Áhrif stafrænu byltingarinnar á mannsheila og hegðun: hvar stöndum við? (2020)

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

Abstract

Þetta yfirlit mun gera grein fyrir núverandi niðurstöðum rannsókna á taugavísindum á mögulegum áhrifum stafrænnar fjölmiðlanotkunar á heila mannsins, vitund og hegðun. Þetta er mikilvægt vegna mikils tíma sem einstaklingar eyða í stafræna miðla. Þrátt fyrir nokkra jákvæða þætti stafrænna fjölmiðla, sem fela í sér getu til að eiga áreynslulaust samskipti við jafnaldra, jafnvel um langan veg, og þeir eru notaðir sem þjálfunartæki fyrir nemendur og aldraða, hefur einnig verið bent á skaðleg áhrif á heila okkar og huga. Taugafræðilegar afleiðingar hafa komið fram tengdar internet- / leikjafíkn, málþroska og vinnslu tilfinningalegra merkja. Í ljósi þess að mikið af taugavísindarannsóknum sem gerðar hafa verið hingað til reiða sig eingöngu á sjálfstætt greindar breytur til að meta notkun samfélagsmiðla er því haldið fram að taugavísindamenn þurfi að taka með gagnasett af meiri nákvæmni hvað varðar það sem gert er á skjánum, hversu lengi , og á hvaða aldri.

Leitarorð: fíkn, unglingabólur, amygdala, athygli, heilinn þróun, hugræn taugavísindi, stafrænn frá miðöldum, málþroska, prefrontal heilaberki

Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.

Fyrir hundrað og ellefu árum birti EM Forster smásögu (The Machine Stops, 1909, The Oxford og Cambridge Review ) um framúrstefnulega atburðarás þar sem dularfull vél stjórnar öllu, allt frá fæðuframboði til upplýsingatækni. Í aðstæðum sem vekja upp internet- og stafræna fjölmiðlaatburði nútímans, í þessari dystópíu, eru öll samskipti fjarstæða og fundir augliti til auglitis gerast ekki lengur. Vélin stjórnar hugarfarinu þar sem það gerir alla háð því. Í smásögunni, þegar vélin hættir að virka, þá hrynur samfélagið.

Sagan vekur upp margar spurningar, sem eiga enn við í dag, um áhrif stafrænna miðla og tengdrar tækni á heila okkar. Þetta mál af Samræður í klínískum taugavísindum kannar á margháttaðan hátt hvernig, með hvaða hætti og með hvaða mögulegu áhrif stafræn fjölmiðlanotkun hefur áhrif á heilastarfsemi - af hinu góða, slæma og ljóta hliðum mannlegrar tilveru.

Á heildina litið hefur notkun stafrænna fjölmiðla, allt frá netleikjum til snjallsíma/spjaldtölvu eða netnotkunar, gjörbylt samfélögum um allan heim. Í Bretlandi einu saman, samkvæmt gögnum sem eftirlitsstofnun um samskipti (Ofcom) hefur safnað, eiga 95% fólks á aldrinum 16 til 24 ára snjallsíma og skoða hann að meðaltali á 12 mínútna fresti. Áætlanir benda til þess að 20% allra fullorðinna séu á netinu meira en 40 klukkustundir á viku. Það er enginn vafi á því að stafrænir miðlar, mest af öllu internetinu, eru að verða mikilvægir þættir í nútíma lífi okkar. Tæplega 4.57 milljarðar manna um allan heim hafa aðgang að internetinu, samkvæmt gögnum sem birt voru 31. desember 2019 á vefsíðunni https://web.archive.org/web/20220414030413/https://www.internetworldstats.com/stats.htm. Hraði breytinganna er ótrúlegur, með veldisvísis aukningu á síðasta áratug. Hvernig og með hvaða mögulegu kostnaði og/eða ávinningi geta heili okkar og hugur aðlagast?

