L'impact de la révolution numérique sur le cerveau et le comportement humains: où en sommes-nous? (2020)

Abstract

Introduction

Il y a cent onze ans, EM Forster publiait une nouvelle (The Machine Stops, 1909, La revue d'Oxford et de Cambridge ) sur un scénario futuriste dans lequel une mystérieuse machine contrôle tout, de l'approvisionnement alimentaire aux technologies de l'information. Dans une situation qui évoque les événements Internet et médias numériques d'aujourd'hui, dans cette dystopie, toute communication est à distance et les rencontres en face à face n'ont plus lieu. La machine contrôle l'état d'esprit, car elle rend tout le monde dépendant d'elle. Dans la nouvelle, lorsque la machine cesse de fonctionner, la société s'effondre.

L'histoire soulève de nombreuses questions, toujours d'actualité, sur l'impact des médias numériques et des technologies associées sur notre cerveau. Ce numéro de Dialogues en neurosciences cliniques explore de manière multiforme comment, par quels moyens et avec quels effets possibles l'utilisation des médias numériques affecte le fonctionnement du cerveau - pour le bon, le mauvais et le mauvais côté de l'existence humaine.

Dans l'ensemble, l'utilisation des médias numériques, des jeux en ligne aux smartphones/tablettes ou à l'utilisation d'Internet, a révolutionné les sociétés du monde entier. Rien qu'au Royaume-Uni, selon les données recueillies par une agence de régulation de la communication (Ofcom), 95% des personnes âgées de 16 à 24 ans possèdent un smartphone et le consultent en moyenne toutes les 12 minutes. Les estimations suggèrent que 20 % de tous les adultes sont en ligne plus de 40 heures par semaine. Il ne fait aucun doute que les médias numériques, surtout Internet, deviennent des aspects importants de notre vie moderne. Près de 4.57 milliards de personnes dans le monde ont accès à Internet, selon les données publiées le 31 décembre 2019 sur la page Web https://web.archive.org/web/20220414030413/https://www.internetworldstats.com/stats.htm. La vitesse du changement est étonnante, avec une augmentation exponentielle au cours de la dernière décennie. Comment et à quels coûts et/ou avantages éventuels notre cerveau et notre esprit peuvent-ils s'adapter ?

En effet, les préoccupations concernant les effets de l'utilisation des médias numériques sur la fonction et la structure du cerveau, ainsi que sur la santé physique et mentale, l'éducation, les interactions sociales et la politique, augmentent. En 2019, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a publié des directives strictes sur le temps d'écran des enfants. Et - a annoncé une loi (Assembly Bill 272) qui permet aux écoles de restreindre l'utilisation des smartphones. Ces mesures ont été prises après la publication des résultats impliquant une utilisation intensive des médias numériques dans la réduction de la capacité de la mémoire de travail.^1-3 ; dans les problèmes psychologiques, de la dépression à l'anxiété et aux troubles du sommeil^4,5 ; et en influençant le niveau de compréhension du texte lors de la lecture sur les écrans.^6,7 Ce dernier est un exemple assez surprenant montrant que la lecture d'histoires complexes ou de faits interconnectés dans un livre imprimé conduit à mieux se souvenir de l'histoire, des détails et du lien entre les faits que de lire le même texte à l'écran.^7-9 La raison des résultats étonnants, étant donné que les mots sur un écran à diode électroluminescente (LED) ou dans un livre imprimé sont les mêmes, semble être liée à la façon dont nous utilisons les associations de faits avec des indices spatiaux et sensoriels: l'emplacement sur une page dans un livre que nous lisons quelque chose en plus, par exemple, le fait que chaque livre sent différemment semble stimuler le rappel.⁹ De plus, la spécialiste des langues Naomi Baron, citée dans un article de Makin,¹⁰ fait valoir que les habitudes de lecture sont différentes de telle sorte que les environnements numériques conduisent à un engagement superficiel dans l'analyse de texte. Cela dépend peut-être du fait que la plupart des utilisateurs de médias numériques jettent un coup d'œil et effectuent plusieurs tâches d'un élément à l'autre - une habitude qui pourrait réduire la durée d'attention et contribuer au fait que le diagnostic de trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention (TDAH) est plus élevé qu'il ne l'était. Il ya 10 ans.¹ S'agit-il simplement d'une corrélation ou cela indique-t-il que le multitâche avec les médias numériques contribue à, ou même cause, l'incidence plus élevée du TDAH? Deux arguments soutiennent l'hypothèse selon laquelle l'utilisation intensive des médias numériques est liée à des altérations de la mémoire de travail: le simple fait de voir un smartphone (ne même pas l'utiliser) réduit la capacité de la mémoire de travail et conduit à une diminution des performances dans les tâches cognitives, en raison du fait qu'une partie du travail les ressources de mémoire sont occupées à ignorer le téléphone.¹¹ De plus, plus les gens utilisent leur smartphone dans un mode multitâche (basculant rapidement entre différents engagements de l'esprit), plus ils réagissent facilement à la distraction et sont en effet moins performants dans les examens de changement de tâche que les utilisateurs qui essaient rarement d'effectuer plusieurs tâches à la fois.¹¹ Les résultats ont été contestés (voir réf. 10), et cet écart dans les résultats pourrait être lié au fait que les médias numériques en soi ne sont ni bons ni mauvais pour notre esprit; c'est plutôt comment nous utilisons les médias numériques. Pourquoi nous utilisons les smartphones ou tout autre support numérique et à quelle fréquence les paramètres importants sont-ils à analyser, un point souvent ignoré dans cette discussion.

