Dopad digitální revoluce na lidský mozek a chování: kde si stojíme? (2020)

Abstraktní

Úvod

Před sto jedenácti lety vydal EM Forster povídku (The Machine Stops, 1909, Oxford a Cambridge Review ) o futuristickém scénáři, ve kterém tajemný stroj ovládá vše, od zásobování potravinami až po informační technologie. V situaci, která evokuje dnešní internetové a digitální mediální události, je v této dystopii veškerá komunikace vzdálená a osobní setkání se již nekonají. Stroj ovládá myšlení, díky němuž je na něm každý závislý. Když povídka přestane fungovat, společnost se zhroutí.

Příběh vyvolává mnoho otázek, které jsou stále aktuální, ohledně dopadu digitálních médií a souvisejících technologií na náš mozek. Toto vydání Dialogy v klinické neurovědě zkoumá mnohostranným způsobem, jak, jakými prostředky a s jakými možnými účinky použití digitálních médií ovlivňuje funkci mozku - pro dobré, špatné a ošklivé stránky lidské existence.

Celkově vzato, používání digitálních médií, od online hraní po používání chytrých telefonů/tabletů nebo internetu, způsobilo revoluci ve společnosti po celém světě. Jen ve Spojeném království vlastní podle údajů shromážděných regulační agenturou pro komunikaci (Ofcom) 95 % lidí ve věku 16 až 24 let chytrý telefon a kontroluje jej v průměru každých 12 minut. Odhady naznačují, že 20 % všech dospělých je online více než 40 hodin týdně. Není pochyb o tom, že digitální média, především internet, se stávají důležitými aspekty našeho moderního života. Téměř 4.57 miliardy lidí na celém světě má přístup k internetu, podle údajů zveřejněných 31. prosince 2019 na webové stránce https://web.archive.org/web/20220414030413/https://www.internetworldstats.com/stats.htm. Rychlost změn je ohromující, s exponenciálním nárůstem v posledním desetiletí. Jak a za jaké možné náklady a/nebo přínosy se může náš mozek a mysl přizpůsobit?

Obavy z účinků používání digitálních médií na funkci a strukturu mozku, stejně jako na fyzické a duševní zdraví, vzdělávání, sociální interakci a politiku skutečně vzrůstají. V roce 2019 zveřejnila Světová zdravotnická organizace (WHO) přísné pokyny týkající se času stráveného u dětí. A - oznámil zákon (Assembly Bill 272), který umožňuje školám omezit používání chytrých telefonů. Tyto akce byly provedeny poté, co byly publikovány výsledky implikující intenzivní používání digitálních médií ve snižování kapacity pracovní paměti^1-3 ; v psychologických problémech, od deprese po úzkost a poruchy spánku^4,5 ; a při ovlivňování úrovně porozumění textu při čtení na obrazovkách.^6,7 Ten druhý je docela překvapivým příkladem, který ukazuje, že čtení složitých příběhů nebo vzájemně propojených faktů v tištěné knize vede k lepšímu připomenutí příběhu, detailů a souvislostí mezi fakty než čtení stejného textu na obrazovce.^7-9 Důvod úžasných výsledků, vzhledem k tomu, že slova na obrazovce světelné diody (LED) nebo v tištěné knize jsou stejná, se zdá být spojena s tím, jak používáme asociace faktů s prostorovými a jinými smyslovými narážkami: umístění na stránku v knize jsme si přečetli něco navíc, například se zdá, že skutečnost, že každá kniha voní jinak, zvyšuje vzpomínku.⁹ Kromě toho vědkyně v oblasti jazyků Naomi Baronová, citovaná v článku Makina,¹⁰ tvrdí, že návyky ve čtení se liší takovým způsobem, že digitální prostředí vede k povrchnímu zapojení do textové analýzy. To možná závisí na skutečnosti, že většina uživatelů digitálních médií se dívá na více věcí najednou a více věcí najednou - zvyk, který může snížit rozpětí pozornosti a přispět k tomu, že diagnóza poruchy pozornosti s hyperaktivitou (ADHD) je vyšší, než byla před 10ti lety.¹ Je to jen korelace nebo to naznačuje, že multitasking s digitálními médii přispívá nebo dokonce způsobuje vyšší výskyt ADHD? Dva argumenty podporují hypotézu, že intenzivní používání digitálních médií souvisí se zhoršením pracovní paměti: pouhé vidění chytrého telefonu (dokonce ani jeho nepoužívání) snižuje kapacitu pracovní paměti a vede ke snížení výkonu v kognitivních úlohách, vzhledem k tomu, že část pracovní paměti paměťové zdroje jsou zaneprázdněné ignorováním telefonu.¹¹ Kromě toho, čím více lidé používají své smartphony v režimu multitaskingu (rychlé přepínání mezi různými činnostmi mysli), tím snáze reagují na rozptýlení a ve zkouškách přepínání úkolů skutečně fungují horší výsledky než uživatelé, kteří se jen zřídka pokoušejí multitasking.¹¹ Výsledky byly sporné (viz odkaz 10) a tento rozdíl ve výsledcích by mohl souviset se skutečností, že digitální média jako taková nejsou pro naši mysl dobrá ani špatná; spíše používáme digitální média. K čemu používáme smartphony nebo jiná digitální média a jak často jsou důležité parametry pro analýzu, což je v této diskusi často ignorováno.