Reyndar aukast áhyggjur af áhrifum stafrænnar fjölmiðlanotkunar á heilastarfsemi og uppbyggingu, svo og líkamlega og andlega heilsu, menntun, félagsleg samskipti og stjórnmál. Árið 2019 birti Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin (WHO) strangar leiðbeiningar um skjátíma barna. Og - tilkynnti lög (þingfrumvarp 272) sem heimila skólum að takmarka notkun snjallsíma. Þessar aðgerðir voru gerðar eftir að niðurstöður voru birtar og fólu í sér mikla notkun stafrænna miðla til að draga úr vinnsluminnisgetu- ; í sálrænum vandamálum, allt frá þunglyndi til kvíða og svefntruflana, ; og að hafa áhrif á stig skilnings texta við lestur á skjám., Hið síðastnefnda er frekar á óvart dæmi sem sýnir að lestur flókinna sagna eða samtengdra staðreynda í prentaðri bók leiðir til betri muna á sögunni, smáatriða og tengsla staðreynda en að lesa sama texta á skjánum.- Ástæðan fyrir undraverðum árangri, miðað við að orðin á ljósdíóða (LED) skjá eða í prentaðri bók eru þau sömu, virðist tengjast því hvernig við notum samtök staðreynda við staðbundnar og aðrar skynrænar vísbendingar: staðsetningin á blaðsíða í bók sem við lásum eitthvað til viðbótar, til dæmis við það að hver bók lyktar öðruvísi, virðist efla muninn. Að auki, tungumálafræðingurinn Naomi Baron, sem vitnað er til í grein eftir Makin, heldur því fram að lestrarvenjur séu ólíkar á þann hátt að stafrænt umhverfi leiði til yfirborðslegrar þátttöku í greiningu texta. Þetta veltur mögulega á því að flestir notendur stafrænna fjölmiðla líta á og fjölverkavinnsla frá einum hlut til annars - venja sem gæti dregið úr athyglisgáfu og stuðlað að því að greining á athyglisbresti með ofvirkni (ADHD) er hærri en hún var Fyrir 10 árum. Er þetta bara fylgni eða gefur það til kynna að fjölverkavinnsla með stafrænum miðlum stuðli að, eða jafnvel valdi, hærri tíðni ADHD? Tvö rök styðja þá tilgátu að mikil stafræn miðlanotkun tengist skerðingum í vinnsluminni: einfaldlega að sjá snjallsíma (ekki einu sinni að nota hann) lækkar vinnsluminnisgetu og leiðir til skertrar frammistöðu í vitrænum verkefnum, vegna þess að hluti vinnunnar minni auðlindir eru uppteknar við að hunsa símann. Að auki, því meira sem fólk notar snjallsíma sína í fjölverkavinnu (skiptir fljótt á milli mismunandi verkefna hugans), þeim mun auðveldara bregst það við truflun og gengur örugglega verr í verkefnaskiptaprófum en notendur sem sjaldan reyna að fjölverkavinna. Niðurstöðurnar hafa verið umdeildar (sjá tilvísun 10) og þetta misræmi í niðurstöðum gæti tengst því að stafrænir miðlar í sjálfu sér eru hvorki góðir né slæmir fyrir huga okkar; það er frekar hvernig við notum stafræna miðla. Til hvers við notum snjallsíma eða aðra stafræna miðla og hversu oft eru mikilvægar breytur til að greina, atriði sem oft er hunsað í þessari umræðu.

Plastleiki heila sem tengist notkun stafrænna miðla

Einfaldasta og einfaldasta leiðin til að skýra hvort notkun stafrænna miðla hefur mikil áhrif á heila mannsins er að kanna hvort notkun fingurgóma á snertiskjái breyti barkstarfsemi í hreyflinum eða skynjunarbarkanum. Gindrat o.fl., notaði þessa nálgun. Það var þegar vitað að barkarými sem er úthlutað til áþreifanlegra viðtaka á fingurgómunum hefur áhrif á hversu oft höndin er notuð. Til dæmis eru strengjahljóðfæraleikarar með fleiri barkstera taugafrumur í skurðbólgu sem er úthlutað á fingurna sem þeir nota við hljóðfæraleik. Þessi svokallaða „cortical plasticity of sensory represent“ er ekki takmörkuð við tónlistarmenn; til dæmis kemur það einnig fram við oft endurteknar tök hreyfingar. Þar sem endurteknar fingurhreyfingar eiga sér stað með snertiskjá snjallsímum, Gindrat o.fl., notaði rafeindaheilakönnun (EEG) til að mæla möguleika á barka sem stafa af snertipunktum þumalfingurs, miðju eða vísifingra notenda snertiskjás símans og eftirlits einstaklinga sem notuðu aðeins farsíma sem ekki snerta næmi. Reyndar voru niðurstöðurnar athyglisverðar þar sem aðeins notendur snertiskjás sýndu aukningu á barkstærðarmöguleikum frá þumalfingri og einnig fyrir vísitölu fingurgómana. Þessi svör voru tölfræðilega mjög marktækt tengd styrkleika notkunarinnar. Fyrir þumalfingurinn var stærð barkstærð tengd, jafnvel með daglegum sveiflum í snertiskjánum. Þessar niðurstöður sýna glögglega að endurtekin notkun snertiskjáa getur mótað endurskynjun vinnslu í fingurgómum og þær benda einnig til þess að slík framsetning í þumalfingri geti breyst innan skamms tíma (daga), allt eftir notkun.

Samanlagt sýnir þetta að mikil snertiskjárnotkun getur endurskipulagt skynjunarbarkann. Þess vegna má draga þá ályktun að úrvinnsla í berkjum mótist stöðugt með stafrænni fjölmiðlanotkun. Það sem ekki var kannað en ætti að kanna í framtíðinni er hvort slík stækkun á barkstærð í fingurgómum og þumalfingri átti sér stað á kostnað annarrar hreyfihæfni. Þessi viðbrögð eru gífurlega mikilvæg þegar haft er í huga að hreyfifærni er í öfugu sambandi við skjátíma, vegna annaðhvort samkeppni milli barkarýmis og hreyfiforrita eða vegna alls skorts á hreyfingu (td sjá tilvísun 17).

