Digitaalse revolutsiooni mõju inimese ajule ja käitumisele: kus me seisame? (2020)

. 2020 Jun; 22 (2): 101 – 111.
PMCID: PMC7366944
PMID: 32699510

Abstraktne

Selles ülevaates antakse ülevaade neuroteaduste uuringute praegustest tulemustest digitaalse meedia kasutamise võimalikest mõjudest inimese ajule, tunnetusele ja käitumisele. See on oluline tänu märkimisväärsele ajale, mille inimesed veedavad digitaalse meedia kasutamisel. Hoolimata digitaalse meedia mitmest positiivsest aspektist, mis hõlmavad ka võimet pingsalt suhelda eakaaslastega, isegi pika vahemaa tagant, ning nende kasutamist õpilaste ja eakate koolitusvahenditena, on soovitatud ka kahjulikku mõju meie ajule ja meelele. On täheldatud neuroloogilisi tagajärgi, mis on seotud Interneti / mängude sõltuvuse, keele arengu ja emotsionaalsete signaalide töötlemisega. Arvestades, et suur osa seni läbi viidud neuroteaduslikest uuringutest tugineb sotsiaalmeedia kasutamise hindamisel üksnes enda teada antud parameetritele, väidetakse, et neuroteadlased peavad ekraanil tehtavate andmete osas lisama suurema täpsusega andmekogumid ja mis vanuses.

Märksõnad: sõltuvus, noorukiiga, amygdala, tähelepanu, aju areng, kognitiivne neuroteadus, digitaalne meedia, keele arendamine, prefrontaalses ajukoores

Sissejuhatus

Sada üksteist aastat tagasi avaldas EM Forster novelli (The Machine Stops, 1909, Oxfordi ja Cambridge'i ülevaade ) futuristliku stsenaariumi kohta, kus salapärane masin kontrollib kõike alates toiduvarustusest kuni infotehnoloogiateni. Olukorras, mis kutsub esile tänapäeva Interneti- ja digitaalse meedia sündmusi, on selles düstoopias kogu suhtlus kaugem ja näost näkku kohtumisi enam ei toimu. Masin kontrollib mõtteviisi, kuna see muudab kõik sellest sõltuvaks. Novellis, kui masin enam ei tööta, variseb ühiskond kokku.

Lugu tekitab palju küsimusi, mis on endiselt aktuaalsed, digitaalse meedia ja sellega seotud tehnoloogia mõju kohta meie ajule. See väljaanne Dialoogid kliinilises neuroteaduses uurib mitmetahulisel viisil, kuidas, milliste vahenditega ja milliste võimalike mõjudega mõjutab digitaalse meedia kasutamine aju funktsioone - inimeksistentsi heade, halbade ja koledate külgede jaoks.

Üldiselt on digitaalse meedia kasutamine alates võrgumängudest kuni nutitelefoni/tahvelarvuti või Interneti kasutamiseni muutnud ühiskondi kogu maailmas. Ainuüksi Ühendkuningriigis on suhtlust reguleeriva agentuuri (Ofcom) kogutud andmete kohaselt 95% 16–24-aastastest inimestest nutitelefoni ja kontrollivad seda keskmiselt iga 12 minuti järel. Hinnanguliselt on 20% kõigist täiskasvanutest võrgus rohkem kui 40 tundi nädalas. Pole kahtlust, et digitaalne meedia, ennekõike internet, on muutumas meie kaasaegse elu olulisteks osadeks. Vastavalt andmetele, mis avaldati 4.57. detsembril 31 veebilehel https://web.archive.org/web/2019/https://www.internetworldstats.com/stats.htm, on ligi 20220414030413 miljardil inimesel üle maailma juurdepääs Internetile. Muutuste kiirus on hämmastav, viimasel kümnendil on see hüppeliselt kasvanud. Kuidas ja milliste võimalike kulude ja/või tuludega saavad meie aju ja vaim kohaneda?