Plastickost mozku související s používáním digitálních médií

Nejpřímějším a nejjednodušším přístupem k objasnění, zda použití digitálních médií má zásadní vliv na lidský mozek, je prozkoumat, zda použití prstů na dotykových obrazovkách mění kortikální aktivitu v motoru nebo v somatosenzorické kůře. Gindrat a kol^12,13 použil tento přístup. Již bylo známo, že kortikální prostor přiřazený hmatovým receptorům na konečcích prstů je ovlivněn tím, jak často se ruka používá.¹⁴ Hráči strunných nástrojů mají například více kortikálních neuronů somatosenzorické kůry přidělených prstům, které používají při hře na nástroj.¹⁵ Tato takzvaná „kortikální plasticita smyslové reprezentace“ se neomezuje pouze na hudebníky; například se také vyskytuje u často opakovaných pohybů uchopení.¹⁶ Protože při používání chytrých telefonů s dotykovou obrazovkou dochází k opakovaným pohybům prstů, Gindrat et al^12,13 používal elektroencefalografii (EEG) k měření kortikálních potenciálů vyplývajících z dotykových špiček palce, středního nebo ukazováčku uživatelů telefonů s dotykovou obrazovkou a kontrolních subjektů, kteří používali pouze mobilní telefony bez dotyku. Výsledky byly skutečně pozoruhodné, protože pouze uživatelé dotykové obrazovky vykazovali zvýšení kortikálních potenciálů z palce a také z indexu prstů. Tyto odpovědi statisticky vysoce významně korelovaly s intenzitou užívání. U palce byla velikost kortikální reprezentace korelována i při každodenních výkyvech používání dotykové obrazovky. Tyto výsledky jasně ukazují, že opakované používání dotykových obrazovek může změnit tvar somatosenzorického zpracování na dosah ruky, a také naznačují, že taková reprezentace v palci se může změnit v krátkém časovém rámci (dnech) v závislosti na použití.

Dohromady to ukazuje, že intenzivní používání dotykové obrazovky může reorganizovat somatosenzorickou kůru. Lze tedy dojít k závěru, že kortikální zpracování je kontinuálně formováno prostřednictvím použití digitálních médií. To, co nebylo zkoumáno, ale mělo by se v budoucnu prozkoumat, je, zda k takovému rozšíření kortikální reprezentace v koncích prstů a palce došlo na úkor jiných motorických koordinačních schopností. Tato reakce má obrovský význam vzhledem k tomu, že motorické dovednosti nepřímo korelují s časem na obrazovce, buď kvůli soutěžení mezi kortikálním prostorem a motorickými programy, nebo kvůli celkovému nedostatku cvičení (např. Viz odkaz 17).

Vlivy na vyvíjející se mozek

Vliv na motoriku je jedním aspektem, který je třeba při používání digitálních médií vzít v úvahu, dalšími aspekty jsou účinky na jazyk, poznávání a vnímání vizuálních objektů ve vyvíjejícím se mozku. V tomto ohledu je pozoruhodné, že Gomez a kol¹⁸ ukázaly, že podrobnosti vývoje vizuálního systému mohou být ovlivněny obsahem digitálních médií. Abychom to prozkoumali, bylo použito funkční zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) ke skenování mozku od dospělých subjektů, kteří intenzivně hráli hru Pokémon, když byli dětmi. Již bylo známo, že rozpoznávání objektů a tváří se dosahuje ve vyšších vizuálních oblastech ventrálního vizuálního proudu, zejména ve ventrálním temporálním laloku.¹⁹ Typické postavy Pokémona jsou směsicí humanizovaných postav podobných zvířeti a jsou jedinečným typem předmětu, který jinak není v lidských prostředích viditelný. Pouze dospělí s intenzivními zkušenostmi s Pokémony během dětství vykazovali zřetelnou distribuovanou kortikální odezvu na postavy Pokémona ve ventrálním temporálním laloku poblíž oblastí rozpoznávání tváře. Tato data - jako důkaz principu - naznačují, že používání digitálních médií může vést k jedinečné funkční a dlouhodobé reprezentaci digitálních postav a objektů i o několik desetiletí později. Všichni hráči Pokémonů překvapivě vykazovali stejnou funkční topografii