Áhrif á þroska heilans

Áhrif á hreyfifærni er einn þáttur sem þarf að hafa í huga við stafræna fjölmiðlanotkun, aðrir þættir eru áhrif á tungumál, vitund og skynjun á sjónmunum í heilanum sem þróast. Að þessu leyti er það merkilegt að Gomez o.fl. sýndi að upplýsingar um þróun sjónkerfisins geta haft áhrif á innihald stafrænna miðla. Til að kanna þetta var hagnýt segulómun (fMRI) notuð til að skanna heila frá fullorðnum einstaklingum sem höfðu spilað leikinn Pokémon ákaflega þegar þeir voru börn. Það var þegar vitað að hlut- og andlitsgreining næst á hærri sjónarsvæðum í sjónræna ventral, aðallega í ventral tempororal lobe. Dæmigert Pokémon fígúrur eru blanda af dýrum eins og manngerðum persónum og eru einstök tegund af hlutum sem annars sjást ekki í mannlegu umhverfi. Aðeins fullorðnir með mikla Pokémon reynslu á barnsaldri sýndu greinilega dreifða barkstærð svörun við Pokémon tölum í leggöngum í leggöngum nálægt andlitsgreiningarsvæðum. Þessi gögn - sem sönnun fyrir meginreglu - benda til þess að notkun stafrænna miðla geti leitt til einstakrar hagnýtrar og langvarandi framsetningar stafrænna mynda og hluta jafnvel áratugum síðar. Það kemur á óvart að allir Pokémon leikmenn sýndu sömu hagnýta landslag

í ventral sjónrænum straumi fyrir Pokémon fígúrur. Hér er ekki heldur ljóst hvort þessi gögn sýna einfaldlega gífurlega plastleika heilans til að bæta við nýjum framsetningum fyrir nýjar tegundir af hlutum á hærri sjónarsviðin eða hvort hlutaframsetning frá mikilli notkun stafrænna miðla gæti haft neikvæðar afleiðingar fyrir andlitsgreiningu og vinnslu. sem afleiðing af samkeppni um barkarými. Að þessu leyti er athyglisvert að í samkennslurannsóknum hjá ungu fullorðnu fólki hefur verið greint frá fylgni milli tíma sem varið er með stafrænum miðlum og minni vitrænnar samkenndar með öðrum mönnum., Hvort vegna skorts á innsýn í hvað annað fólk gæti hugsað (hugarkenning) eða vegna vandamála við andlitsgreiningu eða skorts á útsetningu fyrir jafnöldrum (vegna of mikils tíma á netinu) er ekki ljóst eins og er. Rétt er að leggja áherslu á að sumar rannsóknir greindu ekki frá neinu samhengi milli tímans á netinu og samkenndar (um dóma, sjá tilvísanir 22 og 23).

Annað áhugasvið er hvort þróun á ferlum sem tengjast tungumáli (merkingarfræði og málfræði) hefur áhrif á neinn hátt af mikilli notkun stafrænna miðla. Það er að þessu leyti áhyggjuefni að snemma umfangsmikil skjánotkun hjá leikskólabörnum getur haft stórkostleg áhrif á tungumálanet, eins og sýnt er með fágaðri dreifingu tensor segulómskoðun., (Mynd 1). Þessi aðferð veitir áætlanir um heiðarleika hvíta efnisins í heilanum. Að auki voru vitræn verkefni prófuð hjá leikskólabörnum. Þetta var mælt á stöðlaðan hátt með því að nota 15 atriða skimunartæki fyrir áhorfendur (ScreenQ), sem endurspeglar tillögur um skjámiðlun frá American Academy of Pediatrics (AAP). ScreenQ stig voru síðan tölfræðilega fylgd með MRI mælingu dreifingar tensors og með vitrænum prófum, sem stjórnuðu aldri, kyni og heimilistekjum. Á heildina litið kom fram skýr fylgni milli ákafrar stafrænnar amedia-notkunar á unga aldri og lakari örveruheilla hvítra efnisþátta, sérstaklega milli Broca og Wernicke svæðanna í heila Mynd 1 ). Málskilningur og getu er mjög fylgni með þróun þessara trefjahluta, eins og rifjað var upp í Grossee o.fl. og Skeide og Friederici. Að auki kom fram minni stjórnunaraðgerðir og minni læsishæfileikar, jafnvel þegar aldur og meðaltekjur heimilanna voru samsvaraðar. Notkun stafrænna miðla er einnig í samræmi við marktækt lægri stig í atferlisaðgerðum fyrir framkvæmdastjórn. Að lokum segja höfundar : „Í ljósi þess að skjámiðuð fjölmiðlanotkun er alls staðar nálæg og eykst hjá börnum í heimahúsum, barnagæslu og skólastarfi, benda þessar niðurstöður til þess að þörf sé á frekari rannsóknum til að greina afleiðingar fyrir þróun heila, sérstaklega á stigum öflugs heilavöxtar snemma barnæsku. “ Þessi rannsókn bendir til þess að lestrarfærni gæti verið í hættu ef trefjar á milli tungumálasvæðanna eru ekki þróaðar að fullu. Miðað við að lestrargeta hjá börnum sé frábær spá fyrir um árangur í skólum, þá væri það líka til bóta að rannsaka ef ScreenQ skorar eru í samræmi við árangur í skólanum eða því hvernig hefðbundinn lestur í bókum er í samanburði við lestur á skjám, í rafbókum og á vefsíðum .

