Digitaalisen vallankumouksen vaikutus ihmisen aivoihin ja käyttäytymiseen: missä olemme? (2020)

Abstrakti

esittely

Sata yksitoista vuotta sitten EM Forster julkaisi novellin (The Machine Stops, 1909, Oxfordin ja Cambridgen katsaus ) futuristisesta skenaariosta, jossa salaperäinen kone hallitsee kaikkea ruoantuotannosta tietotekniikkaan. Tilanteessa, joka herättää nykypäivän Internet- ja digitaalisen median tapahtumia, tässä dystopiassa kaikki viestintä on etäyhteyttä eikä henkilökohtaisia ​​tapaamisia enää tapahdu. Kone ohjaa ajattelutapaa, koska se saa kaikki riippuvaisiksi siitä. Novellissa, kun kone lakkaa toimimasta, yhteiskunta romahtaa.

Tarina herättää monia kysymyksiä, jotka ovat edelleen ajankohtaisia, digitaalisen median ja siihen liittyvän tekniikan vaikutuksista aivoihimme. Tämä kysymys Dialogit kliinisessä neurotieteessä tutkii monipuolisesti, miten, millä keinoilla ja millä mahdollisilla vaikutuksilla digitaalisen median käyttö vaikuttaa aivotoimintaan - hyväksi, pahaksi ja ruma puoleksi ihmiskehoa.

Kaiken kaikkiaan digitaalisen median käyttö verkkopelaamisesta älypuhelimen/tabletin tai internetin käyttöön on mullistanut yhteiskuntia maailmanlaajuisesti. Pelkästään Isossa-Britanniassa viestintäalan sääntelyviraston (Ofcom) keräämien tietojen mukaan 95 % 16–24-vuotiaista omistaa älypuhelimen ja tarkistaa sen keskimäärin 12 minuutin välein. Arvioiden mukaan 20 % kaikista aikuisista on verkossa yli 40 tuntia viikossa. Ei ole epäilystäkään siitä, että digitaalisesta mediasta, ennen kaikkea Internetistä, on tulossa tärkeä osa nykyaikaista elämäämme. Lähes 4.57 miljardilla ihmisellä maailmanlaajuisesti on pääsy Internetiin verkkosivulla https://web.archive.org/web/31/https://www.internetworldstats.com/stats.htm 2019. joulukuuta 20220414030413 julkaistujen tietojen mukaan. Muutoksen nopeus on hämmästyttävä, ja se on lisääntynyt eksponentiaalisesti viimeisen vuosikymmenen aikana. Miten ja millä mahdollisilla kustannuksilla ja/tai hyödyillä aivomme ja mielemme voivat sopeutua?

Digitaalisen median käytön vaikutukset aivotoimintaan ja rakenteeseen sekä fyysiseen ja henkiseen terveyteen, koulutukseen, sosiaaliseen vuorovaikutukseen ja politiikkaan todellakin lisääntyvät. Vuonna 2019 Maailman terveysjärjestö (WHO) julkaisi tiukat ohjeet lasten näyttöajasta. Ja julisti lain (Assembly Bill 272), joka antaa kouluille mahdollisuuden rajoittaa älypuhelinten käyttöä. Nämä toimet toteutettiin tulosten julkaisemisen jälkeen, mikä merkitsee intensiivisen digitaalisen median käyttöä työmuistikapasiteetin vähentämisessä^1-3 ; psykologisissa ongelmissa masennuksesta ahdistukseen ja unihäiriöihin^4,5 ; ja vaikuttamalla tekstin ymmärtämisen tasoon näytöillä luettaessa.^6,7 Jälkimmäinen on melko yllättävä esimerkki, joka osoittaa, että monimutkaisten tarinoiden tai toisiinsa liittyvien tosiseikkojen lukeminen painetussa kirjassa johtaa paremmin tarinan, yksityiskohtien ja tosiasioiden väliseen yhteyteen kuin saman tekstin lukeminen näytöltä.^7-9 Syy hämmästyttäviin tuloksiin, kun otetaan huomioon, että valodiodin (LED) näytöllä tai painetussa kirjassa olevat sanat ovat samat, näyttää liittyvän siihen, miten käytämme tosiasioiden yhdistelmiä paikkatietojen ja muiden aistien kanssa: sijainti kirjan sivu, jonka luemme jotain esimerkiksi sen lisäksi, että jokainen kirja haisee eri tavoin, näyttää lisäävän muistamista.⁹ Lisäksi Makinin artikkelissa mainittu kielitieteilijä Naomi Baron¹⁰ väittää, että lukutottumukset ovat erilaisia ​​siten, että digitaaliset ympäristöt johtavat pinnalliseen sitoutumiseen tekstianalyysiin. Tämä riippuu mahdollisesti siitä, että suurin osa digitaalisen median käyttäjistä vilkaisee ja suorittaa monia tehtäviä yhdestä tuotteesta toiseen - tapa, joka saattaa vähentää huomiota ja edistää sitä, että huomion alijäämän hyperaktiivisuushäiriön (ADHD) diagnoosi on korkeampi kuin se oli 10 vuotta sitten.¹ Onko tämä vain korrelaatio vai viittaako se siihen, että monitoiminen digitaalisen median kanssa vaikuttaa ADHD: n esiintyvyyteen tai jopa aiheuttaa sen? Kaksi väitettä tukee hypoteesia, jonka mukaan digitaalisen median intensiivinen käyttö liittyy työmuistin heikkenemiseen: yksinkertaisesti älypuhelimen näkeminen (ei edes sen käyttäminen) alentaa työmuistikapasiteettia ja johtaa kognitiivisten tehtävien suorituskyvyn heikkenemiseen, koska osa työelämästä muistiresurssit ovat varattuja ohittamatta puhelinta.¹¹ Lisäksi mitä enemmän ihmiset käyttävät älypuhelimiaan moniajo-tilassa (vaihtaminen nopeasti mielen eri toimintojen välillä), sitä helpommin he reagoivat häiriötekijöihin ja suorittavat tehtävänvaihtokokeissa huonommin kuin käyttäjät, jotka harvoin yrittävät suorittaa monia tehtäviä.¹¹ Tulokset on kiistetty (ks. Viite 10), ja tämä tulosten ristiriita saattaa liittyä siihen, että digitaalinen media sinänsä ei ole mielestämme hyvä eikä huono; se on pikemminkin miten käytämme digitaalista mediaa. Mihin käytämme älypuhelimia tai mitä tahansa muuta digitaalista mediaa ja kuinka usein tärkeitä parametreja on analysoitava, se on usein jätetty huomiotta tässä keskustelussa.

