Многозадачная активность более высокой среды связана с меньшей плотностью серого вещества в передней коре головного мозга (2014)

Образец цитирования: Loh KK, Kanai R (2014) Более высокая мультизадачность в среде связана с меньшей плотностью серого вещества в передней поясной извилине. PLOS ONE 9 (9): e106698. DOI: 10.1371 / journal.pone.0106698

Абстрактные

Медиа многозадачностьили одновременное потребление нескольких форм СМИ все более распространено в современном обществе и связано с негативными психосоциальными и когнитивными воздействиями. Люди, которые занимаются многозадачностью в средствах массовой информации, оказываются хуже в выполнении задач когнитивного контроля и проявляют больше социально-эмоциональных трудностей., Однако нейронные процессы, связанные с мультизадачностью в среде, остаются неисследованными.

В настоящем исследовании были исследованы взаимосвязи между многозадачностью мультимедиа и структурой мозга. Исследования показали, что структура мозга может быть изменена при длительном воздействии новых условий и опыта. Таким образом, мы ожидали, что дифференциальные взаимодействия в многозадачной среде будут коррелировать с изменчивостью структуры мозга.

Это было подтверждено с помощью Voxel-Based Morphometry (VBM) анализов: у лиц с более высокими показателями индекса многозадачности среды (MMI) наблюдалась меньшая плотность серого вещества в передней части поясной извилины коры (ACC). Fнеумышленная связь между этой областью ACC и прекунеем была отрицательно связана с MMI. Наши результаты предполагают возможную структурную корреляцию для наблюдаемого снижения эффективности когнитивного контроля и социально-эмоциональной регуляции в многозадачных средах с тяжелой средой. Хотя перекрестный характер нашего исследования не позволяет нам определить направление причинно-следственной связи, наши результаты выявили новые ассоциации между индивидуальным многозадачным поведением мультимедиа и структурными различиями ACC.

цифры

Образец цитирования: Loh KK, Kanai R (2014) Более высокая мультизадачность в среде связана с меньшей плотностью серого вещества в передней поясной извилине. PLOS ONE 9 (9): e106698. DOI: 10.1371 / journal.pone.0106698

Редактор: Кацуми Ватанабе, Токийский университет, Япония

Получено: Февраль 25, 2014; Принято: Август 8, 2014; Опубликовано: 24 сентября, 2014

Авторское право: © 2014 Loh, Канай. Это статья с открытым доступом, распространяемая на условиях Лицензии Creative Commons Attribution, который допускает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинал автора и источник зачисляются.

Финансирование: Финансирование этого проекта осуществлялось за счет гранта PRESTO Японского научно-технического агентства. Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что не существует никаких конкурирующих интересов.

Введение

Медиа многозадачностьили одновременное потребление нескольких форм СМИ, становится все более распространенным в современном обществе [1] и был связан со снижением когнитивных способностей [2] а также негативные психосоциальные воздействия, такие как депрессия и социальная тревога [3], негативное социальное благополучие [4]и плохая успеваемость [5], Однако на данный момент мало что известно о нейронных процессах, связанных с многозадачностью в среде. В настоящем исследовании исследовались взаимосвязи между многозадачностью в среде и изменчивостью структуры мозга. Исследования показали, что структура мозга может быть изменена при длительном воздействии новых сред [6] а также обучение и опыт [7], [8], Кроме того, региональная изменчивость серого и белого вещества, оцененная с помощью Voxel-Based Morphometry (VBM), надежно предсказывает индивидуальные различия в ряде когнитивных функций (см. [9] для обзора). Основываясь на вышеприведенных результатах, мы предположили, что дифференциальные взаимодействия в многозадачной среде также отражают различия в региональных структурах мозга.

В текущем исследовании Индекс многозадачности СМИ (MMI, [2]) принята как мера черты медиа-многозадачности. Баллы MMI были последовательно связаны с индивидуальной эффективностью в задачах когнитивного контроля [2], [10],[11], Как таковые, они служат надежной поведенческой корреляцией с изменчивостью структуры мозга. Мы ожидали, что показатель MMI человека будет отражать различия в структуре мозга, особенно в области когнитивного контроля и многозадачности. Прошлые исследования сходятся о роли префронтальных корковых областей в когнитивном контроле [12], [13], [14], [15], На основании исследования поражения [16]Отдельные области участвуют в диссоциативных аспектах многозадачности: передний и задний поясные извилины участвуют в ретроспективной памяти, а префронтальные области участвуют в предполагаемой памяти и планировании. Таким образом, мы ожидали найти связь между многозадачностью в СМИ и структурной изменчивостью в этих регионах. Многозадачность медиа деятельности тесно связана с личностными качествами (то есть невротизм и экстраверсия [3]), которые, в свою очередь, предсказывают структурные различия в мозге [17], Как таковая, связь между многозадачностью мультимедиа и структурой мозга может быть спутана этими отличительными чертами. Чтобы исследовать эту возможность, также рассматриваются отношения между MMI и личностными качествами Большой Пятерки.