Ytri skrá sem geymir mynd, mynd, osfrv. Heiti hlutar er DCNS_22.2_Korte_figure1.jpg

Diffusion tensor segulómun á heila hjá leikskólabörnum, sem sýnir tengsl milli notkunar á
skjámiðla fjölmiðla og heiðarleika hvíta efnisins. Hvít efni voxels sýna tölfræðilega marktækan fylgni milli ScreenQ skora (sem benda til skjámiðaðrar fjölmiðlanotkunar, þ.e. hversu ákafur stafrænn miðill hefur verið notaður) og lægri brotanisþrýstings (FA; A), auk hærri geislamyndunar (RD; B); bæði gefa til kynna trefjarveg í greiningu á heilheila myndum. Öllum gögnum var stjórnað með tilliti til tekjustigs heimilanna og aldurs barns (P > 0.05, fjölskylduvilla - leiðrétt). Litakóðinn
sýnir stærð eða halla fylgni (breyting á breytu dreifitensor myndgreiningar fyrir hverja punkta hækkun á ScreenQ stigi). Aðlagað frá dómi 24: Hutton JS, Dudley J, Horowitz-Kraus T, DeWitt T, Holland SK. Tengsl milli skjámiðaðrar fjölmiðlanotkunar og heila hvíta efnis heilleika hjá börnum á leikskólaaldri. Jama Pediatr. 2019; e193869.
doi: 10.1001 / jamapediatrics.2019.3869. Höfundarréttur © American Medical Association 2019.

Fyrir utan þróun málsvæða gætu lestrarvenjur breyst með notkun rafrænna miðla. Þessi breyting gæti haft áhrif fyrir nýja lesendur og einstaklinga með lestrarskerðingu. Reyndar hefur þetta verið kannað að undanförnu. Hér var fMRI notað þegar börn hlustuðu á þrjár svipaðar sögur á hljóð-, myndskreyttum eða hreyfimyndum og síðan próf á staðreynda innköllun. Hagnýt tenging innan og milli nets var borin saman á sniðum sem snertu eftirfarandi: sjónskynjun, sjónrænt myndefni, tungumál, sjálfgefið netkerfi (DMN) og heilaheyrnartengsl. Til skýringar miðað við hljóð minnkaði hagnýtur tenging innan tungumálanetsins og jókst á milli sjón-, DMN- og heilaheila neta, sem bendir til minni álags á tungumálanetið sem myndir og myndefni veita. Tenging milli nettenginga minnkaði fyrir öll net fyrir hreyfimyndir miðað við önnur snið, sérstaklega myndskreytingar, sem bendir til hlutdrægni í átt að sjónskynjun á kostnað netaðlögunar. Þessar niðurstöður benda til verulegs munar á hagnýtri tengingu heila fyrir hreyfimyndir og hefðbundnari sögusnið hjá börnum á leikskólaaldri, sem styrkir aðdráttarafl myndskreyttra sögubóka á þessum aldri til að veita skilvirkan vinnupalla fyrir tungumálið. Að auki getur djúpur lestur haft áhrif á stafræna miðla. Þessi breyting á lestrarmynstri getur ógnað þróun djúpri lestrarfærni hjá ungu fullorðnu fólki.

Sérstaklega mikilvægur tími fyrir heilaþroska er unglingsárin, tímabil þar sem heilasvæði sem taka þátt í tilfinningalegum og félagslegum þáttum taka miklum breytingum. Samfélagsmiðlar gætu haft mikil áhrif á heila unglinganna vegna þess að þeir leyfa unglingum að eiga samskipti við marga jafnaldra í einu án þess að hitta þá beint. Og sannarlega, birt gögn benda til annars háttar á vinnslu tilfinninga hjá unglingum, sem er mjög fylgni við styrk samfélagsmiðlanotkunar. Þetta hefur verið sýnt í gráu efnismagni amygdala sem vinnur tilfinningar ( Mynd 2 )., Þetta bendir til mikilvægs samspils milli raunverulegrar félagslegrar reynslu í félagslegum netkerfum á netinu og þroska heilans. Tilfinningatilfinning, samræmi jafningja eða viðkvæmni næmi gætu gert unglinga sérstaklega viðkvæma fyrir fölsuðum eða átakanlegum fréttum, svo og ólíklegum sjálfsvæntingum, eða viðkvæmar varðandi reglur um tilfinningar vegna óhagstæðrar notkunar stafrænna miðla. Það sem vantar hér eru lengdarannsóknir til að skýra hvort unglingaheilinn er öðruvísi mótaður af stærð félagslegs nets á netinu í stað beinna persónulegra samskipta.

Ytri skrá sem geymir mynd, mynd, osfrv. Heiti hlutar er DCNS_22.2_Korte_figure2.jpg

Segulómun á heila mannsins og greining sem sýnir fylgni milli gráefnis
bindi (GMV) og félagsnet (FNS stig). Sýnt er sjónrænt raddvísu byggt
formgerð (VBM) dæmi um í þremur mismunandi skoðunum: (A) framleiddum heila; (B) kransæðasýn; og (C) sagittal view.
SNS fíkniseinkunn var neikvæð fylgni við GMV í tvíhliða amygdala (sýnd sem blá svæði) og jákvætt
fylgni við GMV í fremri / miðju cingulate heilaberki (ACC / MCC, sýnt sem gult svæði). Myndataka er sýnd í
geislaskoðun (hægri er vinstra megin áhorfandans). (DF) Töfluþræðir sýna mynstur fylgni milli stigs GMV og SNS fíknar í (D) ACC / MCC, (E) vinstri amygdala og (F) hægri amygdala. Aðlagað frá ref 57: Hann Q, Turel O, Bechara A. Breytingar á heila líffærafræði sem tengjast fíkn á félagslegu neti (SNS). Sci Rep. 2017; 7: 45064. doi: 10.1038 / srep45064. Höfundarréttur © 2017, Höfundar.

