Wpływ rewolucji cyfrowej na mózg i zachowanie człowieka: na czym stoimy? (2020)

Abstrakcyjny

Wprowadzenie

Sto jedenaście lat temu EM Forster opublikował opowiadanie (The Machine Stops, 1909, Przegląd Oxford and Cambridge ) o futurystycznym scenariuszu, w którym tajemnicza maszyna kontroluje wszystko, od dostaw żywności po technologie informacyjne. W sytuacji, która przywołuje dzisiejsze wydarzenia w Internecie i mediach cyfrowych, w tej dystopii, wszelka komunikacja jest zdalna i nie odbywają się już spotkania twarzą w twarz. Maszyna kontroluje sposób myślenia, ponieważ uzależnia od niej wszystkich. W opowiadaniu, gdy maszyna przestaje działać, społeczeństwo upada.

Historia ta rodzi wiele pytań, wciąż aktualnych, dotyczących wpływu mediów cyfrowych i związanych z nimi technologii na nasz mózg. To wydanie Dialogi w neurologii klinicznej bada w wieloaspektowy sposób, w jaki sposób, za pomocą jakich środków i z jakimi możliwymi skutkami korzystanie z mediów cyfrowych wpływa na funkcjonowanie mózgu – na dobre, złe i brzydkie strony ludzkiej egzystencji.

Ogólnie rzecz biorąc, korzystanie z mediów cyfrowych, od gier online po korzystanie ze smartfonów/tabletów i Internetu, zrewolucjonizowało społeczeństwa na całym świecie. W samej Wielkiej Brytanii, według danych zebranych przez agencję regulacyjną ds. komunikacji (Ofcom), 95% osób w wieku od 16 do 24 lat posiada smartfon i sprawdza go średnio co 12 minut. Szacunki wskazują, że 20% wszystkich dorosłych spędza w Internecie ponad 40 godzin tygodniowo. Nie ma wątpliwości, że media cyfrowe, a przede wszystkim Internet, stają się ważnymi aspektami naszego współczesnego życia. Jak wynika z danych opublikowanych 4.57 grudnia 31 roku na stronie https://web.archive.org/web/2019/https://www.internetworldstats.com/stats.htm, prawie 20220414030413 miliarda ludzi na całym świecie ma dostęp do Internetu. Szybkość zmian jest zdumiewająca, a w ciągu ostatniej dekady nastąpił wykładniczy wzrost. Jak i przy jakich możliwych kosztach i/lub korzyściach nasz mózg i umysł mogą się przystosować?

Rzeczywiście rosną obawy dotyczące wpływu korzystania z mediów cyfrowych na funkcjonowanie i strukturę mózgu, a także zdrowie fizyczne i psychiczne, edukację, interakcje społeczne i politykę. W 2019 roku Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) opublikowała rygorystyczne wytyczne dotyczące czasu spędzanego przez dzieci przed ekranem. I ogłosił ustawę (Assembly Bill 272), która pozwala szkołom ograniczać korzystanie ze smartfonów. Działania te podjęto po opublikowaniu wyników wskazujących, że intensywne korzystanie z mediów cyfrowych powoduje zmniejszenie pojemności pamięci roboczej^1-3 ; w problemach psychicznych, od depresji po stany lękowe i zaburzenia snu^4,5 ; oraz w wpływaniu na poziom zrozumienia tekstu podczas czytania na ekranach.^6,7 Ten ostatni przypadek jest dość zaskakującym przykładem pokazującym, że czytanie skomplikowanych historii lub powiązanych ze sobą faktów w drukowanej książce pozwala lepiej zapamiętać historię, szczegóły i powiązania między faktami, niż czytanie tego samego tekstu na ekranie.^7-9 Powód tych zdumiewających wyników, biorąc pod uwagę, że słowa na ekranie diodowym (LED) i w drukowanej książce są takie same, wydaje się być powiązany ze sposobem, w jaki wykorzystujemy skojarzenia faktów z sygnałami przestrzennymi i innymi wskazówkami sensorycznymi: lokalizacja na strona w książce czytamy coś dodatkowo, na przykład fakt, że każda książka pachnie inaczej, wydaje się poprawiać zapamiętywanie.⁹ Ponadto językoznawczyni Naomi Baron, cytowana w artykule Makina:¹⁰ twierdzi, że nawyki czytelnicze różnią się w taki sposób, że środowiska cyfrowe prowadzą do powierzchownego zaangażowania w analizę tekstu. Prawdopodobnie zależy to od faktu, że większość użytkowników mediów cyfrowych patrzy i wykonuje wiele zadań od jednego elementu do drugiego – jest to nawyk, który może skrócić czas koncentracji i przyczynić się do tego, że diagnoza zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) jest częstsza niż wcześniej. 10 lat temu.¹ Czy to tylko korelacja, czy też wskazuje, że wielozadaniowość przy użyciu mediów cyfrowych przyczynia się, a nawet powoduje, większą częstość występowania ADHD? Dwa argumenty potwierdzają hipotezę, że intensywne korzystanie z mediów cyfrowych jest powiązane z zaburzeniami pamięci roboczej: samo oglądanie smartfona (nawet jego nieużywanie) zmniejsza pojemność pamięci roboczej i prowadzi do obniżonej wydajności w zadaniach poznawczych, ponieważ część pamięci roboczej zasoby pamięci są zajęte, ignorując telefon.¹¹ Ponadto im częściej ludzie korzystają ze smartfonów w trybie wielozadaniowości (szybkie przełączanie się między różnymi zajęciami umysłu), tym łatwiej reagują na rozproszenie i w rzeczywistości osiągają słabsze wyniki w egzaminach ze zmianą zadań niż użytkownicy, którzy rzadko próbują wykonywać wiele zadań jednocześnie.¹¹ Wyniki zostały zakwestionowane (patrz ref. 10), a ta rozbieżność w wynikach może być związana z faktem, że media cyfrowe same w sobie nie są ani dobre, ani złe dla naszych umysłów; jest to raczej sposób, w jaki korzystamy z mediów cyfrowych. Do czego używamy smartfonów lub innych mediów cyfrowych i jak często analizujemy ważne parametry, to kwestia często ignorowana w tej dyskusji.