Мы получили показатели MMI, показатели «большой пятерки» и сканирование магнитно-резонансной томографией (МРТ) у здоровых взрослых людей 75, которые были относительно хорошо знакомы с компьютерами и медиа технологиями. Чтобы исследовать взаимосвязь между многозадачной активностью среды и изменчивостью структуры мозга, мы сначала сопоставили отдельные показатели MMI с региональной плотностью серого вещества на уровне всего мозга с помощью оптимизированной VBM. [18], Мы также рассмотрели корреляции между чертами Большой Пятерки и показателями MMI. Чтобы пролить свет на функциональную значимость полученных нами структурных различий, мы проанализировали активность мозга в состоянии покоя, чтобы выяснить связи между показателями MMI и функциональной связностью в мозге.

методы

Участниками

Здоровые взрослые 75 (средний возраст = 24.6, SD = 5.0, мужчины 38), набранные из пула участников психологии Университетского колледжа Лондона (UCL), приняли участие в текущем исследовании после предоставления информированного письменного согласия. Исследование было одобрено местным этическим комитетом UCL (код заявления об этике: 2213 / 002). Мы провели скрининг участников, чтобы включить студентов и сотрудников университетов, которые были хорошо знакомы с компьютерами и медиа технологиями. Им возместили деньги за участие. Среди участников 75, которые принимали участие в исследовании VBM, данные fMRI были получены от подгруппы участников 40. Пол, возраст, уровень образования и баллы MMI существенно не различались между двумя выборками (Таблица 1).

миниатюрами

Таблица 1. Сравнение демографических характеристик и показателей MMI участников, вовлеченных в анализ VBM и анализ функциональной связности.

DOI: 10.1371 / journal.pone.0106698.t001

Модифицированная мультимедийная анкета для СМИ

Модифицированная версия мультизадачной анкеты для СМИ [2] был назначен всем участникам. MMI обеспечил стабильную меру индивидуальной мультимедийной активности. Анкета состояла из двух основных разделов: в первом разделе перечислены распространенные типы носителей 12, а участники сообщили об общем количестве часов в неделю, которые они провели, используя каждый носитель. В модифицированной версии, использованной в настоящем исследовании, типы носителей 10 были сохранены из [2]: Печатные СМИ, телевидение, компьютерное видео, музыка, голосовые вызовы с использованием мобильного или телефона, мгновенные сообщения, служба коротких сообщений (SMS), электронная почта, веб-серфинг и другие компьютерные приложения. Пункт «видео или компьютерные игры» был изменен, чтобы включить игры на мобильных телефонах. Пункт «не музыкальный звук» был заменен на «использование сайтов социальных сетей». Изменения были сделаны, чтобы лучше отражать современные тенденции в потреблении медиа. Второй раздел состоял из матрицы, в которой участвовали участники, показывающие, насколько они одновременно использовали все другие типы среды, поскольку они использовали основную среду. Количество одновременного использования было указано в шкале от 1 до 4 (1 = «Никогда», 2 = «Немного времени», 3 = «Иногда» и 4 = «Большую часть времени»). Сначала ответы участников были записаны следующим образом: «Никогда» = 0, «Немного времени» = 0.33, «Иногда» = 0.67 и «В большинстве случаев» = 1. Суммирование перекодированных ответов для каждой первичной среды дало среднее число носителей, одновременно используемых при использовании первичной среды. MMI рассчитывался по следующей формуле: Где мi среднее число носителей, одновременно используемых при использовании первичного носителя, i; часi количество часов в неделю, проведенных с использованием первичной среды, i; и чобщий общее количество часов в неделю, проведенное с использованием всех форм мультимедиа.

Большая пятерка

Инвентарь Большой Пятерки (BFI; [19]) предоставил краткий и надежный показатель 44-элемента для личностных факторов Большой Пятерки: экстраверсия (элементы 8), приятность (элементы 9), добросовестность (элементы 9), невротизм (элементы 8) и открытость опыту (элементы 10). Мы приняли BFI для изучения связей между MMI и личностными чертами Большой Пятерки в нашей выборке.