Plasticité cérébrale liée à l'utilisation des médias numériques

L'approche la plus directe et la plus simple pour élucider si l'utilisation des médias numériques a un effet profond sur le cerveau humain consiste à déterminer si l'utilisation du bout des doigts sur les écrans tactiles modifie l'activité corticale du moteur ou du cortex somatosensoriel. Gindrat et coll.^12,13 a utilisé cette approche. On savait déjà que l'espace cortical assigné aux récepteurs tactiles du bout des doigts est influencé par la fréquence d'utilisation de la main.¹⁴ Par exemple, les joueurs d'instruments à cordes ont plus de neurones corticaux du cortex somatosensoriel attribués aux doigts qu'ils utilisent pour jouer de l'instrument.¹⁵ Cette soi-disant «plasticité corticale de la représentation sensorielle» ne se limite pas aux musiciens; par exemple, il se produit également avec des mouvements de préhension souvent répétés.¹⁶ Comme des mouvements répétés des doigts se produisent lors de l'utilisation de smartphones à écran tactile, Gindrat et al.^12,13 utilisé l'électroencéphalographie (EEG) pour mesurer les potentiels corticaux résultant du contact des extrémités du pouce, du milieu ou de l'index des utilisateurs de téléphones à écran tactile et des sujets témoins qui n'utilisaient que des téléphones mobiles non tactiles. En effet, les résultats ont été remarquables, car seuls les utilisateurs d'écrans tactiles ont montré une augmentation des potentiels corticaux du pouce et également du bout des index. Ces réponses étaient statistiquement fortement corrélées à l'intensité d'utilisation. Pour le pouce, la taille de la représentation corticale était corrélée même avec les fluctuations quotidiennes de l'utilisation de l'écran tactile. Ces résultats démontrent clairement que l'utilisation répétée d'écrans tactiles peut remodeler le traitement somatosensoriel du bout des doigts, et ils indiquent également qu'une telle représentation dans le pouce peut changer dans un court laps de temps (jours), en fonction de l'utilisation.

Pris ensemble, cela montre qu'une utilisation intensive de l'écran tactile peut réorganiser le cortex somatosensoriel. Par conséquent, on peut conclure que le traitement cortical est continuellement façonné par l'utilisation des médias numériques. Ce qui n'a pas été étudié mais qui devrait l'être à l'avenir est de savoir si une telle expansion de la représentation corticale du bout des doigts et du pouce s'est produite au détriment d'autres capacités de coordination motrice. Cette réponse est d'une importance capitale étant donné que les habiletés motrices sont inversement corrélées au temps d'écran, soit en raison de la compétition entre l'espace cortical et les programmes moteurs, soit en raison d'un manque global d'exercice (par exemple, voir réf 17).

Influences sur le cerveau en développement

L'effet sur la motricité est un aspect à considérer avec l'utilisation des médias numériques, d'autres aspects sont des effets sur le langage, la cognition et la perception des objets visuels dans le cerveau en développement. À cet égard, il est remarquable que Gomez et al.¹⁸ a montré que les détails du développement du système visuel peuvent être affectés par le contenu des médias numériques. Pour explorer cela, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a été utilisée pour scanner le cerveau de sujets adultes qui avaient joué au jeu Pokémon de manière intensive lorsqu'ils étaient enfants. On savait déjà que la reconnaissance d'objet et de visage est obtenue dans les zones visuelles supérieures du flux visuel ventral, principalement dans le lobe temporal ventral.¹⁹ Les figurines Pokémon typiques sont un mélange de personnages humanisés ressemblant à des animaux et sont un type d'objet unique autrement non visible dans les environnements humains. Seuls les adultes ayant une expérience Pokémon intensive pendant l'enfance ont montré une réactivité corticale distribuée distincte aux figures Pokémon dans le lobe temporal ventral près des zones de reconnaissance faciale. Ces données - à titre de preuve de principe - indiquent que l'utilisation des médias numériques peut conduire à une représentation fonctionnelle unique et durable de figures et d'objets numériques, même des décennies plus tard. Étonnamment, tous les joueurs Pokémon ont montré la même topographie fonctionnelle

