디지털 혁명이 인간의 두뇌와 행동에 미치는 영향 : 우리는 어디에 서 있습니까? (2020)

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

추상

이 개요는 디지털 미디어 사용이 인간의 뇌,인지 및 행동에 미칠 수있는 영향에 대한 신경 과학 연구의 현재 결과를 간략하게 설명합니다. 이것은 개인이 디지털 미디어를 사용하는 데 상당한 시간을 소비하기 때문에 중요합니다. 먼 거리에서도 친구들과 쉽게 소통 할 수있는 능력과 학생들과 노인들을위한 훈련 도구로 사용되는 등 디지털 미디어의 여러 긍정적 인 측면에도 불구하고 우리의 두뇌와 정신에 해로운 영향을 끼치는 것도 제안되었습니다. 인터넷 / 게임 중독, 언어 발달 및 감정 신호 처리와 관련된 신경 학적 결과가 관찰되었습니다. 그러나 지금까지 수행 된 신경 과학 연구의 대부분은 소셜 미디어 사용을 평가하기 위해 자체보고 된 매개 변수에만 의존하고 있기 때문에 신경 과학자는 화면에서 수행되는 작업과 관련하여 더 높은 정확도의 데이터 세트를 포함해야한다고 주장합니다. , 그리고 몇 살에.

키워드 : 탐닉, 청년기, 편도의, 주의, 두뇌 발달, 인지 신경 과학, 디지털 미디어, 언어 개발, 전두엽 피질

개요

1909 년 전 EM Forster는 단편 소설 (The Machine Stops, XNUMX, 옥스포드와 캠브리지 검토 ) 신비한 기계가 식량 공급에서 정보 기술에 이르기까지 모든 것을 제어하는 ​​미래 시나리오에 대해 설명합니다. 오늘날 인터넷과 디지털 미디어 이벤트를 불러 일으키는 상황에서,이 디스토피아에서는 모든 커뮤니케이션이 원격이며 더 이상 대면 회의가 발생하지 않습니다. 기계는 모든 사람이 그것에 의존하게하므로 사고 방식을 제어합니다. 짧은 이야기에서 기계가 작동을 멈 추면 사회가 무너집니다.

이 이야기는 디지털 미디어와 관련 기술이 우리 두뇌에 미치는 영향에 대해 오늘날에도 여전히 관련이있는 많은 질문을 제기합니다. 이번 호 임상 신경 과학에서의 대화 디지털 미디어 사용이 인간 존재의 좋은면, 나쁜면, 추악한면에 대해 어떻게, 어떻게, 어떤 방식으로, 그리고 가능한 효과로 뇌 기능에 영향을 미치는지 다각적으로 탐구합니다.

전반적으로 온라인 게임에서 스마트폰/태블릿 또는 인터넷 사용에 이르기까지 디지털 미디어 사용은 전 세계 사회에 혁명을 일으켰습니다. 영국에서만 통신 규제 기관(Ofcom)이 수집한 데이터에 따르면 95~16세 인구의 24%가 스마트폰을 소유하고 있으며 평균 12분마다 확인합니다. 추정에 따르면 모든 성인의 20%가 주당 40시간 이상 온라인에 접속합니다. 디지털 미디어는 무엇보다도 인터넷이 우리 현대 생활의 중요한 측면이 되고 있다는 점에는 의심의 여지가 없습니다. 4.57년 31월 2019일 웹페이지 https://web.archive.org/web/20220414030413/https://www.internetworldstats.com/stats.htm에 게시된 데이터에 따르면 전 세계적으로 거의 XNUMX억 XNUMX천만 명이 인터넷에 액세스할 수 있습니다. 지난 XNUMX년 동안 기하급수적으로 증가한 변화의 속도는 놀랍습니다. 우리의 두뇌와 마음이 적응할 수 있는 방법과 가능한 비용 및/또는 이점은 무엇입니까?

