Impactul revoluției digitale asupra creierului și comportamentului uman: unde stăm? (2020)

PMCID: PMC7366944
PMID: 32699510

Abstract

Această imagine de ansamblu va contura rezultatele actuale ale cercetării în neuroștiințe cu privire la posibilele efecte ale utilizării mass-media digitale asupra creierului uman, a cunoașterii și a comportamentului. Acest lucru este important datorită cantității semnificative de timp pe care o petrec persoanele folosind suporturi digitale. În ciuda mai multor aspecte pozitive ale mass-media digitale, care includ capacitatea de a comunica fără efort cu colegii, chiar și pe distanțe lungi, și folosirea lor ca instrumente de instruire pentru studenți și vârstnici, au fost de asemenea sugerate efecte dăunătoare asupra creierului și minții noastre. Au fost observate consecințe neurologice legate de dependența de internet / jocuri, dezvoltarea limbajului și procesarea semnalelor emoționale. Cu toate acestea, având în vedere că o mare parte a cercetărilor neurocientifice efectuate până acum se bazează exclusiv pe parametrii auto-raportați pentru a evalua utilizarea rețelelor sociale, se susține că neurologii trebuie să includă seturi de date cu o precizie mai mare în ceea ce privește ceea ce se face pe ecrane, pentru cât timp , și la ce vârstă.

Cuvinte cheie: dependenţă, adolescență, amigdala, atenţie, dezvoltarea creierului, neuroștiințe cognitive, digital media, dezvoltarea limbajului, cortexul prefrontal

Introducere

Acum o sută unsprezece ani, EM Forster a publicat o nuvelă (The Machine Stops, 1909, Oxford și Cambridge Review ) despre un scenariu futurist în care o mașină misterioasă controlează totul, de la aprovizionarea cu alimente la tehnologiile informaționale. Într-o situație care evocă evenimentele de pe internet și media digitale de astăzi, în această distopie, toate comunicările sunt la distanță și întâlnirile față în față nu se mai întâmplă. Mașina controlează mentalitatea, deoarece îi face pe toți să depindă de ea. În nuvelă, când mașina nu mai funcționează, societatea se prăbușește.

Povestea ridică multe întrebări, relevante și astăzi, cu privire la impactul mass-media digitale și a tehnologiei conexe asupra creierului nostru. Acest număr al Dialoguri în neuroștiințe clinice explorează într-o manieră polifacetică cum, prin ce mijloace și cu ce efecte posibile utilizarea mediilor digitale afectează funcția creierului - pentru părțile bune, rele și urâte ale existenței umane.

În general, utilizarea media digitale, de la jocurile online la smartphone-uri/tablete sau utilizarea internetului, a revoluționat societățile din întreaga lume. Numai în Marea Britanie, conform datelor culese de o agenție de reglementare pentru comunicare (Ofcom), 95% dintre persoanele cu vârsta cuprinsă între 16 și 24 de ani dețin un smartphone și îl verifică în medie la fiecare 12 minute. Estimările sugerează că 20% dintre adulții sunt online mai mult de 40 de ore pe săptămână. Nu există nicio îndoială că media digitală, mai ales internetul, devin aspecte importante ale vieții noastre moderne. Aproape 4.57 miliarde de oameni din întreaga lume au acces la internet, conform datelor publicate la 31 decembrie 2019 pe pagina web https://web.archive.org/web/20220414030413/https://www.internetworldstats.com/stats.htm. Viteza schimbării este uluitoare, cu o creștere exponențială în ultimul deceniu. Cum și cu ce costuri și/sau beneficii posibile se pot adapta creierul și mintea noastră?