dans le flux visuel ventral pour les figurines Pokémon. De plus, il n'est pas clair ici si ces données montrent simplement l'énorme plasticité du cerveau pour ajouter de nouvelles représentations pour de nouvelles classes d'objets aux zones visuelles supérieures ou si la représentation d'objets provenant d'une utilisation intensive des médias numériques pourrait avoir des conséquences négatives sur la reconnaissance et le traitement des visages. en conséquence de la compétition pour l'espace cortical. À cet égard, il convient de noter que dans les études d'empathie chez les jeunes adultes, une corrélation entre le temps passé avec les médias numériques et une moindre empathie cognitive avec les autres humains a été rapportée.^20,21 Que ce soit en raison d'un manque de compréhension de ce que les autres pourraient penser (théorie de l'esprit) ou de problèmes de reconnaissance faciale ou d'un manque d'exposition aux pairs (en raison du temps excessif en ligne) n'est pas clair actuellement. Il convient de souligner que certaines études n'ont rapporté aucune corrélation entre le temps en ligne et l'empathie (pour les critiques, voir les références 22 et 23).

Un autre domaine d'intérêt est de savoir si le développement des processus liés au langage (sémantique et grammaire) est en quelque sorte affecté par une utilisation intensive des médias numériques. Il est à cet égard inquiétant que l'utilisation précoce et extensive des écrans chez les enfants d'âge préscolaire puisse avoir des influences dramatiques sur les réseaux linguistiques, comme le montre l'IRM à tenseur de diffusion sophistiqué.^24,25 (Figure 1). Cette méthode fournit des estimations de l'intégrité de la matière blanche dans le cerveau. De plus, des tâches cognitives ont été testées chez des enfants d'âge préscolaire. Cela a été mesuré de manière standardisée en utilisant un outil de dépistage à 15 éléments pour les observateurs (ScreenQ), qui reflète les recommandations des médias sur écran de l'American Academy of Pediatrics (AAP). Les scores ScreenQ ont ensuite été statistiquement corrélés avec la mesure de l'IRM du tenseur de diffusion et avec les scores des tests cognitifs, en contrôlant l'âge, le sexe et le revenu du ménage. Dans l'ensemble, une corrélation claire a été observée entre l'utilisation intensive des médias numériques dans la petite enfance et une moindre intégrité microstructurale des étendues de matière blanche, en particulier entre les zones de Broca et de Wernicke dans le cerveau ( Figure 1 ). La compréhension et la capacité linguistiques sont fortement corrélées avec le développement de ces faisceaux de fibres, comme examiné dans Grossee et al.²⁶ et Skeide et Friederici.²⁷ De plus, des fonctions exécutives plus faibles et des capacités d'alphabétisation plus faibles ont été observées, même lorsque l'âge et le revenu moyen du ménage étaient appariés. En outre, l'utilisation des médias numériques était corrélée à des scores nettement inférieurs dans les mesures comportementales des fonctions exécutives. Les auteurs concluent²⁵ : «Étant donné que l'utilisation des médias sur écran est omniprésente et en augmentation chez les enfants à la maison, à la garde d'enfants et à l'école, ces résultats suggèrent la nécessité d'une étude plus approfondie pour identifier les implications pour le développement du cerveau, en particulier pendant les stades de croissance enfance." Cette étude indique que les compétences en lecture pourraient être compromises si les faisceaux de fibres entre les zones linguistiques ne sont pas pleinement développés. Étant donné que la capacité de lecture chez les enfants est un excellent prédicteur de la réussite scolaire, il serait également bénéfique d'étudier si les scores ScreenQ sont corrélés à la réussite scolaire ou à la comparaison de la lecture traditionnelle dans les livres avec la lecture sur les écrans, dans les livres électroniques et sur les pages Web. .