실제로, 디지털 미디어 사용이 뇌 기능과 구조, 신체 및 정신 건강, 교육, 사회적 상호 작용 및 정치에 미치는 영향에 대한 우려가 증가하고 있습니다. 2019 년에 세계 보건기구 (WHO)는 아동의 화면 시간에 대한 엄격한 지침을 발표했습니다. 그리고 학교가 스마트 폰 사용을 제한 할 수 있도록 허용하는 법률 (Assembly Bill 272)을 발표했습니다. 이러한 조치는 작업 메모리 용량을 줄이는 데 집중적 인 디지털 미디어 사용을 의미하는 결과가 발표 된 후 취해졌습니다.- ; 우울증에서 불안 및 수면 장애에 이르는 심리적 문제, ; 화면에서 읽는 동안 텍스트 이해 수준에 영향을줍니다., 후자는 인쇄 된 책에서 복잡한 이야기 ​​나 상호 연결된 사실을 읽는 것이 화면에서 동일한 텍스트를 읽는 것보다 이야기, 세부 사항 및 사실 간의 연결을 더 잘 기억하게한다는 것을 보여주는 다소 놀라운 예입니다.- 발광 다이오드 (LED) 화면이나 인쇄 된 책의 단어가 동일하다는 점을 고려할 때 놀라운 결과의 이유는 공간 및 기타 감각 신호와 사실의 연관성을 사용하는 방법과 관련이있는 것 같습니다. 예를 들어 책의 한 페이지에서 우리가 읽은 내용에 더하여 각 책의 냄새가 다르다는 사실이 회상 력을 높이는 것처럼 보입니다. 또한 Makin의 기사에서 인용 한 언어 과학자 나오미 바론은 디지털 환경이 텍스트 분석에 피상적으로 참여하는 방식으로 독서 습관이 다르다고 주장합니다. 이는 대부분의 디지털 미디어 사용자가 한 항목에서 다음 항목으로 훑어보고 멀티 태스킹한다는 사실에 달려 있습니다.이 습관은 주의력 결핍 과잉 행동 장애 (ADHD) 진단이 예전보다 높다는 사실에 기여할 수 있습니다. 10 년 전. 이것은 단지 상관 관계일까요, 아니면 디지털 미디어를 사용한 멀티 태스킹이 ADHD 발생률을 높이는 데 기여하거나 심지어 원인이된다는 것을 나타 냅니까? 두 가지 주장은 집중적 인 디지털 미디어 사용이 작업 기억의 손상과 관련이 있다는 가설을 뒷받침합니다. 단순히 스마트 폰을 사용하지 않는 것만으로도 작업 기억 용량이 낮아지고 작업의 일부로 인해인지 작업의 성능이 저하됩니다. 전화를 무시하고 메모리 리소스가 바쁩니다. 또한 사람들이 멀티 태스킹 방식 (마음의 서로 다른 참여 사이에서 빠르게 전환)에서 스마트 폰을 더 많이 사용할수록 산만함에 더 쉽게 반응하고 실제로 멀티 태스킹을 거의 시도하지 않는 사용자보다 작업 전환 시험에서 더 잘 수행되지 않습니다. 결과에 대한 논란이 있었고 (참고 10 참조) 결과의 이러한 불일치는 디지털 미디어 자체가 우리 마음에 좋지도 나쁘지도 않다는 사실과 관련이있을 수 있습니다. 오히려 우리가 디지털 미디어를 사용하는 방법입니다. 우리가 스마트 폰 또는 기타 디지털 미디어를 사용하는 용도와 분석 할 중요한 매개 변수는 얼마나 자주이 논의에서 종종 무시되는 부분입니다.

디지털 미디어 사용과 관련된 뇌 가소성

디지털 미디어 사용이 인간의 뇌에 중대한 영향을 미치는지 여부를 밝히는 가장 간단하고 간단한 접근 방식은 터치 스크린에서 손가락 끝을 사용하는 것이 운동 또는 체성 감각 피질의 피질 활동을 변화시키는 지 여부를 조사하는 것입니다. Gindrat et al, 이 접근 방식을 사용했습니다. 손가락 끝의 촉각 수용체에 할당 된 피질 공간은 손을 사용하는 빈도에 의해 영향을받는 것으로 이미 알려져 있습니다. 예를 들어, 현악기 연주자는 악기 연주에 사용하는 손가락에 할당 된 체성 감각 피질의 피질 뉴런을 더 많이 가지고 있습니다. 소위 "감각 표현의 피질 가소성"은 음악가에게만 국한되지 않습니다. 예를 들어, 자주 반복되는 파악 동작에서도 발생합니다. 터치 스크린 스마트 폰을 사용할 때 반복되는 손가락 움직임이 발생함에 따라 Gindrat et al, 터치 스크린 전화 사용자와 터치에 민감하지 않은 휴대폰 만 사용하는 제어 대상의 엄지 손가락, 가운데 또는 집게 손가락 끝을 터치하여 발생하는 피질 전위를 측정하기 위해 뇌파 검사 (EEG)를 사용했습니다. 실제로 터치 스크린 사용자 만이 엄지 손가락과 검지 손가락 끝에서 피질 잠재력이 증가한 것으로 나타났기 때문에 결과는 놀랍습니다. 이러한 반응은 사용 강도와 통계적으로 높은 상관 관계가있었습니다. 엄지 손가락의 경우 피질 표현의 크기는 터치 스크린 사용의 일상적인 변동과도 상관 관계가있었습니다. 이러한 결과는 터치 스크린을 반복적으로 사용하면 손가락 끝의 체성 감각 처리를 재 형성 할 수 있으며 엄지 손가락의 그러한 표현이 사용에 따라 짧은 시간 프레임 (일) 내에 변경 될 수 있음을 분명히 보여줍니다.

종합하면, 이것은 집중적 인 터치 스크린 사용이 체성 감각 피질을 재구성 할 수 있음을 보여줍니다. 따라서 피질 처리는 디지털 미디어 사용을 통해 지속적으로 형성된다는 결론을 내릴 수 있습니다. 조사되지 않았지만 앞으로 조사되어야 할 것은 손가락 끝과 엄지 손가락의 피질 표현의 확장이 다른 운동 조정 기술을 희생하여 발생했는지 여부입니다. 이 반응은 피질 공간과 운동 프로그램 간의 경쟁 또는 전반적인 운동 부족으로 인해 운동 기술이 화면 시간과 역 상관된다는 점을 고려할 때 매우 중요합니다 (예 : ref 17 참조).