Plastyczność mózgu związana z korzystaniem z mediów cyfrowych

Najprostszym i najprostszym podejściem do wyjaśnienia, czy korzystanie z mediów cyfrowych ma głęboki wpływ na ludzki mózg, jest zbadanie, czy używanie opuszków palców na ekranach dotykowych zmienia aktywność korową w korze ruchowej lub somatosensorycznej. Gindrat i in^12,13 zastosował to podejście. Wiadomo już było, że przestrzeń korowa przypisana receptorom dotykowym na opuszkach palców zależy od tego, jak często ręka jest używana.¹⁴ Na przykład gracze na instrumentach smyczkowych mają więcej neuronów korowych w korze somatosensorycznej przypisanych do palców, których używają podczas gry na instrumencie.¹⁵ Ta tak zwana „korowa plastyczność reprezentacji zmysłowej” nie ogranicza się do muzyków; na przykład występuje również w przypadku często powtarzanych ruchów chwytania.¹⁶ Ponieważ podczas korzystania ze smartfonów z ekranem dotykowym występują powtarzające się ruchy palców, Gindrat i in^12,13 wykorzystali elektroencefalografię (EEG) do pomiaru potencjałów korowych wynikających z dotykania czubków kciuka, środkowego lub palca wskazującego użytkowników telefonów z ekranem dotykowym i osób z grupy kontrolnej, które korzystały wyłącznie z telefonów komórkowych nieczułych na dotyk. Rzeczywiście, wyniki były niezwykłe, ponieważ tylko użytkownicy ekranów dotykowych wykazali wzrost potencjałów korowych kciuka, a także palców wskazujących. Odpowiedzi te były statystycznie wysoce istotnie skorelowane z intensywnością używania. W przypadku kciuka wielkość reprezentacji korowej była skorelowana nawet z codziennymi wahaniami w korzystaniu z ekranu dotykowego. Wyniki te wyraźnie pokazują, że powtarzalne używanie ekranów dotykowych może zmienić kształt przetwarzania somatosensorycznego w opuszkach palców, a także wskazują, że taka reprezentacja w kciuku może zmieniać się w krótkim czasie (dniach), w zależności od użytkowania.

Podsumowując, pokazuje to, że intensywne korzystanie z ekranu dotykowego może zreorganizować korę somatosensoryczną. Można zatem stwierdzić, że przetwarzanie korowe podlega ciągłemu kształtowaniu poprzez korzystanie z mediów cyfrowych. To, czego nie zbadano, ale należy zbadać w przyszłości, to to, czy taka ekspansja reprezentacji korowej w opuszkach palców i kciuku nastąpiła kosztem innych umiejętności koordynacji ruchowej. Ta reakcja ma ogromne znaczenie, biorąc pod uwagę, że zdolności motoryczne są odwrotnie skorelowane z czasem spędzonym przed ekranem, albo z powodu rywalizacji między przestrzenią korową a programami motorycznymi, albo z powodu ogólnego braku ćwiczeń (np. patrz ref. 17).

Wpływ na rozwijający się mózg

Wpływ na zdolności motoryczne to jeden z aspektów, który należy wziąć pod uwagę w przypadku korzystania z mediów cyfrowych, inne aspekty to wpływ na język, funkcje poznawcze i percepcję obiektów wizualnych w rozwijającym się mózgu. W tym względzie niezwykłe jest to, że Gomez i in¹⁸ pokazało, że na szczegóły rozwoju układu wzrokowego może wpływać zawartość mediów cyfrowych. Aby to zbadać, wykorzystano funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) do skanowania mózgu dorosłych osób, które w dzieciństwie intensywnie grały w grę Pokémon. Wiadomo było już, że rozpoznawanie obiektów i twarzy odbywa się w wyższych obszarach widzenia brzusznego strumienia wzrokowego, głównie w brzusznym płacie skroniowym.¹⁹ Typowe figurki Pokémonów są mieszanką humanizowanych postaci przypominających zwierzęta i są unikalnym typem obiektów, które w przeciwnym razie nie byłyby widoczne w środowisku ludzkim. Tylko dorośli, którzy mieli intensywne doświadczenia z Pokémonami w dzieciństwie, wykazali wyraźną rozproszoną reakcję korową na figurki Pokémonów w brzusznym płacie skroniowym, w pobliżu obszarów rozpoznawania twarzy. Dane te – jako dowód – wskazują, że wykorzystanie mediów cyfrowych może prowadzić do unikalnej, funkcjonalnej i długotrwałej reprezentacji cyfrowych postaci i obiektów nawet kilkadziesiąt lat później. Co zaskakujące, wszyscy gracze Pokémon wykazali tę samą funkcjonalną topografię