Outre le développement des zones linguistiques, les habitudes de lecture pourraient changer avec l'utilisation des médias électroniques. Ce changement pourrait avoir des implications pour les nouveaux lecteurs et pour les personnes ayant des difficultés de lecture. En fait, cela a été étudié récemment.²⁸ Ici, l'IRMf était utilisée lorsque les enfants écoutaient trois histoires similaires en format audio, illustré ou animé, suivies d'un test de rappel factuel. La connectivité fonctionnelle à l'intérieur et entre les réseaux a été comparée à travers les formats impliquant les éléments suivants: perception visuelle, imagerie visuelle, langage, réseau en mode par défaut (DMN) et association cérébelleuse. À titre d'illustration par rapport à l'audio, la connectivité fonctionnelle a été diminuée au sein du réseau linguistique et augmentée entre les réseaux visuels, DMN et cérébelleux, suggérant une diminution de la pression sur le réseau linguistique offerte par les images et l'imagerie visuelle. La connectivité inter-réseaux a été réduite pour tous les réseaux pour l'animation par rapport aux autres formats, en particulier l'illustration, suggérant un biais vers la perception visuelle au détriment de l'intégration du réseau. Ces résultats suggèrent des différences substantielles dans la connectivité fonctionnelle du réseau cérébral pour les formats d'histoires animées et plus traditionnelles chez les enfants d'âge préscolaire, renforçant l'attrait des livres d'histoires illustrés à cet âge pour fournir un échafaudage efficace pour le langage. De plus, la lecture approfondie peut être influencée par les médias numériques.²⁹ Ce changement de modèle de lecture peut menacer le développement de compétences de lecture approfondies chez les jeunes adultes.

L'adolescence est une période particulièrement importante pour le développement du cerveau, une période pendant laquelle les zones cérébrales impliquées dans les aspects émotionnels et sociaux subissent des changements intensifs. Les réseaux sociaux peuvent avoir un effet profond sur le cerveau des adolescents car ils permettent aux adolescents d'interagir avec de nombreux pairs à la fois sans les rencontrer directement. Et en effet, les données publiées indiquent un mode différent de traitement des émotions chez les adolescents, qui est fortement corrélé à l'intensité de l'utilisation des médias sociaux. Cela a été démontré dans le volume de matière grise de l'amygdale, qui traite les émotions ( Figure 2 ).^30,31 Cela suggère une interaction importante entre les expériences sociales réelles dans les réseaux sociaux en ligne et le développement du cerveau.³² La préséance des émotions, la conformité des pairs ou la sensibilité à l'acceptation peuvent rendre les adolescents en particulier vulnérables aux nouvelles fausses ou choquantes, ainsi qu'à des attentes de soi improbables, ou vulnérables en ce qui concerne la régulation des émotions en raison d'une utilisation défavorable des médias numériques.³³ Ce qui manque ici, ce sont des études longitudinales pour déterminer si le cerveau de l'adolescent est façonné différemment par la taille du réseau social en ligne au lieu d'une interaction personnelle directe.

En passant, la preuve que les jeux violents ont un effet profond sur le comportement humain est mieux définie.³⁴ Une méta-analyse des articles actuels montre que l'exposition à des jeux vidéo violents est un facteur de risque très important pour un comportement agressif accru et pour une diminution de l'empathie et des niveaux inférieurs de comportement prosocial.³⁴

Plasticité synaptique

Principalement, l'étude décrite ci-dessus soutient la notion de plasticité cérébrale élevée induite par une utilisation intensive des médias numériques. Dans le détail, les effets observés sont étonnants, mais dans l'ensemble, il a été précédemment montré que le cerveau modifie sa connectivité fonctionnelle et structurelle avec l'usage, en d'autres termes, en raison de l'apprentissage, des habitudes et de l'expérience.^35,36 Pour juger de cet effet sur la qualité de la cognition et de la santé humaines, la question est plutôt de savoir si nos cerveaux - en utilisant largement les médias numériques - fonctionnent dans un certain mode cognitif, peut-être aux dépens d'autres qui sont importants. Les effets du potentiel du cerveau à ajuster sa connectivité fonctionnelle et structurelle ont été démontrés dans de nombreuses études de neuroimagerie avec des humains.³⁷ ; pour une revue, voir réf 38. Autres études, dont une de Maguire³⁹ dans les chauffeurs de taxi de Londres, et études de pianistes (comme mentionné ci-dessus)¹⁴ et jongleurs⁴⁰ montrent qu'un usage intensif peut stimuler la croissance de nouvelles connexions synaptiques («use it») tout en éliminant les connexions synaptiques neuronales moins utilisées («perdez-le»).^41,42