발달하는 뇌에 ​​미치는 영향

운동 능력에 미치는 영향은 디지털 미디어 사용시 고려해야 할 한 측면이고, 다른 측면은 발달중인 뇌에서 시각적 개체의 언어,인지 및 인식에 대한 영향입니다. 이 점에서 Gomez et al 시각 시스템 개발의 세부 사항은 디지털 미디어의 내용에 영향을받을 수 있음을 보여주었습니다. 이를 탐구하기 위해 기능성 자기 공명 영상 (fMRI)을 사용하여 어렸을 때 포켓몬 게임을 집중적으로 플레이 한 성인 대상의 뇌를 스캔했습니다. 물체와 얼굴 인식은 주로 복부 측두엽에서 복부 시각 흐름의 더 높은 시각 영역에서 달성된다는 것이 이미 알려져 있습니다. 전형적인 포켓몬 피규어는 동물과 같은 인간화 캐릭터의 혼합물이며 인간 환경에서는 보이지 않는 독특한 유형의 물체입니다. 어린 시절 집중 포켓몬 경험을 가진 성인 만이 얼굴 인식 영역 근처의 복부 측두엽의 포켓몬 인물에 대해 뚜렷하게 분포 된 피질 반응을 보였다. 원리 증명으로서 이러한 데이터는 디지털 미디어 사용이 수십 년이 지난 후에도 디지털 수치와 물체의 고유 한 기능적이고 오래 지속되는 표현으로 이어질 수 있음을 나타냅니다. 놀랍게도 모든 Pokémon 플레이어는 동일한 기능적 지형을 보였습니다.

포켓몬 피규어의 복부 비주얼 스트림에서. 또한 이러한 데이터가 새로운 등급의 물체에 대한 새로운 표현을 더 높은 시각 영역에 추가하기 위해 뇌의 엄청난 가소성을 보여주는 지 아니면 집중적 인 디지털 미디어 사용으로 인한 물체 표현이 얼굴 인식 및 처리에 부정적인 영향을 미칠 수 있는지 여부는 명확하지 않습니다. 피질 공간 경쟁의 결과. 이 점에서 젊은 성인을 대상으로 한 공감 연구에서 디지털 미디어를 사용하는 시간과 다른 사람에 대한인지 적 공감이 낮은 관계가보고 된 것은 주목할 만합니다., 다른 사람들이 생각하는 바에 대한 통찰력 부족 (마음 이론) 때문인지, 얼굴 인식 문제 때문인지, 과도한 온라인 시간으로 인한 동료 노출 부족 때문인지는 현재 명확하지 않습니다. 일부 연구에서는 온라인 시간과 공감 사이에 상관 관계가 없다고보고했다는 점을 강조해야합니다 (리뷰의 경우 refs 22 및 23 참조).

또 다른 관심 분야는 언어 (의미 및 문법)와 관련된 프로세스 개발이 집중적 인 디지털 미디어 사용의 영향을 받는지 여부입니다. 이 점에서 미취학 아동의 광범위한 스크린 사용이 정교한 확산 텐서 MRI에서 보여 주듯이 언어 네트워크에 극적인 영향을 미칠 수 있다는 것은 걱정스러운 일입니다., (그림 1). 이 방법은 뇌의 백질 무결성에 대한 추정치를 제공합니다. 또한 미취학 아동을 대상으로인지 과제를 테스트했습니다. 이는 미국 소아과 학회 (AAP)의 화면 기반 미디어 권장 사항을 반영하는 관찰자를위한 15 개 항목 스크리닝 도구 (ScreenQ)를 사용하여 표준화 된 방식으로 측정되었습니다. ScreenQ 점수는 확산 텐서 MRI 측정 및인지 테스트 점수와 통계적으로 연관되어 연령, 성별 및 가구 소득을 제어했습니다. 전반적으로, 집중적 인 유아 디지털 미디어 사용과 백질 영역의 열악한 미세 구조 무결성 사이, 특히 뇌의 Broca 영역과 Wernicke 영역 사이에 명확한 상관 관계가 관찰되었습니다. 그림 1 ). Grossee et al에서 검토 한 바와 같이 언어 이해력과 능력은 이러한 섬유 관의 발달과 밀접한 관련이 있습니다. 그리고 Skeide와 Friederici. 또한 연령과 평균 가구 소득이 일치하더라도 집행 기능이 낮고 문해력이 낮은 것으로 나타났습니다. 또한 디지털 미디어 사용은 집행 기능에 대한 행동 측정 점수가 현저히 낮은 것과 관련이 있습니다. 저자는 결론 :“스크린 기반 미디어 사용이 가정, 보육 및 학교 환경의 어린이들에게 어디에나 있고 증가하고 있다는 점을 감안할 때, 이러한 발견은 특히 초기에 동적 뇌 성장 단계에서 뇌 발달에 대한 영향을 확인하기위한 추가 연구가 필요함을 시사합니다. 어린 시절." 이 연구는 언어 영역 사이의 섬유 관이 완전히 발달하지 않으면 읽기 능력이 손상 될 수 있음을 나타냅니다. 어린이의 읽기 능력이 학교 성공의 훌륭한 예측 요인이라는 점을 고려할 때 ScreenQ 점수가 학교 성공과 관련이 있는지 또는 책의 전통적인 읽기가 스크린, 전자 책 및 웹 페이지에서의 읽기와 비교되는 방식을 연구하는 것도 유익 할 것입니다. .

그림, 일러스트레이션 등이 들어있는 외부 파일입니다. 개체 이름은 DCNS_22.2_Korte_figure1.jpg입니다.