w brzusznym strumieniu wzroku dla figurek Pokémonów. Ponadto w tym przypadku nie jest jasne, czy dane te po prostu pokazują ogromną plastyczność mózgu w zakresie dodawania nowych reprezentacji nowych klas obiektów do wyższych obszarów widzenia, czy też reprezentacja obiektów wynikająca z intensywnego korzystania z mediów cyfrowych może mieć negatywne konsekwencje dla rozpoznawania i przetwarzania twarzy w wyniku rywalizacji o przestrzeń korową. W tym względzie warto zauważyć, że w badaniach empatii u młodych dorosłych odnotowano korelację między czasem spędzonym z mediami cyfrowymi a niższą empatią poznawczą w stosunku do innych ludzi.^20,21 Nie jest obecnie jasne, czy wynika to z braku wglądu w to, co inni mogą pomyśleć (teoria umysłu), czy też z problemów z rozpoznawaniem twarzy lub braku kontaktu z rówieśnikami (z powodu nadmiernego czasu spędzanego w Internecie). Należy podkreślić, że w niektórych badaniach nie stwierdzono korelacji między czasem spędzonym w Internecie a empatią (przeglądy można znaleźć w ref. 22 i 23).

Kolejnym obszarem zainteresowań jest to, czy na rozwój procesów związanych z językiem (semantyka i gramatyka) wpływa w jakikolwiek sposób intensywne korzystanie z mediów cyfrowych. Pod tym względem niepokojące jest to, że wczesne, intensywne korzystanie z ekranu przez przedszkolaki może mieć dramatyczny wpływ na sieci językowe, jak pokazuje wyrafinowany tensor dyfuzji MRI^24,25 (Rysunek 1). Metoda ta umożliwia ocenę integralności istoty białej w mózgu. Dodatkowo zbadano zadania poznawcze u dzieci w wieku przedszkolnym. Pomiar ten mierzono w ustandaryzowany sposób, stosując 15-elementowe narzędzie do badań przesiewowych dla obserwatorów (ScreenQ), które odzwierciedla zalecenia Amerykańskiej Akademii Pediatrii (AAP) dotyczące mediów opartych na ekranach. Wyniki ScreenQ następnie korelowano statystycznie z pomiarem MRI tensora dyfuzji i wynikami testów poznawczych, kontrolując wiek, płeć i dochód gospodarstwa domowego. Ogólnie rzecz biorąc, zaobserwowano wyraźną korelację pomiędzy intensywnym korzystaniem z mediów cyfrowych we wczesnym dzieciństwie a gorszą integralnością mikrostrukturalną dróg istoty białej, zwłaszcza między obszarami Broca i Wernicke w mózgu ( Rysunek 1 ). Jak omówiono w: Grossee i in., rozumienie i zdolności językowe są silnie skorelowane z rozwojem tych włókien.²⁶ oraz Skeide i Friederici.²⁷ Ponadto zaobserwowano niższe funkcje wykonawcze i niższe umiejętności czytania i pisania, nawet przy dopasowaniu wieku i średniego dochodu gospodarstwa domowego. Ponadto korzystanie z mediów cyfrowych korelowało ze znacznie niższymi wynikami w miarach behawioralnych w zakresie funkcji wykonawczych. Autorzy podsumowują²⁵ : „Biorąc pod uwagę, że korzystanie z mediów ekranowych jest wszechobecne i coraz częstsze wśród dzieci w domu, placówkach opieki nad dziećmi i szkołach, odkrycia te sugerują potrzebę dalszych badań w celu określenia konsekwencji dla rozwijającego się mózgu, szczególnie na etapach dynamicznego wzrostu mózgu we wczesnych latach dzieciństwo." Badanie to wskazuje, że umiejętność czytania może zostać pogorszona, jeśli włókna między obszarami językowymi nie zostaną w pełni rozwinięte. Biorąc pod uwagę, że umiejętność czytania u dzieci jest doskonałym prognostykiem sukcesu szkolnego, korzystne byłoby również zbadanie, czy wyniki ScreenQ korelują z sukcesami w szkole lub z tym, jak tradycyjne czytanie w książkach wypada w porównaniu z czytaniem na ekranach, w e-bookach i na stronach internetowych .