Într-adevăr, îngrijorările cu privire la efectele utilizării mass-media digitale asupra funcției și structurii creierului, precum și asupra sănătății fizice și mentale, educației, interacțiunii sociale și politicii sunt în creștere. În 2019, Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a publicat îndrumări stricte cu privire la timpul de examinare al copiilor. Și - a anunțat o lege (Legea Adunării 272) care permite școlilor să restricționeze utilizarea smartphone-urilor. Aceste acțiuni au fost întreprinse după publicarea rezultatelor care implică utilizarea intensivă a mass-media digitale în reducerea capacității memoriei de lucru- ; în probleme psihologice, de la depresie la anxietate și tulburări de somn, ; și în influențarea nivelului de înțelegere a textului în timp ce citiți pe ecrane., Acesta din urmă este un exemplu destul de surprinzător care arată că citirea unor povești complexe sau fapte interconectate într-o carte tipărită duce la o mai bună amintire a poveștii, a detaliilor și a legăturii dintre fapte decât citirea aceluiași text pe ecran.- Motivul rezultatelor uimitoare, având în vedere că cuvintele de pe un ecran cu diode emițătoare de lumină (LED) sau într-o carte tipărită sunt aceleași, pare să fie legat de modul în care folosim asocieri de fapte cu indicii spațiale și alte indicii senzoriale: locația de pe o pagină dintr-o carte am citit ceva în plus, de exemplu, faptul că fiecare carte miroase diferit pare să stimuleze amintirea. În plus, savantul Naomi Baron, citat într-un articol de Makin, susține că obiceiurile de citire sunt diferite în așa fel încât mediile digitale să ducă la o implicare superficială în analiza textului. Acest lucru depinde posibil de faptul că majoritatea utilizatorilor de mass-media digitale aruncă o privire și multitasking de la un element la altul - un obicei care ar putea reduce durata de atenție și ar contribui la faptul că diagnosticul tulburării de hiperactivitate cu deficit de atenție (ADHD) este mai mare decât era acum 10 ani. Este aceasta doar o corelație sau indică faptul că multitasking-ul cu media digitală contribuie sau chiar provoacă incidența mai mare a ADHD? Două argumente susțin ipoteza că utilizarea intensivă a mediilor digitale este legată de deficiențele memoriei de lucru: simpla vizualizare a unui smartphone (nici măcar utilizarea acestuia) scade capacitatea memoriei de lucru și duce la scăderea performanței în sarcinile cognitive, datorită faptului că o parte din resursele de memorie sunt ocupate ignorând telefonul. În plus, cu cât oamenii își folosesc smartphone-urile într-un mod multitasking (trecând rapid între diferite angajamente ale minții), cu atât mai ușor răspund la distragere și într-adevăr se comportă mai slab în examinările de comutare de sarcini decât utilizatorii care rareori încearcă să facă mai multe sarcini. Rezultatele au fost contestate (vezi ref. 10), iar această discrepanță în rezultate ar putea fi legată de faptul că media digitală în sine nu este nici bună, nici rea pentru mintea noastră; este mai degrabă modul în care folosim mass-media digitală. Pentru ce folosim smartphone-uri sau orice alt suport digital și cât de des sunt parametrii importanți de analizat, un punct adesea ignorat în această discuție.

Plasticitatea creierului legată de utilizarea suporturilor digitale

Cea mai simplă și simplă abordare pentru a elucida dacă utilizarea suporturilor digitale are un efect profund asupra creierului uman este de a explora dacă utilizarea vârfurilor degetelor pe ecranele tactile modifică activitatea corticală a motorului sau a cortexului somatosenzorial. Gindrat și colab, a folosit această abordare. Se știa deja că spațiul cortical atribuit receptorilor tactili de pe vârfurile degetelor este influențat de cât de des este folosită mâna. De exemplu, jucătorii de instrumente cu coarde au mai mulți neuroni corticali ai cortexului somatosenzorial alocați degetelor pe care le folosesc pentru a cânta la instrument. Această așa-numită „plasticitate corticală a reprezentării senzoriale” nu se limitează la muzicieni; de exemplu, apare și cu mișcări de apucare repetate. Deoarece mișcările repetate ale degetelor apar cu utilizarea smartphone-urilor cu ecran tactil, Gindrat și colab, a folosit electroencefalografia (EEG) pentru a măsura potențialele corticale rezultate din atingerea vârfurilor degetelor mari, mijlocii sau arătătoare ale utilizatorilor de telefoane cu ecran tactil și subiecților de control care au folosit doar telefoane mobile care nu sunt sensibile la atingere. Într-adevăr, rezultatele au fost remarcabile, deoarece doar utilizatorii de ecran tactil au arătat o creștere a potențialului cortical de la degetul mare și, de asemenea, pentru vârful degetelor index. Aceste răspunsuri au fost corelate semnificativ statistic cu intensitatea utilizării. Pentru degetul mare, dimensiunea reprezentării corticale a fost corelată chiar și cu fluctuațiile de zi cu zi în utilizarea ecranului tactil. Aceste rezultate demonstrează în mod clar că utilizarea repetată a ecranelor tactile poate remodela procesarea somatosenzorială în vârful degetelor și indică, de asemenea, că o astfel de reprezentare în degetul mare se poate schimba într-un interval scurt de timp (zile), în funcție de utilizare.

Luate împreună, acest lucru arată că utilizarea intensivă a ecranului tactil poate reorganiza cortexul somatosenzorial. Prin urmare, se poate trage concluzia că procesarea corticală este modelată continuu prin utilizarea suportului digital. Ceea ce nu a fost investigat, dar ar trebui explorat în viitor, este dacă o astfel de expansiune a reprezentării corticale în vârfurile degetelor și degetul mare a avut loc în detrimentul altor abilități de coordonare motorie. Acest răspuns are o importanță extraordinară, având în vedere că abilitățile motorii sunt invers corelate cu timpul ecranului, fie din cauza competiției dintre spațiul cortical și programele motorii, fie din cauza lipsei generale de exercițiu (de exemplu, vezi ref. 17).