Приобретение данных МРТ

Сканер 1.5 T Siemens Avanto (Siemens Medical, Эрланген, Германия) использовался для получения структурных изображений с высоким разрешением T1 для каждого участника (MPRAGE; 1 мм3 кубические воксели; Ломтики 160; TR = 2730 мс; TE = 3.57 мс). Данные функциональной МРТ были получены с использованием восходящих последовательностей T2 * с взвешенным градиентным эхо-эхопланарным изображением (EPI), чувствительных к контрасту BOLD. Каждое приобретение состояло из наклонных срезов 32, разрешение 3.0 × 3.0 мм, толщина 2.0 мм с зазором среза 1.0 мм. Срезы EPI были под углом индивидуально для каждого субъекта, чтобы уменьшить артефакты восприимчивости из полости носа и максимизировать охват орбитофронтальных областей и задней теменной коры, жертвуя при этом охватом височного полюса. Таким образом, конечная ориентация находилась в диапазоне от 8 ° до 16 °. Временной интервал между двумя последовательными захватами одного и того же среза составлял 2528 мс с углом пролета 90 градусов и временем эхо-сигнала 44 мс. Поле зрения было 192 × 192 мм. Цифровое разрешение в плоскости составило 64 × 64 пикселей с размером пикселя 3.0 × 3.0 мм. Все данные были получены с помощью головной катушки 32. Во время функционального МРТ участникам было дано указание просто оставаться на месте, держать глаза открытыми и не думать ни о чем конкретном. Один прогон состоял из получения объема 180, а начальные объемы 6 были исключены из анализа, чтобы избежать путаницы с нестационарной намагниченностью. Запуск mMRI в состоянии покоя занял приблизительно 7.5 минут.

Анализ вольфрамовой морфометрии (VBM)

Воксельная морфометрия (ВБМ; [20]) является широко используемой техникой анализа нейровизуализации, которая позволяет проводить воксельный статистический анализ предварительно обработанных изображений МРТ. Структурные сканирования с высоким разрешением T1 были проанализированы с помощью VBM с помощью статистического параметрического картирования (SPM8, Wellcome, Отдел когнитивной неврологии). Изображения были сначала сегментированы для серого и белого вещества. Диффеоморфная анатомическая регистрация через экспоненциальную алгебру Ли (DARTEL) была впоследствии выполнена для совместной регистрации изображений серого вещества. Чтобы гарантировать, что региональный объем серого вещества сохранялся после регистрации, зарегистрированные изображения модулировались определителем Якоби полей потока, рассчитанным DARTEL. Зарегистрированные изображения серого вещества были сглажены с помощью гауссова ядра (полная ширина на половине максимума = 10 мм), а затем были преобразованы и нормализованы в стереотаксическое пространство Монреальского неврологического института (MNI) для дальнейшего множественного регрессионного анализа.

Множественный регрессионный анализ был выполнен на нормализованных изображениях серого вещества с оценками MMI в качестве основного регрессора. Возраст, пол и общий объем мозга были включены в качестве ковариат, не представляющих интереса для всех регрессий. Чтобы обнаружить вокселы, в которых региональная плотность серого вещества коррелировала с показателями MMI, мы приняли строгий порог: р <05 с семейной ошибкой исправлен весь мозг.

Функциональный анализ взаимодействия

Для проведения анализа функциональных подключений мы использовали версию 13 панели инструментов функциональных подключений Conn (http://www.nitrc.org/projects/conn; [21]) в сочетании с процедурами предварительной обработки SPM8. Этапы предварительной обработки, перечисленные по порядку, включали в себя коррекцию времени среза, перераспределение данных временного ряда в первый том (т.е. коррекцию движения), совместную регистрацию временных рядов функционального МРТ в соответствующий структурный МРТ, сегментацию изображений в отдельную ткань такие типы, как серое вещество, белое вещество и спинномозговая жидкость (CSF), а также нормализация по стандартному шаблону MNI и пространственное сглаживание с помощью гауссовского фильтра (FWHM = 8 мм). Затем данные временных рядов были подвергнуты полосовой фильтрации до 0.01 Hz – 0.1 Hz.