Au niveau cellulaire, ce phénomène a été nommé plasticité synaptique, passé en revue par Korte et Schmitz.³⁵ Il est désormais largement admis que les neurones du cortex et de l'hippocampe humains, ainsi que des zones sous-corticales, sont hautement plastiques, ce qui signifie que les changements dans les schémas d'activité neuronale, par exemple, générés par un entraînement intensif, modifient la fonction synaptique ainsi que la structure synaptique. La plasticité synaptique dépendante de l'activité modifie l'efficacité de la transmission synaptique (plasticité fonctionnelle) et modifie la structure et le nombre de connexions synaptiques (plasticité structurelle).^35,43,44 La plasticité synaptique jette les bases de l'ajustement du cerveau postnatal en réponse à l'expérience et constitue la mise en œuvre cellulaire des processus d'apprentissage et de mémoire, comme suggéré en 1949 par Donald O. Hebb. Il a proposé que les changements dans l'activité neuronale dus à l'utilisation, à l'entraînement, aux habitudes ou à l'apprentissage soient stockés dans des assemblages de neurones et non dans des cellules nerveuses uniques.⁴¹ La plasticité par ce moyen se produit au niveau du réseau en modifiant les synapses entre les neurones et est donc appelée plasticité synaptique dépendante de l'activité. Le postulat de Hebb comprend également une règle importante, prédisant que la force synaptique change lorsque les neurones pré- et post-synaptiques montrent une activité coïncidente (associativité), ce qui change la caractéristique d'entrée / sortie des assemblages neuronaux. Ce n'est que s'ils sont à nouveau activés ensemble qu'ils peuvent être mémorisés. Il est important que la réponse synaptique à une certaine activité cérébrale d'une intensité donnée soit améliorée; pour plus de détails, voir Magee et Grienberger.⁴⁵ Cela implique que toutes les activités humaines effectuées régulièrement - y compris l'utilisation des médias numériques, des réseaux sociaux ou simplement d'Internet - auront une empreinte sur le cerveau, que ce soit pour le bon, le mauvais ou le mauvais côté de la fonction cognitive humaine. dépend de l'activité elle-même ou si elle se produit aux dépens d'autres activités. À cet égard, reliant le mode multitâche à la plasticité synaptique cellulaire, Sajikumar et al.⁴⁶ a montré que l'activation de trois entrées touchant la même population neuronale dans une fenêtre temporelle étroite (comme c'est le cas des humains essayant d'effectuer plusieurs tâches à la fois) conduit au renforcement arbitraire des entrées, et pas nécessairement les plus fortes. Cela signifie que le stockage des faits pertinents peut être compromis si l'entrée d'un réseau neuronal dans une zone cérébrale particulière dépasse sa limite de puissance de traitement.

L'impact des médias numériques sur le cerveau vieillissant

Les effets et les éventuels aspects négatifs ou positifs de l'utilisation, de la culture et de l'interaction des médias numériques peuvent non seulement dépendre du temps total de consommation et du domaine cognitif impliqué; cela peut aussi dépendre de l'âge. Ainsi, les effets négatifs sur les enfants d'âge préscolaire, tels que rapportés par Hutton et al,²⁵ peuvent être très différents de ceux observés avec l'usage chez les adultes (comme la toxicomanie) ou des effets observés chez les personnes âgées. Par conséquent, l'entraînement du cerveau âgé avec les médias numériques peut avoir des conséquences différentes du temps passé devant l'écran pour les enfants d'âge préscolaire ou de la distraction permanente chez les adultes.

Le vieillissement n'est pas seulement déterminé génétiquement, mais dépend également du mode de vie et de la façon dont le cerveau est utilisé et entraîné; par exemple, voir réf 47. Une tentative réussie impliquant des médias numériques a entraîné une augmentation de la durée d'attention chez les sujets âgés grâce à l'inhibition de la réponse d'entraînement via des jeux informatiques.⁴⁸ Ici, l'entraînement a été effectué sur un comprimé pendant seulement 2 mois, et des effets cognitifs significatifs sur l'inhibition latérale ont été observés en comparaison avec un groupe témoin. Ces résultats étaient en corrélation avec les processus de croissance, considérés comme une plus grande épaisseur corticale dans le gyrus frontal inférieur droit (rIFG) triangularis, une zone cérébrale associée à une inhibition latérale.⁴⁹ Ces effets, probablement médiés par des processus de plasticité structurelle, dépendent du temps passé à effectuer la tâche d'apprentissage: les résultats se sont améliorés en corrélation linéaire avec le temps d'apprentissage. Dans l'ensemble, on peut résumer que les programmes d'entraînement numérique basés sur le jeu pourraient favoriser la cognition chez les personnes âgées et sont en accord avec d'autres études montrant que l'entraînement à l'attention est médiatisé par l'augmentation de l'activité dans le lobe frontal.⁵⁰ D'autres études ont soutenu ces résultats en montrant que la formation en informatique est un moyen possible d'entraîner le cerveau chez les personnes âgées (> 65 ans), et les programmes d'entraînement cérébral peuvent aider à promouvoir un vieillissement cognitif sain.^51,52 (voir aussi réf 53). Il sera passionnant de sonder si les médias numériques à l'avenir peuvent être utilisés chez les personnes âgées pour préserver ou même augmenter les capacités cognitives, telles que l'attention, qui souffrent après une utilisation intensive des médias numériques / multitâche à un plus jeune âge.