Digitaalisen median käyttöön liittyvä aivojen plastisuus

Selkein ja yksinkertaisin tapa selvittää, vaikuttaako digitaalisen median käyttö syvällisesti ihmisen aivoihin, on tutkia, muuttaakö sormenpäiden käyttö kosketusnäytöillä aivokuoren toimintaa motorisessa vai somatosensorisessa aivokuoressa. Gindrat et ai^12,13 käytti tätä lähestymistapaa. Oli jo tiedossa, että sormenpäissä oleviin kosketusreseptoreihin osoitettuun kortikaaliseen tilaan vaikuttaa se, kuinka usein kättä käytetään.¹⁴ Esimerkiksi kielisoittimilla on enemmän somatosensorisen aivokuoren aivokuoren neuroneja, jotka on varattu sormille, joita he soittavat soittimessa.¹⁵ Tämä ns. Aistien esityksen kortikaalinen plastisuus ei rajoitu muusikoihin; esimerkiksi se tapahtuu myös usein toistuvien tarttumisliikkeiden kanssa.¹⁶ Koska sormen toistuvat liikkeet tapahtuvat kosketusnäyttöä sisältävien älypuhelinten käytön yhteydessä, Gindrat et ai^12,13 käytti elektroenkefalografiaa (EEG) kortikaalipotentiaalien mittaamiseen kosketusnäyttöpuhelimen käyttäjien ja kontrollikohteiden, jotka käyttivät vain ei-kosketusherkkiä matkapuhelimia, peukalon, keski- tai etusormen kosketuksesta. Tulokset olivat todellakin merkittäviä, sillä vain kosketusnäytön käyttäjät osoittivat kortikaalipotentiaalin kasvua peukalosta ja myös etusormenpäistä. Nämä vastaukset korreloivat tilastollisesti erittäin merkitsevästi käytön intensiteettiin. Peukalon kohdalla kortikaalisen esityksen koko korreloi jopa päivittäisillä vaihteluilla kosketusnäytön käytössä. Nämä tulokset osoittavat selvästi, että kosketusnäyttöjen toistuva käyttö voi muuttaa somatosensorista prosessointia sormenpäissä, ja ne osoittavat myös, että tällainen esitys peukalossa voi muuttua lyhyessä ajassa (päivissä) käytön mukaan.

Yhdessä tämä osoittaa, että intensiivinen kosketusnäytön käyttö voi järjestää somatosensorisen aivokuoren. Siksi voidaan päätellä, että aivokuoren käsittelyä muokataan jatkuvasti digitaalisen median käytön kautta. Mitä ei tutkittu, mutta se olisi tutkittava tulevaisuudessa, tapahtuiko kortikaalisen edustuksen laajentuminen sormenpäissä ja peukalossa muiden motoristen koordinaatiotaitojen kustannuksella. Tällä vastauksella on valtava merkitys, kun otetaan huomioon, että motoriset taidot korreloivat käänteisesti näytön kanssa johtuen joko kortikaalisen tilan ja motoristen ohjelmien välisestä kilpailusta tai yleisen liikunnan puutteen vuoksi (esim. Katso viite 17).

Vaikutukset kehittyviin aivoihin

Vaikutus motorisiin taitoihin on yksi näkökohta, joka on otettava huomioon digitaalisen median käytössä, muut näkökohdat ovat vaikutuksia kieleen, kognitioon ja visuaalisten esineiden havaitsemiseen kehittyvissä aivoissa. Tässä suhteessa on huomattavaa, että Gomez et ai¹⁸ osoitti, että digitaalisen median sisältö voi vaikuttaa visuaalisen järjestelmän kehityksen yksityiskohtiin. Tämän tutkimiseksi käytettiin toiminnallista magneettikuvantamista (fMRI) aikuisten koehenkilöiden aivojen skannaamiseen, jotka olivat pelanneet Pokémon-peliä intensiivisesti lapsena. Oli jo tiedossa, että kohteen ja kasvojen tunnistus saavutetaan vatsan visuaalisen virran korkeammilla visuaalisilla alueilla, pääasiassa vatsakalvon temporaalilohkossa.¹⁹ Tyypilliset Pokémon-hahmot ovat sekoitus eläinten kaltaisia ​​humanisoituja hahmoja ja ovat ainutlaatuisia esineitä, jotka eivät muuten näy ihmisen ympäristöissä. Vain aikuisilla, joilla oli intensiivistä Pokémon-kokemusta lapsuudessa, osoitettiin selvästi hajautettu aivokuoren herkkyys Pokémon-hahmoihin vatsan temporaalilohkossa lähellä kasvojentunnistusta. Nämä tiedot - todisteena periaatteesta - osoittavat, että digitaalisen median käyttö voi johtaa digitaalisten kuvioiden ja esineiden ainutlaatuiseen toiminnalliseen ja pitkäaikaiseen esitykseen jopa vuosikymmeniä myöhemmin. Yllättäen kaikilla Pokémon-pelaajilla oli sama toiminnallinen topografia