ve ventrálním vizuálním proudu pro figurky Pokémonů. Také zde není jasné, zda tato data jednoduše ukazují obrovskou plasticitu mozku pro přidání nových reprezentací nových tříd objektů do vyšších vizuálních oblastí, nebo zda může mít objektová reprezentace z intenzivního používání digitálních médií negativní důsledky pro rozpoznávání a zpracování tváře jako důsledek soutěže o kortikální prostor. V tomto ohledu je pozoruhodné, že ve studiích empatie u mladých dospělých byla hlášena korelace mezi časem stráveným s digitálními médii a nižší kognitivní empatií k ostatním lidem.^20,21 V současné době není jasné, zda kvůli nedostatku vhledu do toho, co by si ostatní mohli myslet (teorie mysli), nebo kvůli problémům s rozpoznáváním obličeje nebo nedostatečnému vystavení vrstevníkům (kvůli nadměrnému času online). Je třeba zdůraznit, že některé studie neuváděly žádnou korelaci mezi online časem a empatií (recenze viz odkazy 22 a 23).

Další oblastí zájmu je, zda je vývoj procesů souvisejících s jazykem (sémantika a gramatika) jakýmkoli způsobem ovlivněn intenzivním používáním digitálních médií. V tomto ohledu je znepokojující, že časné rozsáhlé používání obrazovky u předškolních dětí může mít dramatický vliv na jazykové sítě, jak ukazuje sofistikovaná difúzní tenzorová MRI^24,25 (Obrázek 1). Tato metoda poskytuje odhady integrity bílé hmoty v mozku. Kromě toho byly kognitivní úkoly testovány u dětí předškolního věku. To bylo měřeno standardizovaným způsobem pomocí 15položkového screeningového nástroje pro pozorovatele (ScreenQ), který odráží mediální doporučení Americké pediatrické akademie (AAP) založená na obrazovce. Skóre ScreenQ byla poté statisticky korelována s měřením MRI difúze tenzorem a skóre kognitivních testů, kontrolujících věk, pohlaví a příjem domácnosti. Celkově byla pozorována jasná korelace mezi intenzivním používáním digitálních médií v raném dětství a horší mikrostrukturální integritou traktů bílé hmoty, zejména mezi oblastmi Broca a Wernicke v mozku ( Obrázek 1 ). S porozuměním a schopností jazyka velmi souvisí vývoj těchto vláknových traktů, jak je uvedeno v Grossee et al²⁶ a Skeide a Friederici.²⁷ Kromě toho byly pozorovány nižší výkonné funkce a nižší gramotné schopnosti, i když se shodoval věk a průměrný příjem domácnosti. Také použití digitálních médií korelovalo s výrazně nižším skóre v behaviorálních opatřeních pro výkonné funkce. Autoři uzavírají²⁵ „Vzhledem k tomu, že používání médií na obrazovce je všudypřítomné a zvyšuje se u dětí v domácích zařízeních, zařízeních péče o děti a ve škole, naznačují tato zjištění potřebu další studie k identifikaci důsledků pro vývoj mozku, zejména během fází dynamického růstu mozku na počátku dětství." Tato studie naznačuje, že čtenářské dovednosti by mohly být ohroženy, pokud nejsou plochy vláken mezi jazykovými oblastmi rozvinuty v plném rozsahu. Vzhledem k tomu, že schopnost čtení u dětí je vynikajícím prediktorem školního úspěchu, bylo by také prospěšné studovat, zda skóre ScreenQ korelují s úspěchem školy nebo s tím, jak se srovnává tradiční čtení v knihách s čtením na obrazovkách, v elektronických knihách a na webových stránkách. .

