A digitális forradalom hatása az emberi agyra és viselkedésre: hol állunk? (2020)

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

Absztrakt

Ez az áttekintés felvázolja az idegtudományi kutatások jelenlegi eredményeit a digitális média használatának az emberi agyra, a megismerésre és a viselkedésre gyakorolt ​​lehetséges hatásairól. Ennek azért van jelentősége, mert az egyének jelentős időt töltenek a digitális média használatával. A digitális média számos pozitív vonatkozása ellenére, amelyek magukban foglalják azt a képességet, hogy könnyedén kommunikálhassanak társaikkal, méghozzá nagy távolságon keresztül, és hogy képzési eszközként használják őket a diákok és az idősek számára, az agyunkra és az elménkre gyakorolt ​​káros hatások is felmerültek. Neurológiai következményeket figyeltek meg az internet / játékfüggőséggel, a nyelv fejlődésével és az érzelmi jelek feldolgozásával kapcsolatban. Tekintettel azonban arra, hogy az eddig elvégzett idegtudományi kutatások nagy része kizárólag saját maguk által megadott paraméterekre támaszkodik a közösségi média használatának értékeléséhez, azzal érvelnek, hogy az idegtudósoknak nagyobb pontossággal kell tartalmazniuk az adatkészleteket a képernyőkön végzett munkák szempontjából, meddig , és milyen korban.

Kulcsszavak: függőség, serdülőkor, amygdala, figyelem, agyfejlődés, kognitív idegtudomány, digitális média, nyelvi fejlődés, prefrontális kéreg

Bevezetés

Száztizen évvel ezelőtt az EM Forster közölt egy novellát (The Machine Stops, 1909, Az Oxfordi és Cambridge-i Szemle ) egy futurisztikus forgatókönyvről, amelyben egy titokzatos gép mindent irányít, az élelmiszer-ellátástól az információs technológiákig. A mai internetes és digitális média eseményeket idéző ​​helyzetben ebben a disztópiában minden kommunikáció távoli, és személyes találkozók már nem történnek. A gép irányítja a gondolkodásmódot, mivel mindenkit attól függ. A novellában, amikor a gép leáll, a társadalom összeomlik.

A történet sok, ma is releváns kérdést vet fel a digitális média és a kapcsolódó technológia agyunkra gyakorolt ​​hatásáról. Ez a kérdés Párbeszédek a klinikai idegtudományban sokoldalúan vizsgálja, hogy a digitális média használata hogyan, milyen eszközökkel és milyen lehetséges hatásokkal befolyásolja az agy működését - az emberi lét jó, rossz és csúnya oldalán.

Összességében a digitális médiahasználat az online játékoktól az okostelefonok/táblagépek vagy az internethasználatig forradalmasította a társadalmakat világszerte. Egy kommunikációs szabályozó ügynökség (Ofcom) által gyűjtött adatok szerint egyedül az Egyesült Királyságban a 95 és 16 év közöttiek 24%-a rendelkezik okostelefonnal, és átlagosan 12 percenként ellenőrzi. Becslések szerint a felnőttek 20%-a hetente több mint 40 órát online. Kétségtelen, hogy a digitális média, mindenekelőtt az internet, modern életünk fontos elemévé válik. A https://web.archive.org/web/4.57/https://www.internetworldstats.com/stats.htm weboldalon 31. december 2019-én közzétett adatok szerint világszerte közel 20220414030413 milliárd ember fér hozzá az internethez. A változás sebessége elképesztő, az elmúlt évtizedben exponenciálisan növekedett. Hogyan és milyen lehetséges költségekkel és/vagy haszonnal tud az agyunk és az elménk alkalmazkodni?