Pokémon-hahmojen ventraalisessa visuaalisessa virrassa. Täällä ei myöskään ole selvää, osoittavatko nämä tiedot yksinkertaisesti aivojen valtavan plastisuuden lisätäksesi uusia esityksiä uusien esineiden luokille korkeammille visuaalisille alueille vai voisivatko intensiivisen digitaalisen median käytön kohteiden esitykset aiheuttaa kielteisiä vaikutuksia kasvojen tunnistamiseen ja käsittelyyn aivokuoren avaruudesta käytävän kilpailun seurauksena. Tässä suhteessa on huomionarvoista, että nuorten aikuisten empatiatutkimuksissa on raportoitu korrelaatio digitaalisen median kanssa vietetyn ajan ja alemman kognitiivisen empatian välillä muita ihmisiä kohtaan.^20,21 Siitä johtuuko oivalluksen puute siitä, mitä muut ihmiset ajattelevat (mieliteoria), tai kasvojen tunnistamiseen liittyvistä ongelmista tai ikäisillesi altistumisen puutteesta (liiallisen online-ajan vuoksi), ei ole tällä hetkellä selvää. On korostettava, että joissakin tutkimuksissa ei havaittu korrelaatiota online-ajan ja empatian välillä (katsaukset, katso viitteet 22 ja 23).

Toinen kiinnostuksen kohde on, vaikuttaako kielen (semantiikan ja kieliopin) kehitykseen millään tavalla intensiivinen digitaalisen median käyttö. Tässä suhteessa on huolestuttavaa, että varhaisella laajalla näytön käytöllä esikoululaisilla voi olla dramaattisia vaikutuksia kieliverkkoihin, kuten hienostunut diffuusiotensorinen MRI osoittaa^24,25 (Kuva 1). Tämä menetelmä antaa arviot valkoisen aineen eheydestä aivoissa. Lisäksi esikouluikäisillä lapsilla testattiin kognitiivisia tehtäviä. Tämä mitattiin standardoidulla tavalla käyttämällä 15 kohteen tarkkailijoille tarkoitettua seulontatyökalua (ScreenQ), joka heijastaa American Academy of Pediatrics (AAP): n näyttöpohjaisia ​​mediasuosituksia. ScreenQ-pisteet korreloivat sitten tilastollisesti diffuusiotensorin MRI-mittauksen ja kognitiivisten testipisteiden kanssa, kontrolloimalla ikää, sukupuolta ja kotitalouden tuloja. Kaiken kaikkiaan havaittiin selkeä korrelaatio varhaislapsuuden intensiivisen digitaalisen amediakäytön ja valkea-ainepitoisuuksien huonomman mikrorakenteellisen eheyden välillä, erityisesti aivojen Broca- ja Wernicke-alueiden välillä ( Kuva 1 ). Kielen ymmärtäminen ja kapasiteetti korreloivat voimakkaasti näiden kuitujen kehityksen kanssa, kuten Grossee et ai²⁶ ja Skeide ja Friederici.²⁷ Lisäksi havaittiin matalampia toimeenpanotoimintoja ja alempia lukutaitoja, vaikka ikä ja kotitalouden keskimääräiset tulot sovitettaisiin. Digitaalisen median käyttö korreloi myös huomattavasti alempien pisteiden kanssa toimeenpanotoimien käyttäytymisessä. Kirjoittajat päättelevät²⁵ : "Ottaen huomioon, että näyttöpohjaisen median käyttö on yleistä ja lisääntyvää kotona, lastenhoidossa ja koulussa olevilla lapsilla, nämä havainnot viittaavat tarpeeseen tehdä lisätutkimuksia, jotta voidaan tunnistaa vaikutukset kehittyviin aivoihin etenkin varhaisen varhaisen dynaamisen aivokasvun aikana. lapsuus." Tämä tutkimus osoittaa, että lukutaito saattaa vaarantua, jos kielialueiden välisiä kuitujohtoja ei kehitetä täysimääräisesti. Kun otetaan huomioon, että lasten lukukyky on erinomainen ennustaja koulun menestymiselle, olisi myös hyödyllistä tutkia, vastaavatko ScreenQ-pisteet koulun menestystä tai sitä, kuinka perinteinen lukeminen kirjoissa vertaa lukemista näytöillä, e-kirjoissa ja verkkosivuilla .