미취학 아동의 뇌의 확산 텐서 자기 공명 영상, 사용 사이의 연관성을 보여줍니다.
화면 기반 미디어 및 백색 물질 무결성. White-matter voxel은 ScreenQ 점수 (화면 기반 미디어 사용, 즉 디지털 미디어가 얼마나 집약적인지를 나타냄)와 낮은 부분 이방성 (FA; A), 높은 방사형 확산도 (RD; 비); 둘 다 전체 뇌 이미지 분석에서 섬유 관을 나타냅니다. 모든 데이터는 가구 소득 수준과 아동 연령 (P > 0.05, 가족 단위 오류 수정). 색상 코드
상관 관계의 크기 또는 기울기를 나타냅니다 (ScreenQ 점수의 모든 포인트 증가에 대한 확산 텐서 이미징 매개 변수의 변화). 심판 24에서 수정 : Hutton JS, Dudley J, Horowitz-Kraus T, DeWitt T, Holland SK. 미취학 아동의 화면 기반 미디어 사용과 뇌 백질 무결성 간의 연관성. 자마 소아과. 2019; e193869.
doi : 10.1001 / jamapediatrics.2019.3869. 저작권 © 미국 의학 협회 2019.

언어 영역의 발달 외에도 전자 매체를 사용하면 독서 습관이 바뀔 수 있습니다. 이러한 변화는 새로운 독자와 읽기 장애가있는 개인에게 영향을 미칠 수 있습니다. 실제로 이것은 최근에 조사되었습니다. 여기서 fMRI는 어린이가 오디오, 삽화 또는 애니메이션 형식으로 세 가지 유사한 이야기를들을 때 사용 된 후 사실적 회상 테스트가 이어졌습니다. 네트워크 내 및 네트워크 간 기능 연결은 시각적 인식, 시각적 이미지, 언어, 기본 모드 네트워크 (DMN) 및 소뇌 연관과 관련된 형식간에 비교되었습니다. 오디오와 관련된 일러스트레이션의 경우 언어 네트워크 내에서 기능적 연결이 감소하고 시각, DMN 및 소뇌 네트워크간에 증가하여 그림과 시각적 이미지가 제공하는 언어 네트워크에 대한 부담이 감소했음을 나타냅니다. 다른 형식, 특히 일러스트레이션에 비해 애니메이션의 모든 네트워크에서 네트워크 간 연결이 감소하여 네트워크 통합을 희생하는 대신 시각적 인식에 대한 편향을 나타냅니다. 이러한 연구 결과는 취학 연령 아동의 애니메이션 및 더 전통적인 이야기 형식에 대한 기능적 뇌 네트워크 연결의 상당한 차이를 시사하며,이 연령대의 그림 동화책의 매력을 강화하여 언어에 대한 효율적인 발판을 제공합니다. 또한 딥 리딩은 디지털 미디어의 영향을받을 수 있습니다. 이러한 읽기 패턴의 변화는 청소년의 심층 읽기 기술 개발을 위협 할 수 있습니다.

뇌 발달에 특히 중요한시기는 정서적, 사회적 측면에 관련된 뇌 영역이 집중적으로 변화하는시기 인 청소년기입니다. 소셜 미디어는 청소년이 여러 동료를 직접 만나지 않고도 한 번에 많은 동료와 상호 작용할 수 있기 때문에 청소년의 두뇌에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 그리고 실제로 발표 된 데이터는 청소년의 감정을 처리하는 다른 방식을 나타내며, 이는 소셜 미디어 사용의 강도와 높은 상관 관계가 있습니다. 이것은 감정을 처리하는 편도체의 회백질 부피 ( 그림 2 )., 이것은 온라인 소셜 네트워크의 실제 사회적 경험과 두뇌 발달 사이의 중요한 상호 작용을 암시합니다. 감정 우선 순위, 동료 순응성 또는 수용 감수성은 특히 XNUMX 대들이 가짜 뉴스 나 충격적인 뉴스, 예상치 못한 자기 기대에 취약하게 만들거나 디지털 미디어의 불리한 사용으로 인한 감정 규제에 취약하게 만들 수 있습니다. 여기서 누락 된 것은 사춘기의 뇌가 직접적인 개인적 상호 작용이 아닌 온라인 소셜 네트워크 크기에 따라 다르게 형성되는지 여부를 밝히기위한 종단 연구입니다.

그림, 일러스트레이션 등이 들어있는 외부 파일입니다. 개체 이름은 DCNS_22.2_Korte_figure2.jpg입니다.

인간 뇌의 자기 공명 영상 및 회백질의 상관 관계 분석
볼륨 (GMV) 및 소셜 네트워킹 사이트 (SNS) 중독 점수. 묘사 된 것은 복셀 기반의 시각화입니다.
세 가지 다른 관점에서 예시 된 형태 측정법 (VBM) : (A) 렌더링 된 뇌; (B) 관상면; 및 (C) 시상면.
SNS 중독 점수는 양측 편도체 (파란색 영역으로 표시)에서 GMV와 음의 상관 관계를 보였으며
전방 / 중간 cingulate cortex (ACC / MCC, 노란색 영역으로 표시)에서 GMV와 상관 관계가 있습니다. 이미징이 표시됩니다.
방사선 학적 관점 (오른쪽은 뷰어의 왼쪽에 있음). (DF) 산점도는 (D) ACC / MCC, (E) 왼쪽 편도체 및 (F) 오른쪽 편도체에서 GMV와 SNS 중독 점수 간의 상관 관계 패턴을 보여줍니다. ref 57에서 수정 : He Q, Turel O, Bechara A. SNS (Social Networking Site) 중독과 관련된 뇌 해부학 적 변형. Sci Rep. 2017; 7 : 45064. doi : 10.1038 / srep45064. 저작권 © 2017, The Authors.