Mécanisme de dépendance et utilisation des médias numériques

En plus des troubles classiques liés à l'usage de substances, les dépendances comportementales sont également classées comme un comportement addictif.⁵⁴ L'OMS inclut désormais le trouble de l'utilisation d'Internet (DIU) ou le trouble du jeu sur Internet / la dépendance à Internet (IGD) dans le Classification internationale des maladies 11e révision (CIM-11) , qui pourraient à l'avenir inclure également le «trouble lié à l'utilisation du smartphone» en tant que dépendance comportementale (https://icd.who.int/browse11/lm/en). La toxicomanie est caractérisée comme un trouble chronique récidivant, dépeint par la contrainte de chercher et d'utiliser une substance ou un comportement, comme le jeu. En outre, il comprend la perte de contrôle de la limitation de certains comportements ou de la consommation de médicaments, et est principalement associé à l'émergence d'émotions négatives (p. Ex. Anxiété, irritabilité ou dysphorie) dans des situations où le médicament ou le comportement n'est pas réalisable. Sur le plan neurologique, la toxicomanie est caractérisée par des changements globaux de réseau dans les circuits frontostriataux et frontocingulaires. Ce sont également les caractéristiques de la dépendance aux IGD / DIU.⁵⁴ Les adolescents en particulier peuvent être à risque.⁵⁵ Pour une méta-analyse systématique et plus détaillée des changements cérébraux fonctionnels et structurels liés à l'IGD, voir les revues suivantes de Yao et al.⁵⁶ et D'Hondt et al.⁵⁷

Il convient également de noter que certaines études ont trouvé une corrélation entre les altérations de l'anatomie cérébrale et la dépendance aux sites de réseautage social (SNS).⁵⁸ Il montre spécifiquement que des interactions intensives avec les médias sociaux peuvent être corrélées à une altération de la matière grise des zones cérébrales impliquées dans un comportement addictif. En outre, d'autres études ont rapporté qu'une utilisation intensive des médias sociaux peut avoir un effet profond sur les structures neuronales du cerveau humain, comme examiné dans la référence 32. Dans l'ensemble, les implications de ces données sont que la recherche en neurosciences et en psychologie devrait porter plus d'attention vers le compréhension et prévention des troubles de la dépendance en ligne ou d'autres comportements inadaptés liés au jeu et à l'utilisation des réseaux sociaux.

Neuro-amélioration avec des appareils électroniques

Jusqu'à présent, nous avons discuté des médias numériques, mais les appareils électroniques en général peuvent également être utilisés pour stimuler directement le cerveau humain. La difficulté ici est que le cerveau humain n'est pas une simple machine de Turing,⁵⁹ et l'algorithme qu'il utilise est moins clair. Pour cette raison, il est peu probable que notre cerveau puisse être reprogrammé par les technologies numériques et qu'une simple stimulation de certaines zones cérébrales augmentera les capacités cognitives. Cependant, la stimulation cérébrale profonde comme option de traitement pour la maladie de Parkinson, la dépression ou la dépendance est une autre histoire.^60-62 De plus, des recherches sur les interfaces dites cerveau / machine (IMC) ont montré qu'en ce qui concerne les fonctions motrices et l'assimilation d'outils artificiels, par exemple les extrémités robotiques / avatars, l'incorporation dans la représentation somatosensorielle du cerveau est possible.⁶³ Cela fonctionne en partie parce que les neurones apprennent à représenter des dispositifs artificiels via des processus de plasticité synaptique dépendant de l'activité.⁶³ Cela illustre qu'en effet, notre sens de soi peut être modifié par les technologies électroniques pour incorporer des appareils externes. Nicolelis et ses collègues ont récemment démontré qu'une telle extension du sens du corps chez des patients paralysés formés à l'utilisation d'appareils IMC pourrait leur permettre de diriger les mouvements des corps artificiels d'avatar, conduisant à une récupération cliniquement pertinente.⁶⁴