Для анализа функциональной связности на основе начального числа мы использовали один значимый кластер, найденный в анализе VBM, в качестве начального участка интереса (ROI). Средние временные ряды, извлеченные из ROI, использовали регрессор в модели множественной регрессии на индивидуальном уровне анализа. Чтобы свести к минимуму влияние мешающих факторов, были включены регрессоры для шести параметров коррекции движения из предварительной обработки. Кроме того, средние сигналы BOLD для серого вещества, белого вещества и CSF были извлечены из масок, созданных в результате процедуры сегментации, и также были включены в качестве регрессоров для минимизации отклонений, связанных с этими глобальными сигналами. Были вычислены временные корреляции между сигналом ROI и остальной частью мозга, и корреляции с ROI семян были преобразованы в Z-оценки с использованием преобразования Фишера для анализа значимости второго уровня.

С Z-преобразованным статистическим изображением мы сначала определили области мозга, показывающие функциональную связь с ROI семян, используя воксельный порог pFWE скорректированной<0.05. Впоследствии мы использовали менее строгий порог p<0.001 (без коррекции) в качестве маски для захвата областей, связанных с ACC, для анализа второго уровня, в котором мы стремились найти области мозга, которые коррелируют с оценками MMI. Мы включили возраст, пол и общий внутричерепной объем в качестве ковариант и приняли порог р <0.05 с семейной ошибкой, исправленной для объема, определенного начальной маской. Основанием для первоначальной маскировки было обеспечение того, чтобы наш анализ был ограничен областями мозга, показывающими коррелированную активность с областью семян. Даже если мы обнаружим корреляцию с индивидуальными различиями за пределами этих регионов, такие результаты, вероятно, будут отражать ложные корреляции. Мы приняли менее строгий порог для маскировки, чтобы увеличить мощность нашего анализа второго уровня.

Обработанные данные изображений, а также наборы данных, содержащие переменные как для VBM, так и для регрессионного анализа функциональной связности, становятся общедоступными по адресу: http://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.10​30286.

Итоги

Анализ VBM выявил отрицательную связь между показателями MMI и плотностью серого вещества в передней поясной извилине (Рисунок 1; ACC; t (70) = 5.16, PFWE скорректированной <05, размер кластера = 158 вокселей × 1.53 = 533 мм3; пиковая координата MNI: x = 12, y = 41, z = 3). Никакие другие области мозга не показали значимой корреляции с показателями MMI. Таким образом, более высокая многозадачность среды была связана с меньшими объемами серого вещества в АКК. Тем не менее, корреляционный анализ между показателями MMI и BFI выявил очень значительную связь между показателями экстраверсии и MMI (Таблица 2; r = 0.347, p = 0.002). Таким образом, мы подозревали, что наблюдаемая ассоциация серого вещества MMI-ACC может быть смешана с индивидуальными различиями в баллах экстраверсии. В связи с этим мы повторили предыдущий анализ VBM, дополнительно контролируя баллы BFI в качестве дополнительных ковариат. Мы провели множественную регрессию (с плотностью серого вещества в качестве зависимой переменной), включая MMI и все показатели «большой пятерки» в качестве предикторов наряду с демографическими ковариатами. Значительная отрицательная взаимосвязь наблюдалась между MMI и объемом серого вещества в идентичной области ACC (t (65) = 5.08, PFWE скорректированной<05, размер кластера = 74 вокселя × 1.53 = 250 мм3; пиковая координата MNI: x = 12, y = 40, z = 3). Это говорит о том, что существует уникальная связь между MMI и плотностью серого вещества в ACC, независимо от изменений в чертах личности Большой Пятерки.

миниатюрами

Рисунок 1. Регрессионный анализ VBM показал, что оценки MMI были в значительной степени связаны с плотностью серого вещества в ACC (t (70) = 5.16, PFWE скорректированной <0.05, размер кластера = 158 вокселей x 1.53 = 533 мм3; пиковая координата MNI: x = 12, y = 41, z = 3).

Скорректированная плотность серого вещества в пике воксела (ось Y) была отрицательно коррелирована (r = -0.54, p<0.001) с оценками MMI (ось X).

DOI: 10.1371 / journal.pone.0106698.g001

миниатюрами

Таблица 2. Корреляции между показателями индекса многозадачности Media и показателями Big Five Inventory.