참고로, 폭력적인 게임이 인간 행동에 중대한 영향을 미친다는 증거가 더 잘 정의되어 있습니다. 현재 논문의 메타 분석에 따르면 폭력적인 비디오 게임에 대한 노출은 공격적인 행동이 증가하고 공감이 감소하고 친 사회적 행동 수준이 낮아지는 매우 중요한 위험 요소입니다.

시냅스 가소성

원칙적으로 위에서 설명한 연구는 디지털 미디어를 집중적으로 사용하여 유도 된 높은 뇌 가소성 개념을 뒷받침합니다. 자세히 살펴보면 관찰 된 효과는 놀랍지 만 전반적으로 뇌가 사용, 즉 학습, 습관 및 경험으로 인해 기능 및 구조적 연결성을 변화시키는 것으로 이전에 나타났습니다., 인간의인지와 건강의 질에 대한 이러한 영향을 판단하기 위해, 문제는 디지털 미디어를 광범위하게 사용함으로써 우리의 두뇌가 특정인지 모드에서 작동하는지, 아마도 중요한 다른 사람들을 희생시키는 것입니다. 뇌의 기능적 및 구조적 연결성을 조정할 수있는 잠재력의 효과는 인간을 대상으로 한 많은 신경 영상 연구에서 입증되었습니다. ; 검토를 위해 ref 38을 참조하십시오. Maguire의 연구를 포함한 기타 연구 런던 택시 운전사, 피아니스트 연구 (위에서 언급) 요술쟁이 집중적 인 사용이 새로운 시냅스 연결의 성장을 자극하는 동시에 ( "사용") 덜 자주 사용되는 신경 시냅스 연결을 제거 할 수 있음을 보여줍니다 ( "손실").,

세포 수준에서이 현상은 Korte와 Schmitz가 검토 한 시냅스 가소성이라고 명명되었습니다. 인간의 피질과 해마뿐만 아니라 피질 아래 영역의 뉴런은 고도로 가소성이라는 것이 널리 받아 들여지고 있는데, 이는 예를 들어 집중 훈련에 의해 생성 된 뉴런 활동 패턴의 변화가 시냅스 기능과 시냅스 구조를 변화 시킨다는 것을 의미합니다. 활동 의존성 시냅스 가소성은 시냅스 전달의 효능 (기능적 가소성)을 변경하고 시냅스 연결의 구조와 수 (구조적 가소성)를 수정합니다.,, 시냅스 가소성은 경험에 대한 반응으로 출생 후 뇌를 조정하기위한 토대를 구축하며 1949 년 Donald O. Hebb에서 제안한대로 학습 및 기억 과정을위한 세포 구현입니다. 그는 사용, 훈련, 습관 또는 학습으로 인한 뉴런 활동의 변화가 단일 신경 세포가 아닌 뉴런 어셈블리에 저장된다고 제안했습니다. 이 방법에 의한 가소성은 뉴런 사이의 시냅스를 변경함으로써 네트워크 수준에서 발생하므로 활동 의존성 시냅스 가소성이라고합니다. Hebb의 가정은 또한 시냅스 전 및 시냅스 후 뉴런이 일치하는 활동 (연관성)을 보일 때 시냅스 강도가 변하고 이것이 뉴런 어셈블리의 입력 / 출력 특성을 변경한다는 중요한 규칙을 포함합니다. 이들이 다시 함께 활성화 되어야만 기억할 수 있습니다. 중요한 것은 주어진 강도의 특정 뇌 활동에 대한 시냅스 반응이 강화된다는 것입니다. 자세한 내용은 Magee와 Grienberger를 참조하십시오. 이것은 디지털 미디어, 소셜 네트워크 또는 단순히 인터넷의 사용을 포함하여 정기적으로 수행되는 모든 인간 활동이 인간의인지 기능의 좋은 쪽이든, 나쁜 쪽이든, 또는 추악한 쪽이든 상관없이 뇌에 각인을 갖게 될 것임을 의미합니다. 활동 자체 또는 다른 활동을 희생하여 발생하는지 여부에 따라 다릅니다. 이와 관련하여 멀티 태스킹 모드를 세포 시냅스 가소성과 연결, Sajikumar et al 좁은 시간 창 (멀티 태스킹을 시도하는 인간의 경우와 마찬가지로) 내에서 동일한 뉴런 집단에 영향을 미치는 세 가지 입력의 활성화가 입력의 임의적 강화로 이어지며 반드시 가장 강력한 것은 아닙니다. 이는 특정 뇌 영역의 신경망에 대한 입력이 처리 능력의 한계를 초과하면 관련 사실의 저장이 손상 될 수 있음을 의미합니다.

디지털 미디어가 노화 된 뇌에 미치는 영향

디지털 미디어 사용, 문화 및 상호 작용의 영향과 가능한 부정적 또는 긍정적 측면은 총 소비 시간과 관련된인지 영역에 따라 달라질 수 있습니다. 나이에 따라 달라질 수도 있습니다. 따라서 Hutton 등이보고 한 미취학 아동에 대한 부정적인 영향은 (중독과 같은) 성인에서 사용되는 것과 노인에게서 관찰되는 효과와는 상당히 다를 수 있습니다. 따라서 디지털 미디어를 통한 노인 뇌의 훈련은 미취학 아동의 화면 시간이나 성인의 영구적 인주의 산만과는 다른 결과를 가져올 수 있습니다.