Oprócz rozwoju obszarów językowych, wraz z wykorzystaniem mediów elektronicznych mogą zmienić się także nawyki czytelnicze. Zmiana ta może mieć konsekwencje dla nowych czytelników i osób z trudnościami w czytaniu. Rzeczywiście, ostatnio badano tę kwestię.²⁸ W tym przypadku wykorzystano fMRI, gdy dzieci wysłuchały trzech podobnych historii w formacie audio, ilustrowanym lub animowanym, po czym przeprowadzono test przypominania sobie faktów. Porównano łączność funkcjonalną wewnątrz i pomiędzy sieciami w różnych formatach obejmujących: percepcję wzrokową, obrazy wizualne, język, sieć w trybie domyślnym (DMN) i powiązanie móżdżkowe. Dla ilustracji w odniesieniu do dźwięku, łączność funkcjonalna została zmniejszona w sieci językowej i zwiększona między sieciami wzrokowymi, DMN i móżdżkowymi, co sugeruje mniejsze obciążenie sieci językowej zapewnianej przez obrazy i obrazy wizualne. Łączność między sieciami została zmniejszona dla wszystkich sieci w przypadku animacji w porównaniu z innymi formatami, zwłaszcza ilustracjami, co sugeruje tendencję w stronę percepcji wizualnej kosztem integracji sieci. Odkrycia te sugerują istotne różnice w funkcjonalnej łączności sieciowej mózgu w przypadku animowanych i bardziej tradycyjnych formatów opowieści u dzieci w wieku przedszkolnym, co wzmacnia atrakcyjność ilustrowanych książeczek z baśniami w tym wieku, ponieważ zapewniają skuteczne rusztowanie dla języka. Ponadto na głębokie czytanie mogą wpływać media cyfrowe.²⁹ Ta zmiana w sposobie czytania może zagrozić rozwojowi umiejętności głębokiego czytania u młodych dorosłych.

Szczególnie ważnym okresem dla rozwoju mózgu jest okres dojrzewania, w którym obszary mózgu odpowiedzialne za aspekty emocjonalne i społeczne ulegają intensywnym zmianom. Media społecznościowe mogą mieć głęboki wpływ na mózg nastolatka, ponieważ pozwalają mu na interakcję z wieloma rówieśnikami na raz, bez bezpośredniego spotkania z nimi. I rzeczywiście, opublikowane dane wskazują na inny sposób przetwarzania emocji u młodzieży, który jest silnie skorelowany z intensywnością korzystania z mediów społecznościowych. Wykazano to w objętości istoty szarej ciała migdałowatego, które przetwarza emocje ( Rysunek 2 ).^30,31 Sugeruje to ważną zależność między rzeczywistymi doświadczeniami społecznymi w internetowych sieciach społecznościowych a rozwojem mózgu.³² Pierwszeństwo emocji, konformizm rówieśniczy czy wrażliwość na akceptację mogą szczególnie sprawić, że nastolatki będą podatne na fałszywe lub szokujące wiadomości, a także nieprawdopodobne oczekiwania wobec siebie lub podatne na regulację emocji w wyniku niekorzystnego korzystania z mediów cyfrowych.³³ Brakuje tu badań podłużnych mających na celu wyjaśnienie, czy mózg nastolatka kształtuje się inaczej w zależności od rozmiaru sieci społecznościowej online, a nie od bezpośrednich interakcji osobistych.

Na marginesie, dowody na to, że brutalne gry rzeczywiście mają głęboki wpływ na ludzkie zachowanie, są lepiej zdefiniowane.³⁴ Metaanaliza aktualnych artykułów pokazuje, że narażenie na brutalne gry wideo jest wysoce istotnym czynnikiem ryzyka wzmożonych zachowań agresywnych oraz zmniejszenia empatii i obniżenia poziomu zachowań prospołecznych.³⁴

Plastyczność synaptyczna

Zasadniczo opisane powyżej badanie potwierdza pogląd o wysokiej plastyczności mózgu wywołanej intensywnym korzystaniem z mediów cyfrowych. W szczegółach zaobserwowane efekty są niesamowite, ale ogólnie rzecz biorąc, wykazano wcześniej, że mózg zmienia swoje funkcjonalne i strukturalne połączenia w miarę użytkowania, innymi słowy, z powodu uczenia się, nawyków i doświadczenia.^35,36 Aby ocenić ten wpływ na jakość ludzkiego poznania i zdrowie, należy raczej zadać pytanie, czy nasze mózgi – poprzez intensywne korzystanie z mediów cyfrowych – pracują w określonym trybie poznawczym, być może kosztem innych, ważnych. W wielu badaniach neuroobrazowych z udziałem ludzi wykazano wpływ potencjału mózgu na dostosowanie jego połączeń funkcjonalnych i strukturalnych³⁷ ; przegląd można znaleźć w ref. 38. Inne badania, w tym jedno przeprowadzone przez Maguire’a³⁹ w londyńskich taksówkach i studia u pianistów (jak wspomniano powyżej)¹⁴ i żonglerzy⁴⁰ pokazują, że intensywne używanie może stymulować wzrost nowych połączeń synaptycznych („wykorzystaj”), jednocześnie eliminując neuronalne połączenia synaptyczne, które są rzadziej używane („strać”).^41,42