Valóban növekszik az aggodalom a digitális média használatának az agy működésére és szerkezetére, valamint a testi és lelki egészségre, az oktatásra, a társadalmi interakcióra és a politikára gyakorolt ​​hatásai miatt. 2019-ben az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szigorú irányelveket tett közzé a gyermekek képernyőidejéről. És - bejelentett egy törvényt (Assembly Bill 272), amely engedélyezi az iskolák számára az okostelefon-használat korlátozását. Ezeket a lépéseket az eredmények közzététele után hozták meg, amelyek intenzív digitális médiahasználatot vetnek fel a munkamemória kapacitás csökkentésére- ; pszichológiai problémákban, a depressziótól a szorongásig és az alvászavarokig, ; és a szövegértés szintjének befolyásolásában a képernyőkön történő olvasás közben., Ez utóbbi meglehetősen meglepő példa arra, hogy összetett történetek vagy egymással összefüggő tények elolvasása egy nyomtatott könyvben a történet, a részletek és a tények közötti kapcsolat jobb felidézéséhez vezet, mint ugyanazon szöveg képernyőn történő olvasása.- A meghökkentő eredmények oka - tekintettel arra, hogy a fénykibocsátó dióda (LED) képernyőn vagy egy nyomtatott könyvben szereplő szavak megegyeznek - összefüggésbe hozhatónak tűnik azzal, hogy miként használjuk a tények társulását térbeli és egyéb érzékszervi jelzésekkel: egy könyv egy oldala, amit elolvastunk, pl. az a tény, hogy minden könyv más-más szagú, úgy tűnik, fokozza a felidézést. Ezenkívül Naomi Baron nyelvtudós, akit Makin cikkében idézett, azzal érvel, hogy az olvasási szokások oly módon különböznek egymástól, hogy a digitális környezetek felszínes részvételhez vezetnek a szövegelemzésben. Ez valószínűleg attól függ, hogy a legtöbb digitális média felhasználó ránéz és több feladatot végez az egyik elemről a másikra - ez a szokás csökkentheti a figyelem időtartamát, és hozzájárulhat ahhoz, hogy a figyelemhiányos hiperaktivitási rendellenesség (ADHD) diagnózisa magasabb, mint volt 10éve. Ez csak összefüggés, vagy azt jelzi, hogy a digitális médiával végzett multitasking hozzájárul az ADHD gyakoribb előfordulásához, vagy akár okozza azt? Két érv alátámasztja azt a hipotézist, miszerint az intenzív digitális médiahasználat összefügg a munkamemória károsodásával: az okostelefon puszta látása (még csak nem is használja) csökkenti a munkamemória kapacitását és a kognitív feladatok teljesítményének csökkenéséhez vezet, mivel a munka egy része a memóriaforrások foglaltak, figyelmen kívül hagyva a telefont. Ezenkívül annál inkább, hogy az emberek többfeladatos módban használják az okostelefonokat (gyorsan váltanak az elme különböző tevékenységei között), annál könnyebben reagálnak a figyelemelterelésre, és valóban rosszabbul teljesítenek a feladatot váltó vizsgákon, mint azok a felhasználók, akik ritkán próbálnak meg multitaskolni. Az eredményeket vitatták (lásd a 10. hivatkozást), és ez az eredménybeli eltérés összefüggésben állhat azzal a ténnyel, hogy a digitális média önmagában sem nem jó, sem nem káros az elménkre; ez inkább a digitális média használata. Mire használjuk az okostelefonokat vagy bármely más digitális adathordozót, és milyen gyakran elemezzük a fontos paramétereket, ezt a kérdést gyakran figyelmen kívül hagyják.

A digitális média használatával kapcsolatos agyi plaszticitás

A legegyszerűbb és legegyszerűbb megközelítés annak kiderítésében, hogy a digitális média használata mély hatással van-e az emberi agyra, annak feltárása, hogy az érintőképernyőkön az ujjbegyek használata megváltoztatja-e a kérgi aktivitást a motoros vagy a szomatoszenzoros kéregben. Gindrat és mtsai, ezt a megközelítést alkalmazta. Azt már tudni lehetett, hogy az ujjhegyeken lévő tapintási receptorokhoz rendelt kérgi teret befolyásolja, hogy milyen gyakran használják a kezet. Például a vonós hangszeres játékosoknak a szomatoszenzoros kéreg több kérgi neuronja van kiosztva az ujjakra, amelyeket a hangszeren játszanak. Ez az úgynevezett „érzékszervi reprezentáció kérgi plaszticitása” nem korlátozódik a zenészekre; például gyakran ismétlődő megfogási mozdulatokkal is előfordul. Mivel az érintőképernyős okostelefonok használatakor ismételt ujjmozdulatok történnek, Gindrat et al, elektroenkefalográfiát (EEG) használt az agykérgi potenciál mérésére, amely az érintőképernyős telefonhasználók hüvelykujjának, középső vagy mutatóujjának érintéséből származik, és olyan kontrollalanyok, akik csak nem érintésérzékeny mobiltelefonokat használtak. Az eredmények figyelemre méltóak voltak, mivel csak az érintőképernyős felhasználók mutatták a hüvelykéreg és a mutatóujjhegyek kérgi potenciáljának növekedését. Ezek a válaszok statisztikailag nagyon szignifikánsan korreláltak a használat intenzitásával. A hüvelykujj esetében a kérgi megjelenítés nagysága korrelált még az érintőképernyő használatának napi ingadozásaival is. Ezek az eredmények egyértelműen bizonyítják, hogy az érintőképernyők ismételt használata átalakíthatja a szomatoszenzoros feldolgozást az ujjhegyekben, és azt is jelzik, hogy a hüvelykujj ilyen ábrázolása a felhasználástól függően rövid időn belül (napok alatt) megváltozhat.

Ez együttvéve azt mutatja, hogy az intenzív érintőképernyős használat átszervezi a szomatoszenzoros kéreget. Ezért arra lehet következtetni, hogy a kérgi feldolgozás folyamatosan formálódik a digitális média használatával. Amit nem vizsgáltak, de a jövőben fel kell tárni, az az, hogy a kortikális reprezentáció ilyen kiterjedése az ujjbegyeken és a hüvelykujjon más motoros koordinációs készségek rovására következett-e be. Ennek a válasznak óriási jelentősége van, tekintve, hogy a motoros készségek fordítottan korrelálnak a képernyőidővel, akár a kortikális tér és a motoros programok közötti verseny miatt, akár a testmozgás általános hiánya miatt (pl. Lásd a 17. hivatkozást).