Tõepoolest, mure digitaalse meedia kasutamise mõju pärast aju funktsioonidele ja struktuurile, samuti füüsilisele ja vaimsele tervisele, haridusele, sotsiaalsele suhtlemisele ja poliitikale suureneb. 2019. aastal avaldas Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) ranged juhised laste ekraaniaja kohta. Ja - kuulutas välja seaduse (Assembly Bill 272), mis lubab koolidel nutitelefonide kasutamist piirata. Need toimingud tehti pärast tulemuste avaldamist, mis viitas intensiivsele digitaalse meedia kasutamisele töömälu mahu vähendamisel- ; psühholoogiliste probleemide korral alates depressioonist kuni ärevuse ja unehäireteni, ; ja ekraanil lugemise ajal teksti mõistmise taseme mõjutamisel., Viimane on üsna üllatav näide, mis näitab, et keeruliste lugude või omavahel seotud faktide lugemine trükitud raamatus toob kaasa loo, üksikasjade ja faktide seose parema meenutamise kui sama teksti ekraanil lugemine.- Hämmastavate tulemuste põhjus, arvestades, et valgusdioodi (LED) ekraanil või trükitud raamatus olevad sõnad on samad, näib olevat seotud sellega, kuidas me kasutame faktide seoseid ruumiliste ja muude sensoorsete vihjetega: asukoht raamatu leht, mida lugesime midagi lisaks, näiteks see, et iga raamat lõhnab erinevalt, näib suurendavat meeldejätmist. Lisaks on Makini artiklis viidatud keeleteadlane Naomi Baron väidab, et lugemisharjumused on erinevad selliselt, et digitaalsed keskkonnad viivad tekstianalüüsi pinnapealse osaluseni. Võimalik, et see sõltub asjaolust, et enamik digitaalse meedia kasutajaid heidab pilgu ühele üksusele ja tegeleb mitme ülesandega - harjumus, mis võib vähendada tähelepanuvõimet ja aidata kaasa sellele, et tähelepanupuudulikkuse ja hüperaktiivsuse häire (ADHD) diagnoos on kõrgem kui see oli 10 aastat tagasi. Kas see on lihtsalt korrelatsioon või näitab see, et digitaalse meediaga ühiskasutus aitab kaasa või isegi põhjustab ADHD esinemissagedust? Kaks väidet kinnitavad hüpoteesi, et intensiivne digitaalse meedia kasutamine on seotud töömälu kahjustustega: nutitelefoni lihtsalt nägemine (isegi selle kasutamata jätmine) vähendab töömälu mahtu ja viib kognitiivsete ülesannete täitmise vähenemiseni, kuna osa töötavatest mäluressursid on telefoni ignoreerimisega hõivatud. Lisaks, seda enam, et inimesed kasutavad nutitelefone multitegumtöötluse režiimis (vahetades kiiresti vaimu erinevate tegemiste vahel), seda kergemini reageerivad nad häirimisele ja täidavad ülesande vahetamise eksamitel tõepoolest halvemini kui kasutajad, kes proovivad harva multitegumtöötlust. Tulemused on vaieldud (vt viide 10) ja see tulemuste lahknevus võib olla seotud asjaoluga, et digitaalne meedia iseenesest ei ole meie meelele hea ega halb; pigem on see, kuidas me digitaalset meediat kasutame. Mille jaoks nutitelefone või mõnda muud digitaalset meediumit kasutame ja kui sageli on olulisi parameetreid analüüsida, jäetakse seda arutelu sageli tähelepanuta.

Digitaalse meedia kasutamisega seotud aju plastilisus

Kõige sirgjoonelisem ja lihtsam lähenemisviis selle välja selgitamiseks, kas digitaalse meedia kasutamine mõjutab inimese aju sügavalt, on uurida, kas sõrmeotste kasutamine puuteekraanidel muudab ajukoore motoorset või somatosensoorset ajukooret. Gindrat jt, kasutas seda lähenemist. Juba varem oli teada, et sõrmeotstes puutetavatele retseptoritele määratud kortikaalset ruumi mõjutab see, kui sageli kätt kasutatakse. Näiteks on keelpillimängijatel somatosensoorse korteksi kortikaalsed neuronid, mis on jaotatud sõrmedele, mida nad pillimängus kasutavad. See nn sensoorse kujutise kortikaalne plastilisus ei piirdu ainult muusikutega; näiteks esineb seda ka sageli korduvate haaramisliigutustega. Kuna puuteekraaniga nutitelefonide kasutamisel tekivad korduvad sõrmeliigutused, Gindrat et al, kasutas elektroentsefalograafiat (EEG) kortikaalsete potentsiaalide mõõtmiseks, mis tulenevad puutetundliku ekraaniga telefonikasutajate ja kontrollisikute, kes kasutasid ainult puutetundlikke mobiiltelefone, pöidla-, keskmise või nimetissõrme puudutamisest. Tulemused olid tõepoolest tähelepanuväärsed, kuna ainult puuteekraani kasutajad näitasid kortikaalse potentsiaali suurenemist pöidlast ja ka nimetissõrme otstest. Need vastused olid statistiliselt väga oluliselt seotud kasutamise intensiivsusega. Pöidla jaoks oli kortikaalse kujutise suurus korrelatsioonis isegi puutetundliku ekraani kasutamise igapäevaste kõikumistega. Need tulemused näitavad selgelt, et puutetundlike ekraanide korduv kasutamine võib somatosensoorset töötlemist sõrmeotstes ümber kujundada, ning need näitavad ka, et selline kujutis pöidlas võib muutuda lühikese aja jooksul (päevades), sõltuvalt kasutamisest.

Kokkuvõttes näitab see, et intensiivne puuteekraani kasutamine võib somatosensoorset ajukooret ümber korraldada. Seetõttu võib järeldada, et kortikaalset töötlust kujundatakse pidevalt digitaalse meedia abil. Mida ei uuritud, kuid mida tuleks tulevikus uurida, on see, kas selline kortikaalse esindatuse laienemine sõrmeotstes ja pöidlas toimus teiste motoorse koordinatsiooni oskuste arvelt. See vastus on tohutult oluline, arvestades, et motoorsed oskused on pöördvõrdelises seoses ekraaniajaga kas kortikaalse ruumi ja motoorsete programmide vahelise konkurentsi tõttu või üldise liikumispuuduse tõttu (nt vt viide 17).