Kielialueiden kehityksen lisäksi lukutavat voivat muuttua sähköisen median käytön myötä. Tämä muutos voi vaikuttaa uusiin lukijoihin ja henkilöihin, joilla on lukemisvaikeuksia. Itse asiassa tätä on tutkittu viime aikoina.²⁸ Täällä fMRI: tä käytettiin, kun lapset kuuntelivat kolmea samanlaista tarinaa ääni-, kuvitettu- tai animaatiomuodossa, minkä jälkeen suoritettiin todellisen muistamisen testi. Verkon sisäistä ja välistä toiminnallista liitettävyyttä verrattiin seuraavissa muodoissa: visuaalinen havaitseminen, visuaalinen kuvankäsittely, kieli, oletustilaverkko (DMN) ja pikkuaivojen assosiaatio. Äänen suhteen havainnollistamiseksi toiminnallinen yhteys väheni kieliverkossa ja lisääntyi visuaalisten, DMN- ja pikkuaivoverkkojen välillä, mikä viittaa kuvien ja visuaalisten kuvien tarjoaman kieliverkon vähentyneeseen rasitukseen. Verkkojen välinen liitettävyys väheni kaikissa verkoissa animaatiota varten verrattuna muihin muotoihin, erityisesti kuvitus, mikä viittaa ennakkoluuloon visuaalisen havainnon suhteen verkon integraation kustannuksella. Nämä havainnot viittaavat merkittäviin eroihin animaatioiden ja perinteisempien tarinamuotojen aivoverkkojen toiminnallisuudessa esikouluikäisillä lapsilla, mikä vahvistaa kuvitettujen tarinakirjojen houkuttelevuutta tässä iässä tarjota tehokkaita kielen rakennustelineitä. Lisäksi digitaalinen media voi vaikuttaa syvään lukemiseen.²⁹ Tämä lukumallin muutos voi uhata nuorten aikuisten syvällisen lukutaidon kehittymistä.

Erityisen tärkeä aika aivojen kehitykselle on murrosikä, aika, jolloin emotionaalisiin ja sosiaalisiin näkökohtiin liittyvät aivojen alueet käyvät läpi voimakkaita muutoksia. Sosiaalisella medialla voi olla syvällinen vaikutus murrosiän aivoihin, koska ne antavat nuorten olla vuorovaikutuksessa monien ikäisensä kanssa kerralla tapaamatta heitä suoraan. Ja julkaistut tiedot osoittavat, että nuorilla on erilainen tapa käsitellä tunteita, mikä korreloi voimakkaasti sosiaalisen median käytön intensiteetin kanssa. Tämä on osoitettu amygdalan harmaata ainetta koskevassa tilavuudessa, joka käsittelee tunteita ( Kuva 2 ).^30,31 Tämä viittaa tärkeään vuorovaikutukseen todellisten sosiaalisten kokemusten välillä online-sosiaalisissa verkostoissa ja aivojen kehitykseen.³² Tunteiden etusija, vertaisarviointi tai hyväksymisherkkyys saattavat tehdä erityisesti teini-ikäisistä haavoittuvia väärennöksille tai järkyttäville uutisille, epätodennäköisille itsensä odotuksille tai haavoittuville tunteiden säätelylle digitaalisen median epäsuotuisan käytön vuoksi.³³ Täältä puuttuu pitkittäistutkimuksia sen selvittämiseksi, muokkaako murrosikäinen aivot sosiaalisen verkoston koon verkossa eri tavalla suoran henkilökohtaisen vuorovaikutuksen sijaan.

Sivuhuomautuksena todiste siitä, että väkivaltaisilla peleillä on syvä vaikutus ihmisten käyttäytymiseen, on määritelty paremmin.³⁴ Ajankohtaisten artikkeleiden meta-analyysi osoittaa, että altistuminen väkivaltaisille videopeleille on erittäin merkittävä riskitekijä lisääntyneelle aggressiiviselle käyttäytymiselle, empatian vähenemiselle ja alemmalle prososiaaliselle käyttäytymiselle.³⁴

Synaptinen plastisuus

Ensinnäkin edellä kuvattu tutkimus tukee digitaalisen median intensiivisen käytön aiheuttamaa aivojen korkean plastisuuden käsitettä. Tarkemmin sanottuna havaitut vaikutukset ovat hämmästyttäviä, mutta kaiken kaikkiaan on aiemmin osoitettu, että aivot muuttavat toiminnallisia ja rakenteellisia yhteyksiään käyttöön, toisin sanoen oppimisen, tottumusten ja kokemuksen vuoksi.^35,36 Tämän vaikutuksen arvioimiseksi ihmisen kognitiivisuuden ja terveyden laatuun on kysymys siitä, toimivatko aivomme - käyttämällä digitaalista mediaa laajasti - tietyssä kognitiivisessa tilassa, kenties muiden tärkeiden kustannuksella. Aivojen kyvyn mukauttaa toiminnallisia ja rakenteellisia yhteyksiä vaikutukset on osoitettu monissa ihmisillä tehdyissä hermokuvantamistutkimuksissa³⁷ ; katsaus, katso viite 38. Muut tutkimukset, mukaan lukien yksi Maguire³⁹ Lontoon taksinkuljettajissa ja pianistiopinnot (kuten edellä mainittiin)¹⁴ ja jonglöörejä⁴⁰ osoittavat, että intensiivinen käyttö voi stimuloida uusien synaptisten yhteyksien kasvua ("käytä sitä") ja samalla eliminoida harvemmin käytettävät hermosynaptiset yhteydet ("menettää").^41,42

