。验证测试证实，在ROSLA截止点周围没有操纵的证据，这支持了研发设计中的因果假设。

安慰劑結果同樣顯示與ROSLA沒有關聯，證實了測驗的有效性。區域特異性分析顯示，在任何皮質區域沒有明顯的變化，也沒有觀察到白質束或皮質下體積的分數各向異性的變化。

貝葉斯分析顯示，在所有的神經影像測量中，如總表面積、皮質厚度和腦容量，都有強有力的證據支持零假設。這些發現在不同的先驗分佈中沒有變化，這支持了最初的局部線性RD分析的發現。

將參與者窗口擴大到5個月增加了樣本量，並證實了額外的教育年限對神經測量沒有影響的原假設。安慰劑結果測試進一步驗證了這個自然實驗的穩健性，並沒有發現任何關聯。

观察性分析发现，在为期一个月的样本中，教育与总表面积之间存在正相关的微弱证据。然而，扩大到5个月的窗口期，显著加强了这种关联以及教育程度与脑脊液容量之间关联的证据。其他测量，如皮质厚度，在因果分析和关联分析中为零假设提供了类似水平的支持。

結論

總的來說，研究並沒有發現額外一年的教育對神經系統有全球性或區域性的影響。因果分析和相關分析產生了不同的見解，觀察到的關聯表明對大腦-行為關係的敏感性，而不暗示因果關係。

雖然教育對神經系統的短期影響尚未評估，但目前的研究表明，額外一年的教育可能不會導致長期的大腦結構變化，從而挑戰了有關教育對神經系統發展影響的假設。這些發現表明，旨在改善認知結果的政策不應僅僅是增加教育時間，而應解決影響大腦和認知健康的更廣泛因素。