Befolyásolja a fejlődő agyat

A motoros képességekre gyakorolt ​​hatás az egyik szempont, amelyet figyelembe kell venni a digitális média használatakor, más szempontok a nyelvre, a megismerésre és a vizuális tárgyak észlelésére gyakorolt ​​hatások a fejlődő agyban. E tekintetben figyelemre méltó, hogy Gomez et al megmutatta, hogy a vizuális rendszer fejlesztésének részleteit befolyásolhatja a digitális média tartalma. Ennek feltárására funkcionális mágneses rezonancia képalkotást (fMRI) alkalmaztak az agy vizsgálatához olyan felnőtt alanyoktól, akik gyermekkorukban intenzíven játszották a Pokémon játékot. Azt már korábban ismerték, hogy az objektum és az arcfelismerés a ventrális vizuális áramlás magasabb vizuális területein érhető el, főleg a ventrális temporális lebenyben. A tipikus Pokémon figurák állatszerű humanizált karakterek keverékét jelentik, és olyan egyedi típusú tárgyak, amelyek egyébként nem láthatók az emberi környezetben. Csak a gyermekkorában intenzív Pokémon-tapasztalattal rendelkező felnőttek mutattak megkülönböztetett kérgi reagálást a Pokémon-alakokra a ventrális temporális lebenyben az arcfelismerő területek közelében. Ezek az adatok - az elv bizonyítékaként - azt jelzik, hogy a digitális médiahasználat akár évtizedekkel később is egyedülálló funkcionális és hosszú távú ábrázoláshoz vezethet a digitális alakok és tárgyak számára. Meglepő módon a Pokémon összes játékosa ugyanazt a funkcionális domborzatot mutatta

a Pokémon figurák ventrális vizuális áramlatában. Szintén itt nem világos, hogy ezek az adatok egyszerűen megmutatják-e az agy óriási plaszticitását, hogy új reprezentációkat adjon a tárgyak új osztályaihoz a magasabb vizuális területekhez, vagy az intenzív digitális média használatából származó objektum-ábrázolás negatív következményekkel járhat-e az arcfelismerés és a feldolgozás szempontjából a kortikális térért folytatott verseny következményeként. E tekintetben figyelemre méltó, hogy a fiatal felnőtteken végzett empátia-vizsgálatok során összefüggést jelentettek a digitális médiával töltött idő és a más emberekkel szembeni alacsonyabb kognitív empátia között., Akár a más emberek gondolkodásmódjának elmélete hiánya (az elmélet elmélete), akár az arcfelismerés problémái, vagy a társaival való érintkezés hiánya (a túlzott online idő miatt), még nem világos. Hangsúlyozni kell, hogy egyes tanulmányok szerint nincs összefüggés az online idő és az empátia között (az áttekintéseket lásd a 22. és 23. hivatkozásban).

További érdekesség, hogy a nyelvhez (szemantikához és nyelvtanhoz) kapcsolódó folyamatok fejlődését valamilyen módon befolyásolja-e az intenzív digitális médiahasználat. Ebből a szempontból aggasztó, hogy az óvodások korai kiterjedt képernyőhasználata drámai hatással lehet a nyelvi hálózatokra, amint azt a kifinomult diffúziós tenzor MRI is mutatja., (ábra 1). Ez a módszer becsléseket ad az agy fehérállományának integritásáról. Ezenkívül kognitív feladatokat teszteltek az óvodás gyermekeknél. Ezt szabványosított módon mértük egy 15 elemű szűrő eszköz segítségével a megfigyelők számára (ScreenQ), amely tükrözi az Amerikai Gyermekgyógyászati ​​Akadémia (AAP) képernyőalapú médiaajánlásait. A ScreenQ pontszámokat ezután statisztikailag korrelálták a diffúziós tenzor MRI mérésével és a kognitív teszt pontszámokkal, kontrollálva az életkor, a nem és a háztartás jövedelmét. Összességében egyértelmű összefüggést figyeltünk meg az intenzív korai gyermekkori digitális amédiahasználat és a fehéranyag-traktusok gyengébb mikrostrukturális integritása között, különösen az agy Broca és Wernicke területei között ( ábra 1 ). A nyelv megértése és kapacitása szorosan összefügg ezeknek a szálkáknak a fejlődésével, amint azt Grossee et al valamint Skeide és Friederici. Ezenkívül alacsonyabb végrehajtó funkciókat és alacsonyabb írástudási képességeket figyeltek meg, még akkor is, ha az életkor és a háztartás átlagos jövedelme megegyezett. A digitális média használata korrelált a végrehajtó funkciók viselkedési intézkedéseinek lényegesen alacsonyabb pontszámával is. A szerzők megállapítják : „Tekintettel arra, hogy a képernyőn alapuló médiahasználat mindenütt jelen van és növekszik az otthoni, gyermekgondozási és iskolai környezetben élő gyermekek körében, ezek a megállapítások további tanulmányok szükségességét sugallják, hogy további tanulmányok szükségesek a fejlődő agyra gyakorolt ​​következmények azonosítására, különösen a korai élet dinamikus agyi növekedésének szakaszában gyermekkor." Ez a tanulmány azt jelzi, hogy az olvasási készség veszélybe kerülhet, ha a nyelvi területek közötti rostos vonalak nem alakulnak ki teljes mértékben. Figyelembe véve, hogy a gyermekek olvasási képessége kiválóan megjósolja az iskolai sikert, előnyös lenne azt is megvizsgálni, ha a ScreenQ pontszámok korrelálnak az iskolai sikerekkel, vagy azzal, hogy a hagyományos könyvolvasás hogyan hasonlít a képernyőn, az e-könyvben és a weboldalakon olvasható .