Cela ne signifie pas que le cerveau humain peut imiter la logique binaire ou même l'algorisme des appareils numériques, mais cela met en évidence comment les machines numériques et les médias numériques pourraient avoir un impact énorme sur nos compétences mentales et notre comportement (discuté en profondeur par Carr⁶⁵ ). Cet impact est également mis en évidence par l'effet du stockage en ligne dans le cloud et des moteurs de recherche sur les performances de la mémoire humaine. Un exemple paradigmatique est une étude dans laquelle les natifs du numérique ont été amenés à croire que les faits qu'ils avaient été invités à mémoriser seraient stockés dans un stockage en ligne dans le cloud.⁶⁶ Selon cette hypothèse, ils ont obtenu de plus mauvais résultats que les sujets qui s'attendaient à devoir compter uniquement sur leur propre fonction de mémoire cérébrale (principalement dans le lobe temporal), comme l'IRMf
analyse éclairée.⁶⁶ Ces résultats suggèrent que la sous-traitance de certaines recherches mentales simples au stockage en nuage sur Internet et le fait de s'appuyer sur des moteurs de recherche plutôt que sur des systèmes de mémoire dans notre propre cerveau réduisent notre capacité à mémoriser et à nous souvenir.
faits de manière fiable.

Bien-être humain et multitâche

La dépendance et la neuro-amélioration sont des effets particuliers des médias numériques et des appareils électroniques. Les effets du multitâche sur la durée d'attention, la concentration et la capacité de la mémoire de travail sont plus courants.¹¹ Le traitement de flux d'informations entrants multiples et continus est certainement un défi pour notre cerveau. Une série d'expériences a permis de déterminer s'il existe des différences systématiques dans les styles de traitement de l'information entre les multi-tâches médiatiques chroniquement lourdes et légères.^6,67 Les résultats indiquent que les MMT lourds sont plus sensibles aux interférences de ce qui est considéré comme des stimuli externes ou des représentations non pertinents dans leurs systèmes de mémoire. Cela a conduit au résultat surprenant que les MMT lourds ont moins bien performé sur un test de capacité à changer de tâche, probablement en raison d'une capacité réduite à filtrer les interférences de stimuli non pertinents.⁶ Cela démontre que le multitâche, une tendance comportementale à croissance rapide, est associé à une approche distincte du traitement fondamental de l'information. Uncapher et coll.⁶ résumez comme suit les conséquences d'une utilisation intensive du multimédia: «La jeunesse américaine passe plus de temps avec les médias que toute autre activité éveillée: en moyenne 7.5 heures par jour, chaque jour. En moyenne, 29% de ce temps est consacré à jongler avec plusieurs flux multimédias simultanément (c.-à-d. Multitâche multimédia). Étant donné qu'un grand nombre de MMT sont des enfants et de jeunes adultes dont le cerveau est encore en développement, il est urgent de comprendre les profils neurocognitifs des MMT.

D'autre part, il sera évidemment important de comprendre quel traitement de l'information est nécessaire pour un apprentissage efficace dans l'environnement du 21 ^st siècle. Un nombre croissant de preuves démontre que les MMT numériques lourds présentent une fonction de mémoire plus faible, une impulsivité accrue, moins d'empathie et une plus grande quantité d'anxiété.⁵ Sur le plan neurologique, ils montrent un volume réduit dans le cortex cingulaire antérieur. De plus, les données actuelles indiquent que passer rapidement d'une tâche à une autre (multitâche) pendant l'utilisation des médias numériques peut avoir un impact négatif sur les résultats scolaires.⁶ Cependant, il faut être prudent dans l'interprétation de ces résultats car, comme la direction de la causalité n'est pas claire, le comportement multitâche des médias peut également apparaître plus prononcé chez les personnes ayant une activité préfrontale réduite et une durée d'attention plus courte pour commencer. Ici, des études longitudinales sont nécessaires. L'impact global des médias sociaux en ligne sur nos compétences sociales naturelles (de l'empathie à la théorie de l'esprit des autres) est un autre domaine dans lequel nous pouvons découvrir comment et dans quelle mesure les médias numériques affectent notre pensée et le traitement sensoriel des signaux sociaux. De nombreuses études, une par Turkle⁵ doit être mis en évidence ici. Turkle a utilisé des entretiens avec des adolescents ou des adultes qui étaient de gros utilisateurs des médias sociaux et d'autres types d'environnements virtuels. L'un des résultats de cette étude était que l'utilisation extrême des médias sociaux et des environnements de réalité virtuelle peut entraîner une augmentation du risque d'anxiété, moins d'interactions sociales réelles, un manque de compétences sociales et d'empathie humaine et des difficultés à gérer la solitude. En outre, les personnes interrogées ont signalé des symptômes liés à la dépendance à l'utilisation d'Internet et aux médias sociaux numériques. Cette routine mentale d'être «toujours connecté» à des centaines, voire des milliers de personnes pourrait en effet surcharger nos zones cérébrales liées à l'interaction sociale en augmentant considérablement le nombre de personnes avec lesquelles nous pouvons communiquer étroitement. La contrainte évolutive pourrait être une limite de taille de groupe d'environ 150 individus.⁶⁸ Cela peut être la raison de notre augmentation du volume cortical, par exemple, les chimpanzés interagissent régulièrement avec 50 individus, mais cela peut aussi être la limite de ce que notre cerveau peut accomplir. Contrairement à cette contrainte évolutive, nous sommes plus ou moins en contact permanent avec un groupe de personnes qui dépasse de loin notre limite neurobiologique grâce aux médias sociaux. Quelles sont les conséquences de cette surtaxe corticale? Anxiété et déficits d'attention, de cognition et même de mémoire? Ou pouvons-nous nous adapter? Jusqu'à présent, nous avons plus de questions que de réponses.