Mõjud arenevale ajule

Mõju motoorsetele oskustele on digitaalse meedia kasutamisel üks aspekt, mida tuleb arvestada, muud aspektid on mõju keelele, tunnetusele ja visuaalsete objektide tajumisele arenevas ajus. Selles osas on tähelepanuväärne, et Gomez jt näitas, et visuaalse süsteemi arengu üksikasju saab mõjutada digitaalse meedia sisu. Selle uurimiseks kasutati funktsionaalset magnetresonantstomograafiat (fMRI), et skaneerida aju täiskasvanud katsealustelt, kes olid lapsepõlves intensiivselt mänginud Pokémoni mängu. Oli juba teada, et eseme- ja näotuvastus saavutatakse ventraalse visuaalse voo kõrgematel visuaalsetel aladel, peamiselt ventraalses temporaalsagaras. Tüüpilised Pokémoni kujud on segu loomataolistest humaniseeritud tegelastest ja on ainulaadne esemeliik, mida muidu inimkeskkonnas näha pole. Ainult täiskasvanutel, kellel oli lapsepõlves intensiivne Pokémoni kogemus, ilmnes näo tuvastamise piirkondade lähedal paiknevas ventraalses ajasagaras Pokemonite kuju suhtes selgelt erinev kortikaalne reageerimisvõime. Need andmed - põhimõttelise tõendina - näitavad, et digitaalse meedia kasutamine võib viia digitaalsete kujundite ja objektide ainulaadse funktsionaalse ja pikaajalise esitamiseni isegi aastakümneid hiljem. Üllataval kombel näitasid kõik Pokémoni mängijad sama funktsionaalset topograafiat

Pokémoni kujundite ventraalses visuaalses voos. Samuti pole siin selge, kas need andmed näitavad lihtsalt aju tohutut plastilisust, et lisada kõrgematele visuaalsetele aladele uusi esemeid uudsete objektiklasside jaoks või kas intensiivse digitaalse meediumikasutuse objektide esitamisel võivad olla negatiivsed tagajärjed näotuvastusele ja töötlemisele kortikaalse ruumi konkurentsi tagajärjel. Selles osas on tähelepanuväärne, et noorte täiskasvanute empaatiavõime uuringutes on teatatud korrelatsioonist digitaalse meediaga veedetud aja ja madalama kognitiivse empaatia vahel teiste inimestega., Kas sellepärast, et puudub arusaam sellest, mida teised inimesed võiksid arvata (vaimu teooria), või näotuvastuse probleemidest või eakaaslastega kokkupuute puudumisest (liigse veebiaja tõttu), pole praegu selge. Tuleb rõhutada, et mõned uuringud ei näidanud korrelatsiooni veebiaja ja empaatia vahel (arvustuste kohta vt viited 22 ja 23).

Veel üks huvi on see, kas keelega (semantika ja grammatikaga) seotud protsesside arengut mõjutab kuidagi digitaalse meedia intensiivne kasutamine. Selles osas on murettekitav, et eelkooliealiste laste varajane ulatuslik ekraanikasutus võib dramaatiliselt mõjutada keelevõrke, nagu näitab keerukas difusioontensiooniga MRI, (Joonis 1). See meetod annab hinnangud valge aine terviklikkuse kohta ajus. Lisaks testiti eelkooliealistel lastel kognitiivseid ülesandeid. Seda mõõdeti standarditud viisil, kasutades vaatlejate jaoks 15 üksuse sõelumisriista (ScreenQ), mis kajastab Ameerika Pediaatriaakadeemia (AAP) ekraanipõhiseid meediasoovitusi. Seejärel olid ScreenQ skoorid statistiliselt korrelatsioonis difusioonitensori MRI mõõtmise ja kognitiivsete testide skooridega, kontrollides vanust, sugu ja leibkonna sissetulekut. Üldiselt täheldati varase lapseea digitaalse ameedia intensiivse kasutamise ja valgeaine traktide kehvema mikrostruktuurse terviklikkuse vahel selget seost, eriti aju Broca ja Wernicke piirkondade vahel ( Joonis 1 ). Keele mõistmine ja suutlikkus on tihedalt seotud nende kiudtraktide arenguga, nagu on vaadatud Grossee jt ning Skeide ja Friederici. Lisaks täheldati madalamaid täidesaatvaid funktsioone ja madalamat kirjaoskust isegi siis, kui vanus ja leibkonna keskmine sissetulek olid vastavuses. Samuti on digitaalse meedia kasutamine korrelatsioonis juhtimisfunktsioonide käitumismõõdude oluliselt madalama skooriga. Autorid teevad järelduse : „Arvestades, et ekraanipõhine meediumikasutus on kodus, lastehoius ja koolis kasvavatel lastel üldlevinud ja suureneb, näitavad need leiud vajadust täiendavate uuringute järele, et selgitada välja tagajärjed arenevale ajule, eriti varases staadiumis aju dünaamilise kasvu ajal. lapsepõlv. ” See uuring näitab, et lugemisoskus võib kahjustuda, kui kiudtraktid keelealade vahel ei ole täielikult välja arendatud. Arvestades, et laste lugemisoskus on suurepärane kooli edukuse ennustaja, oleks kasulik uurida ka seda, kas ScreenQ-punktid korreleeruvad kooli edukusega või sellega, kuidas traditsiooniline raamatutes lugemine võrdub ekraanil, e-raamatutes ja veebilehtedel lugemisega .