Kromě rozvoje jazykových oblastí se mohou čtecí návyky změnit s využitím elektronických médií. Tato změna může mít dopad na nové čtenáře a na jednotlivce s poruchami čtení. Ve skutečnosti to bylo nedávno prozkoumáno.²⁸ Zde se fMRI používalo, když děti poslouchaly tři podobné příběhy ve zvukovém, ilustrovaném nebo animovaném formátu, po nichž následoval test věcné vybavenosti. Funkční konektivita uvnitř a mezi sítěmi byla porovnána napříč formáty zahrnujícími následující: vizuální vnímání, vizuální snímky, jazyk, síť ve výchozím režimu (DMN) a cerebelární asociace. Pro ilustraci ve vztahu ke zvuku byla funkční konektivita snížena v jazykové síti a zvýšena mezi vizuálními, DMN a cerebelárními sítěmi, což naznačuje sníženou zátěž pro jazykovou síť poskytovanou obrázky a vizuálními snímky. Konektivita mezi sítěmi byla u všech sítí snížena pro animaci ve srovnání s ostatními formáty, zejména ilustrace, což naznačuje zaujatost vůči vizuálnímu vnímání na úkor síťové integrace. Tato zjištění naznačují podstatné rozdíly ve funkčním propojení mozkové sítě pro animované a tradičnější formáty příběhů u dětí předškolního věku, což posiluje přitažlivost ilustrovaných pohádkových knih v tomto věku a poskytuje efektivní lešení pro jazyk. Hluboké čtení lze navíc ovlivnit digitálními médii.²⁹ Tento posun ve způsobu čtení může u mladých dospělých ohrozit rozvoj dovedností hlubokého čtení.

Obzvláště důležitým obdobím pro vývoj mozku je dospívání, období, kdy oblasti mozku zapojené do emocionálních a sociálních aspektů procházejí intenzivními změnami. Sociální média mohou mít zásadní vliv na mozek adolescentů, protože umožňují dospívajícím komunikovat s mnoha vrstevníky najednou, aniž by se s nimi přímo setkali. Publikovaná data skutečně naznačují odlišný způsob zpracování emocí u adolescentů, který vysoce koreluje s intenzitou používání sociálních médií. To se ukázalo v objemu šedé hmoty amygdaly, která zpracovává emoce ( Obrázek 2 ).^30,31 To naznačuje důležitou souhru mezi skutečnými sociálními zkušenostmi v online sociálních sítích a vývojem mozku.³² Priorita emocí, shoda s vrstevníky nebo citlivost přijetí mohou způsobit, že teenageři budou obzvláště zranitelní vůči falešným nebo šokujícím zprávám, stejně jako nepravděpodobným očekáváním sebe sama nebo zranitelní, pokud jde o regulaci emocí v důsledku nepříznivého používání digitálních médií.³³ Chybí zde podélné studie, které by objasnily, zda je adolescentní mozek odlišně formován velikostí sociální sítě online místo přímé osobní interakce.

Jako vedlejší poznámku je lépe definován důkaz, že násilné hry mají zásadní vliv na lidské chování.³⁴ Metaanalýza současných prací ukazuje, že vystavení násilným videohrám je vysoce významným rizikovým faktorem pro zvýšené agresivní chování a pro snížení empatie a nižší úrovně prosociálního chování.³⁴

Synaptická plasticita

Výše popsaná studie v zásadě podporuje představu vysoké plasticity mozku vyvolané intenzivním používáním digitálních médií. Podrobně jsou pozorované účinky úžasné, ale celkově se již dříve ukázalo, že mozek mění své funkční a strukturální propojení s používáním, jinými slovy, díky učení, zvykům a zkušenostem.^35,36 Abychom mohli posoudit tento vliv na kvalitu lidského poznání a zdraví, je otázkou, zda náš mozek - při rozsáhlém používání digitálních médií - pracuje v určitém kognitivním režimu, možná na úkor ostatních, které jsou důležité. Účinky potenciálu mozku upravit jeho funkční a strukturní propojení byly prokázány v mnoha studiích neuroimagingu s lidmi³⁷ ; k recenzi viz ref 38. Další studie, včetně studie Maguire³⁹ v Londýně taxikáři a studium klavíristů (jak je uvedeno výše)¹⁴ a žongléři⁴⁰ Ukažte, že intenzivní používání může stimulovat růst nových synaptických spojení („použijte jej“) a současně eliminovat neuronální synaptická spojení, která se používají méně často („ztratit to“).^41,42