DOI: 10.1371 / journal.pone.0106698.t002

Чтобы пролить свет на функциональную значимость наших результатов VBM, мы стремились с помощью анализа функциональной связности определить области мозга, которые продемонстрировали значительную связность с нашей полученной областью интереса ACC (ROI). Этот анализ показал, что активность в полученном ACC ROI коррелировала с несколькими областями мозга, которые обычно характеризуются как сеть режима по умолчанию, включая двусторонние височно-теменные соединения (TPJ; правое полушарие, x = 48, y = -64, z = 36, pFWE скорректированной<0.05; левое полушарие, x = −44, y = −70, z = 36) и предклинье (x = 4, y = −68, z = 30, pFWE скорректированной<0.05) среди других регионов (Таблица 3). Эти результаты показали, что рентабельность инвестиций ACC, которую мы обнаружили с помощью анализа VBM, скорее всего, попадет в DMN. Затем мы дополнительно исследовали, были ли оценки MMI связаны со связью между нашей областью ACC ROI и областями DMN. Регрессионный анализ проводился на z-трансформированных корреляциях между ACC и областями DMN с MMI в качестве основного предиктора и возрастом, полом и общим объемом мозга в качестве ковариат. Никаких значительных ассоциаций не возникло в pFWE скорректированной<0.05. Однако на менее строгом пороге pнеисправленный<0.001, более высокие показатели MMI были связаны с более слабой связью между ROI ACC и прекунеем (Рисунок 2; предклинья; t (40) = 5.22, pнеисправленный<0.001, размер кластера = 159 мм3; Пиковая координата MNI: x = 10, y = -50, z = 18). Мы подчеркиваем, что наши результаты подключения были получены при менее строгом пороге и предоставили ограниченные доказательства для нас, чтобы сделать выводы об MMI и функциональных ассоциативных связях. Таким образом, этот набор выводов служил исключительно для функциональной интерпретации наших результатов VBM.

миниатюрами

Рисунок 2. Регрессионный анализ показал, что связь между ROI ACC и Precuneus (пересечение синих линий) была отрицательно связана с показателями MMI (Precuneus; t (40) = 5.22, PFWE-скорректированы<0.001, размер кластера = 159 мм3; Пиковая координата MNI: x = 10, y = -50, z = 18).

Были негативные отношения (r = -0.68, p<0.001) между скорректированными Z-преобразованными корреляциями ACC-Precuneus (ось Y) и оценками MMI (ось X).

DOI: 10.1371 / journal.pone.0106698.g002

миниатюрами

Таблица 3. Области мозга, демонстрирующие функциональную связь с ACC ROI.

DOI: 10.1371 / journal.pone.0106698.t003

Обсуждение

Как и предполагалось, настоящее исследование выявило значительную связь между многозадачностью мультимедиа и вариациями структуры мозга: лица, которые сообщили о более высоких количествах многозадачности мультимедиа, имели меньшую плотность серого вещества в АКК. Эта связь была значимой на жестком пороге (pFWE скорректированной<0.05) и не зависел от различий личности Большой Пятерки. Мы обсуждаем возможные интерпретации наших структурных коррелятов в свете последних данных о функциях ACC и поведенческих коррелятах MMI.

ACC служит важнейшим связующим звеном путей обработки информации в мозге и вовлечен в сенсомоторные, ноцицептивные, высшие когнитивные и эмоционально-мотивационные процессы. [22], [23], Из них мы полагаем, что наша полученная область ACC, скорее всего, связана с более высокими когнитивными процессами, поскольку многозадачность в среде постоянно ассоциируется с эффективностью когнитивного контроля. [2], [10], [11], [24], Кроме того, ROI ACC продемонстрировал значительную функциональную связь с областями мозга DMN, которые также обычно были связаны с более высокими когнитивными операциями. [25], [26].

С точки зрения когнитивной обработки, обычно считается, что ACC участвует в обнаружении ошибок или конфликтов [27], [28], Активации ACC обычно наблюдаются в задачах, которые одновременно активируют несовместимые ответы, например в задаче Stroop [29], [30]избирательное внимание [31] и фланкер задача [32], [33], Примечательно, что ACC замешан в парадигмах двойных задач [34], [35] где человек сталкивается с конкурирующими стимулами и реакциями, связанными с двумя или более задачами. Аналогично этому, в многозадачности мультимедиа люди сталкиваются с особыми требованиями к задачам, связанными с несколькими типами мультимедиа, которые они используют одновременно. Таким образом, наша полученная ROI может быть вовлечена в функции когнитивного контроля, связанные с двойной задачей. Одним из важных предостережений является то, что вышеупомянутые функции обычно приписываются к дорсальной АКК, а не к ростральной области, где находится наша ROI. [23], [32], [35], [36], Однако исследователи отметили, что это разграничение не является абсолютным [23], [34], [37], В частности, в поддержку нашей нынешней интерпретации, Дрехер и коллеги [34] Сообщается, что ростральный АКК однозначно участвует в обнаружении конфликтов в контексте двухзадачности.