Solutasolla tämä ilmiö on nimetty synaptiseksi plastisuudeksi, jonka ovat tarkastelleet Korte ja Schmitz.³⁵ Nykyään on yleisesti hyväksytty, että ihmisen aivokuoren ja hippokampuksen sekä aivokuoren alueiden neuronit ovat erittäin plastisia, mikä tarkoittaa, että esimerkiksi intensiivisen harjoittelun aiheuttamat muutokset hermosolujen toimintamalleissa muuttavat synaptista toimintaa ja synaptista rakennetta. Aktiivisuudesta riippuva synaptinen plastisuus muuttaa synaptisen siirron tehokkuutta (toiminnallinen plastisuus) ja muuttaa synaptisten yhteyksien rakennetta ja lukumäärää (rakenteellinen plastisuus).^35,43,44 Synaptinen plastisuus rakentaa perustan synnytyksen jälkeisten aivojen säätämiselle vastauksena kokemukseen ja on solujen toteutus oppimis- ja muistiprosesseille, kuten Donald O. Hebb ehdotti vuonna 1949. Hän ehdotti, että käytön, harjoittelun, tottumuksen tai oppimisen aiheuttamat muutokset hermosolujen aktiivisuudessa tallennetaan hermosolujen kokoonpanoihin eikä yksittäisiin hermosoluihin.⁴¹ Plastisuus tapahtuu tällä tavoin verkkotasolla muuttamalla neuronien välisiä synapseja, ja sitä kutsutaan siksi toiminnasta riippuvaksi synaptiseksi plastisuudeksi. Hebbin postulaattiin sisältyy myös tärkeä sääntö, joka ennustaa, että synaptinen vahvuus muuttuu, kun pre- ja postsynaptiset hermosolut osoittavat sattumanvaraista toimintaa (assosiatiivisuus), ja tämä muuttaa hermosolujen tulo- / lähtöominaisuuksia. Vain jos nämä aktivoidaan uudelleen yhdessä, ne voidaan muistaa. Tärkeää on, että synaptinen vaste tietylle tietyn intensiteetin aivotoiminnalle paranee; lisätietoja katso Magee ja Grienberger.⁴⁵ Tämä tarkoittaa, että kaikella säännöllisesti suoritetulla ihmisen toiminnalla - mukaan lukien digitaalisen median, sosiaalisten verkostojen tai yksinkertaisesti Internetin käyttö - on jälki aivoihin, joko ihmisen kognitiivisen toiminnan hyvälle, pahalle tai ruma puolelle. riippuu itse toiminnasta vai siitä, tapahtuuko se muiden toimintojen kustannuksella. Tässä suhteessa yhdistämällä monitoimitila solun synaptiseen plastisuuteen, Sajikumar et ai⁴⁶ osoitti, että samaan hermosolujen populaatioon vaikuttavien kolmen tulon aktivointi kapealla aikaikkunalla (kuten ihmisillä, jotka yrittävät suorittaa moniajoa) johtaa panosten mielivaltaiseen vahvistumiseen, eikä välttämättä vahvimpaan. Tämä tarkoittaa, että merkityksellisten tosiseikkojen tallentaminen voi vaarantua, jos tietyn aivojen alueen hermoverkkoon tulo ylittää sen prosessointitehon rajan.

Digitaalisen median vaikutus ikääntyviin aivoihin

Digitaalisen median käytön, kulttuurin ja vuorovaikutuksen vaikutukset ja mahdolliset negatiiviset tai positiiviset näkökohdat eivät välttämättä riipu vain kokonaiskulutusajasta ja siihen liittyvästä kognitiivisesta alueesta; se voi riippua myös iästä. Siten negatiiviset vaikutukset esikoululaisiin, kuten Hutton et ai.,²⁵ saattaa olla aivan erilainen kuin aikuisilla (kuten riippuvuus) tai iäkkäillä havaituilla vaikutuksilla. Siksi ikääntyneiden aivojen kouluttamisella digitaalisilla välineillä voi olla erilaisia ​​seurauksia kuin esikoululaisille tarkoitetulla näytöllä tai aikuisten pysyvällä häirinnällä.

Ikääntyminen ei ole vain geneettisesti määriteltyä, vaan riippuu myös elämäntavasta ja aivojen käytöstä ja harjoittelusta. esimerkiksi katso viite 47. Yksi onnistunut yritys, johon osallistui digitaalista mediaa, johti iäkkäiden henkilöiden lisääntyneeseen huomiokykyyn harjoitteluvasteen eston avulla tietokonepelien avulla.⁴⁸ Täällä harjoittelu suoritettiin tabletilla vain 2 kuukautta, ja havaittiin merkittäviä kognitiivisia vaikutuksia lateraaliseen estoon verrattuna vertailuryhmään. Nämä tulokset korreloivat kasvuprosessien kanssa, jotka katsottiin suuremmaksi aivokuoren paksuudeksi oikean alemman etuosan gyrus (rIFG) triangulariksessa, aivojen alueella, joka liittyy sivusuunnassa olevaan estoon.⁴⁹ Nämä vaikutukset, jotka todennäköisesti välittyvät rakenteellisen plastisuuden prosessien kautta, riippuvat harjoittelun suorittamiseen käytetystä ajasta: tuloksista tuli parempia lineaarisessa korrelaatiossa harjoitusajan kanssa. Kaiken kaikkiaan voidaan tiivistää, että pelipohjaiset digitaaliset koulutusohjelmat saattavat edistää vanhusten kognitiota ja ovat muiden tutkimusten mukaisia, jotka osoittavat, että huomioharjoittelu välitetään lisäämällä otsalohkon aktiivisuutta.⁵⁰ Muut tutkimukset ovat tukeneet näitä tuloksia osoittamalla, että tietokonekoulutus on mahdollinen tapa kouluttaa aivoja iäkkäillä (yli 65-vuotiailla) ihmisillä, ja aivojen koulutusohjelmat voivat auttaa edistämään terveellistä kognitiivista ikääntymistä^51,52 (katso myös viite 53). On jännittävää tutkia, voidaanko digitaalista mediaa tulevaisuudessa käyttää ikääntyneillä kognitiivisten valmiuksien, kuten huomion, säilyttämiseksi tai jopa lisäämiseksi, jotka kärsivät intensiivisen digitaalisen median / monitehtävien käytön jälkeen nuoremmalla iällä.