Sem hliðarlýsing eru sönnur á að ofbeldisfullir leikir hafa mikil áhrif á hegðun manna betur skilgreindir. Meta-greining á núverandi blöðum sýnir að útsetning fyrir ofbeldisfullum tölvuleikjum er mjög marktækur áhættuþáttur fyrir aukna árásargjarna hegðun og fyrir minnkandi samkennd og lægra stig félagslegrar hegðunar.

Synaptic plasticity

Aðallega styður rannsóknin sem lýst er hér að framan hugmyndina um mikla sveigjanleika í heila sem stafar af mikilli notkun stafrænna miðla. Í smáatriðum eru áhrifin sem koma fram ótrúleg, en þegar á heildina er litið hefur það áður verið sýnt fram á að heilinn breytir virkni og uppbyggingu tengsla við notkun, með öðrum orðum, vegna náms, venja og reynslu., Til að dæma þessi áhrif á gæði þekkingar og heilsu manna er spurningin frekar hvort heilinn okkar - með því að nota stafræna miðla mikið - sé að vinna í ákveðnum vitrænum ham, kannski á kostnað annarra sem eru mikilvægir. Sýnt hefur verið fram á áhrif hugsanlegra heilabúa til að laga hagnýtanlegan og uppbyggingartengingu hans í mörgum rannsóknum á taugamyndun með mönnum ; til skoðunar, sjá tilvísun 38. Aðrar rannsóknir, þar á meðal Maguire í London leigubílstjóra og nám í píanóleikurum (eins og áður segir) og jugglers sýna að mikil notkun getur örvað vöxt nýrra synaptískra tenginga („notið það“) og um leið útrýmt taugafrumusamböndum sem eru notuð sjaldnar („missa það“).,

Á frumu stigi hefur þetta fyrirbæri verið nefnt synaptic plasticity, endurskoðað af Korte og Schmitz. Það er nú almennt viðurkennt að taugafrumur í heilaberki og flóðhestum, sem og á undirstera svæði, eru mjög plastlegar, sem þýðir að breytingar á taugafrumumyndunarvirkni, til dæmis, myndaðar af mikilli þjálfun, breyta synaptic virkni sem og synaptic uppbyggingu. Virkjuháð synaptic plasticity breytir virkni synaptic transmission (functional plasticity) og breytir uppbyggingu og fjölda synaptic tenginga (structural plasticity).,, Synaptic plasticity byggir grunninn að aðlögun heila eftir fæðingu til að bregðast við reynslu og er frumuútfærsla fyrir náms- og minnisferla, eins og lagt var til árið 1949 frá Donald O. Hebb. Hann lagði til að breytingar á taugafrumustarfsemi vegna notkunar, þjálfunar, vana eða náms væru geymdar í samsetningum taugafrumna en ekki í einum taugafrumum. Plastleiki á þennan hátt gerist á netstigi með því að breyta samskeytum milli taugafrumna og er því kallaður virkniháður synaptic plasticity. Postulat Hebb felur einnig í sér mikilvæga reglu sem spáir fyrir um að synaptic styrkur breytist þegar for- og postsynaptic taugafrumur sýna samhliða virkni (associativity) og þetta breytir inntaks / framleiðslueinkennum taugafræðilegra þinga. Aðeins ef þetta er virkjað saman aftur er hægt að muna eftir þeim. Mikilvægt er að synaptísk viðbrögð við ákveðinni heilastarfsemi af tilteknum styrkleika aukast; Nánari upplýsingar eru í Magee og Grienberger. Þetta felur í sér að öll athafnir manna sem gerðar eru með reglulegu millibili - þar með talin notkun stafrænna fjölmiðla, félagslegra netkerfa eða einfaldlega internetið - munu hafa áletrun í heilanum, hvort sem er af hinu góða, slæma eða ljóta hlið mannlegrar vitundarstarfsemi fer eftir starfseminni sjálfri, eða hvort hún á sér stað á kostnað annarrar starfsemi. Að þessu leyti, tengja fjölverkavinnu við frumuflétta, flensleika, Sajikumar o.fl. sýndi að virkjun þriggja inntaks sem hafa áhrif á sömu taugafrumuna innan þröngs tíma (eins og raunin er um að menn reyni að fjölverkavinna) leiðir til handahófskenndrar styrkingar aðfanga, og ekki endilega það sterkasta. Þetta þýðir að geymsla viðeigandi staðreynda getur verið í hættu ef inntakið í taugafrumunet á tilteknu heilasvæði fer yfir vinnslumark þess.

Stafræn fjölmiðlun hefur áhrif á öldrun heila

Áhrifin og mögulegir neikvæðir eða jákvæðir þættir stafrænnar fjölmiðlanotkunar, menningar og samskipta gætu ekki aðeins háð heildar neyslutíma og því vitræna léni sem í hlut á; það gæti líka farið eftir aldri. Þannig eru neikvæð áhrif á leikskólabörn, eins og skýrsla Hutton o.fl. gæti verið frábrugðið þeim sem sjást við notkun hjá fullorðnum (eins og fíkn) eða þeim áhrifum sem koma fram hjá öldruðum. Þess vegna gæti þjálfun aldursheila með stafrænum miðlum haft aðrar afleiðingar en skjátími fyrir leikskólabörn eða varanleg truflun hjá fullorðnum.