Väline fail, mis sisaldab pilti, illustratsiooni jne. Objekti nimi on DCNS_22.2_Korte_figure1.jpg

Aju difusioontensiivne magnetresonantstomograafia eelkooliealistel lastel, mis näitab seoseid
ekraanipõhine meedia ja valgeaine terviklikkus. Valge aine vokselitel on statistiliselt oluline seos ScreenQ-skooride (mis näitavad ekraanipõhist meediumikasutust, st kui intensiivset digitaalset meediumit on kasutatud) ja madalama fraktsionaalse anisotroopia (FA; A), samuti suurema radiaalse difusiooni (RD; B); mõlemad näitavad kiudtrakti kogu aju kujutiste analüüsimisel. Kõiki andmeid kontrolliti leibkonna sissetulekute ja lapse vanuse järgi (P > 0.05, perepõhine viga parandatud). Värvikood
kujutab korrelatsiooni suurust või kalle (difusioonitensori pildistamise parameetri muutus ScreenQ skoori iga punkti suurenemise korral). Kohandatud viitest 24: Hutton JS, Dudley J, Horowitz-Kraus T, DeWitt T, Holland SK. Ekraanipõhise meedia kasutamise ja aju valgeaine terviklikkuse seosed eelkooliealistel lastel. JAMA Pediatr. 2019; e193869.
doi: 10.1001 / jamapediatrics.2019.3869. Autoriõigus © American Medical Association 2019.

Lisaks keelealade arengule võivad elektroonilise meedia kasutamisel muutuda ka lugemisharjumused. See muudatus võib mõjutada uusi lugejaid ja lugemispuudega inimesi. Tõepoolest, seda on hiljuti uuritud. Siin kasutati fMRI-d, kui lapsed kuulasid kolme sarnast lugu heli-, illustreeritud või animeeritud formaadis, millele järgnes faktide meenutamise test. Võrgu sees ja võrgu vahelist funktsionaalset ühenduvust võrreldi järgmistes vormingutes: visuaalne taju, visuaalsed kujundid, keel, vaikerežiimi võrk (DMN) ja väikeaju seos. Heli illustreerimiseks oli funktsionaalne ühenduvus keelevõrgus vähenenud ja visuaalse, DMN-i ja väikeaju võrkude vahel suurenenud, mis viitab piltide ja visuaalsete piltide pakutava keelevõrgu vähenenud koormusele. Võrguühendus vähenes kõigi animatsioonivõrkude jaoks võrreldes teiste formaatidega, eriti illustreerides, mis viitab visuaalse taju kallutamisele võrguintegratsiooni arvelt. Need leiud viitavad eelkooliealiste laste animaalsete ja traditsioonilisemate jutuvormingute funktsionaalsete ajuvõrkude ühenduvuse olulistele erinevustele, tugevdades selles vanuses illustreeritud jutustamisraamatute atraktiivsust pakkuda keele jaoks tõhusaid tellinguid. Lisaks saab sügavat lugemist mõjutada digitaalne meedia. See nihe lugemisharjumustes võib ohustada noorte täiskasvanute sügava lugemisoskuse arengut.

Eriti oluline aeg aju arenguks on teismeiga, periood, mil emotsionaalsete ja sotsiaalsete aspektidega seotud ajupiirkonnad on intensiivselt muutumas. Sotsiaalmeedial võib olla noorukieale sügav mõju, kuna see võimaldab noorukitel suhelda paljude eakaaslastega korraga ilma nendega vahetult kohtumata. Ja tõepoolest, avaldatud andmed viitavad noorukite erinevale emotsioonide töötlemise viisile, mis on tugevalt seotud sotsiaalmeedia kasutamise intensiivsusega. Seda on näidanud amygdala halli aine maht, mis töötleb emotsioone ( Joonis 2 )., See viitab olulisele koosmõjule tegelike sotsiaalsete kogemuste kohta veebipõhistes sotsiaalsetes võrgustikes ja aju arengus. Emotsioonide ülimuslikkus, vastastikune vastavus või vastuvõtlikkuse tundlikkus võib muuta teismelised eriti haavatavaks võltsitud või šokeerivate uudiste, samuti ebatõenäoliste eneseootuste suhtes või haavatavaks emotsioonide reguleerimises digitaalmeedia ebasoodsa kasutamise tõttu. Siit puuduvad pikisuunalised uuringud, et selgitada välja, kas nooruki aju on otsese isikliku suhtluse asemel erinevalt võrgus oleva suhtlusvõrgustiku suurusega.

Väline fail, mis sisaldab pilti, illustratsiooni jne. Objekti nimi on DCNS_22.2_Korte_figure2.jpg

Inimaju magnetresonantstomograafia ja analüüs halli aine vahelise seose näitamiseks
mahu (GMV) ja suhtlusvõrgustiku (SNS) sõltuvuse skoor. Kujutatud on voksli järgi visualiseerimine
morfomeetria (VBM), mida illustreeritakse kolmes erinevas vaates: (A) renderdatud aju; (B) koronaalvaade; ja (C) sagitaalne vaade.
SNS-i sõltuvuse skoor oli negatiivses korrelatsioonis GMV-ga kahepoolses amügdalas (näidatud siniste aladena) ja positiivselt
korrelatsioonis GMV-ga eesmises / keskmises tsingulaatkoores (ACC / MCC, näidatud kollase piirkonnana). Pildistamine kuvatakse
radioloogiline vaade (paremal on vaataja vasakul). (DF) Hajusdiagrammid näitavad GMV ja SNS-i sõltuvuse skoori vahelise korrelatsiooni mustrit (D) ACC / MCC, (E) vasaku mandelkeha ja (F) parema mandeljamaal. Kohandatud viitest 57: He Q, Turel O, Bechara A. Aju anatoomia muutused, mis on seotud sotsiaalse võrgustiku saidi (SNS) sõltuvusega. Sci Rep. 2017; 7: 45064. doi: 10.1038 / srep45064. Autoriõigus © 2017, Autorid.