Külső fájl, amely képet, illusztrációt stb. Tartalmaz. Az objektum neve DCNS_22.2_Korte_figure1.jpg

Az agy diffúziós tenzoros mágneses rezonancia képalkotása óvodás korú gyermekeknél, ami összefüggéseket mutat az
képernyő-alapú média és a fehér anyag integritása. A fehérállományú vokselek statisztikailag szignifikáns korrelációt mutatnak a ScreenQ-pontszámok (amelyek a képernyő-alapú médiahasználatot jelzik, azaz mennyire intenzív digitális médiát használtak) és az alacsonyabb frakcionált anizotropia (FA; A), valamint a magasabb radiális diffúzió (RD; B); mindkettő rosttraktust jelez az egész agy képeinek elemzése során. Minden adatot a háztartás jövedelmi szintje és a gyermek életkora alapjánP > 0.05, családonként hibajavítással). A színkód
ábrázolja a korreláció nagyságrendjét vagy meredekségét (a diffúziós tenzor képalkotó paraméterének változása a ScreenQ pontszám minden pontjának növekedése esetén). A 24. hivatkozásból adaptálva: Hutton JS, Dudley J, Horowitz-Kraus T, DeWitt T, Holland SK. A képernyő-alapú médiahasználat és az agy fehérállomány-integritása közötti összefüggések az óvodás korú gyermekeknél. JAMA Pediatr. 2019; e193869.
doi: 10.1001 / jamapediatrics.2019.3869. Copyright © Amerikai Orvosi Szövetség 2019.

A nyelvi területek fejlesztése mellett az elektronikus média használatával megváltozhatnak az olvasási szokások. Ez a változás kihatással lehet az új olvasókra és az olvasási zavarokkal küzdő egyénekre. Valóban, ezt a közelmúltban fedezték fel. Itt az fMRI-t alkalmazták, amikor a gyerekek három hasonló történetet hallgattak meg audio, illusztrált vagy animált formátumban, majd a tények felidézésének tesztje következett. A hálózaton belüli és a hálózaton belüli funkcionális kapcsolatot összehasonlítottuk a következő formátumok között: vizuális érzékelés, vizuális képek, nyelv, alapértelmezett üzemmódú hálózat (DMN) és kisagy társulás. A hanggal kapcsolatos illusztrációként a funkcionális kapcsolat csökkent a nyelvi hálózaton belül, és nőtt a vizuális, a DMN és a kisagyi hálózatok között, ami arra utal, hogy a képek és a vizuális képek által okozott terhelés csökken a nyelvi hálózaton. A hálózatok közötti kapcsolat csökkent az összes animációs hálózathoz, a többi formátumhoz képest, különösen az illusztráció, ami a vizuális észlelés felé való elfogultságot sugallja a hálózati integráció rovására. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az animációs és a hagyományosabb történetformátumok funkcionális agyi hálózatának összekapcsolhatósága jelentős különbségeket jelent az óvodáskorú gyermekeknél, megerősítve az illusztrált mesekönyvek vonzerejét ebben a korban, hogy hatékony állványokat biztosítsanak a nyelv számára. Ezenkívül a mély olvasást a digitális média befolyásolhatja. Ez az elmozdulás az olvasási mintában veszélyeztetheti a mély olvasási készségek fejlődését fiatal felnőttekben.

Az agy fejlődésének különösen fontos ideje a serdülőkor, az az időszak, amikor az érzelmi és társadalmi aspektusokban érintett agyterületek intenzív változásokon mennek keresztül. A közösségi média mély hatást gyakorolhat a serdülõ agyára, mivel lehetõvé teszi, hogy a serdülõk egyszerre sok társával léphessenek kapcsolatba anélkül, hogy közvetlenül találkoznának velük. És valóban, a közzétett adatok azt mutatják, hogy a serdülőknél az érzelmek feldolgozásának más módja van, ami erősen korrelál a közösségi média használatának intenzitásával. Ez megmutatkozott az érzelmeket feldolgozó amygdala szürkeállomány-térfogatában ( ábra 2 )., Ez fontos kölcsönhatásra utal az online társadalmi hálózatok tényleges társadalmi tapasztalatai és az agy fejlődése között. Az érzelem elsőbbsége, a társak megfelelősége vagy az elfogadás érzékenysége különösen veszélyeztetheti a tizenéveseket a hamis vagy megdöbbentő hírekkel szemben, valamint a valószínűtlen önálló elvárásokkal, vagy a digitális média kedvezőtlen használata miatti érzelmek szabályozásával szemben. Itt hiányoznak a longitudinális vizsgálatok, amelyekből kiderül, hogy a serdülőkori agyat a személyes személyes interakció helyett másképpen alakítja-e a szociális háló mérete online.

Külső fájl, amely képet, illusztrációt stb. Tartalmaz. Az objektum neve DCNS_22.2_Korte_figure2.jpg

Az emberi agy mágneses rezonancia képalkotása és a szürkeállomány közötti összefüggést mutató elemzés
kötet (GMV) és a közösségi oldalak (SNS) függőségi pontszáma. Az ábrázolt kép a voxel-alapú megjelenítés
a morfometria (VBM) három különböző nézetben példázza: (A) renderelt agy; (B) koronális nézet; és (C) szagittális nézet.
Az SNS-függőségi pontszám negatívan korrelált a GMV-vel a bilaterális amygdalában (kék területekként látható) és pozitívan
korrelál a GMV-vel az elülső / középső cinguláris kéregben (ACC / MCC, sárga területként látható). A képalkotás a
radiológiai nézet (a jobb oldalon a néző bal oldala látható). A (DF) szóródási ábrák a GMV és az SNS függőségi pontszám közötti korrelációs mintát mutatják (D) ACC / MCC, (E) bal oldali amygdala és (F) jobb oldali amygdala esetében. Az 57-es hivatkozástól adaptálva: He Q, Turel O, Bechara A. A közösségi hálóhely (SNS) függőségéhez kapcsolódó agyi anatómiai változások. Sci Rep. 2017; 7: 45064. doi: 10.1038 / srep45064. Copyright © 2017, A szerzők.