Na buněčné úrovni byl tento jev pojmenován synaptická plasticita, přezkoumali Korte a Schmitz.³⁵ Nyní je všeobecně přijímáno, že neurony v lidské kůře a hipokampu, stejně jako v subkortikálních oblastech, jsou vysoce plastické, což znamená, že změny ve vzorcích neuronální aktivity, například generované intenzivním tréninkem, mění synaptickou funkci i synaptickou strukturu. Synaptická plasticita závislá na činnosti mění účinnost synaptického přenosu (funkční plasticita) a upravuje strukturu a počet synaptických spojení (strukturální plasticita).^35,43,44 Synaptická plasticita staví základ pro přizpůsobení postnatálního mozku v reakci na zkušenost a je buněčnou implementací procesů učení a paměti, jak navrhl v roce 1949 Donald O. Hebb. Navrhl, aby se změny v neuronální aktivitě způsobené používáním, tréninkem, zvykem nebo učením ukládaly do sestav neuronů a ne do jednotlivých nervových buněk.⁴¹ Plasticita tímto způsobem se děje na úrovni sítě změnou synapsí mezi neurony, a proto se nazývá synaptická plasticita závislá na aktivitě. Hebbův postulát zahrnuje také důležité pravidlo, které předpovídá, že synaptická síla se mění, když pre- a postsynaptické neurony vykazují koincidenční aktivitu (asociativitu), což mění vstupní / výstupní charakteristiku neuronálních sestav. Pouze pokud jsou znovu aktivovány společně, lze si je zapamatovat. Důležité je, že se zvýší synaptická odpověď na určitou mozkovou aktivitu dané intenzity; další podrobnosti viz Magee a Grienberger.⁴⁵ To znamená, že veškerá lidská činnost prováděná pravidelně - včetně používání digitálních médií, sociálních sítí nebo jednoduše internetu - bude mít otisk mozku, ať už pro dobrou, špatnou nebo ošklivou stránku lidské kognitivní funkce. záleží na samotné činnosti nebo na tom, zda k ní dochází na úkor jiných činností. V tomto ohledu Sajikumar et al., Propojení multitaskingového režimu s buněčnou synaptickou plasticitou⁴⁶ ukázaly, že aktivace tří vstupů dopadajících na stejnou neuronovou populaci v úzkém časovém okně (jako je tomu v případě lidí, kteří se pokoušejí provádět více úloh najednou) vede k svévolnému posílení vstupů, a ne nutně nejsilnějších. To znamená, že ukládání relevantních faktů může být ohroženo, pokud vstup do neuronové sítě v konkrétní oblasti mozku překročí mezní hodnotu zpracovatelského výkonu.

Dopad digitálních médií na stárnoucí mozek

Účinky a možné negativní nebo pozitivní aspekty používání, kultury a interakce digitálních médií nemusí záviset pouze na celkové době spotřeby a zapojené kognitivní doméně; může to také záviset na věku. Negativní účinky na předškolní děti, jak je uvádí Hutton et al,²⁵ se mohou zcela lišit od účinků pozorovaných při užívání u dospělých (jako je závislost) nebo od účinků pozorovaných u starších osob. Proto může mít trénink zastaralého mozku pomocí digitálních médií jiné důsledky než čas strávený před obrazovkou předškolního věku nebo trvalé rozptýlení u dospělých.

Stárnutí není jen geneticky podmíněno, ale také závisí na životním stylu a na tom, jak je mozek používán a trénován; například viz odkaz 47. Jeden úspěšný pokus zahrnující digitální média vyústil ve zvýšení pozornosti u starších subjektů prostřednictvím potlačení odezvy tréninku prostřednictvím počítačových her.⁴⁸ Zde bylo školení prováděno na tabletu po dobu pouhých 2 měsíců a byly pozorovány významné kognitivní účinky na boční inhibici ve srovnání s kontrolní skupinou. Tyto výsledky korelovaly s růstovými procesy, které se považovaly za větší kortikální tloušťku v pravém dolním frontálním gyrus (rIFG) triangularis, oblasti mozku spojené s boční inhibicí.⁴⁹ Tyto efekty, pravděpodobně zprostředkované procesy strukturální plasticity, závisí na čase stráveném prováděním tréninkového úkolu: výsledky se zlepšily v lineární korelaci s tréninkovým časem. Celkově lze shrnout, že digitální tréninkové programy založené na hrách mohou u starších lidí podporovat poznávání a je v souladu s dalšími studiemi, které ukazují, že trénink pozornosti je zprostředkován zvýšením aktivity v čelním laloku.⁵⁰ Další studie podpořily tyto výsledky tím, že ukázaly, že počítačový trénink je možným prostředkem k trénování mozku u starších lidí (> 65 let) a programy tréninku mozku mohou pomoci při podpoře zdravého kognitivního stárnutí^51,52 (viz také odkaz 53). Bude vzrušující zkoumat, zda lze digitální média v budoucnu použít u starších lidí k zachování nebo dokonce ke zvýšení kognitivních schopností, jako je pozornost, které trpí po intenzivním používání digitálních médií / multitaskingu v mladším věku.