Influențe asupra creierului în curs de dezvoltare

Efectul asupra abilităților motorii este un aspect de luat în considerare la utilizarea mediilor digitale, alte aspecte sunt efectele asupra limbajului, cunoașterii și percepției obiectelor vizuale din creierul în curs de dezvoltare. În acest sens, este remarcabil faptul că Gomez și colab a arătat că detaliile dezvoltării sistemului vizual pot fi afectate de conținutul suportului digital. Pentru a explora acest lucru, imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (RMN) a fost utilizată pentru a scana creierul de la subiecți adulți care jucaseră intens jocul Pokémon când erau copii. Se știa deja că recunoașterea obiectelor și a feței se realizează în zone vizuale superioare ale fluxului vizual ventral, în principal în lobul temporal ventral. Figurile Pokémon tipice sunt un amestec de personaje umanizate asemănătoare animalelor și sunt un tip unic de obiect care altfel nu este vizibil în mediile umane. Doar adulții cu experiență intensă Pokémon în timpul copilăriei au prezentat o reacție corticală distribuită distinctă la figurile Pokémon din lobul temporal ventral în apropierea zonelor de recunoaștere a feței. Aceste date - ca dovadă a principiului - indică faptul că utilizarea suporturilor digitale poate duce la o reprezentare funcțională și de lungă durată a figurilor și obiectelor digitale chiar și zeci de ani mai târziu. În mod surprinzător, toți jucătorii Pokémon au prezentat aceeași topografie funcțională

în fluxul vizual ventral pentru figurile Pokémon. De asemenea, aici nu este clar dacă aceste date arată pur și simplu plasticitatea uriașă a creierului pentru a adăuga noi reprezentări pentru noi clase de obiecte în zonele vizuale superioare sau dacă reprezentarea obiectelor din utilizarea intensivă a mass-media digitale ar putea avea consecințe negative pentru recunoașterea și procesarea feței ca o consecință a competiției pentru spațiul cortical. În acest sens, este de remarcat faptul că, în studiile de empatie la adulții tineri, a fost raportată o corelație între timpul petrecut cu media digitală și o empatie cognitivă mai scăzută cu alți oameni., În prezent, nu este clar dacă este vorba de lipsa de înțelegere a ceea ce ar putea gândi alți oameni (teoria minții) sau de probleme cu recunoașterea facială sau lipsa de expunere față de colegi (din cauza timpului online excesiv). Trebuie subliniat faptul că unele studii nu au raportat nicio corelație între timpul online și empatie (pentru recenzii, a se vedea referințele 22 și 23).

Un alt domeniu de interes este dacă dezvoltarea proceselor legate de limbaj (semantică și gramatică) este afectată prin utilizarea intensivă a mass-media digitale. În acest sens, este îngrijorător faptul că utilizarea timpurie extinsă a ecranului la preșcolari poate avea influențe dramatice asupra rețelelor lingvistice, după cum demonstrează RMN-ul cu difuzor sofisticat, (Figura 1). Această metodă oferă estimări ale integrității substanței albe din creier. În plus, sarcinile cognitive au fost testate la copiii preșcolari. Acest lucru a fost măsurat într-un mod standardizat utilizând un instrument de screening de 15 articole pentru observatori (ScreenQ), care reflectă recomandările media pe ecran ale Academiei Americane de Pediatrie (AAP). Scorurile ScreenQ au fost apoi corelate statistic cu măsurarea RMN tensorului de difuzie și cu scorurile testelor cognitive, controlând vârsta, sexul și venitul gospodăriei. În general, s-a observat o corelație clară între utilizarea intensivă a amedia digitală în copilăria timpurie și integritatea microstructurală mai slabă a tractelor de substanță albă, în special între zonele Broca și Wernicke din creier ( Figura 1 ). Înțelegerea și capacitatea limbajului sunt strâns corelate cu dezvoltarea acestor tracturi de fibre, după cum se revede în Grossee și colab și Skeide și Friederici. În plus, au fost observate funcții executive mai scăzute și abilități de alfabetizare mai mici, chiar și atunci când vârsta și venitul mediu al gospodăriei au fost egale. De asemenea, utilizarea mediilor digitale este corelată cu scoruri semnificativ mai mici în măsurile comportamentale pentru funcțiile executive. Autorii concluzionează : „Având în vedere că utilizarea mass-media bazată pe ecran este omniprezentă și crește la copiii din mediul acasă, de îngrijire a copiilor și a școlii, aceste constatări sugerează necesitatea unor studii suplimentare pentru a identifica implicațiile pentru creierul în curs de dezvoltare, în special în etapele de creștere dinamică a creierului copilărie." Acest studiu indică faptul că abilitățile de citire ar putea fi compromise dacă tracturile de fibre dintre zonele lingvistice nu sunt dezvoltate pe deplin. Având în vedere că abilitatea de a citi la copii este un predictor excelent al succesului școlar, ar fi, de asemenea, benefic să studiem dacă scorurile ScreenQ se corelează cu succesul școlar sau cu modul în care citirea tradițională din cărți se compară cu citirea pe ecrane, în cărțile electronice și pe paginile web. .