Öldrun er ekki aðeins erfðafræðilega ákvörðuð heldur einnig háð lífsstíl og því hvernig heilinn er notaður og þjálfaður; til dæmis, sjá tilvísun 47. Ein árangursrík tilraun með stafræna miðla skilaði sér í aukinni athygli hjá öldruðum einstaklingum með þjálfun á svörun við tölvuleikjum. Hér var þjálfunin gerð á töflu í aðeins 2 mánuði og veruleg vitræn áhrif á hömlun á hlið komu fram í samanburði við samanburðarhóp. Þessar niðurstöður fylgdu vaxtarferlum, litið á sem meiri berkjuþykkt í hægri óæðri fremri gyrus (rIFG) triangularis, heilasvæði sem tengist hliðarhömlun. Þessi áhrif, sennilega miðluð með uppbyggingu plastleysis eru háð tíma sem fer í þjálfunarverkefnið: niðurstöðurnar urðu betri í línulegri fylgni við þjálfunartímann. Á heildina litið má draga saman að leikbundin stafræn þjálfunaráætlun gæti stuðlað að vitund hjá öldruðum og er í takt við aðrar rannsóknir sem sýna að athyglisþjálfun er miðlað með því að auka virkni í framhliðinni. Aðrar rannsóknir hafa stutt þessar niðurstöður með því að sýna að tölvuþjálfun er möguleg leið til að þjálfa heilann hjá eldra fólki (> 65 ára) og þjálfun í heila getur hjálpað til við að stuðla að heilbrigðri hugrænni öldrun., (sjá einnig tilvísun 53). Það verður spennandi að kanna hvort stafrænir miðlar geti í framtíðinni verið notaðir hjá öldruðum til að varðveita eða jafnvel auka vitræna getu, svo sem athygli, sem þjást eftir mikla stafræna miðla / fjölverkanotkun á yngri aldri.

Vélbúnaður fíknar og stafrænna fjölmiðla

Til viðbótar klassískum efnisnotkunartruflunum eru hegðunarfíkn einnig flokkuð sem ávanabindandi hegðun. WHO inniheldur nú internetnotkunarröskun (IUD) eða netleiki / internetfíkn (IGD) í Alþjóðleg flokkun sjúkdóma 11. endurskoðun (ICD-11) , sem gæti í framtíðinni einnig falið í sér „snjallsímanotkun“ sem hegðunarfíkn (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Fíkn einkennist af langvarandi truflun á endurkomu, lýst með áráttu til að leita og nota annað hvort efni eða hegðun, eins og fjárhættuspil. Að auki felur það í sér stjórnleysi við að takmarka ákveðna hegðun eða lyfjaneyslu, og tengist að mestu leyti neikvæðum tilfinningum (td kvíða, pirringi eða dysphoria,) við aðstæður þar sem lyfinu eða hegðuninni er ekki náð. Taugafræðilega einkennist fíknin af heildarbreytingum á neti í hringrás fyrir framan fæðingu og andlitsmyndun. Þetta eru líka aðalsmerki fyrir IGD / IUD fíkn. Sérstaklega unglingar gætu verið í hættu. Fyrir kerfisbundna og ítarlegri metagreiningu á virkum og skipulagsbreytingum í heila sem tengjast IGD, sjá eftirfarandi umsagnir Yao o.fl. og D'Hondt o.fl.

Það er einnig athyglisvert að sumar rannsóknir fundu fylgni á milli breytinga á líffærafræði heila og fíkniefni á félagslegu neti (SNS). Það sýnir sérstaklega að mikil samskipti við samfélagsmiðla geta verið tengd gráum efnum á heilasvæðum sem taka þátt í ávanabindandi hegðun. Einnig greindu aðrar rannsóknir frá því að mikil notkun á samfélagsmiðlum geti leitt til djúpstæðra áhrifa á taugafrumur í heila mannsins, eins og farið var yfir í tilvísun 32. Á heildina litið hafa áhrif þessara gagna að rannsóknir á taugavísindum og sálfræði ættu að beina meiri athygli að skilningur og forvarnir gegn fíknisjúkdómum á netinu eða annarri aðlögunarhegðun sem tengist leikjum og notkun félagslegs nets.

Taugabæting með rafeindatækjum

Hingað til höfum við fjallað um stafræna miðla, en raftæki almennt er einnig hægt að nota til að örva heila mannsins beint. Erfiðleikinn hér er sá að mannsheilinn er ekki einföld Turing vél, og reikniritið sem það notar er óljósara. Af þessum sökum er ólíklegt að hægt sé að endurforrita heila okkar með stafrænni tækni og að einföld örvun tiltekinna heilasvæða auki vitræna getu. Örvun djúpheila sem meðferðarúrræði við Parkinsonsveiki, þunglyndi eða fíkn er önnur saga.- Að auki hafa rannsóknir á svokölluðum heila / vélarviðmótum (BMI) sýnt að með tilliti til hreyfivirkni og aðlögun gervitækja, td útlimum á vélfærafræði / avatar, er mögulegt að fella inn sematosensory framsetningu heilans. Þetta virkar að hluta til vegna þess að taugafrumur læra að tákna gervitæki með virkni háðri synaptic plasticity. Þetta sýnir að raunar er hægt að breyta tilfinningu okkar fyrir sjálfum sér með rafrænni tækni til að fella utanaðkomandi tæki. Nicolelis og samstarfsmenn hafa nýlega sýnt fram á að slík framlenging á tilfinningu fyrir líkama hjá lömuðum sjúklingum sem þjálfaðir eru í að nota BMI tæki gætu gert þeim kleift að stýra hreyfingum gervilegra líkama líkama, sem leiðir til klínískt mikilvægs bata.