Conclusion

Le cerveau est affecté par la façon dont nous l'utilisons. Il n'est guère exagéré de s'attendre à ce que l'utilisation intensive des médias numériques change le cerveau humain en raison des processus de plasticité neuronale. Mais il est moins clair comment ces nouvelles technologies changeront la cognition humaine (compétences linguistiques, QI, capacité de mémoire de travail) et le traitement émotionnel dans un contexte social. Une limitation est que de nombreuses études jusqu'à présent n'ont pas pris en compte ce que les humains font lorsqu'ils sont en ligne, ce qu'ils voient et le type d'interaction cognitive nécessaire pendant le temps d'écran. Ce qui est clair, c'est que les médias numériques ont un impact sur le bien-être psychologique et les performances cognitives des humains, et cela dépend du temps d'écran total et de ce que les gens font réellement dans l'environnement numérique.⁶⁹ Au cours de la dernière décennie, plus de 250 études ont été publiées pour tenter d'élucider l'impact de l'utilisation des médias numériques; la plupart de ces enquêtes utilisaient des questionnaires d'auto-évaluation qui, pour la plupart, ne tenaient pas compte des activités très différentes que les gens vivaient en ligne. Cependant, le modèle d'utilisation et le temps total passé en ligne auront des effets différents sur la santé et le comportement d'une personne.⁶⁹ Les chercheurs ont besoin d'une carte multidimensionnelle plus détaillée de l'utilisation des médias numériques. En d'autres termes, ce qui est souhaitable, c'est une mesure plus précise de ce que font les gens lorsqu'ils sont en ligne ou lorsqu'ils regardent un écran numérique. Dans l'ensemble, la situation actuelle ne permet pas, dans la plupart des cas, de faire la distinction entre les effets de causalité et la corrélation pure. Des études importantes ont été lancées,^70,71 et l'étude sur le développement cognitif du cerveau de l'adolescent (étude ABCD) doit être mentionnée. Il est orchestré par les National Institutes of Health (NIH) et vise à explorer l'effet des facteurs environnementaux, sociaux, génétiques et autres facteurs biologiques affectant le développement cérébral et cognitif. L'étude ABCD recrutera 10 000 enfants en bonne santé, âgés de 9 à 10 ans à travers les États-Unis, et les suivra au début de l'âge adulte; pour plus de détails, consultez le site Web https://abcdstudy.org/. L'étude comprendra une imagerie cérébrale avancée pour visualiser le développement du cerveau. Il expliquera comment la nature et l'éducation interagissent et comment cela se rapporte aux résultats développementaux tels que la santé physique ou mentale, les capacités cognitives, ainsi que la réussite scolaire. La taille et la portée de l'étude permettront aux scientifiques d'identifier les trajectoires de développement individuelles (par exemple, cérébrales, cognitives, émotionnelles et académiques) et les facteurs qui peuvent les affecter, tels que l'effet que l'utilisation des médias numériques aura sur le cerveau en développement.

Il reste à déterminer si la fréquence croissante de tous les utilisateurs qui deviennent eux-mêmes des distributeurs de connaissances pourrait devenir une grande menace pour l'acquisition de connaissances solides et le besoin que chacun a de développer ses propres pensées et d'être créatif. Ou ces nouvelles technologies construiront-elles le pont parfait vers des formes toujours plus sophistiquées de cognition et d'imagination, nous permettant d'explorer de nouvelles frontières de la connaissance que nous ne pouvons même pas imaginer pour le moment? Développerons-nous des arrangements de circuits cérébraux complètement différents, comme nous l'avons fait lorsque les humains ont commencé à apprendre à lire? Prises ensemble, même si de nombreuses recherches sont encore nécessaires pour juger et évaluer les effets possibles des médias numériques sur le bien-être humain, les neurosciences peuvent être d'une aide considérable pour distinguer les effets causaux des simples corrélations.

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