Vahemärkusena on tõendid selle kohta, et vägivaldsetel mängudel on inimeste käitumisele sügav mõju, paremini määratletud. Praeguste dokumentide metaanalüüs näitab, et vägivaldsete videomängudega kokkupuude on agressiivse käitumise suurenemise, empaatia vähenemise ja madalama prosotsiaalse käitumise riskifaktor.

Sünaptiline plastilisus

Põhimõtteliselt toetab ülalkirjeldatud uuring aju kõrge plastilisuse mõistet, mis on põhjustatud digitaalse meedia intensiivsest kasutamisest. Täpsemalt öeldes on täheldatud mõjud hämmastavad, kuid üldiselt on varem näidatud, et aju muudab oma funktsionaalset ja struktuurilist seotust kasutamisega, teisisõnu õppimise, harjumuste ja kogemuste tõttu., Selle mõju hindamiseks inimese tunnetuse ja tervise kvaliteedile on küsimus pigem selles, kas meie aju - kasutades digitaalset meediat laialdaselt - töötab teatud kognitiivses režiimis, võib-olla teiste oluliste arvelt. Aju funktsionaalse ja struktuurse ühenduvuse kohandamise potentsiaali mõju on demonstreeritud paljudes neurokujutiste uuringutes inimestega ; ülevaatamiseks vt viide 38. Muud uuringud, sealhulgas üks Maguire Londoni taksojuhtides ja pianistide õpingud (nagu eespool mainitud) ja žonglöörid näitavad, et intensiivne kasutamine võib stimuleerida uute sünaptiliste ühenduste kasvu ("kasutage seda"), kõrvaldades samal ajal harvemini kasutatavad neuronite sünaptilised ühendused ("kaotage see").,

Rakutasandil on seda nähtust nimetatud sünaptiliseks plastilisuseks, mille on üle vaadanud Korte ja Schmitz. Praeguseks on laialt aktsepteeritud, et inimese ajukoores ja hipokampuses, aga ka kortikaalsetes piirkondades asuvad neuronid on väga plastilised, mis tähendab, et näiteks intensiivse treeningu tagajärjel tekkinud muutused neuronite aktiivsusmustrites muudavad nii sünaptilist funktsiooni kui ka sünaptilist struktuuri. Tegevusest sõltuv sünaptiline plastilisus muudab sünaptilise ülekande efektiivsust (funktsionaalne plastilisus) ning muudab sünaptiliste ühenduste struktuuri ja arvu (struktuurne plastilisus).,, Sünaptiline plastilisus loob aluse postnataalse aju kohandamiseks vastuseks kogemustele ning on rakuline rakendus õppimis- ja mäluprotsesside jaoks, nagu soovitas 1949. aastal Donald O. Hebb. Ta tegi ettepaneku, et neuronaalse aktiivsuse muutused, mis tulenevad kasutamisest, treenimisest, harjumusest või õppimisest, salvestatakse neuronite kooslustes, mitte üksiknärvirakkudes. Plastilisus toimub selle abil võrgu tasandil, muutes neuronite vahelisi sünapse, ja seetõttu nimetatakse seda tegevusest sõltuvaks sünaptiliseks plastilisuseks. Hebbi postulaat sisaldab ka olulist reeglit, ennustades, et sünaptiline tugevus muutub, kui pre- ja postsünaptilised neuronid näitavad kokkulangevat aktiivsust (assotsiatiivsust), ja see muudab neuronite koosluste sisend- / väljundtunnust. Ainult siis, kui need uuesti koos aktiveeritakse, saab neid meelde jätta. Tähtis on see, et sünaptiline reaktsioon teatud aju aktiivsusele teatud intensiivsusega paraneb; Lisateavet leiate Magee ja Grienberger. See tähendab, et kogu regulaarselt tehtav inimtegevus, sealhulgas digitaalse meedia, sotsiaalvõrgustike või lihtsalt interneti kasutamine, avaldab ajus jälgi, kas inimese kognitiivse funktsiooni heaks, halvaks või koledaks küljeks. sõltub tegevusest endast või sellest, kas see toimub muude tegevuste arvelt. Seoses sellega, ühendades multitegumtöötlusrežiimi raku sünaptilise plastilisusega, Sajikumar et al näitas, et sama neuronipopulatsiooni tabava kolme sisendi aktiveerimine kitsa ajaperioodi jooksul (nagu inimestel, kes üritavad teha mitut ülesannet) viib sisendite meelevaldse tugevdamiseni ja ei pruugi olla kõige tugevam. See tähendab, et asjakohaste faktide säilitamine võib olla ohustatud, kui konkreetse ajupiirkonna neuronivõrgu sisend ületab töötlemisvõimsuse piiri.

Digitaalse meedia mõju vananevale ajule

Digitaalse meedia kasutamise, kultuuri ja suhtluse mõjud ning võimalikud negatiivsed või positiivsed aspektid ei pruugi sõltuda ainult kogu tarbimisajast ja sellega seotud kognitiivsest valdkonnast; see võib sõltuda ka vanusest. Seega on negatiivsed mõjud eelkooliealistele, nagu Hutton et al. võivad täiskasvanutel (nt sõltuvus) või eakatel täheldatud mõjudest üsna erinevad. Seetõttu võivad vananenud aju treenimine digitaalse meediumiga põhjustada teistsuguseid tagajärgi kui eelkooliealiste inimeste ekraaniaeg või täiskasvanute püsiv häirimine.