Þetta þýðir ekki að mannsheilinn geti hermt eftir tvöföldu rökfræði eða jafnvel reiknirit stafrænna tækja, heldur dregur það fram hvernig stafrænar vélar og stafrænir miðlar gætu haft mikil áhrif á andlega færni okkar og hegðun (rætt ítarlega af Carr ). Þessi áhrif eru einnig lögð áhersla á áhrif skýjageymslu á netinu og leitarvéla á afköst manna. Málefnalegt dæmi er rannsókn þar sem stafrænir innfæddir voru látnir telja að staðreyndir sem þeir höfðu verið beðnir um að leggja á minnið yrðu geymdar í netgeymslu skýja. Samkvæmt þessari forsendu stóðu þeir sig verr en einstaklingar sem bjuggust við að þurfa aðeins að reiða sig á eigin heilastarfsemi (aðallega í tímabundnum), sem fMRI
greining upplýst. Þessar niðurstöður benda til þess að undirverktaka við nokkrar einfaldar hugarleitir í netskýgeymslu og að treysta á leitarvélar í stað minniskerfa í okkar eigin heila minnki getu okkar til að leggja á minnið og muna
staðreyndir á áreiðanlegan hátt.

Mannleg líðan og fjölverkavinna

Fíkn og taugaboð eru sérstök áhrif stafrænna miðla og raftækja. Algengari eru áhrif fjölverkavinnslu á athygli, einbeitingu og getu vinnsluminnis. Vinnsla margra og stöðugra upplýsingastrauma er vissulega áskorun fyrir heila okkar. Í röð tilrauna var fjallað um hvort kerfisbundinn munur sé á upplýsingavinnsluaðferðum milli langvinnra og margmiðlunarfyrirtækja (MMT)., Niðurstöðurnar benda til þess að þungir MMT séu næmari fyrir truflunum frá því sem er talið óviðkomandi utanaðkomandi áreiti eða framsetning í minniskerfum þeirra. Þetta leiddi til þeirrar óvæntu niðurstöðu að þungir MMT gengu verr við verkefnaskiptapróf, líklega vegna skertrar getu til að sía truflanir af óviðkomandi áreiti. Þetta sýnir fram á að fjölverkavinnsla, ört vaxandi atferlisstefna, tengist sérstökum aðferðum við grundvallarvinnslu upplýsinga. Uncapher o.fl. draga saman afleiðingar mikillar margmiðlunarnotkunar sem hér segir: „Bandarísk ungmenni eyða meiri tíma í fjölmiðlum en nokkur önnur vakandi starfsemi: að meðaltali 7.5 klukkustundir á dag, á hverjum degi. Að meðaltali fer 29% þess tíma í að juggla með mörgum fjölmiðlastraumum samtímis (þ.e. fjölverkavinnsla fjölmiðla). Í ljósi þess að mikill fjöldi MMT eru börn og ungir fullorðnir sem enn eru að þróa heila er mjög brýnt að skilja taugavitandi snið MMT. “

Á hinn bóginn verður augljóslega mikilvægt að skilja hvaða upplýsingavinnsla er nauðsynleg fyrir árangursríkt nám innan umhverfis 21 st öld. Vaxandi fjöldi sönnunargagna sýnir fram á að þung stafræn MMT sýnir lakari minnistarfsemi, aukna hvatvísi, minni samkennd og meiri kvíða. Á taugasjúkdómshliðinni sýna þeir minnkað magn í fremri cingulate heilaberki. Að auki benda núverandi gögn til þess að það að skipta hratt á milli mismunandi verkefna (fjölverkavinnsla) við notkun stafrænna miðla geti haft neikvæð áhrif á námsárangur. Þó þarf að vera varkár í túlkun þessara niðurstaðna vegna þess að þar sem orsakasamhengi er ekki skýr gæti fjölhæfni hegðunar fjölmiðla einnig virst meira áberandi hjá fólki með skerta framvirkni og styttri athygli til að byrja með. Hér er þörf á lengdarannsóknum. Heildaráhrif samfélagsmiðla á netinu á náttúrulega félagslega færni okkar (frá samkennd til kenninga um huga annarra) eru önnur svið þar sem við gætum upplifað hvernig og að hve miklu leyti stafrænir fjölmiðlar hafa áhrif á hugsun okkar og skynjun vinnslu félagslegra merkja. Af mörgum rannsóknum, einni eftir Turkle ætti að draga fram hér. Turkle notaði viðtöl við unglinga eða fullorðna sem voru miklir notendur samfélagsmiðla og annars konar sýndarumhverfis. Ein af niðurstöðum þessarar rannsóknar var að mikil notkun samfélagsmiðla og sýndarveruleikaumhverfis getur leitt til aukinnar áhættu á kvíða, færri raunverulegra félagslegra samskipta, skorts á félagsfærni og samkenndar manna og erfiðleika við að takast á við einveru. Að auki tilkynnti fólkið sem rætt var við um einkenni sem tengjast fíkn í netnotkun og stafrænum samfélagsmiðlum. Þessi andlega venja að vera „alltaf tengd“ hundruðum eða jafnvel þúsundum fólks gæti örugglega verið að þyngja heilasvæði okkar sem tengjast félagslegum samskiptum með því að auka verulega fjölda fólks sem við getum haft náin samskipti við. Þróunarþrengingin gæti verið stærðarmörk hóps sem eru um það bil 150 einstaklingar. Þetta getur verið ástæðan fyrir aukningu á barkstærð, td simpansar hafa reglulega samskipti við 50 einstaklinga, en það geta einnig verið takmörk fyrir því hvað heilinn getur náð. Öfugt við þessa þróunarþrengingu erum við meira og minna í stöðugu sambandi við hóp fólks sem er langt yfir taugalíffræðilegum mörkum okkar vegna samfélagsmiðla. Hverjar eru afleiðingar þessarar ofsköttunar á barkakörtum? Kvíði og skortur á athygli, vitund og jafnvel minni? Eða getum við aðlagast? Enn sem komið er höfum við fleiri spurningar en svör.