노화는 유 전적으로 결정될뿐만 아니라 라이프 스타일과 뇌가 어떻게 사용되고 훈련되는지에 따라 달라집니다. 예를 들어 ref 47을 참조하십시오. 디지털 미디어와 관련된 한 번의 성공적인 시도는 컴퓨터 게임을 통한 훈련 반응 억제를 통해 노인 피험자의 주의력 지속 시간을 증가 시켰습니다. 여기서 훈련은 단 2 개월 동안 태블릿에서 수행되었으며, 대조군과 비교하여 측면 억제에 대한 상당한인지 효과가 관찰되었습니다. 이러한 결과는 측면 억제와 관련된 뇌 영역 인 우측 하 전두 이랑 (rIFG) 삼각형에서 더 큰 피질 두께로 보이는 성장 과정과 관련이 있습니다. 아마도 구조적 가소성의 과정을 통해 매개되는 이러한 효과는 훈련 작업을 수행하는 데 소요 된 시간에 따라 달라집니다. 결과는 훈련 시간과 선형 상관 관계에서 더 좋아졌습니다. 전반적으로, 게임 기반 디지털 훈련 프로그램은 노인의인지 능력을 향상시킬 수 있으며 주의력 훈련이 전두엽의 활동을 증가시킴으로써 중재된다는 다른 연구와 일치한다고 요약 할 수 있습니다. 다른 연구에서는 컴퓨터 교육이 노인 (65 세 이상)의 뇌를 훈련 할 수있는 가능한 수단이며 두뇌 훈련 프로그램이 건강한인지 노화를 촉진하는 데 도움이 될 수 있음을 보여줌으로써 이러한 결과를 뒷받침했습니다., (참조 53 참조). 어린 나이에 집중적 인 디지털 미디어 / 멀티 태스킹 사용 후 고통받는 주의력과 같은인지 능력을 보존하거나 증가시키기 위해 노인에서 향후 디지털 미디어를 사용할 수 있는지 여부를 조사하는 것은 흥미로울 것입니다.

중독 메커니즘과 디지털 미디어 사용

고전적인 물질 사용 장애 외에도 행동 중독은 중독성 행동으로 분류됩니다. WHO는 이제 인터넷 사용 장애 (IUD) 또는 인터넷 게임 장애 / 인터넷 중독 (IGD)을 국제 질병 분류 11 차 개정 (ICD-11) , 앞으로는 행동 중독으로 "스마트 폰 사용 장애"도 포함될 수 있습니다 (https://icd.who.int/browse11/lm/en). 중독은 도박과 같은 행동이나 물질을 찾아 사용하려는 강박으로 묘사되는 만성 재발 성 장애로 특징 지어집니다. 또한 특정 행동이나 약물 섭취를 제한하는 데있어 통제력 상실이 포함되며, 대부분 약물이나 행동을 얻을 수없는 상황에서 부정적인 감정 (예 : 불안, 과민성 또는 불쾌감)의 출현과 관련이 있습니다. 신경 학적으로 중독은 전두엽 및 전두엽 회로의 전반적인 네트워크 변화를 특징으로합니다. 이것들은 IGD / IUD 중독의 특징이기도합니다. 특히 청소년이 위험 할 수 있습니다. IGD와 관련된 기능적 및 구조적 뇌 변화에 대한 체계적이고 자세한 메타 분석은 Yao et al의 다음 리뷰를 참조하십시오. 및 D' Hondt et al.

일부 연구에서 뇌 해부학 적 변형과 SNS (소셜 네트워킹 사이트) 중독 사이의 상관 관계를 발견 한 것도 주목할 만합니다. 이는 특히 소셜 미디어와의 집중적 인 상호 작용이 중독성 행동과 관련된 뇌 영역의 회색 물질 변경과 관련 될 수 있음을 보여줍니다. 또한 다른 연구에서는 소셜 미디어의 강렬한 사용이 참조 32에서 검토 한 바와 같이 인간 뇌의 신경 구조에 중대한 영향을 미칠 수 있다고보고했습니다. 전반적으로 이러한 데이터의 의미는 신경 과학 및 심리학 연구가 온라인 중독 장애 또는 게임 및 소셜 네트워크 사용과 관련된 기타 부적응 행동에 대한 이해 및 예방.

전자 장치를 통한 신경 개선

지금까지 디지털 미디어에 대해 논의했지만 일반적으로 전자 장치를 사용하여 인간의 뇌를 직접 자극 할 수도 있습니다. 여기서 어려운 점은 인간의 뇌가 단순한 튜링 기계가 아니라는 것입니다. 그리고 그것이 사용하는 알고리즘은 덜 명확합니다. 이러한 이유로 우리의 뇌가 디지털 기술로 재 프로그래밍 될 수 있고 특정 뇌 영역에 대한 간단한 자극이인지 능력을 향상시킬 가능성은 낮습니다. 그러나 파킨슨 병, 우울증 또는 중독에 대한 치료 옵션으로서의 심부 뇌 자극은 다른 이야기입니다.- 또한, 소위 뇌 / 기계 인터페이스 (BMI)에 대한 연구는 운동 기능과 로봇 / 아바타 사지와 같은 인공 도구의 동화와 관련하여 뇌의 체성 감각 표현에 통합이 가능함을 보여주었습니다. 이것은 뉴런이 활동 의존적 시냅스 가소성의 과정을 통해 인공 장치를 나타내는 법을 배우기 때문에 부분적으로 작동합니다. 이것은 실제로 우리의 자아 감각이 외부 장치를 통합하기 위해 전자 기술에 의해 변경 될 수 있음을 보여줍니다. Nicolelis와 동료들은 최근 BMI 장치를 사용하도록 훈련 된 마비 된 환자의 신체 감각의 확장이 인공 아바타 신체의 움직임을 조종 할 수있게하여 임상 적으로 적절한 회복으로 이어질 수 있음을 보여주었습니다.