Mechanismus závislosti a použití digitálních médií

Kromě klasických poruch užívání návykových látek se návykové chování klasifikuje také jako návykové chování.⁵⁴ WHO nyní zahrnuje poruchu užívání internetu (IUD) nebo poruchu hraní na internetu / závislost na internetu (IGD) Mezinárodní klasifikace nemocí 11. revize (ICD-11) , což může v budoucnu zahrnovat také „poruchu používání chytrých telefonů“ jako závislost na chování (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Závislost je charakterizována jako chronická recidivující porucha, zobrazovaná nutkáním hledat a užívat látku nebo chování, jako je hazard. Kromě toho zahrnuje ztrátu kontroly nad omezením určitého chování nebo užívání drog a většinou je spojena se vznikem negativních emocí (např. Úzkosti, podrážděnosti nebo dysforie) v situacích, kdy drogu nebo chování nelze dosáhnout. Neurologicky je závislost charakterizována celkovými změnami sítě ve frontostriktálních a frontocingulárních obvodech. To jsou také charakteristické znaky závislosti na IGD / IUD.⁵⁴ Mohou být ohroženi zejména adolescenti.⁵⁵ Systematickou a podrobnější metaanalýzu funkčních a strukturálních změn mozku souvisejících s IGD najdete v následujících recenzích Yao et al.⁵⁶ a D'Hondt et al.⁵⁷

Je také pozoruhodné, že některé studie zjistily korelaci mezi změnami anatomie mozku a závislostí na sociálních sítích (SNS).⁵⁸ Specificky ukazuje, že intenzivní interakce se sociálními médii lze korelovat se změnami šedé hmoty oblastí mozku zapojených do návykového chování. Další studie rovněž uvádějí, že intenzivní používání sociálních médií může vést k hlubokému účinku na neuronální struktury v lidském mozku, jak je uvedeno v odkazu 32. Důsledkem těchto údajů je celkově to, že výzkum v oblasti neurovědy a psychologie by měl více zaměřit na porozumění a prevence poruch závislosti na internetu nebo jiného maladaptivního chování souvisejícího s hraním her a používáním sociálních sítí.

Neuroenhancement s elektronickými zařízeními

Dosud jsme diskutovali o digitálních médiích, ale elektronická zařízení obecně lze také použít k přímé stimulaci lidského mozku. Potíž je v tom, že lidský mozek není jednoduchý Turingův stroj,⁵⁹ a algoritmus, který používá, je méně jasný. Z tohoto důvodu je nepravděpodobné, že by náš mozek mohl být přeprogramován digitálními technologiemi a že jednoduchá stimulace určitých oblastí mozku zvýší kognitivní schopnosti. Stimulace hlubokého mozku jako možnost léčby Parkinsonovy choroby, deprese nebo závislosti je však jiný příběh.^60-62 Výzkum takzvaných rozhraní mozek / stroj (BMI) navíc ukázal, že s ohledem na motorické funkce a asimilaci umělých nástrojů, např. Robotických / avatarových končetin, je možné začlenění do somatosenzorické reprezentace mozku.⁶³ To funguje částečně proto, že neurony se učí reprezentovat umělá zařízení prostřednictvím procesů synaptické plasticity závislé na aktivitě.⁶³ To ukazuje, že náš smysl pro sebe může být skutečně změněn elektronickými technologiemi tak, aby zahrnovaly externí zařízení. Nicolelis a kolegové nedávno prokázali, že takové rozšíření pocitu těla u paralyzovaných pacientů vyškolených k používání zařízení BMI by jim mohlo umožnit řídit pohyby umělých těl avatarů, což by vedlo ke klinicky významnému zotavení.⁶⁴