Na poziomie komórkowym zjawisko to nazwano plastycznością synaptyczną, co zostało omówione przez Korte i Schmitz.³⁵ Obecnie powszechnie przyjmuje się, że neurony w ludzkiej korze i hipokampie, a także w obszarach podkorowych, są wysoce plastyczne, co oznacza, że ​​zmiany we wzorcach aktywności neuronów, na przykład generowane przez intensywny trening, zmieniają funkcję synaptyczną, a także strukturę synaptyczną. Zależna od aktywności plastyczność synaptyczna zmienia skuteczność transmisji synaptycznej (plastyczność funkcjonalna) oraz modyfikuje strukturę i liczbę połączeń synaptycznych (plastyczność strukturalna).^35,43,44 Plastyczność synaptyczna tworzy podstawę do dostosowywania mózgu po urodzeniu w odpowiedzi na doświadczenie i jest komórkową implementacją procesów uczenia się i pamięci, jak zasugerował w 1949 roku Donald O. Hebb. Zaproponował, że zmiany w aktywności neuronów wynikające z użytkowania, treningu, nawyków lub uczenia się są przechowywane w zespołach neuronów, a nie w pojedynczych komórkach nerwowych.⁴¹ W ten sposób plastyczność zachodzi na poziomie sieci poprzez zmianę synaps między neuronami i dlatego nazywa się ją plastycznością synaptyczną zależną od aktywności. Postulat Hebba zawiera również ważną regułę, przewidującą, że siła synaptyczna zmienia się, gdy neurony przed- i postsynaptyczne wykazują zbieżną aktywność (asocjatywność), co zmienia charakterystykę wejścia/wyjścia zespołów neuronowych. Tylko wtedy, gdy zostaną ponownie aktywowane razem, można je zapamiętać. Ważne jest, aby wzmocniona została odpowiedź synaptyczna na określoną aktywność mózgu o określonej intensywności; dalsze szczegóły można znaleźć w artykule Magee i Grienberger.⁴⁵ Oznacza to, że wszelka regularna aktywność człowieka – łącznie z korzystaniem z mediów cyfrowych, sieci społecznościowych czy po prostu Internetu – będzie wywierać wpływ na mózg, niezależnie od tego, czy będzie to dobra, zła czy brzydka strona funkcji poznawczych człowieka. zależy od samej czynności, czy też następuje kosztem innych czynności. W związku z tym, łącząc tryb wielozadaniowości z komórkową plastycznością synaptyczną, Sajikumar i in⁴⁶ wykazało, że aktywacja trzech bodźców oddziałujących na tę samą populację neuronów w wąskim oknie czasowym (jak ma to miejsce w przypadku ludzi próbujących wykonywać wiele zadań jednocześnie) prowadzi do arbitralnego wzmocnienia bodźców, niekoniecznie najsilniejszego. Oznacza to, że przechowywanie istotnych faktów może zostać zagrożone, jeśli sygnał wejściowy sieci neuronowej w określonym obszarze mózgu przekroczy limit mocy obliczeniowej.

Wpływ mediów cyfrowych na starzejący się mózg

Skutki i możliwe negatywne lub pozytywne aspekty korzystania z mediów cyfrowych, kultury i interakcji mogą zależeć nie tylko od całkowitego czasu konsumpcji i powiązanej domeny poznawczej; może to też zależeć od wieku. Zatem, jak podają Hutton i in., negatywny wpływ na przedszkolaki²⁵ mogą się znacznie różnić od obserwowanych w przypadku stosowania u dorosłych (jak uzależnienie) lub od skutków obserwowanych u osób starszych. Dlatego trening starszego mózgu za pomocą mediów cyfrowych może mieć inne konsekwencje niż czas spędzony przed ekranem w przypadku przedszkolaków lub trwałe odwrócenie uwagi u dorosłych.

Starzenie się jest uwarunkowane nie tylko genetycznie, ale także zależy od stylu życia oraz sposobu wykorzystania i treningu mózgu. na przykład zob. ref. 47. Jedna udana próba z wykorzystaniem mediów cyfrowych zaowocowała zwiększeniem zakresu uwagi u osób starszych poprzez hamowanie reakcji treningowych za pomocą gier komputerowych.⁴⁸ Tutaj trening odbywał się na tablecie przez zaledwie 2 miesiące i zaobserwowano znaczący wpływ poznawczy na hamowanie boczne w porównaniu z grupą kontrolną. Wyniki te korelują z procesami wzrostu, postrzeganymi jako większa grubość kory mózgowej w prawym dolnym zakręcie czołowym (rIFG) triangularis, obszarze mózgu związanym z hamowaniem bocznym.⁴⁹ Efekty te, prawdopodobnie za pośrednictwem procesów plastyczności strukturalnej, zależą od czasu poświęconego na wykonanie zadania treningowego: wyniki stawały się lepsze w korelacji liniowej z czasem treningu. Ogólnie można podsumować, że cyfrowe programy szkoleniowe oparte na grach mogą wspierać funkcje poznawcze u osób starszych, co jest zgodne z innymi badaniami pokazującymi, że w treningu uwagi pośredniczy zwiększenie aktywności płata czołowego.⁵⁰ Inne badania potwierdziły te wyniki, pokazując, że trening komputerowy jest możliwym sposobem treningu mózgu u osób starszych (> 65 lat), a programy treningu mózgu mogą pomóc w promowaniu zdrowego starzenia się poznawczego^51,52 (patrz także ref. 53). Ekscytujące będzie zbadanie, czy w przyszłości media cyfrowe będą mogły być wykorzystywane u osób starszych w celu zachowania lub nawet zwiększenia zdolności poznawczych, takich jak uwaga, które ucierpią w wyniku intensywnego korzystania z mediów cyfrowych/wielozadaniowości w młodszym wieku.