Un fișier extern care conține o imagine, o ilustrație etc. Numele obiectului este DCNS_22.2_Korte_figure1.jpg

Imagistica prin rezonanță magnetică a tensorului de difuzie a creierului la preșcolari, arătând asociații între utilizarea
integritatea materialelor bazate pe ecran și integritatea substanței albe. Voxelurile cu substanță albă prezintă o corelație semnificativă statistic între scorurile ScreenQ (care indică utilizarea mediilor bazate pe ecran, adică modul în care au fost utilizate mediile digitale intensive) și anizotropia fracțională inferioară (FA; A), precum și difuzivitatea radială mai mare (RD; B); ambele indică tractul fibros în analiza imaginilor creierului întreg. Toate datele au fost controlate pentru nivelul venitului gospodăriei și vârsta copilului (P > 0.05, eroare familială - corectată). Codul de culoare
descrie magnitudinea sau panta corelației (schimbarea parametrului imagistic al tensorului de difuzie pentru fiecare creștere punctuală a scorului ScreenQ). Adaptat din ref. 24: Hutton JS, Dudley J, Horowitz-Kraus T, DeWitt T, Holland SK. Asocieri între utilizarea mediilor bazate pe ecran și integritatea substanței albe cerebrale la copiii cu vârsta preșcolară. JAMA Pediatr. 2019; e193869.
doi: 10.1001 / jamapediatrics.2019.3869. Copyright © American Medical Association 2019.

Pe lângă dezvoltarea zonelor lingvistice, obiceiurile de citire s-ar putea schimba odată cu utilizarea suporturilor electronice. Această schimbare ar putea avea implicații pentru cititorii noi și pentru persoanele cu dizabilități de citire. Într-adevăr, acest lucru a fost explorat recent. Aici, RMN-ul a fost utilizat atunci când copiii ascultau trei povești similare în format audio, ilustrat sau animat, urmate de un test de rechemare faptică. Conectivitatea funcțională între și între rețele a fost comparată între formate care implică următoarele: percepție vizuală, imagini vizuale, limbaj, rețea în mod implicit (DMN) și asociere cerebelară. Pentru ilustrarea relativă la audio, conectivitatea funcțională a scăzut în rețeaua de limbaj și a crescut între rețelele vizuale, DMN și cerebeloase, sugerând o tensiune scăzută pe rețeaua de limbaj oferită de imagini și imagini vizuale. Conectivitatea între rețele a scăzut pentru toate rețelele pentru animație în raport cu celelalte formate, în special ilustrarea, sugerând o tendință spre percepția vizuală în detrimentul integrării rețelei. Aceste descoperiri sugerează diferențe substanțiale în conectivitatea funcțională a rețelei cerebrale pentru formate de povești animate și mai tradiționale la copiii de vârstă preșcolară, consolidând atracția cărților ilustrate la această vârstă pentru a oferi schele eficiente pentru limbaj. În plus, citirea profundă poate fi influențată de media digitală. Această schimbare a modelului de citire poate amenința dezvoltarea abilităților de citire profundă la adulții tineri.

Un moment deosebit de important pentru dezvoltarea creierului este adolescența, o perioadă în care zonele cerebrale implicate în aspecte emoționale și sociale suferă schimbări intense. Rețelele sociale ar putea avea un efect profund asupra creierului adolescenților datorită faptului că le permit adolescenților să interacționeze simultan cu mulți colegi fără a le întâlni direct. Și într-adevăr, datele publicate indică un mod diferit de procesare a emoțiilor la adolescenți, care este foarte corelat cu intensitatea utilizării rețelelor sociale. Acest lucru a fost demonstrat în volumul de substanță cenușie al amigdalei, care procesează emoțiile ( Figura 2 )., Acest lucru sugerează o interacțiune importantă între experiențele sociale reale din rețelele sociale online și dezvoltarea creierului. Precedența emoțională, conformitatea colegilor sau sensibilitatea la acceptare ar putea face adolescenții în special vulnerabili la știri false sau șocante, precum și la așteptări improbabile de sine sau vulnerabili în ceea ce privește reglementarea emoțiilor datorită utilizării nefavorabile a mediilor digitale. Ceea ce lipsește aici sunt studii longitudinale pentru a elucida dacă creierul adolescentului este diferit format de dimensiunea rețelei sociale online, în loc de interacțiunea personală directă.

Un fișier extern care conține o imagine, o ilustrație etc. Numele obiectului este DCNS_22.2_Korte_figure2.jpg

Imagistica prin rezonanță magnetică a creierului uman și analiza care arată corelația dintre substanța gri
volumul (GMV) și scorul de dependență al site-urilor de socializare (SNS). Este prezentată vizualizarea bazată pe voxel
morfometrie (VBM) exemplificată în trei puncte de vedere diferite: (A) creier redat; (B) vedere coronară; și (C) vedere sagitală.
Scorul de dependență SNS a fost corelat negativ cu GMV în amigdala bilaterală (prezentată ca zone albastre) și pozitiv
corelat cu GMV în cortexul cingulat anterior / mediu (ACC / MCC, prezentat ca zonă galbenă). Imaginea este afișată în
vedere radiologică (dreapta este în stânga privitorului). (DF) Graficele dispersate arată tiparul de corelație între scorul de dependență GMV și SNS în (D) ACC / MCC, (E) amigdala stângă și (F) amigdala dreaptă. Adaptat de la ref 57: He Q, Turel O, Bechara A. Modificări ale anatomiei creierului asociate dependenței site-ului de rețele sociale (SNS). Sci Rep. 2017; 7: 45064. doi: 10.1038 / srep45064. Copyright © 2017, Autorii.