이것은 인간의 두뇌가 이진 논리 또는 디지털 장치의 알고리즘을 모방 할 수 있다는 것을 의미하지는 않지만 디지털 기계와 디지털 미디어가 우리의 정신 기술과 행동에 얼마나 큰 영향을 미칠 수 있는지를 강조합니다 (Carr에 의해 자세히 논의 됨). ). 이러한 영향은 온라인 클라우드 스토리지 및 검색 엔진이 인간의 메모리 성능에 미치는 영향으로도 강조됩니다. 패러다임의 예는 디지털 네이티브가 기억하도록 요청받은 사실이 온라인 클라우드 스토리지에 저장 될 것이라고 믿도록 만든 연구입니다. 이 가정 하에서, 그들은 fMRI와 같이 자신의 뇌 기억 기능 (주로 측두엽에서)에만 의존해야 할 것으로 예상되는 피험자보다 더 잘 수행되지 않았습니다.
분석 조명. 이 결과는 인터넷 클라우드 스토리지에 대한 간단한 정신 검색을 하청하고 우리 뇌의 메모리 시스템 대신 검색 엔진에 의존하면 암기 및 기억 능력이 감소 함을 시사합니다.
믿을 수있는 방식으로 사실.

인간의 웰빙과 멀티 태스킹

중독과 신경 증강은 디지털 미디어와 전자 장치의 특별한 효과입니다. 더 일반적인 것은 집중력, 집중력 및 작업 기억 능력에 대한 멀티 태스킹의 효과입니다. 지속적으로 들어오는 여러 정보 스트림을 처리하는 것은 확실히 우리 두뇌의 도전입니다. 일련의 실험은 만성적으로 무겁고 가벼운 MMT (미디어 멀티 태 스커) 간의 정보 처리 스타일에 체계적인 차이가 있는지 여부를 다루었습니다., 결과는 무거운 MMT가 메모리 시스템에서 관련없는 외부 자극 또는 표현으로 간주되는 간섭에 더 취약하다는 것을 나타냅니다. 이로 인해 무거운 MMT가 작업 전환 능력 테스트에서 성능이 나빠 졌다는 놀라운 결과가 나타났습니다. 아마도 관련없는 자극으로부터 간섭을 걸러내는 능력이 감소했기 때문일 것입니다. 이는 빠르게 성장하는 행동 추세 인 멀티 태스킹이 기본적인 정보 처리에 대한 뚜렷한 접근 방식과 관련되어 있음을 보여줍니다. Uncapher 외 강렬한 멀티미디어 사용의 결과를 다음과 같이 요약합니다.“미국 청소년은 다른 어떤 깨어있는 활동보다 미디어에 더 많은 시간을 보냅니다. 하루 평균 7.5 시간. 평균적으로이 시간의 29 %는 여러 미디어 스트림을 동시에 저글링하는 데 소비됩니다 (예 : 미디어 멀티 태스킹). 많은 수의 MMT가 아직 뇌가 발달하고있는 어린이와 젊은 성인이라는 점을 감안할 때 MMT의 신경인지 프로필을 이해하는 것이 절실합니다.”

한편, 21 세기 환경에서 효과적인 학습을 위해 어떤 정보 처리가 필요한지 이해하는 것은 분명히 중요합니다. st 세기. 증가하는 증거는 무거운 디지털 MMT가 더 낮은 기억 기능, 증가 된 충동 성, 덜 공감, 더 많은 양의 불안을 보여줍니다. 신경 학적 측면에서, 그들은 전방 대상 피질의 부피 감소를 보여줍니다. 또한 현재 데이터에 따르면 디지털 미디어를 사용하는 동안 서로 다른 작업 (멀티 태스킹) 사이를 빠르게 전환하면 학업 성과에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 인과 관계의 방향이 명확하지 않기 때문에 미디어 멀티 태스킹 행동은 전두엽 활동이 감소하고 시작하는주의 시간이 짧은 사람들에게 더 두드러 질 수 있기 때문에 이러한 결과를 해석 할 때주의해야합니다. 여기에서는 종단 연구가 필요합니다. 온라인 소셜 미디어가 우리의 자연스러운 사회적 기술에 미치는 전반적인 영향 (공감에서 다른 사람의 마음 이론에 이르기까지)은 디지털 미디어가 사회적 신호의 사고 및 감각 처리에 영향을 미치는 방식과 정도를 경험할 수있는 또 다른 영역입니다. 많은 연구 중 Turkle이 여기에 강조 표시되어야합니다. Turkle은 소셜 미디어 및 기타 가상 환경을 많이 사용하는 청소년 또는 성인과의 인터뷰를 사용했습니다. 이 연구의 결과 중 하나는 소셜 미디어와 가상 현실 환경을 극도로 사용하면 불안의 위험이 증가하고 실제 사회적 상호 작용이 줄어들고 사회적 기술과 인간 공감이 부족하며 고독을 처리하는 데 어려움이 생길 수 있다는 것입니다. 또한 인터뷰에 응한 사람들은 인터넷 사용 및 디지털 소셜 미디어 중독과 관련된 증상을보고했습니다. 수백 또는 수천 명의 사람들과 "항상 연결"되는 이러한 정신적 루틴은 우리가 밀접하게 의사 소통 할 수있는 사람들의 수를 극적으로 확장함으로써 사회적 상호 작용과 관련된 우리의 뇌 영역에 부담을 줄 수 있습니다. 진화 적 제약은 약 150 명의 그룹 크기 제한 일 수 있습니다. 이것이 침팬지가 50 명의 개체와 정기적으로 상호 작용하는 것과 같이 대뇌 피질의 양이 증가하는 이유 일 수 있지만, 우리 뇌가 달성 할 수있는 한계 일 수도 있습니다. 이러한 진화 적 제약과는 달리, 우리는 소셜 미디어로 인해 신경 생물학적 한계를 훨씬 초과하는 사람들과 어느 정도 지속적으로 접촉하고 있습니다. 이 피질 과다의 ​​결과는 무엇입니까? 주의력, 인지력, 심지어 기억력에 대한 불안과 결핍? 아니면 적응할 수 있습니까? 지금까지 답변보다 질문이 더 많습니다.