Mellékképként jobban meg lehet határozni azt a bizonyítékot, hogy az erőszakos játékok valóban mély hatást gyakorolnak az emberi viselkedésre. A jelenlegi tanulmányok metaanalízise azt mutatja, hogy az erőszakos videojátékoknak való kitettség rendkívül jelentős kockázati tényező a fokozott agresszív viselkedés, az empátia csökkenése és az alacsonyabb proszociális magatartás szempontjából.

Szinaptikus plaszticitás

Elsősorban a fent leírt tanulmány támogatja a digitális média intenzív használata által kiváltott nagy agyi plaszticitás fogalmát. Részletesen, a megfigyelt hatások elképesztőek, de összességében korábban kimutatták, hogy az agy megváltoztatja funkcionális és strukturális kapcsolatát a használattal, más szóval a tanulás, a szokások és a tapasztalatok miatt., Az emberi megismerés és egészség minőségének ezen hatásának megítélése érdekében inkább az a kérdés, hogy az agyunk - a digitális média széleskörű használatával - működik-e egy bizonyos kognitív módban, talán más fontos kárára. Az agy funkcionális és strukturális kapcsolatának kiigazításában rejlő lehetőségek hatásait számos emberrel végzett neuro-képalkotó vizsgálat bizonyította ; Áttekintés céljából lásd a 38. hivatkozást. Egyéb tanulmányok, köztük Maguire londoni taxisofőröknél, és zongoraművészeti tanulmányok (mint fent említettük) és zsonglőrök azt mutatják, hogy az intenzív használat ösztönözheti az új szinaptikus kapcsolatok növekedését („használja”), ugyanakkor kiküszöböli a ritkábban használt neuronális szinaptikus kapcsolatokat („elveszíti”).,

Sejtszinten ezt a jelenséget szinaptikus plaszticitásnak nevezték el, Korte és Schmitz áttekintette. Mára széles körben elfogadott, hogy az emberi kéregben és a hippokampuszban, valamint a kérgi alatti területeken található idegsejtek erősen képlékenyek, ami azt jelenti, hogy például az idegsejtek aktivitási mintáinak változásai, például intenzív edzéssel, megváltoztatják a szinaptikus funkciót, valamint a szinaptikus szerkezetet. Az aktivitástól függő szinaptikus plaszticitás megváltoztatja a szinaptikus transzmisszió hatékonyságát (funkcionális plaszticitás), és módosítja a szinaptikus kapcsolatok felépítését és számát (strukturális plaszticitás).,, A szinaptikus plaszticitás megalapozza a posztnatális agy beállítását a tapasztalatokra reagálva, és a tanulás és a memória folyamatainak sejtszintű megvalósítása, ahogyan Donald O. Hebb 1949-ben javasolta. Azt javasolta, hogy a használat, az edzés, a szokás vagy a tanulás következtében bekövetkező változások az idegsejtek aktivitásában az idegsejtek együttesében és ne egyetlen idegsejtekben legyenek tárolva. A plaszticitás ebben az értelemben hálózati szinten történik az idegsejtek közötti szinapszisok megváltoztatásával, ezért aktivitásfüggő szinaptikus plaszticitásnak nevezzük. Hebb posztulátuma egy fontos szabályt is tartalmaz, amely azt jósolja, hogy a szinaptikus erő megváltozik, amikor a pre- és posztszinaptikus idegsejtek egybeeső aktivitást (asszociativitást) mutatnak, és ez megváltoztatja a neuronális együttesek bemeneti / kimeneti jellemzőit. Csak akkor lehet emlékezni rájuk, ha ezeket újra együtt aktiválják. Fontos, hogy egy adott intenzitású agyi aktivitásra adott szinaptikus válasz fokozódjon; további részletekért lásd Magee és Grienberger. Ez azt jelenti, hogy minden emberi tevékenység, amelyet rendszeresen végeznek - beleértve a digitális média, a közösségi hálózatok vagy egyszerűen az internet használatát is - lenyomattal bír az agyban, akár az emberi kognitív funkció jó, akár rossz, akár csúnya oldala érdekében. magától a tevékenységtől függ, vagy attól, hogy más tevékenységek kárára történik-e. Ebből a szempontból a multitasking mód összekapcsolása a sejtek szinaptikus plaszticitásával, Sajikumar et al kimutatta, hogy három, ugyanazon idegsejt populációt érintő bemenet aktiválása szűk időablakon belül (mint például a többfeladatos próbálkozást végző emberek esetében) a bemenetek önkényes megerősödéséhez vezet, és nem feltétlenül a legerősebb. Ez azt jelenti, hogy a releváns tények tárolása veszélybe kerülhet, ha egy adott agyterületen lévő idegsejt-hálózat bemenete meghaladja a feldolgozási teljesítmény határát.

A digitális média hatása az öregedő agyra

A digitális média használatának, kultúrájának és interakciójának hatásai és lehetséges negatív vagy pozitív vonatkozásai nem csak a teljes fogyasztási időtől és az érintett kognitív területtől függhetnek; az életkortól is függhet. Így az óvodásokra gyakorolt ​​negatív hatások, amint arról Hutton és mtsai beszámoltak, meglehetősen eltérhet a felnőtteknél tapasztaltaktól (például a függőség) vagy az időseknél megfigyeltektől. Ezért az idős agy digitális médiával történő edzésének más következményei lehetnek, mint az óvodások képernyő-ideje vagy a felnőttek állandó figyelemelterelése.