Vananemine ei ole ainult geneetiliselt määratud, vaid sõltub ka elustiilist ning sellest, kuidas aju kasutatakse ja treenitakse; näiteks vt viide 47. Üks edukas digitaalse meediaga seotud katse viis eakate isikute tähelepanuvõime suurenemiseni läbi arvutimängude kaudu reageerimise pärssimise. Siin tehti treeningut tabletil vaid 2 kuud ja võrreldes kontrollrühmaga täheldati märkimisväärset kognitiivset mõju külgsuunalisele pärssimisele. Need tulemused korreleerusid kasvuprotsessidega, mida vaadeldakse kortikaalse paksusena paremas alumises otsmiku gyrus (rIFG) triangularis, ajupiirkonnas, mis on seotud külgmise pärssimisega. Need struktuuri plastilisuse protsesside kaudu tõenäoliselt mõjutatavad mõjud sõltuvad treeningülesande täitmiseks kulutatud ajast: tulemused muutusid lineaarses korrelatsioonis treeningajaga paremaks. Üldiselt võib kokku võtta, et mängupõhised digitaalsed koolitusprogrammid võivad soodustada eakate inimeste tunnetust ja on kooskõlas teiste uuringutega, mis näitavad, et tähelepanu treenimine toimub otsmikusagara aktiivsuse suurendamise kaudu. Teised uuringud on neid tulemusi toetanud, näidates, et arvutiõpe on eakate (> 65-aastaste) aju treenimise võimalik vahend ning ajuõppeprogrammid võivad aidata tervislikku kognitiivset vananemist edendada, (vt ka viide 53). Põnev on uurida, kas digitaalset meediat saab tulevikus kasutada eakatel kognitiivsete võimete, näiteks tähelepanu säilitamiseks või isegi suurendamiseks, mis kannatavad pärast intensiivset digitaalse meedia / mitme ülesande kasutamist nooremas eas.

Sõltuvuse ja digitaalse meedia kasutamise mehhanism

Lisaks klassikalistele ainete tarvitamise häiretele klassifitseeritakse käitumuslikud sõltuvused ka sõltuvuskäitumise alla. WHO hõlmab nüüd Interneti-kasutamise häiret (IUD) või Interneti-mänguhäireid / Interneti-sõltuvust (IGD) Rahvusvaheline haiguste klassifikatsioon, 11. redaktsioon (ICD-11) , mis võib tulevikus sisaldada käitumissõltuvusena ka nutitelefoni kasutamise häireid (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Sõltuvust iseloomustatakse kui kroonilist retsidiivset häiret, mida kirjeldatakse sunnil otsida ja kasutada kas ainet või käitumist, näiteks hasartmänge. Lisaks hõlmab see kontrolli kaotamist teatud käitumise või ravimite tarbimise piiramisel ning on enamasti seotud negatiivsete emotsioonide (nt ärevuse, ärrituvuse või düsfooria) tekkimisega olukordades, kus ravimit või käitumist pole võimalik saavutada. Neuroloogiliselt iseloomustavad sõltuvust võrgu üldised muutused frontostriataalsetes ja frontokinguleerivates ahelates. Need on ka IGD / IUD-sõltuvuse tunnused. Eriti noorukid võivad olla ohus. IGD-ga seotud funktsionaalsete ja struktuuriliste aju muutuste süstemaatilise ja üksikasjalikuma metaanalüüsi saamiseks vaadake järgmisi Yao et al. ja D'Hondt jt.

Samuti on märkimisväärne, et mõnes uuringus leiti seos aju anatoomia muutuste ja sotsiaalse võrgustiku saidi (SNS) sõltuvuse vahel. See näitab konkreetselt, et intensiivne suhtlemine sotsiaalmeediaga võib olla seotud sõltuvuskäitumisega seotud ajupiirkondade halli aine muutustega. Samuti teatati teistes uuringutes, et sotsiaalmeedia intensiivne kasutamine võib viia sügavasse mõju inimese aju neuronaalsetele struktuuridele, nagu on vaadatud viites 32. Üldiselt on nende andmete tagajärg see, et neuroteaduste ja psühholoogia uuringud peaksid rohkem tähelepanu pöörama võrgus olevate sõltuvushäirete või muu mängudega ja suhtlusvõrgustike kasutamisega seotud kohanemisvastase käitumise mõistmine ja ennetamine.

Elektrooniliste seadmete täiustamine

Siiani oleme arutanud digitaalse meedia üle, kuid elektroonilisi seadmeid üldiselt saab kasutada ka inimese aju otseseks stimuleerimiseks. Siin on keeruline see, et inimese aju pole lihtne Turingi masin, ja selle kasutatav algoritm on vähem selge. Sel põhjusel on ebatõenäoline, et meie aju saab digitaalsete tehnoloogiate abil ümber programmeerida ja et teatud ajupiirkondade lihtne stimuleerimine suurendab kognitiivseid võimeid. Kuid süvaaju stimulatsioon kui Parkinsoni tõve, depressiooni või sõltuvuse ravivõimalus on hoopis teine ​​lugu.- Lisaks on niinimetatud aju / masina liideste (KMI) uuringud näidanud, et motoorsete funktsioonide ja kunstlike tööriistade, näiteks robotite / avatari jäsemete assimileerimise osas on võimalik lisada aju somatosensoorselt. See töötab osaliselt seetõttu, et neuronid õpivad kunstlikke seadmeid esindama aktiivsusest sõltuva sünaptilise plastilisuse protsesside kaudu. See illustreerib, et tõepoolest saab välisseadmete lisamiseks elektroonilisi tehnoloogiaid muuta meie enesetunnet. Nicolelis ja tema kolleegid on hiljuti näidanud, et selline kehatunde laiendamine halvatud patsientidel, kes on koolitatud kasutama KMI seadmeid, võib võimaldada neil kunstlike avatari kehade liikumist juhtida, mis viib kliiniliselt asjakohase taastumiseni.