Ca o notă secundară, dovezile că jocurile violente au un efect profund asupra comportamentului uman sunt mai bine definite. O meta-analiză a lucrărilor actuale arată că expunerea la jocuri video violente este un factor de risc foarte semnificativ pentru un comportament agresiv crescut și pentru o scădere a empatiei și niveluri mai scăzute de comportament prosocial.

Plasticitate sinaptică

În principal, studiul descris mai sus susține noțiunea de plasticitate cerebrală ridicată indusă de utilizarea intensivă a mediilor digitale. În detaliu, efectele observate sunt uimitoare, dar, în ansamblu, s-a demonstrat anterior că creierul își schimbă conectivitatea funcțională și structurală cu utilizarea, cu alte cuvinte, datorită învățării, obiceiurilor și experienței., Pentru a judeca acest efect asupra calității cunoașterii și sănătății umane, întrebarea este mai mult dacă creierul nostru - prin utilizarea extensivă a mediilor digitale - funcționează într-un anumit mod cognitiv, poate în detrimentul altora care sunt importante. Efectele potențialului creierului de a-și ajusta conectivitatea funcțională și structurală a fost demonstrat în multe studii de neuroimagistică cu oameni ; pentru o recenzie, a se vedea ref 38. Alte studii, inclusiv unul de Maguire în șoferii de taxi din Londra și studii la pianiști (așa cum s-a menționat mai sus) și jongleri arată că utilizarea intensivă poate stimula creșterea noilor conexiuni sinaptice („folosiți-o”), eliminând în același timp conexiunile sinaptice neuronale care sunt utilizate mai rar („pierdeți-o”).,

La nivel celular, acest fenomen a fost denumit plasticitate sinaptică, revizuit de Korte și Schmitz. De acum este larg acceptat faptul că neuronii din cortexul și hipocampul uman, precum și din zonele subcorticale, sunt extrem de plastici, ceea ce înseamnă că modificările tiparelor de activitate neuronală, de exemplu, generate de antrenament intensiv, modifică funcția sinaptică, precum și structura sinaptică. Plasticitatea sinaptică dependentă de activitate modifică eficacitatea transmisiei sinaptice (plasticitatea funcțională) și modifică structura și numărul conexiunilor sinaptice (plasticitatea structurală).,, Plasticitatea sinaptică construiește fundația pentru ajustarea creierului postnatal ca răspuns la experiență și este implementarea celulară pentru procesele de învățare și memorie, așa cum a fost sugerat în 1949 de la Donald O. Hebb. El a propus ca modificările activității neuronale datorate utilizării, antrenamentului, obiceiului sau învățării să fie stocate în ansambluri de neuroni și nu în celule nervoase unice. Plasticitatea prin acest mijloc se întâmplă la nivelul rețelei prin modificarea sinapselor dintre neuroni și, prin urmare, se numește plasticitate sinaptică dependentă de activitate. Postulatul lui Hebb include, de asemenea, o regulă importantă, care prezice că puterea sinaptică se schimbă atunci când neuronii pre- și postsinaptici prezintă activitate coincidentă (asociativitate) și acest lucru modifică caracteristica de intrare / ieșire a ansamblurilor neuronale. Numai dacă acestea sunt activate din nou împreună pot fi amintite. Important este că răspunsul sinaptic la o anumită activitate cerebrală de o anumită intensitate este îmbunătățit; pentru mai multe detalii vezi Magee și Grienberger. Acest lucru implică faptul că toate activitățile umane efectuate în mod regulat - inclusiv utilizarea mass-media digitale, a rețelelor sociale sau pur și simplu a internetului - vor avea o amprentă asupra creierului, fie pentru partea bună, cea rea ​​sau cea urâtă a funcției cognitive umane. depinde de activitatea în sine sau dacă aceasta are loc în detrimentul altor activități. În acest sens, legând modul multitasking cu plasticitatea sinaptică celulară, Sajikumar și colab a arătat că activarea a trei intrări care afectează aceeași populație neuronală într-o fereastră de timp îngustă (cum este cazul oamenilor care încearcă să efectueze mai multe sarcini) duce la întărirea arbitrară a intrărilor și nu neapărat la cea mai puternică. Aceasta înseamnă că stocarea faptelor relevante poate fi compromisă dacă intrarea într-o rețea neuronală într-o anumită zonă a creierului depășește limita sa de putere de procesare.

Impactul mediilor digitale asupra creierului îmbătrânit

Efectele și posibilele aspecte negative sau pozitive ale utilizării, culturii și interacțiunii media digitale ar putea să nu depindă doar de timpul total de consum și de domeniul cognitiv implicat; ar putea depinde și de vârstă. Astfel, efectele negative asupra preșcolarilor, raportate de Hutton și colab., ar putea fi destul de diferite de cele observate la utilizarea la adulți (cum ar fi dependența) sau de efectele observate la vârstnici. Prin urmare, formarea creierului în vârstă cu suporturi digitale ar putea avea consecințe diferite decât timpul de ecranare pentru preșcolari sau distragerea permanentă la adulți.