Mechanizm uzależnienia i korzystania z mediów cyfrowych

Oprócz klasycznych zaburzeń związanych z używaniem substancji, uzależnienia behawioralne są również klasyfikowane jako zachowania uzależniające.⁵⁴ WHO uwzględnia obecnie zaburzenia korzystania z Internetu (IUD) lub zaburzenia związane z grami internetowymi/uzależnienie od Internetu (IGD). Wersja 11 Międzynarodowej Klasyfikacji Chorób (ICD-11) , które w przyszłości może obejmować również „zaburzenia używania smartfonów” jako uzależnienie behawioralne (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Uzależnienie charakteryzuje się chronicznym, nawracającym zaburzeniem, objawiającym się przymusem poszukiwania i używania substancji lub zachowania, takiego jak hazard. Ponadto obejmuje utratę kontroli w ograniczaniu pewnych zachowań lub spożycia narkotyków i najczęściej wiąże się z pojawieniem się negatywnych emocji (np. Niepokoju, drażliwości lub dysforii) w sytuacjach, gdy narkotyk lub zachowanie jest nieosiągalne. Z neurologicznego punktu widzenia uzależnienie charakteryzuje się ogólnymi zmianami sieciowymi w obwodach czołowo-prążkowiowym i czołowo-zakrętowym. Są to również cechy charakterystyczne uzależnienia od IGD/IUD.⁵⁴ Szczególnie młodzież może być zagrożona.⁵⁵ Systematyczną i bardziej szczegółową metaanalizę funkcjonalnych i strukturalnych zmian w mózgu związanych z IGD można znaleźć w następujących recenzjach Yao i in.⁵⁶ oraz D'Hondt i in.⁵⁷

Warto również zauważyć, że niektóre badania wykazały korelację między zmianami anatomii mózgu a uzależnieniem od serwisów społecznościowych (SNS).⁵⁸ W szczególności pokazuje, że intensywne interakcje z mediami społecznościowymi mogą być skorelowane ze zmianami w istocie szarej obszarów mózgu zaangażowanych w zachowania uzależniające. Również inne badania wykazały, że intensywne korzystanie z mediów społecznościowych może mieć głęboki wpływ na struktury neuronalne w ludzkim mózgu, jak omówiono w ref. 32. Ogólnie rzecz biorąc, implikacje tych danych są takie, że badania z zakresu neuronauki i psychologii powinny zwrócić większą uwagę na zrozumienie i zapobieganie uzależnieniom internetowym lub innym zachowaniom nieprzystosowawczym związanym z grami i korzystaniem z sieci społecznościowych.

Neurowzmacnianie urządzeniami elektronicznymi

Do tej pory omawialiśmy media cyfrowe, ale ogólnie rzecz biorąc, do bezpośredniej stymulacji ludzkiego mózgu można również używać urządzeń elektronicznych. Trudność polega na tym, że ludzki mózg nie jest prostą maszyną Turinga,⁵⁹ a algorytm, którego używa, jest mniej jasny. Z tego powodu jest mało prawdopodobne, aby nasze mózgi mogły zostać przeprogramowane za pomocą technologii cyfrowych i aby prosta stymulacja pewnych obszarów mózgu zwiększyła zdolności poznawcze. Jednak stymulacja głębokiego mózgu jako opcja leczenia choroby Parkinsona, depresji lub uzależnienia to inna historia.^60-62 Dodatkowo badania nad tzw. interfejsami mózg/maszyna (BMI) wykazały, że w odniesieniu do funkcji motorycznych i asymilacji sztucznych narzędzi, np. kończyn robotów/awatarów, możliwe jest włączenie się w somatosensoryczną reprezentację mózgu.⁶³ Działa to częściowo dlatego, że neurony uczą się reprezentować sztuczne urządzenia poprzez procesy plastyczności synaptycznej zależnej od aktywności.⁶³ To pokazuje, że rzeczywiście nasze poczucie siebie można zmienić za pomocą technologii elektronicznych, włączając urządzenia zewnętrzne. Nicolelis i współpracownicy wykazali niedawno, że takie rozszerzenie poczucia ciała u sparaliżowanych pacjentów przeszkolonych w zakresie korzystania z urządzeń BMI mogłoby pozwolić im na sterowanie ruchami sztucznych ciał awatarów, prowadząc do klinicznie istotnego powrotu do zdrowia.⁶⁴