Az öregedés nemcsak genetikailag meghatározott, hanem az életmódtól és az agy használatának és edzésének módjától is függ; Például lásd a 47. hivatkozást. A digitális média egyik sikeres kísérlete megnövelte az idősek figyelmét a számítógépes játékokon keresztüli válaszgátlás edzésén keresztül. Itt az edzést egy tablettán végezték mindössze 2 hónapig, és jelentős kognitív hatást figyeltek meg az oldalsó gátlásra egy kontroll csoporthoz képest. Ezek az eredmények korrelálnak a növekedési folyamatokkal, amelyek nagyobb agykérgi vastagságnak tekinthetők a jobb alsó inferior frontális gyrus (rIFG) triangularisban, amely agyi terület laterális gátlással jár. Ezek a hatások, amelyek valószínűleg a strukturális plaszticitás folyamatai által közvetítettek, a képzési feladat végrehajtására fordított időtől függenek: az eredmények jobbak lettek az edzésidővel való lineáris összefüggésben. Összességében összefoglalható, hogy a játékalapú digitális képzési programok elősegíthetik az idősek megismerését, és összhangban vannak más tanulmányokkal, amelyek azt mutatják, hogy a figyelemképzést a frontális lebeny aktivitásának növelése közvetíti. Más tanulmányok alátámasztották ezeket az eredményeket, megmutatva, hogy a számítógépes képzés az agy edzésének egyik lehetséges módja az idősebb (65 évnél idősebb) embereknél, és az agytréning programok segíthetik az egészséges kognitív öregedést, (lásd még az 53. hivatkozást). Izgalmas lesz megvizsgálni, hogy a jövőben a digitális média felhasználható-e az időseknél a kognitív képességek, például a figyelem megőrzésére vagy akár növelésére, amelyek szenvednek az intenzív digitális média / többfeladatos használat után fiatalabb korban.

A függőség és a digitális média használatának mechanizmusa

A klasszikus szerhasználati rendellenességek mellett a viselkedési függőségeket is az addiktív viselkedés kategóriájába sorolják. A WHO mostantól az internethasználati rendellenességet (IUD) vagy az internetes játékzavarokat / internetes függőséget (IGD) tartalmazza A betegségek nemzetközi osztályozása 11. felülvizsgálat (ICD-11) , amely a jövőben magába foglalhatja az „okostelefon-használati rendellenességet” is viselkedési függőségként (https://icd.who.int/browse11/lm/en). A függőséget krónikusan visszatérő rendellenességként jellemzik, amelyet kényszer jellemez, hogy vagy anyagot, vagy viselkedést, például szerencsejátékot keressen és használjon. Ezenkívül magában foglalja az ellenőrzés elvesztését bizonyos magatartások vagy gyógyszerfogyasztás korlátozásában, és többnyire negatív érzelmek (pl. Szorongás, ingerlékenység vagy diszfória) megjelenésével jár együtt olyan helyzetekben, amikor a gyógyszer vagy a viselkedés nem érhető el. Neurológiailag az addikciót az általános hálózati változások jellemzik a frontostriatalis és a frontocingulált áramkörökben. Ezek az IGD / IUD-függőség jellemzői is. Különösen a serdülők lehetnek veszélyben. Az IGD-vel kapcsolatos funkcionális és strukturális agyi változások szisztematikus és részletesebb metaanalíziséhez lásd Yao et al. és D'Hondt és mtsai.

Figyelemre méltó az is, hogy egyes tanulmányok összefüggést találtak az agy anatómiai változásai és a közösségi oldalak (SNS) függősége között. Különösen azt mutatja, hogy a közösségi médiával folytatott intenzív interakciók összefüggésben lehetnek az addiktív viselkedésben részt vevő agyterületek szürkeállomány-változásával. Más tanulmányok arról is beszámoltak, hogy a közösségi média intenzív használata mélyreható hatást gyakorolhat az emberi agy idegsejtjeire, amint azt a 32. hivatkozás áttekintette. Összességében ezeknek az adatoknak az a következménye, hogy az idegtudományi és pszichológiai kutatásoknak nagyobb figyelmet kell fordítaniuk a a játékkal és a közösségi hálózatok használatával kapcsolatos online függőségi rendellenességek vagy egyéb rosszul alkalmazkodó magatartások megértése és megelőzése.

Neuroenhancement elektronikus eszközökkel

Eddig a digitális médiáról tárgyaltunk, de általában az elektronikus eszközöket is lehet használni az emberi agy közvetlen stimulálására. A nehézség itt az, hogy az emberi agy nem egyszerű Turing-gép, és az általa használt algoritmus kevésbé világos. Emiatt valószínűtlen, hogy az agyunkat átprogramozhassák a digitális technológiák, és hogy bizonyos agyterületek egyszerű stimulálása növeli a kognitív képességeket. Azonban a mélyagyi stimuláció, mint a Parkinson-kór, a depresszió vagy az addikció kezelési lehetősége, egy másik történet.- Ezenkívül az úgynevezett agy / gép interfészek (BMI) kutatása kimutatta, hogy a motoros funkciók és a mesterséges eszközök asszimilációja, például a robot / avatar végtagok esetében lehetséges beépülni az agy szomatoszenzoros ábrázolásába. Ez részben azért működik, mert az idegsejtek a tevékenységtől függő szinaptikus plaszticitás folyamatain keresztül tanulják meg a mesterséges eszközök képviseletét. Ez azt szemlélteti, hogy az önérzetünket valóban meg lehet változtatni az elektronikus technológiákkal a külső eszközök beépítése érdekében. Nicolelis és munkatársai a közelmúltban bebizonyították, hogy a testérzet ilyen kiterjesztése a BMI-eszközök használatára kiképzett bénult betegeknél lehetővé teheti számukra a mesterséges avatar testek mozgásának irányítását, ami klinikailag releváns gyógyuláshoz vezethet.