Îmbătrânirea nu este doar determinată genetic, ci depinde și de stilul de viață și de modul în care creierul este folosit și antrenat; de exemplu, a se vedea ref. 47. O încercare de succes care a implicat mass-media digitală a dus la o atenție sporită la subiecții vârstnici prin inhibarea răspunsului de formare prin jocuri pe computer. Aici, antrenamentul a fost făcut pe o tabletă timp de doar 2 luni și s-au observat efecte cognitive semnificative asupra inhibiției laterale în comparație cu un grup de control. Aceste rezultate s-au corelat cu procesele de creștere, văzute ca o grosime corticală mai mare în girusul frontal inferior drept (RIFG) triangularis, o zonă a creierului asociată cu inhibarea laterală. Aceste efecte, probabil mediate prin procese de plasticitate structurală, depind de timpul petrecut în efectuarea sarcinii de antrenament: rezultatele au devenit mai bune în corelație liniară cu timpul de antrenament. În general, se poate rezuma că programele de formare digitală bazate pe jocuri ar putea favoriza cunoașterea la vârstnici și este în concordanță cu alte studii care arată că formarea atenției este mediată prin creșterea activității în lobul frontal. Alte studii au susținut aceste rezultate arătând că instruirea pe computer este un mijloc posibil de a antrena creierul la persoanele în vârstă (> 65 de ani), iar programele de formare a creierului pot ajuta la promovarea îmbătrânirii cognitive sănătoase, (vezi și ref 53). Va fi interesant să analizăm dacă mass-media digitală în viitor poate fi utilizată la vârstnici pentru a păstra sau chiar a crește capacitățile cognitive, cum ar fi atenția, care suferă după utilizarea intensivă a mass-media digitale / multitasking la vârste mai mici.

Mecanismul dependenței și utilizarea mass-media digitale

În plus față de tulburările clasice de consum de substanțe, dependențele comportamentale sunt, de asemenea, clasificate ca comportament dependență. OMS include acum tulburarea utilizării internetului (DIU) sau tulburarea jocurilor de internet / dependența de internet (IGD) în Clasificarea internațională a bolilor Revizuirea a XI-a (ICD-11) , care ar putea include în viitor și „tulburarea de utilizare a smartphone-ului” ca dependență comportamentală (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Dependența este caracterizată ca o tulburare cronică recidivantă, descrisă prin constrângerea de a căuta și utiliza fie o substanță, fie un comportament, cum ar fi jocurile de noroc. În plus, include pierderea controlului în limitarea anumitor comportamente sau consumul de droguri și, în cea mai mare parte, este asociată cu apariția emoțiilor negative (de exemplu, anxietate, iritabilitate sau disforie) în situații în care medicamentul sau comportamentul nu sunt realizabile. Neurologic, dependența se caracterizează prin modificări generale ale rețelei în circuitele frontostriatale și frontocingulate. Acestea sunt, de asemenea, semnele distinctive pentru dependența de IGD / DIU. Adolescenții, în special, ar putea fi expuși riscului. Pentru o meta-analiză sistematică și mai detaliată a modificărilor funcționale și structurale ale creierului legate de IGD, consultați următoarele recenzii de Yao și colab. și D'Hondt și colab.

De asemenea, este de remarcat faptul că unele studii au găsit o corelație între modificările anatomiei creierului și dependența site-ului de rețele sociale (SNS). Arată în mod specific că interacțiunile intensive cu social media pot fi corelate cu alterarea substanței cenușii a zonelor creierului implicate în comportamentul de dependență. De asemenea, alte studii au raportat că utilizarea intensă a rețelelor sociale poate duce la un efect profund asupra structurilor neuronale din creierul uman, după cum este analizat în ref. 32. În general, implicațiile acestor date sunt că cercetarea în neuroștiințe și psihologie ar trebui să îndrepte mai multă atenție asupra înțelegerea și prevenirea tulburărilor de dependență online sau a altor comportamente dezadaptative legate de jocuri și utilizarea rețelelor sociale.

Neuro-îmbunătățire cu dispozitive electronice

Până acum, am discutat despre media digitală, dar dispozitivele electronice în general pot fi folosite și pentru a stimula în mod direct creierul uman. Dificultatea este că creierul uman nu este o simplă mașină Turing, iar algoritmul pe care îl folosește este mai puțin clar. Din acest motiv, este puțin probabil ca creierul nostru să poată fi reprogramat de tehnologiile digitale și că simpla stimulare a anumitor zone ale creierului va crește abilitățile cognitive. Cu toate acestea, stimularea creierului profund ca opțiune de tratament pentru boala Parkinson, depresie sau dependență este o poveste diferită.- În plus, cercetările privind așa-numitele interfețe creier / mașină (IMC) au arătat că, în ceea ce privește funcțiile motorii și asimilarea instrumentelor artificiale, de exemplu, extremitățile robotice / avatar, este posibilă încorporarea în reprezentarea somatosenzorială a creierului. Acest lucru funcționează parțial deoarece neuronii învață să reprezinte dispozitivele artificiale prin procese de plasticitate sinaptică dependentă de activitate. Acest lucru ilustrează faptul că, într-adevăr, simțul nostru de sine poate fi modificat de tehnologiile electronice pentru a încorpora dispozitive externe. Nicolelis și colegii au demonstrat recent că o astfel de extindere a simțului corpului la pacienții paralizați instruiți să utilizeze dispozitive IMC le-ar putea permite să conducă mișcările corpurilor artificiale avatar, ducând la o recuperare relevantă clinic.