Nie oznacza to, że ludzki mózg może naśladować logikę binarną lub nawet algorytmizm urządzeń cyfrowych, ale podkreśla, jak maszyny cyfrowe i media cyfrowe mogą mieć ogromny wpływ na nasze umiejętności umysłowe i zachowanie (omówione szczegółowo przez Carra⁶⁵ ). Wpływ ten podkreśla również wpływ przechowywania danych w chmurze i wyszukiwarek online na wydajność pamięci ludzkiej. Paradygmatycznym przykładem jest badanie, w którym wmówiono cyfrowym tubylcom, że fakty, o których zapamiętanie zostali poproszeni, będą przechowywane w chmurze internetowej.⁶⁶ Przy tym założeniu wypadli słabiej niż osoby, które spodziewały się polegać wyłącznie na funkcjach pamięci własnego mózgu (głównie płata skroniowego), jak wynika z fMRI
analiza oświetlona.⁶⁶ Wyniki te sugerują, że zlecanie niektórych prostych poszukiwań mentalnych chmurze internetowej i poleganie na wyszukiwarkach zamiast na systemach pamięci w naszym mózgu zmniejsza naszą zdolność zapamiętywania i przypominania.
fakty w sposób rzetelny.

Dobrostan człowieka i wielozadaniowość

Uzależnienie i neurowzmocnienie to szczególne skutki mediów cyfrowych i urządzeń elektronicznych. Bardziej powszechny jest wpływ wielozadaniowości na zdolność uwagi, koncentrację i pojemność pamięci roboczej.¹¹ Przetwarzanie wielokrotnych i ciągłych strumieni informacji jest z pewnością wyzwaniem dla naszych mózgów. Seria eksperymentów sprawdzała, czy istnieją systematyczne różnice w stylach przetwarzania informacji między chronicznie ciężkimi i lekkimi wielozadaniowcami (MMT).^6,67 Wyniki wskazują, że ciężkie MMT są bardziej podatne na zakłócenia ze strony nieistotnych bodźców zewnętrznych lub reprezentacji w ich systemach pamięci. Doprowadziło to do zaskakującego wyniku: ciężkie MMT wypadły gorzej w teście umiejętności przełączania zadań, prawdopodobnie z powodu zmniejszonej zdolności do filtrowania zakłóceń pochodzących od nieistotnych bodźców.⁶ Pokazuje to, że wielozadaniowość, szybko rosnący trend behawioralny, wiąże się z odrębnym podejściem do podstawowego przetwarzania informacji. Uncapher i in⁶ podsumowują konsekwencje intensywnego korzystania z multimediów w następujący sposób: „Młodzież amerykańska spędza z mediami więcej czasu niż z jakąkolwiek inną aktywnością na świeżym powietrzu: średnio 7.5 godziny dziennie, każdego dnia. Średnio 29% tego czasu spędza się na jednoczesnej żonglowaniu wieloma strumieniami multimediów (tj. wielozadaniowości multimediów). Biorąc pod uwagę, że dużą liczbę MMT stanowią dzieci i młodzi dorośli, których mózgi wciąż się rozwijają, istnieje pilna potrzeba zrozumienia profili neurokognitywnych MMT”.

Z drugiej strony oczywiście ważne będzie zrozumienie, jakie przetwarzanie informacji jest niezbędne do efektywnego uczenia się w środowisku XXI wieku. ^st wiek. Coraz więcej dowodów wskazuje, że ciężkie cyfrowe MMT wykazują gorszą funkcję pamięci, zwiększoną impulsywność, mniejszą empatię i większy poziom niepokoju.⁵ Od strony neurologicznej wykazują zmniejszoną objętość w przedniej części kory obręczy. Ponadto aktualne dane wskazują, że szybkie przełączanie się między różnymi zadaniami (wielozadaniowość) podczas korzystania z mediów cyfrowych może negatywnie wpływać na wyniki w nauce.⁶ Należy jednak zachować ostrożność przy interpretacji tych wyników, ponieważ kierunek związku przyczynowego nie jest jasny, wielozadaniowość w mediach może również wydawać się bardziej widoczna u osób z zmniejszoną aktywnością przedczołową i krótszym okresem uwagi. Tutaj potrzebne są badania podłużne. Ogólny wpływ internetowych mediów społecznościowych na nasze naturalne umiejętności społeczne (od empatii po teorię umysłów innych ludzi) to kolejna dziedzina, w której możemy doświadczyć, w jaki sposób i w jakim stopniu media cyfrowe wpływają na nasze myślenie i sensoryczne przetwarzanie sygnałów społecznych. Z wielu badań, jedno przeprowadzone przez Turkle⁵ należy tu podkreślić. Turkle przeprowadziła wywiady z nastolatkami i dorosłymi, którzy intensywnie korzystali z mediów społecznościowych i innych rodzajów środowisk wirtualnych. Jednym z wyników tego badania było to, że ekstremalne korzystanie z mediów społecznościowych i środowisk rzeczywistości wirtualnej może prowadzić do wzrostu ryzyka lęku, mniejszej liczby rzeczywistych interakcji społecznych, braku umiejętności społecznych i ludzkiej empatii oraz trudności w radzeniu sobie z samotnością. Ponadto osoby ankietowane zgłaszały objawy związane z uzależnieniem od korzystania z Internetu i cyfrowych mediów społecznościowych. Ta mentalna rutyna bycia „zawsze połączonym” z setkami, a nawet tysiącami ludzi może rzeczywiście przeciążać obszary naszego mózgu związane z interakcjami społecznymi, dramatycznie zwiększając liczbę osób, z którymi możemy się blisko komunikować. Ograniczeniem ewolucyjnym może być ograniczenie wielkości grupy do około 150 osobników.⁶⁸ Może to być przyczyną wzrostu objętości kory mózgowej, np. szympansy regularnie wchodzą w interakcje z 50 osobnikami, ale może to być również granica tego, co może osiągnąć nasz mózg. W przeciwieństwie do tego ewolucyjnego ograniczenia, jesteśmy mniej więcej w ciągłym kontakcie z grupą ludzi, która znacznie przekracza nasze neurobiologiczne granice dzięki mediom społecznościowym. Jakie są konsekwencje tego przeciążenia korowego? Lęk i deficyty uwagi, funkcji poznawczych, a nawet pamięci? A może potrafimy się dostosować? Na razie mamy więcej pytań niż odpowiedzi.