To neznamená, že lidský mozek může napodobovat binární logiku nebo dokonce algoritmus digitálních zařízení, ale zdůrazňuje to, jak by digitální stroje a digitální média mohly mít obrovský dopad na naše mentální dovednosti a chování (podrobně to rozebírá Carr⁶⁵ ). Tento dopad je také zdůrazněn účinkem online cloudového úložiště a vyhledávačů na výkon lidské paměti. Paradigmatickým příkladem je studie, ve které byli digitální domorodci přesvědčeni, že fakta, která byla požádána o zapamatování, budou uložena v online cloudovém úložišti.⁶⁶ Za tohoto předpokladu předváděli horší výsledky než subjekty, u nichž se očekávalo, že se budou muset spoléhat pouze na svoji vlastní paměťovou funkci mozku (hlavně v temporálním laloku), protože fMRI
analýza osvětlena.⁶⁶ Tyto výsledky naznačují, že subdodávky některých jednoduchých mentálních vyhledávání na internetové cloudové úložiště a spoléhání se na vyhledávače namísto paměťových systémů v našem vlastním mozku snižuje naši schopnost zapamatovat si a vybavit si
fakta spolehlivým způsobem.

Lidská pohoda a multitasking

Závislost a zdokonalování jsou zvláštními účinky digitálních médií a elektronických zařízení. Častější jsou účinky multitaskingu na rozpětí pozornosti, koncentraci a kapacitu pracovní paměti.¹¹ Zpracování více a nepřetržitých příchozích toků informací je určitě výzvou pro naše mozky. Série experimentů se zabývala tím, zda existují systematické rozdíly ve stylech zpracování informací mezi chroniticky těžkými a lehkými multitaskery médií (MMT).^6,67 Výsledky naznačují, že těžké MMT jsou náchylnější k interferenci z toho, co je považováno za irelevantní vnější podněty nebo reprezentace v jejich paměťových systémech. To vedlo k překvapivému výsledku, že těžké MMTs fungovaly horší při testu schopnosti přepínání úkolů, pravděpodobně kvůli snížené schopnosti odfiltrovat interference od irelevantních podnětů.⁶ To ukazuje, že multitasking, rychle rostoucí trend chování, je spojen se zřetelným přístupem k základnímu zpracování informací. Uncapher et al⁶ Shrňte důsledky intenzivního používání multimédií takto: „Americká mládež tráví více času s médii než jakoukoli jinou bdělou aktivitou: průměrně 7.5 hodiny denně, každý den. V průměru je 29% tohoto času stráveno žonglováním s více mediálními proudy současně (tj. Multitasking médií). Vzhledem k tomu, že velký počet MMT jsou děti a mladí dospělí, jejichž mozky se stále vyvíjejí, je velmi naléhavé porozumět neurokognitivním profilům MMT. “