Ez nem azt jelenti, hogy az emberi agy képes utánozni a digitális eszközök bináris logikáját vagy akár algoritmusát, de rávilágít arra, hogy a digitális gépek és a digitális média miként gyakorolhatna hatalmas hatást a mentális képességeinkre és viselkedésünkre (Carr elmélyülten tárgyalja) ). Ezt a hatást rávilágítja az online felhőtárolás és a keresőmotorok hatása az emberi memória teljesítményére is. Paradigmatikus példa egy olyan tanulmány, amelynek során a digitális bennszülöttek azt hitték, hogy azokat a tényeket, amelyeket memorizálni kértek nekik, az online felhőtárolóban tárolják. E feltételezés szerint gyengébben teljesítettek, mint azok az alanyok, akiknek várhatóan csak a saját agyi memóriafunkciójukra kell támaszkodniuk (főleg a temporális lebenyben), mint az fMRI
elemzés világít. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy néhány egyszerű mentális keresés alvállalkozásba adása az internet felhő tárolására és a saját agyunk memóriarendszerei helyett a keresőmotorokra való támaszkodás csökkenti a memorizálás és a felidézés képességét
megbízható módon.

Az emberi jólét és a multitasking

A függőség és az idegsejtek fokozódása a digitális média és az elektronikus eszközök sajátos hatása. Gyakoribbak a multitasking hatásai a figyelemre, a koncentrációra és a munkamemória kapacitására. Több és folyamatos bejövő információáramlás feldolgozása minden bizonnyal kihívás az agyunk számára. Kísérletsorozat foglalkozott azzal, hogy vannak-e szisztematikus különbségek az információfeldolgozási stílusokban a krónikusan nehéz és könnyű média multitaskerek (MMT) között., Az eredmények azt mutatják, hogy a nehéz MMT-k hajlamosabbak az interferenciára azokban az esetekben, amelyeket nem releváns külső ingereknek vagy reprezentációknak tartanak a memóriarendszerükben. Ez meglepő eredményhez vezetett, hogy a nehéz MMT-k rosszabbul teljesítettek egy feladat-váltási képesség teszten, valószínűleg annak köszönhető, hogy csökkent az irreleváns ingerekből származó interferencia kiszűrésének képessége. Ez azt bizonyítja, hogy a multitasking, a gyorsan növekvő viselkedési trend, az alapvető információfeldolgozás különálló megközelítéséhez kapcsolódik. Uncapher és mtsai foglalja össze az intenzív multimédia-használat következményeit a következőképpen: „Az amerikai fiatalok több időt töltenek a médiával, mint bármely más ébrenléti tevékenység: átlagosan napi 7.5 órát, minden nap. Átlagosan ennek az időnek a 29% -át több médiafolyam egyidejű zsonglőrködésével töltik el (azaz média multitasking). Tekintettel arra, hogy az MMT-k nagy része gyermekek és fiatal felnőttek, akiknek az agya még mindig fejlődik, nagyon sürgős megérteni az MMT-k neurokognitív profilját. "

Másrészt nyilvánvalóan fontos megérteni, hogy milyen információfeldolgozás szükséges a hatékony tanuláshoz a 21 környezetében st század. Egyre több bizonyíték bizonyítja, hogy a nehéz digitális MMT-k gyengébb memóriafunkciókat, fokozott impulzivitást, kevesebb empátiát és nagyobb szorongást mutatnak. Neurológiai oldalon csökkent térfogatot mutatnak az elülső cinguláris kéregben. Ezenkívül a jelenlegi adatok azt mutatják, hogy a digitális média használata során a különböző feladatok közötti gyors váltás (multitasking) negatívan befolyásolhatja a tanulmányi eredményeket. Ezeknek az eredményeknek az értelmezésében azonban körültekintőnek kell lenni, mert mivel az ok-okozati viszony iránya nem világos, a média multitasking magatartása kifejezettebbnek tűnhet azoknál az embereknél is, akiknek csökkent prefrontális aktivitása van, és kezdetben rövidebb a figyelem. Itt longitudinális vizsgálatokra van szükség. Az online közösségi média általános társadalmi készségeinkre gyakorolt ​​általános hatása (az empátiától a mások elméjének elméletéig) egy másik olyan terület, amelyben megtapasztalhatjuk, hogyan és milyen mértékben befolyásolja a digitális média gondolkodásunkat és a szociális jelek érzékszervi feldolgozását. Sok tanulmány közül egyet Turkle készített itt ki kell emelni. Turkle olyan tinédzserekkel vagy felnőttekkel készített interjúkat, akik erősen használták a közösségi médiát és más virtuális környezeteket. E tanulmány egyik eredménye az volt, hogy a közösségi média és a virtuális valóság környezetének szélsőséges használata növelheti a szorongás kockázatát, kevesebb valós társadalmi interakciót, a szociális készségek és az emberi empátia hiányát, valamint a magány kezelésének nehézségeit. Ezenkívül a megkérdezettek az internethasználat és a digitális közösségi média függőségével kapcsolatos tünetekről számoltak be. Ez a mentális rutin, amely „mindig kapcsolatban áll” több száz vagy akár ezer emberrel, valóban túlterheli a szociális interakcióval kapcsolatos agyterületeinket azáltal, hogy drámaian megnöveli azok számát, akikkel szorosan kommunikálhatunk. Az evolúciós korlát lehet egy csoportméret-korlátozás, amely körülbelül 150 főt jelent. Ez lehet az oka a kérgi térfogat növekedésének, pl. A csimpánzok rendszeresen érintkeznek 50 egyénnel, de ez lehet a határa is annak, amit az agyunk elérhet. Ezzel az evolúciós kényszerrel szemben többé-kevésbé folyamatos kapcsolatban vagyunk egy olyan embercsoporttal, amely a közösségi média miatt messze meghaladja a neurobiológiai határértékünket. Milyen következményei vannak ennek a kortikális túladóztatásnak? Szorongás és figyelemhiány, megismerés, sőt emlékezet? Vagy alkalmazkodhatunk? Eddig több kérdésünk van, mint válaszunk.