Niðurstaða

Heilinn hefur áhrif á hvernig við notum hann. Það er varla nokkur von til þess að mikil notkun stafrænna miðla muni breyta heila manna vegna ferla í taugafrumum. En það er óljósara hvernig þessi nýja tækni mun breyta skilningi manna (tungumálakunnáttu, greindarvísitölu, getu vinnsluminnis) og tilfinningalegri úrvinnslu í félagslegu samhengi. Ein takmörkunin er sú að margar rannsóknir hingað til tóku ekki tillit til þess hvað menn eru að gera þegar þeir eru á netinu, hvað þeir sjá og hvers konar vitræna samspil er krafist á skjátíma. Það sem er ljóst er að stafrænir miðlar hafa áhrif á sálræna líðan og vitræna frammistöðu manna, og þetta fer eftir heildartíma skjásins og hvað fólk er í raun að gera í stafræna umhverfinu. Undanfarinn áratug hafa meira en 250 rannsóknir verið birtar til að skýra áhrif stafrænnar fjölmiðlanotkunar; í þessum könnunum voru flestar notaðar spurningalistar með sjálfsskýrslur sem að mestu leyti tóku ekki mið af mjög mismunandi starfsemi sem fólk upplifði á netinu. Hins vegar mun notkunarmynstrið og heildartíminn á netinu hafa mismunandi áhrif á heilsu og hegðun einstaklingsins. Vísindamenn þurfa nánara fjölvíddarkort af notkun stafrænna miðla. Með öðrum orðum, það sem er æskilegt er nákvæmari mælikvarði á það sem fólk gerir þegar það er á netinu eða horfir á stafrænan skjá. Þegar á heildina er litið getur núverandi ástand ekki greint í flestum tilfellum milli orsakaáhrifa og hreinnar fylgni. Mikilvægar rannsóknir eru hafnar,, og ber að nefna rannsókn á hugrænum hugrænum þroska (ABCD rannsókn). Það er skipulagt af National Institutes of Health (NIH) og miðar að því að kanna áhrif umhverfislegra, félagslegra, erfðafræðilegra og annarra líffræðilegra þátta sem hafa áhrif á heila- og vitsmunaþroska. ABCD rannsóknin mun ráða 10 heilbrigð börn á aldrinum 000 til 9 ára um Bandaríkin og fylgja þeim snemma á fullorðinsárum. til að fá nánari upplýsingar, sjá vefsíðuna https://abcdstudy.org/. Rannsóknin mun fela í sér háþróaða heilamyndun til að sjá fyrir sér þróun heilans. Það mun leiða í ljós hvernig náttúra og ræktun hafa samskipti og hvernig þetta tengist árangri í þroska eins og líkamlegri eða andlegri heilsu og hugrænum getu, svo og árangri í námi. Stærð og umfang rannsóknarinnar gerir vísindamönnum kleift að bera kennsl á einstaka þroskaferla (td heila, hugræna, tilfinningalega og fræðilega) og þá þætti sem geta haft áhrif á þá, svo sem áhrif stafrænnar fjölmiðlanotkunar á heilann sem er að þróast.

Það sem á eftir að ákvarða er hvort aukin tíðni allra notenda sem fara í áttina að því að vera þekkingar dreifingaraðilar sjálfir gæti orðið mikil ógnun við öflun traustrar þekkingar og þörfina sem hver hefur til að þróa sínar hugsanir og vera skapandi. Eða mun þessi nýja tækni byggja fullkomna brú að sífellt flóknari formi vitundar og ímyndunar, sem gerir okkur kleift að kanna ný þekkingarmörk sem við getum ekki ímyndað okkur eins og er? Munum við þróa allt aðrar heilabrautir eins og við gerðum þegar menn fóru að læra að lesa? Samanlagt, jafnvel þótt enn sé þörf á miklum rannsóknum til að dæma og meta möguleg áhrif stafrænna miðla á líðan manna, getur taugavísindin verið til mikillar hjálpar til að greina orsakavald frá aðeins fylgni.

Acknowledgments

Höfundur lýsir ekki yfir hugsanlegum hagsmunaárekstrum. Ég þakka Dr Marta Zagrebelsky fyrir gagnrýnar athugasemdir við handritið