Na druhou stranu bude samozřejmě důležité pochopit, jaké zpracování informací je nezbytné pro efektivní učení v prostředí 21 ^st století. Rostoucí množství důkazů ukazuje, že těžké digitální MMT vykazují horší paměťovou funkci, zvýšenou impulzivitu, méně empatie a větší míru úzkosti.⁵ Na neurologické straně vykazují snížený objem v přední cingulární kůře. Současná data navíc naznačují, že rychlé přepínání mezi různými úkoly (multitasking) během používání digitálních médií může negativně ovlivnit akademické výsledky.⁶ Při interpretaci těchto výsledků je však třeba být opatrný, protože vzhledem k tomu, že směr kauzality není jasný, by se chování multitaskingu médií mohlo zdát také výraznější u lidí se sníženou prefrontální aktivitou a kratším začátkem pozornosti. Zde jsou zapotřebí podélné studie. Celkový dopad online sociálních médií na naše přirozené sociální dovednosti (od empatie po teorii myslí jiných lidí) je další oblastí, ve které můžeme zažít, jak a do jaké míry digitální média ovlivňují naše myšlení a smyslové zpracování sociálních signálů. Z mnoha studií, jedna od Turkleho⁵ zde by mělo být zvýrazněno. Turkle využila rozhovory s teenagery nebo dospělými, kteří byli silnými uživateli sociálních médií a jiných druhů virtuálních prostředí. Jedním z výsledků této studie bylo, že extrémní využívání sociálních médií a prostředí virtuální reality může vést ke zvýšení rizika úzkosti, méně skutečných sociálních interakcí, nedostatku sociálních dovedností a lidské empatie a potíží při zvládání samoty. Dotazovaní lidé navíc hlásili příznaky související se závislostí na používání internetu a digitálních sociálních médiích. Tato mentální rutina „vždy spojeného“ se stovkami či dokonce tisíci lidí může skutečně přetížit naše oblasti mozku související se sociální interakcí dramatickým rozšířením počtu lidí, s nimiž můžeme úzce komunikovat. Evolučním omezením může být limit velikosti skupiny přibližně 150 jedinců.⁶⁸ To může být důvodem našeho nárůstu kortikálního objemu, např. Šimpanzi pravidelně interagují s 50 jedinci, ale může to být také limit toho, čeho může náš mozek dosáhnout. Na rozdíl od tohoto evolučního omezení jsme víceméně v neustálém kontaktu se skupinou lidí, která díky sociálním médiím výrazně překračuje náš neurobiologický limit. Jaké jsou důsledky tohoto kortikálního přetížení? Úzkost a nedostatky pozornosti, poznání a dokonce i paměti? Nebo se můžeme přizpůsobit? Zatím máme více otázek než odpovědí.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Mozek je ovlivněn způsobem, jakým jej používáme. Těžko lze očekávat, že intenzivní používání digitálních médií změní lidské mozky v důsledku procesů plasticity neuronů. Není však jasné, jak tyto nové technologie změní sociální poznání (jazykové dovednosti, IQ, kapacita pracovní paměti) a emoční zpracování. Jedním z omezení je, že mnoho studií dosud nezohledňovalo, co lidé dělají, když jsou online, co vidí a jaký typ kognitivní interakce je vyžadován během doby strávené na obrazovce. Je jasné, že digitální média mají vliv na psychickou pohodu člověka a kognitivní výkon, což závisí na celkové době strávené na obrazovce a na tom, co lidé v digitálním prostředí ve skutečnosti dělají.⁶⁹ Za poslední desetiletí bylo publikováno více než 250 studií, které se snaží objasnit dopad používání digitálních médií; většina z těchto průzkumů používala dotazníkové zprávy, které z velké části nezohledňovaly nesmírně odlišné aktivity, které lidé zažívali online. Vzorec používání a celková doba strávená online však bude mít různé účinky na zdraví a chování člověka.⁶⁹ Vědci potřebují podrobnější vícerozměrnou mapu využití digitálních médií. Jinými slovy, žádoucí je přesnější měřítko toho, co lidé dělají, když jsou online nebo se dívají na digitální obrazovku. Celkově současná situace ve většině případů nedokáže rozlišit mezi kauzálními účinky a čistou korelací. Byly zahájeny důležité studie,^70,71 a měla by být zmíněna studie kognitivního vývoje adolescentního mozku (studie ABCD). Organizuje jej Národní institut zdraví (NIH) a jeho cílem je prozkoumat vliv environmentálních, sociálních, genetických a dalších biologických faktorů ovlivňujících mozek a kognitivní vývoj. Studie ABCD přijme 10 000 zdravých dětí ve věku 9 až 10 po celých Spojených státech a bude je následovat do rané dospělosti; Podrobnosti najdete na webových stránkách https://abcdstudy.org/. Studie bude zahrnovat pokročilé zobrazování mozku k vizualizaci vývoje mozku. Objasní, jak příroda a výchova interagují a jak to souvisí s vývojovými výsledky, jako je fyzické nebo duševní zdraví, kognitivní schopnosti a úspěch ve vzdělávání. Velikost a rozsah studie umožní vědcům identifikovat jednotlivé vývojové trajektorie (např. Mozkové, kognitivní, emocionální a akademické) a faktory, které je mohou ovlivnit, například vliv digitálních médií na vyvíjející se mozek.

Zbývá určit, zda se rostoucí frekvence všech uživatelů, kteří přecházejí k tomu, že se sami stanou distributory znalostí, může být velkou hrozbou pro získání solidních znalostí a potřebu rozvíjet své vlastní myšlenky a být kreativní. Nebo tyto nové technologie vytvoří dokonalý most ke stále sofistikovanějším formám poznání a představivosti, což nám umožní prozkoumat nové hranice znalostí, které si momentálně neumíme ani představit? Vyvineme úplně jiná uspořádání mozkových okruhů, jako jsme to udělali, když se lidé začali učit číst? Celkově vzato, i když je k posouzení a vyhodnocení možných účinků digitálních médií na lidský blahobyt stále zapotřebí rozsáhlého výzkumu, může neurověda velmi pomoci při odlišení kauzálních účinků od pouhých korelací.

Poděkování