See ei tähenda, et inimese aju suudaks matkida binaarset loogikat või isegi digitaalseadmete algoritmi, kuid see toob välja, kuidas digitaalsed masinad ja digitaalne meedia võiksid tohutult mõjutada meie vaimseid oskusi ja käitumist (arutanud põhjalikult Carr ). Seda mõju tõstab esile ka veebipõhise pilvemälu ja otsingumootorite mõju inimese mälu jõudlusele. Paradigmaatiline näide on uuring, kus digitaalsed põliselanikud pandi uskuma, et faktid, mida neil oli palutud meelde jätta, salvestatakse veebipilve. Selle eelduse kohaselt töötasid nad halvemini kui katsealused, kes eeldasid, et peavad lootma ainult oma ajumälu funktsioonile (peamiselt ajutises sagaras), nagu fMRI
analüüs valgustatud. Need tulemused viitavad sellele, et mõnede lihtsate vaimsete otsingute allhankimine Interneti-pilvemällu ja meie aju mälusüsteemide asemel otsingumootoritele toetumine vähendab meie võimet meelde jätta ja meelde tuletada
fakte usaldusväärsel viisil.

Inimeste heaolu ja mitme tööga tegelemine

Digitaalse meedia ja elektrooniliste seadmete eriline mõju on sõltuvus ja neurotugevus. Sagedasemad on multitegumtöötluse mõjud tähelepanuvõimele, keskendumisele ja töömälu võimekusele. Mitme ja pideva sissetuleva infovoo töötlemine on kindlasti meie ajule väljakutse. Rida katseid käsitles seda, kas krooniliselt raskete ja kergekandjate multitaskerite (MMT-de) vahel on süsteemseid erinevusi andmetöötlusstiilides., Tulemused näitavad, et rasked MMT-d on vastuvõtlikumad häiretele, mida peetakse nende mälusüsteemides ebaolulisteks ärritusteks või esitusteks. See viis üllatusliku tulemuseni, et rasked MMT-d said ülesande vahetamise võimekuse testil halvemini hakkama, tõenäoliselt tänu vähenenud võimele ebaoluliste stiimulite interferentsi välja filtreerida. See näitab, et multitegumtöötlus, kiiresti kasvav käitumistrend, on seotud selge lähenemisega põhiteabe töötlemisel. Uncapher jt võtavad kokku intensiivse multimeediumikasutuse tagajärjed järgmiselt: „Ameerika noored veedavad meediaga rohkem aega kui ükski teine ​​ärkveloleku aeg: keskmiselt 7.5 tundi päevas, iga päev. Keskmiselt kulutatakse 29% sellest ajast mitme meediumivoo samaaegse žongleerimisega (st meedia multitegumtöötlus). Arvestades, et suur osa MMT-d on lapsed ja noored täiskasvanud, kelle aju on alles arenemas, on MMT-de neurokognitiivsete profiilide mõistmine väga kiire. "

Teisalt on ilmselgelt oluline mõista, millist infotöötlust on vaja tõhusaks õppimiseks 21 keskkonnas st sajandil. Üha rohkem tõendeid näitab, et rasked digitaalsed MMT-d näitavad kehvemat mälufunktsiooni, suurenenud impulsiivsust, vähem empaatiat ja suuremat ärevust. Neuroloogilisest küljest näitavad nad eesmise tsingulaarse koore mahu vähenemist. Lisaks näitavad praegused andmed, et digitaalse meedia kasutamise ajal erinevate ülesannete vahel kiire vahetamine (mitme ülesande täitmine) võib akadeemilisi tulemusi negatiivselt mõjutada. Nende tulemuste tõlgendamisel tuleb siiski olla ettevaatlik, sest kuna põhjuslikkuse põhjus pole selge, võib meedia multitegumkäitumine ilmneda rohkem ka vähenenud prefrontaalse aktiivsusega inimeste puhul ja alustuseks lühema tähelepanuga. Siin on vaja pikisuunalisi uuringuid. Interneti-sotsiaalse meedia üldine mõju meie loomulikele sotsiaalsetele oskustele (alates empaatiast kuni teiste inimeste teooriani) on veel üks valdkond, kus võime kogeda, kuidas ja kuivõrd mõjutab digitaalne meedia meie mõtlemist ja sotsiaalsete signaalide sensoorset töötlemist. Paljudest uuringutest üks Turkle tuleks siin esile tõsta. Turkle kasutas intervjuusid teismeliste või täiskasvanutega, kes olid sotsiaalmeedia ja muude virtuaalsete keskkondade tugevad kasutajad. Selle uuringu üks tulemustest oli see, et sotsiaalmeedia ja virtuaalse reaalsuse keskkondade äärmuslik kasutamine võib põhjustada ärevuse riski suurenemist, vähem tegelikke sotsiaalseid suhtlusi, sotsiaalsete oskuste ja inimeste empaatiavõime puudumist ning raskusi üksinduse käsitlemisel. Lisaks teatasid küsitletud inimesed sümptomitest, mis on seotud sõltuvusega internetikasutusest ja digitaalsest sotsiaalmeediast. See vaimne rutiin, mis on alati ühendatud sadade või isegi tuhandete inimestega, võib tõepoolest koormata meie sotsiaalse suhtlusega seotud ajupiirkondi, suurendades dramaatiliselt inimeste arvu, kellega saame tihedalt suhelda. Evolutsiooniline piirang võib olla umbes 150 inimese rühma suuruse piirang. See võib olla põhjuseks meie ajukooremahu suurenemisele, nt šimpansid suhtlevad regulaarselt 50 isendiga, kuid see võib olla ka piiriks, mida meie aju suudab saavutada. Vastupidiselt sellele evolutsioonilisele piirangule oleme enam-vähem pidevas kontaktis inimeste rühmaga, mis sotsiaalmeedia tõttu ületab kaugelt meie neurobioloogilise piiri. Millised on selle kortikaalse maksustamise tagajärjed? Ärevus ja tähelepanupuudus, tunnetus ja isegi mälu? Või suudame kohaneda? Siiani on meil rohkem küsimusi kui vastuseid.