Riippuvuuden ja digitaalisen median käytön mekanismi

Klassisten päihdehäiriöiden lisäksi käyttäytymisriippuvuudet luokitellaan myös riippuvuuskäyttäytymiksi.⁵⁴ WHO sisällyttää nyt Internet-käytön häiriön (IUD) tai Internet-pelihäiriön / Internet-riippuvuuden (IGD) Kansainvälinen tautiluokitus 11. tarkistus (ICD-11) , joka saattaa tulevaisuudessa sisältää myös älypuhelimen käyttöhäiriön käyttäytymisriippuvuutena (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Riippuvuutta luonnehditaan krooniseksi uusiutuvaksi häiriöksi, jota kuvaa pakko etsiä ja käyttää joko ainetta tai käyttäytymistä, kuten uhkapeli. Lisäksi se sisältää hallinnan menettämisen tietyn käyttäytymisen tai lääkkeen saannin rajoittamisessa, ja se liittyy enimmäkseen negatiivisten tunteiden (esim. Ahdistuneisuus, ärtyneisyys tai dysforia) syntymiseen tilanteissa, joissa lääke tai käyttäytyminen ei ole saavutettavissa. Neurologisesti riippuvuudelle on ominaista yleiset verkon muutokset frontostriatal- ja frontocingulate-piireissä. Nämä ovat myös IGD / IUD-riippuvuuden tunnusmerkkejä.⁵⁴ Erityisesti nuoret voivat olla vaarassa.⁵⁵ Katso systemaattinen ja yksityiskohtaisempi meta-analyysi IGD: hen liittyvistä toiminnallisista ja rakenteellisista aivojen muutoksista, katso seuraavat Yao et al.⁵⁶ ja D'Hondt et ai.⁵⁷

On myös huomionarvoista, että joissakin tutkimuksissa havaittiin korrelaatio aivojen anatomian muutosten ja sosiaalisen verkostoitumisen (SNS) riippuvuuden välillä.⁵⁸ Se osoittaa erityisesti, että intensiivinen vuorovaikutus sosiaalisen median kanssa voi olla korreloivaa riippuvuuskäyttäytymiseen liittyvien aivojen harmaiden aineiden muutoksiin. Lisäksi muissa tutkimuksissa raportoitiin, että sosiaalisen median intensiivinen käyttö voi johtaa syvään vaikutukseen ihmisen aivojen hermosolujen rakenteisiin, kuten viitteessä 32 tarkastellaan. Kaiken kaikkiaan näiden tietojen seurauksena neurotieteen ja psykologian tutkimuksen tulisi kiinnittää enemmän huomiota online-riippuvuushäiriöiden tai muun pelaamiseen ja sosiaalisten verkostojen käyttöön liittyvän sopeutumattoman käyttäytymisen ymmärtäminen ja ehkäisy.

Neurokehitys elektronisilla laitteilla

Toistaiseksi olemme keskustelleet digitaalisesta mediasta, mutta yleisesti elektronisia laitteita voidaan käyttää myös ihmisen aivojen stimulointiin. Vaikeus tässä on, että ihmisen aivot eivät ole yksinkertaisia ​​Turingin koneita,⁵⁹ ja sen käyttämä algoritmi on vähemmän selkeä. Tästä syystä on epätodennäköistä, että aivomme voidaan ohjelmoida uudelleen digitaalitekniikoilla ja että tiettyjen aivojen yksinkertainen stimulointi lisää kognitiivisia kykyjä. Syvän aivojen stimulaatio Parkinsonin taudin, masennuksen tai riippuvuuden hoitovaihtoehtona on kuitenkin erilainen tarina.^60-62 Lisäksi niin kutsuttujen aivojen ja koneiden rajapintojen (BMI) tutkimus on osoittanut, että moottorin toimintojen ja keinotekoisten työkalujen, esim. Robotti- / avatar-raajojen, assimilaation suhteen on mahdollista sisällyttää aivojen somatosensoriseen esitykseen.⁶³ Tämä toimii osittain siksi, että neuronit oppivat edustamaan keinotekoisia laitteita aktiivisuudesta riippuvan synaptisen plastisuuden prosessien kautta.⁶³ Tämä osoittaa, että itseään voidaan itse muuttaa elektronisilla tekniikoilla ulkoisten laitteiden sisällyttämiseksi. Nicolelis ja hänen kollegansa ovat äskettäin osoittaneet, että kehon tunteen laajentaminen halvaantuneilla potilailla, jotka on koulutettu käyttämään BMI-laitteita, voi antaa heille mahdollisuuden ohjata keinotekoisten avatar-kappaleiden liikkeitä, mikä johtaa kliinisesti merkitykselliseen paranemiseen.⁶⁴