Acest lucru nu înseamnă că creierul uman poate imita logica binară sau chiar algoritmul dispozitivelor digitale, dar subliniază modul în care mașinile digitale și media digitală ar putea avea un impact uriaș asupra abilităților și comportamentului nostru mental (discutat în profunzime de Carr ). Acest impact este evidențiat și de efectul stocării în cloud online și al motoarelor de căutare asupra performanței memoriei umane. Un exemplu paradigmatic este un studiu în care nativilor digitali li s-a făcut să creadă că faptele cărora li s-a cerut să le memoreze vor fi stocate în stocarea cloud online. Sub această ipoteză, aceștia au avut o performanță mai slabă decât subiecții care se așteptau să se bazeze doar pe propria funcție de memorie a creierului (în principal în lobul temporal), ca fMRI
analiza luminată. Aceste rezultate sugerează că subcontractarea unor căutări mentale simple către stocarea în cloud internet și bazarea pe motoarele de căutare în loc de sisteme de memorie din propriul nostru creier ne reduce capacitatea de a memora și de a ne aminti
faptele într-o manieră fiabilă.

Bunăstare umană și multitasking

Dependența și neuro-îmbunătățirea sunt efecte speciale ale suporturilor digitale și ale dispozitivelor electronice. Mai frecvente sunt efectele multitasking-ului asupra atenției, concentrării și capacității memoriei de lucru. Prelucrarea fluxurilor multiple și continue de informații primite este cu siguranță o provocare pentru creierul nostru. O serie de experimente s-au adresat dacă există diferențe sistematice în stilurile de procesare a informațiilor între multitaskingurile cronice grele și cele ușoare (MMT)., Rezultatele indică faptul că MMT-urile grele sunt mai susceptibile la interferențe din ceea ce sunt considerați stimuli externi sau reprezentări irelevante în sistemele lor de memorie. Acest lucru a dus la rezultatul surprinzător că MMT-urile grele au avut rezultate mai slabe la un test de abilitate de comutare a sarcinilor, probabil datorită capacității reduse de a filtra interferența de la stimuli irelevanți. Acest lucru demonstrează că multitasking-ul, o tendință comportamentală în creștere rapidă, este asociată cu o abordare distinctă a procesării informațiilor fundamentale. Uncapher și colab rezumați consecințele unei utilizări multimedia intense după cum urmează: „Tinerii americani petrec mai mult timp cu mass-media decât orice altă activitate de veghe: o medie de 7.5 ore pe zi, în fiecare zi. În medie, 29% din acest timp este petrecut jonglând simultan cu mai multe fluxuri media (adică multitasking media). Având în vedere că un număr mare de MMT sunt copii și adulți tineri ale căror creiere sunt încă în curs de dezvoltare, există o mare urgență pentru a înțelege profilurile neurocognitive ale MMT. ”

Pe de altă parte, în mod evident va fi important să înțelegem ce procesare a informațiilor este necesară pentru o învățare eficientă în mediul celor 21 st secol. Un număr tot mai mare de dovezi demonstrează că MMT-urile digitale grele prezintă o funcție de memorie mai slabă, impulsivitate crescută, empatie mai mică și o cantitate mai mare de anxietate. Pe partea neurologică, acestea prezintă un volum redus în cortexul cingulat anterior. În plus, datele actuale indică faptul că comutarea rapidă între diferite sarcini (multitasking) în timpul utilizării suporturilor digitale poate afecta negativ rezultatele academice. Cu toate acestea, trebuie să fim atenți la interpretarea acestor rezultate, deoarece, deoarece direcția cauzalității nu este clară, comportamentul multitasking media ar putea apărea și mai pronunțat la persoanele cu activitate prefrontală redusă și cu o durată de atenție mai scurtă pentru început. Aici sunt necesare studii longitudinale. Impactul general al mass-media sociale online asupra abilităților noastre sociale naturale (de la empatie la teoria minților altor persoane) este un alt domeniu în care putem experimenta cum și în ce măsură mass-media digitală ne afectează gândirea și procesarea senzorială a semnalelor sociale. Dintre multe studii, unul realizat de Turkle ar trebui evidențiat aici. Turkle a folosit interviuri cu adolescenți sau adulți care au fost utilizatori grei de social media și alte tipuri de medii virtuale. Unul dintre rezultatele acestui studiu a fost că utilizarea extremă a mediilor de socializare și a mediilor de realitate virtuală poate duce la o creștere a riscului de anxietate, la mai puține interacțiuni sociale reale, la lipsa abilităților sociale și a empatiei umane și la dificultăți în tratarea singurătății. În plus, persoanele intervievate au raportat simptome legate de dependența de utilizarea internetului și a rețelelor sociale digitale. Această rutină mentală de a fi „întotdeauna conectați” la sute sau chiar mii de oameni ar putea într-adevăr să ne împovăreze zonele creierului legate de interacțiunea socială prin extinderea dramatică a numărului de persoane cu care putem comunica îndeaproape. Constrângerea evolutivă ar putea fi o limită de dimensiune a grupului de aproximativ 150 de indivizi. Acesta poate fi motivul creșterii volumului nostru cortical, de exemplu, cimpanzeii interacționează regulat cu 50 de indivizi, dar poate fi și limita a ceea ce creierul nostru poate realiza. Spre deosebire de această constrângere evolutivă, suntem mai mult sau mai puțin în contact continuu cu un grup de oameni care depășește cu mult limita noastră neurobiologică din cauza rețelelor sociale. Care sunt consecințele acestei suprataxări corticale? Anxietate și deficite de atenție, cogniție și chiar memorie? Sau ne putem adapta? Până acum avem mai multe întrebări decât răspunsuri.