Järeldus

Aju mõjutab see, kuidas me seda kasutame. On raske oodata, et intensiivne digitaalse meedia kasutamine muudab inimese aju neuronite plastilisuse protsesside tõttu. Kuid pole nii selge, kuidas need uued tehnoloogiad muudavad inimese tunnetust (keeleoskus, IQ, töömälu võime) ja emotsionaalset töötlemist sotsiaalses kontekstis. Üks piirang on see, et paljud senised uuringud ei võtnud arvesse seda, mida inimesed võrgus olles teevad, mida näevad ja millist tüüpi kognitiivseid interaktsioone ekraaniajal vaja on. Selge on see, et digitaalsel meedial on tõepoolest mõju inimese psühholoogilisele heaolule ja kognitiivsele jõudlusele ning see sõltub kogu ekraaniajast ja sellest, mida inimesed digitaalses keskkonnas tegelikult teevad. Viimase kümne aasta jooksul on avaldatud üle 250 uuringu, milles püütakse selgitada digitaalse meedia kasutamise mõju; enamikus neist uuringutest kasutati iseküsimustiku küsimustikke, milles enamjaolt ei võetud arvesse tohutult erinevaid tegevusi, mida inimesed internetis kogesid. Kasutamismudel ja kogu veebis veedetud aeg mõjutavad aga inimese tervist ja käitumist erinevalt. Teadlased vajavad digitaalse meedia kasutamise üksikasjalikumat mitmemõõtmelist kaarti. Teisisõnu, soovitav on täpsem mõõde, mida inimesed teevad võrgus olles või digitaalset ekraani vaadates. Üldiselt ei saa praegune olukord enamikul juhtudel eristada põhjuslikke mõjusid puhtast korrelatsioonist. Alustatud on olulisi uuringuid,, ja mainida tuleks noorukite aju kognitiivse arengu uuringut (ABCD uuring). Selle korraldab riiklik tervishoiuinstituut (NIH) ja selle eesmärk on uurida aju ja kognitiivset arengut mõjutavate keskkonnaalaste, sotsiaalsete, geneetiliste ja muude bioloogiliste tegurite mõju. ABCD uuringus värvatakse kogu Ameerika Ühendriikidesse 10 000 tervet last vanuses 9–10 aastat ja jälgitakse neid varases täiskasvanueas; üksikasjad leiate veebisaidilt https://abcdstudy.org/. Uuring hõlmab aju arengu visualiseerimiseks täiustatud ajukuvamist. See selgitab, kuidas loodus ja toitumine suhtlevad ning kuidas see on seotud arengutulemustega, nagu füüsiline või vaimne tervis, kognitiivsed võimed, samuti hariduse edukus. Uuringu maht ja ulatus võimaldavad teadlastel tuvastada individuaalsed arengutrajektoorid (nt aju, kognitiivsed, emotsionaalsed ja akadeemilised) ning neid mõjutada võivad tegurid, näiteks mõju, mida digitaalse meedia kasutamine avaldab arenevale ajule.

Jääb veel kindlaks teha, kas kõigi teadmiste levitajate poole liikuvate kasutajate sagenev sagedus võib olla suureks ohuks kindlate teadmiste omandamisele ja vajadusele, et igaüks peab arendama oma mõtteid ja olema loov. Või ehitavad need uued tehnoloogiad ideaalse silla üha keerukamate tunnetus- ja kujutlusvõimaluste juurde, võimaldades meil uurida uusi teadmiste piire, mida me praegu isegi ette ei kujuta? Kas me arendame välja täiesti erinevad aju ringkonnakorrad, nagu näiteks siis, kui inimesed hakkasid lugema õppima? Isegi kui digitaalse meedia võimalike mõjude inimese heaolule hindamiseks ja hindamiseks on vaja veel palju uuringuid, võib neuroteadus olla tohutult abiks põhjuslike mõjude eristamisel pelgast korrelatsioonist.

Tunnustused

Autor ei deklareeri võimalikku huvide konflikti. Tänan dr Marta Zagrebelskyt käsikirja kriitiliste kommentaaride eest