Tämä ei tarkoita sitä, että ihmisen aivot voivat jäljitellä digitaalisten laitteiden binäärilogiikkaa tai jopa algoritmeja, mutta se korostaa, kuinka digitaalisilla koneilla ja digitaalisella medialla voi olla valtava vaikutus henkisiin taitoihimme ja käytökseemme (Carr keskusteli perusteellisesti)⁶⁵ ). Tätä vaikutusta korostaa myös online-pilvitallennustilan ja hakukoneiden vaikutus ihmisen muistin suorituskykyyn. Paradigmaattinen esimerkki on tutkimus, jossa digitaaliset alkuperäiskansat saivat uskomaan, että tosiasiat, joita heiltä oli pyydetty muistamaan, tallennettaisiin verkkopilvivarastoon.⁶⁶ Tämän oletuksen mukaan he suorittivat huonommin kuin kohteet, joiden odotettiin joutuvan luottamaan vain omaan aivomuistitoimintaansa (lähinnä temporaalilohkossa), kuten fMRI
analyysi valaistu.⁶⁶ Nämä tulokset viittaavat siihen, että joidenkin yksinkertaisten henkisten hakujen alihankinta Internet-pilvitallennustilaan ja luottaminen hakukoneisiin oman aivojemme muistijärjestelmien sijaan vähentää kykyäsi muistaa ja muistaa
tosiasioita luotettavalla tavalla.

Ihmisen hyvinvointi ja moniajo

Riippuvuus ja hermostovaikutus ovat digitaalisen median ja elektronisten laitteiden erityisiä vaikutuksia. Yleisempiä ovat monitehtävien vaikutukset tarkkaavuuteen, keskittymiseen ja työmuistin kapasiteettiin.¹¹ Usean ja jatkuvan saapuvan tietovirran käsittely on varmasti haaste aivollemme. Sarja kokeita käsitteli, onko kroonisen raskaan ja kevyen median monitoimilaitteiden (MMT) välillä järjestelmällisiä eroja tietojenkäsittelytyylissä.^6,67 Tulokset osoittavat, että raskaat MMT: t ovat alttiimpia häiriöille, joita pidetään merkityksettöminä ulkoisina ärsykkeinä tai edustuksina muistijärjestelmissään. Tämä johti yllättävään tulokseen, että raskaat MMT: t suoriutuivat huonommin tehtävänvaihtokykytestissä, todennäköisesti johtuen heikentyneestä kyvystä suodattaa pois epäolennaisista ärsykkeistä aiheutuvat häiriöt.⁶ Tämä osoittaa, että moniajo, nopeasti kasvava käyttäytymistrendi, liittyy erilliseen lähestymistapaan perustietojen käsittelyyn. Uncapher et ai⁶ tiivistää intensiivisen multimediakäytön seuraukset seuraavasti: ”Amerikkalaiset nuoret viettävät enemmän aikaa median kanssa kuin mikään muu herätystoiminta: keskimäärin 7.5 tuntia päivässä päivittäin. Keskimäärin 29% tuosta ajasta käytetään monien mediavirtojen jongleeraamiseen samanaikaisesti (ts. Multimediatehtävä). Kun otetaan huomioon, että suuri osa MMT: stä on lapsia ja nuoria aikuisia, joiden aivot ovat edelleen kehittymässä, on erittäin tärkeää ymmärtää MMT: n neurokognitiiviset profiilit. "

Toisaalta on tietysti tärkeää ymmärtää, mitä tietojenkäsittelyä tarvitaan tehokkaaseen oppimiseen 21-maiden ympäristössä ^st vuosisadalla. Yhä useampi todiste osoittaa, että raskaat digitaaliset MMT: t osoittavat huonompaa muistitoimintaa, lisääntynyttä impulsiivisuutta, vähemmän empatiaa ja suurempaa ahdistusta.⁵ Neurologisella puolella he osoittavat pienentyneen tilavuuden etukalvossa. Lisäksi nykyiset tiedot osoittavat, että nopea vaihtaminen eri tehtävien välillä (moniajo) digitaalisen median käytön aikana voi vaikuttaa kielteisesti akateemisiin tuloksiin.⁶ Tulosten tulkinnassa on kuitenkin oltava varovainen, koska koska syy-yhteyden suunta ei ole selvä, median monitoimikäyttäytyminen saattaa vaikuttaa voimakkaammin ihmisiltä, ​​joilla on alentunut prefrontaalinen aktiivisuus ja alempi huomiotaikaväli. Tässä tarvitaan pitkittäistutkimuksia. Verkkososiaalisen median kokonaisvaikutus luonnollisiin sosiaalisiin taitoihimme (empatiasta muiden ihmisten mielen teoriaan) on toinen alue, jossa voimme kokea, miten ja missä määrin digitaalinen media vaikuttaa ajatteluihimme ja sosiaalisten signaalien aistien käsittelyyn. Monista tutkimuksista yksi Turkle⁵ olisi korostettava tässä. Turkle käytti haastatteluja nuorten tai aikuisten kanssa, jotka käyttivät paljon sosiaalista mediaa ja muita virtuaalisia ympäristöjä. Yksi tämän tutkimuksen tuloksista oli, että sosiaalisen median ja virtuaalitodellisuusympäristöjen äärimmäinen käyttö voi lisätä ahdistuneisuuden riskiä, ​​vähemmän todellisia sosiaalisia vuorovaikutuksia, sosiaalisten taitojen ja inhimillisen empatian puutetta sekä vaikeuksia yksinäisyyden käsittelemisessä. Lisäksi haastatellut ihmiset ilmoittivat oireista, jotka liittyvät riippuvuuteen internetin käytöstä ja digitaalisesta sosiaalisesta mediasta. Tämä henkinen rutiini olla "aina yhteydessä" satoihin tai jopa tuhansiin ihmisiin saattaa todellakin ylikuormittaa sosiaaliseen vuorovaikutukseen liittyviä aivojemme alueita lisäämällä dramaattisesti ihmisten määrää, joiden kanssa voimme olla läheisessä yhteydessä. Evoluutioarvo voi olla noin 150 yksilön ryhmäkoko.⁶⁸ Tämä voi olla syy kortikaalisen tilavuutemme kasvulle, esimerkiksi simpanssit ovat säännöllisesti vuorovaikutuksessa 50 henkilön kanssa, mutta se voi olla myös raja sille, mitä aivomme voivat saavuttaa. Toisin kuin tämä evoluutiorajoitus, olemme enemmän tai vähemmän jatkuvassa yhteydessä ihmisryhmään, joka ylittää selvästi sosiaalisen median aiheuttaman neurobiologisen rajan. Mitkä ovat tämän kortikaalisen yliverotuksen seuraukset? Ahdistuneisuus ja huomion, kognitiivisuuden ja jopa muistin puutteet? Vai voimmeko sopeutua? Toistaiseksi meillä on enemmän kysymyksiä kuin vastauksia.