Wnioski

Sposób, w jaki go używamy, wpływa na mózg. Nietrudno oczekiwać, że intensywne korzystanie z mediów cyfrowych zmieni ludzkie mózgi w wyniku procesów plastyczności neuronów. Mniej jasne jest jednak, w jaki sposób te nowe technologie zmienią ludzkie funkcje poznawcze (umiejętności językowe, IQ, pojemność pamięci roboczej) i przetwarzanie emocjonalne w kontekście społecznym. Jedynym ograniczeniem jest to, że w wielu dotychczasowych badaniach nie uwzględniono tego, co ludzie robią, gdy są online, co widzą i jakiego rodzaju interakcji poznawczych wymaga się w czasie korzystania z ekranu. Jasne jest, że media cyfrowe rzeczywiście mają wpływ na dobrostan psychiczny człowieka i wydajność poznawczą, a to zależy od całkowitego czasu spędzanego przed ekranem oraz od tego, co ludzie faktycznie robią w środowisku cyfrowym.⁶⁹ W ciągu ostatniej dekady opublikowano ponad 250 badań mających na celu wyjaśnienie wpływu korzystania z mediów cyfrowych; w większości tych ankiet wykorzystano kwestionariusze samoopisowe, które w większości nie uwzględniały bardzo różnych działań, jakich ludzie doświadczali w Internecie. Jednakże schemat korzystania i całkowity czas spędzony w Internecie będą miały różny wpływ na zdrowie i zachowanie danej osoby.⁶⁹ Badacze potrzebują bardziej szczegółowej, wielowymiarowej mapy wykorzystania mediów cyfrowych. Innymi słowy, pożądany jest bardziej precyzyjny pomiar tego, co ludzie robią, gdy są online lub patrzą na ekran cyfrowy. Ogólnie rzecz biorąc, w obecnej sytuacji w większości przypadków nie można rozróżnić skutków przyczynowych od czystej korelacji. Rozpoczęto ważne badania,^70,71 oraz badanie rozwoju poznawczego mózgu młodzieży (badanie ABCD). Organizowane jest przez Narodowy Instytut Zdrowia (NIH), a jego celem jest zbadanie wpływu czynników środowiskowych, społecznych, genetycznych i innych biologicznych wpływających na rozwój mózgu i funkcji poznawczych. Do badania ABCD zrekrutowanych zostanie 10 000 zdrowych dzieci w wieku od 9 do 10 lat ze Stanów Zjednoczonych, które będą monitorowane aż do wczesnej dorosłości; szczegółowe informacje można znaleźć na stronie internetowej https://abcdstudy.org/. Badanie obejmie zaawansowane obrazowanie mózgu w celu wizualizacji rozwoju mózgu. Wyjaśni, w jaki sposób natura i wychowanie oddziałują na siebie oraz jaki ma to związek z wynikami rozwojowymi, takimi jak zdrowie fizyczne lub psychiczne, zdolności poznawcze, a także sukces edukacyjny. Rozmiar i zakres badania umożliwi naukowcom identyfikację indywidualnych trajektorii rozwoju (np. mózgu, funkcji poznawczych, emocjonalnych i akademickich) oraz czynników, które mogą na nie wpływać, np. wpływu korzystania z mediów cyfrowych na rozwijający się mózg.

Pozostaje do ustalenia, czy rosnąca częstotliwość, w której wszyscy użytkownicy zmierzają w stronę bycia dystrybutorami wiedzy, nie może stać się wielkim zagrożeniem dla zdobywania solidnej wiedzy i potrzeby rozwijania własnych myśli i kreatywności przez każdego. A może te nowe technologie zbudują idealny pomost do coraz bardziej wyrafinowanych form poznania i wyobraźni, umożliwiając nam odkrywanie nowych granic wiedzy, których w tej chwili nawet nie możemy sobie wyobrazić? Czy rozwiniemy zupełnie inne układy obwodów mózgowych, tak jak wtedy, gdy ludzie zaczęli uczyć się czytać? Podsumowując, nawet jeśli potrzeba jeszcze wielu badań, aby ocenić możliwy wpływ mediów cyfrowych na dobrostan człowieka, neuronauka może być niezwykle pomocna w odróżnieniu skutków przyczynowych od zwykłych korelacji.

Podziękowanie