결론

뇌는 우리가 사용하는 방식에 영향을받습니다. 집중적 인 디지털 미디어 사용이 신경 가소성 과정으로 인해 인간의 두뇌를 변화시킬 것이라고 기대하는 것은 거의 불가능합니다. 그러나 이러한 새로운 기술이 어떻게 사회적 맥락에서 인간의인지 (언어 능력, IQ, 작업 기억 능력)와 정서적 처리를 변화시킬 것인지는 명확하지 않습니다. 한 가지 한계는 지금까지 많은 연구에서 인간이 온라인 상태에서 무엇을하고 있는지, 무엇을보고 있는지, 화면 시간 동안 어떤 유형의인지 상호 작용이 필요한지 고려하지 않았다는 것입니다. 분명한 것은 디지털 미디어가 인간의 심리적 웰빙과인지 능력에 영향을 미친다는 것입니다. 이것은 전체 화면 시간과 사람들이 디지털 환경에서 실제로 무엇을하는지에 달려 있습니다. 지난 250 년 동안 디지털 미디어 사용의 영향을 설명하기 위해 XNUMX 개 이상의 연구가 발표되었습니다. 이 설문 조사의 대부분은 사람들이 온라인에서 경험 한 매우 다른 활동을 대부분 고려하지 않은자가보고 설문지를 사용했습니다. 그러나 사용 패턴과 온라인에서 보내는 총 시간은 개인의 건강과 행동에 다른 영향을 미칩니다. 연구자들은 디지털 미디어 사용에 대한보다 상세한 다차원지도가 필요합니다. 즉, 사람들이 온라인 상태이거나 디지털 화면을 볼 때 수행하는 작업을보다 정확하게 측정하는 것이 바람직합니다. 전반적으로 현재 상황은 대부분의 경우 인과 관계와 순수 상관 관계를 구분할 수 없습니다. 중요한 연구가 시작되었습니다., 그리고 청소년 뇌인지 발달 연구 (ABCD 연구)를 언급해야합니다. 이것은 국립 보건원 (NIH)에 의해 조직되었으며 뇌 및인지 발달에 영향을 미치는 환경, 사회, 유전 및 기타 생물학적 요인의 영향을 탐구하는 것을 목표로합니다. ABCD 연구는 미국 전역에서 10 ~ 000 세의 건강한 어린이 9 명을 모집하여 조기 성인이 될 때까지 추적합니다. 자세한 내용은 웹 사이트 https://abcdstudy.org/를 참조하십시오. 이 연구에는 뇌 발달을 시각화하기위한 고급 뇌 영상이 포함됩니다. 자연과 양육이 상호 작용하는 방식과 이것이 육체적 또는 정신적 건강,인지 능력 및 교육적 성공과 같은 발달 결과와 어떻게 관련되는지를 설명합니다. 연구의 규모와 범위를 통해 과학자들은 개별 발달 궤적 (예 : 뇌,인지, 정서 및 학업)과 디지털 미디어 사용이 발달하는 뇌에 ​​미칠 영향과 같이 이들에 영향을 미칠 수있는 요인을 식별 할 수 있습니다.

결정해야 할 것은 모든 사용자가 지식 배포자가되는 빈도의 증가가 탄탄한 지식을 습득하는 데 큰 위협이 될 수 있는지 여부와 각자 자신의 생각을 개발하고 창의력을 발휘해야하는 필요성에 대한 것입니다. 아니면 이러한 새로운 기술이 지금까지 상상조차 할 수없는 새로운 지식의 경계를 탐험 할 수 있도록 더욱 정교한인지 및 상상력에 대한 완벽한 다리를 구축할까요? 인간이 읽기를 시작했을 때처럼 완전히 다른 뇌 회로 배열을 개발할 수 있을까요? 종합하면 디지털 미디어가 인간의 웰빙에 미칠 수있는 영향을 판단하고 평가하기 위해 여전히 많은 연구가 필요하더라도 신경 과학은 단순한 상관 관계와 인과 관계를 구별하는 데 엄청난 도움이 될 수 있습니다.

감사의

저자는 잠재적 인 이해 상충을 선언하지 않습니다. 원고에 대한 비판적 의견을 주신 Marta Zagrebelsky 박사에게 감사드립니다.