Yhteenveto

Aivoihin vaikuttaa tapa, jolla sitä käytetään. On tuskin odotettavissa, että intensiivinen digitaalisen median käyttö muuttaa ihmisen aivoja hermosolujen plastisuuden vuoksi. Mutta on vähemmän selvää, miten nämä uudet tekniikat muuttavat ihmisen kognitiota (kielitaito, älykkyysosamäärä, työmuistin kapasiteetti) ja emotionaalista prosessointia sosiaalisessa kontekstissa. Yksi rajoitus on, että monissa tutkimuksissa ei toistaiseksi ole otettu huomioon, mitä ihmiset tekevät online-tilassa, mitä he näkevät ja minkä tyyppistä kognitiivista vuorovaikutusta tarvitaan näytön aikana. Selvää on, että digitaalisella medialla on vaikutusta ihmisen psykologiseen hyvinvointiin ja kognitiiviseen suorituskykyyn, ja tämä riippuu koko näyttöajasta ja siitä, mitä ihmiset todella tekevät digitaalisessa ympäristössä.⁶⁹ Viimeisen vuosikymmenen aikana on julkaistu yli 250 tutkimusta, joissa on yritetty selvittää digitaalisen median käytön vaikutuksia. Suurin osa näistä kyselyistä käytti itsestään ilmoittavia kyselylomakkeita, joissa suurimmaksi osaksi ei otettu huomioon suuresti erilaisia ​​aktiviteetteja, joita ihmiset kokivat verkossa. Käyttötavalla ja verkossa vietetyllä kokonaisajalla on kuitenkin erilaisia ​​vaikutuksia ihmisen terveyteen ja käyttäytymiseen.⁶⁹ Tutkijat tarvitsevat yksityiskohtaisemman moniulotteisen kartan digitaalisen median käytöstä. Toisin sanoen, mikä on toivottavaa, on tarkempi mitta siitä, mitä ihmiset tekevät, kun he ovat verkossa tai katsovat digitaalista näyttöä. Kaiken kaikkiaan nykytilanne ei useimmissa tapauksissa pysty erottamaan syy-vaikutuksia puhtaasta korrelaatiosta. Tärkeitä tutkimuksia on aloitettu,^70,71 ja Adolescent Brain Cognitive Development Study (ABCD -tutkimus) on mainittava. Sen on johtanut National Institutes of Health (NIH), ja sen tarkoituksena on tutkia aivojen ja kognitiiviseen kehitykseen vaikuttavien ympäristöön liittyvien, sosiaalisten, geneettisten ja muiden biologisten tekijöiden vaikutusta. ABCD-tutkimuksessa rekrytoidaan 10 terveellistä 000–9-vuotiasta lasta eri puolilla Yhdysvaltoja ja seurataan heitä varhaisessa aikuisikään; lisätietoja on verkkosivustolla https://abcdstudy.org/. Tutkimus sisältää edistyneen aivokuvantamisen aivojen kehityksen visualisoimiseksi. Se selvittää, miten luonto ja hoito ovat vuorovaikutuksessa ja miten tämä liittyy kehitystuloksiin, kuten fyysiseen tai henkiseen terveyteen, kognitiivisiin kykyihin sekä koulutuksen onnistumiseen. Tutkimuksen koko ja laajuus antavat tutkijoille mahdollisuuden tunnistaa yksilölliset kehitysreitit (esim. Aivot, kognitiiviset, emotionaaliset ja akateemiset) ja niihin vaikuttavat tekijät, kuten digitaalisen median käytön vaikutus kehittyviin aivoihin.

Jäljellä on vielä selvitettävä, voisiko kaikkien käyttäjien lisääntynyt tiheys siirtyä kohti tiedonjakelijoita itse muodostamaan suuren uhan vankan tiedon hankkimiselle ja tarpeelle, että jokaisen on kehitettävä omia ajatuksiaan ja oltava luovia. Vai rakentavatko nämä uudet tekniikat täydellisen sillan yhä kehittyneempiin kognition ja mielikuvituksen muotoihin, jotta voimme tutkia uusia tietorajoja, joita emme tällä hetkellä edes voi kuvitella? Kehitämmekö me täysin erilaisia ​​aivopiirijärjestelyjä, kuten teimme, kun ihmiset alkoivat oppia lukemaan? Yhdessä, vaikka tarvitaan vielä paljon tutkimusta digitaalisen median mahdollisten vaikutusten arvioimiseksi ihmisten hyvinvointiin, neurotieteistä voi olla valtava apu erottaa syy-vaikutukset pelkistä korrelaatioista.

Kiitokset