Concluzie

Creierul este afectat de modul în care îl folosim. Este greu de așteptat că utilizarea intensivă a mass-media digitale va schimba creierul uman din cauza proceselor de plasticitate neuronală. Dar este mai puțin clar cum aceste noi tehnologii vor schimba cunoașterea umană (competențe lingvistice, IQ, capacitatea memoriei de lucru) și procesarea emoțională într-un context social. O limită este că multe studii până acum nu au luat în considerare ceea ce fac oamenii când sunt online, ce văd și ce tip de interacțiune cognitivă este necesară în timpul ecranului. Ceea ce este clar este că media digitală are un impact asupra bunăstării psihologice și a performanțelor cognitive umane, iar acest lucru depinde de timpul total al ecranului și de ceea ce fac oamenii de fapt în mediul digital. În ultimul deceniu, au fost publicate peste 250 de studii care încearcă să elucideze impactul utilizării mass-media digitale; majoritatea acestor sondaje au folosit chestionare de auto-raportare care, în cea mai mare parte, nu au luat în considerare activitățile extrem de diferite pe care oamenii le-au experimentat online. Cu toate acestea, modelul de utilizare și timpul total petrecut online vor avea efecte diferite asupra sănătății și comportamentului unei persoane. Cercetătorii au nevoie de o hartă multidimensională mai detaliată a utilizării mediilor digitale. Cu alte cuvinte, ceea ce este de dorit este o măsură mai precisă a ceea ce fac oamenii atunci când sunt online sau se uită la un ecran digital. În general, situația actuală nu poate distinge în majoritatea cazurilor între efectele cauzale și corelația pură. Au fost începute studii importante,, și ar trebui menționat Studiul de dezvoltare cognitivă a creierului adolescentului (studiu ABCD). Este orchestrat de Institutele Naționale de Sănătate (NIH) și își propune să exploreze efectul factorilor de mediu, sociali, genetici și alți factori biologici care afectează creierul și dezvoltarea cognitivă. Studiul ABCD va recruta 10 000 de copii sănătoși, cu vârste cuprinse între 9 și 10 ani în Statele Unite și îi va urmări până la vârsta adultă; pentru detalii, consultați site-ul https://abcdstudy.org/. Studiul va include imagini avansate ale creierului pentru a vizualiza dezvoltarea creierului. Acesta va elucida modul în care natura și îngrijirea interacționează și modul în care aceasta se referă la rezultatele dezvoltării, cum ar fi sănătatea fizică sau mentală și capacitățile cognitive, precum și succesul educațional. Mărimea și sfera studiului vor permite oamenilor de știință să identifice traiectorii individuale de dezvoltare (de exemplu, creier, cognitiv, emoțional și academic) și factorii care le pot afecta, cum ar fi efectul utilizării mediilor digitale asupra creierului în curs de dezvoltare.

Ceea ce rămâne de stabilit este dacă frecvența crescândă a tuturor utilizatorilor care se îndreaptă către distribuitorii de cunoștințe ar putea deveni o mare amenințare pentru dobândirea de cunoștințe solide și nevoia pe care fiecare o are de a-și dezvolta propriile gânduri și de a fi creativi. Sau aceste noi tehnologii vor construi puntea perfectă către forme din ce în ce mai sofisticate de cunoaștere și imaginație, permițându-ne să explorăm noi frontiere ale cunoașterii pe care nici acum nu le putem imagina? Vom dezvolta aranjamente complet diferite ale circuitului cerebral, așa cum am făcut atunci când oamenii au început să învețe să citească? Luate împreună, chiar dacă sunt încă necesare multe cercetări pentru a judeca și a evalua posibilele efecte ale mass-media digitale asupra bunăstării umane, neuroștiința poate fi de un ajutor extraordinar pentru a distinge efectele cauzale de simple corelații.

recunoasteri

Autorul nu declară potențialul conflict de interese. Îi mulțumesc doctorului Marta Zagrebelsky pentru comentariile critice asupra manuscrisului