Következtetés

Az agyat befolyásolja az, ahogyan használjuk. Aligha várható, hogy az intenzív digitális médiahasználat megváltoztatja az emberi agyat az idegsejtek plaszticitásának folyamatai miatt. De kevésbé világos, hogy ezek az új technológiák miként változtatják meg az emberi megismerést (nyelvismeret, IQ, munkamemória képessége) és az érzelmi feldolgozást társadalmi kontextusban. Az egyik korlátozás az, hogy sok tanulmány eddig nem vette figyelembe, hogy mit tesznek az emberek online állapotban, mit látnak, és milyen típusú kognitív interakcióra van szükség a képernyőidő alatt. Világos, hogy a digitális média valóban hatással van az emberi pszichés jóllétre és a kognitív teljesítményre, ez pedig a teljes képernyő-időtől és attól függ, hogy az emberek mit csinálnak a digitális környezetben. Az elmúlt évtizedben több mint 250 tanulmány jelent meg, amelyek megpróbálják tisztázni a digitális média használatának hatásait; E felmérések többségében önjelentő kérdőíveket használtak, amelyek többnyire nem vették figyelembe az emberek által online tapasztalt rendkívül eltérő tevékenységeket. A használati szokásnak és az online töltött teljes időnek azonban eltérő hatása lesz az ember egészségére és viselkedésére. A kutatóknak részletesebb multidimenzionális térképre van szükségük a digitális média használatáról. Más szavakkal, a kívánatos az a pontosabb mérés, amit az emberek online vagy digitális képernyőn néznek. Összességében a jelenlegi helyzet a legtöbb esetben nem tehet különbséget oksági hatások és tiszta összefüggés között. Fontos tanulmányok kezdődtek,, és meg kell említeni a serdülőkori agy kognitív fejlesztési tanulmányát (ABCD tanulmány). Ezt a Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) vezeti, és célja az agy és a kognitív fejlődést befolyásoló környezeti, társadalmi, genetikai és egyéb biológiai tényezők hatásának feltárása. Az ABCD tanulmány 10 000 egészséges, 9–10 éves gyermeket toboroz az Egyesült Államokban, és korai felnőttkorukig követi őket; a részletekért lásd a https://abcdstudy.org/ weboldalt. A tanulmány fejlett agyi képalkotást fog tartalmazni az agy fejlődésének vizualizálása érdekében. Meg fogja deríteni, hogy a természet és a táplálás miként hat egymásra, és ez hogyan kapcsolódik olyan fejlődési eredményekhez, mint a testi vagy lelki egészség, a kognitív képességek, valamint az oktatási siker. A vizsgálat nagysága és hatóköre lehetővé teszi a tudósok számára, hogy azonosítsák az egyéni fejlődési pályákat (pl. Agyi, kognitív, érzelmi és tudományos) és azokat a tényezőket, amelyek hatással lehetnek rájuk, például a digitális médiahasználat által a fejlődő agyra gyakorolt ​​hatást.

Meg kell még határozni, hogy az összes felhasználó növekvő gyakorisága a tudás terjesztője felé válva nagy fenyegetést jelenthet-e a szilárd tudás megszerzésére és annak szükségességére, hogy mindenkinek saját gondolatait kell kidolgoznia és kreatívnak lennie. Vagy ezek az új technológiák tökéletes hidat építenek a megismerés és a képzelet egyre kifinomultabb formái elé, lehetővé téve számunkra az új tudáshatárok felfedezését, amelyeket pillanatnyilag el sem tudunk képzelni? Kidolgozunk-e teljesen más agyi áramköri elrendezéseket, mint akkor, amikor az emberek elkezdtek megtanulni olvasni? Összességében még akkor is, ha még sok kutatásra van szükség a digitális média emberi jólétre gyakorolt ​​lehetséges hatásainak megítéléséhez és értékeléséhez, az idegtudomány óriási segítséget nyújthat az oksági hatások és a puszta összefüggések megkülönböztetésében.

Köszönetnyilvánítás

A szerző nem jelent potenciális összeférhetetlenséget. Köszönöm Dr. Marta Zagrebelsky-nek a kézirat kritikai észrevételeit