Наш основной вывод показал, что более тяжелые мультизадачи мультимедиа имели меньший объем ACC Чтобы выяснить возможные поведенческие последствия снижения объема ACC у тяжелых многозадачников, мы изучили поведенческие исследования, связывающие MMI и когнитивный контроль. Важное исследование Ophir et al. [2] впервые выявлена ​​взаимосвязь между повышением активности многозадачности в медиа и ухудшением когнитивного контроля. Они привлекали участников к ряду задач когнитивного контроля, таких как задача Stroop, переключение задач, фильтрация отвлекающих факторов и задачи n-back. Перед лицом отвлекающих факторов тяжелая многозадачность (по сравнению с более легкими многозадачностями) медленнее обнаруживала изменения в визуальных моделях, более восприимчива к ложным воспоминаниям отвлекающих устройств во время задачи памяти и медленнее переключала задачи. Авторы предположили, что тяжелые многозадачности были в меньшей степени способны добровольно ограничивать свое внимание только информацией, имеющей отношение к задаче. Луи и Вонг [24] предоставил еще одно доказательство того, что более тяжелые многозадачности хуже подавляют не относящиеся к задаче стимулы и, следовательно, способны лучше выполнять задачи мультисенсорной интеграции. Последующее исследование [11] показали, что многозадачность выполнялась хуже при выполнении задачи «Операционный интервал» (OSPAN), которая была очень похожа на парадигму двойного задания, поскольку участники должны были одновременно решать математические задачи и запоминать представленные буквы. Тяжелая многозадачность также сообщала о новых недостатках внимания в повседневной жизни [38], Тем не менее, одно недавнее исследование Alzahabi и Becker [10] сообщили о противоречивых выводах: более тяжелые многозадачности были не хуже при выполнении двух задач и были лучше при переключении задач. Они также не смогли воспроизвести выводы Офира и соавторов, несмотря на то, что использовали одинаковые задачи. Авторы отметили, что их выборка была в основном женской, и это могло привести к их противоречивым результатам. Они подчеркнули важность лонгитюдных исследований для выявления надежных взаимосвязей между MMI и когнитивным контролем.

Таким образом, существующая литература по MMI в целом предполагает, что люди, которые занимаются многозадачностью в мультимедийных средах, демонстрируют более слабые когнитивные способности контроля Наши текущие результаты расширяют эту литературу, связывая более тяжелую мультизадачную активность в медиаданных с меньшими объемами в ACC: области мозга, которая вовлечена в когнитивный контроль, основанный на сходящихся доказательствах нейровизуализации. Однако мы подчеркиваем, что для установления взаимосвязи между структурой ACC и способностями когнитивного контроля требуется больше работы. Исследования пациентов с повреждениями АКК дали очень неоднозначные взгляды на необходимость АКК в его когнитивных функциях [39], [40], [41].

Также существует вероятность того, что наша полученная область ACC участвует в эмоциональных / мотивационных процессах, поскольку она расположена в ростральной ACC, которая обычно связана с мотивацией и обработкой эмоций. [23], Снижение объема АКК часто связано с нарушениями, связанными с аберрантными эмоционально-мотивационными процессами, такими как обсессивно-компульсивное расстройство [42], Посттравматическое стрессовое расстройство [43], депрессия [44] и наркомании и не связанные с наркотиками зависимости [45], [46], Исходя из этой перспективы, вполне вероятно, что многозадачные мультимедийные приложения с более тяжелыми средами с уменьшенным объемом ACC могут быть менее склонны к эмоциональному и мотивационному регулированию. Действительно, более высокие показатели MMI, как находят, коррелируют с увеличенным невротизмом, поиском ощущения и импульсивностью [3], [11] и негативные социально-эмоциональные результаты [4], Интересно, что структура структурных различий головного мозга, полученная в настоящем исследовании, была похожа на нейронные корреляты интернет-зависимости (IA). У лиц с ИА, определяемых просто как патологическое чрезмерное использование Интернета или компьютеров, было обнаружено снижение плотности серого и белого вещества в АКК. [46], [47], [48], Может существовать вероятность того, что две конструкции, многозадачность мультимедиа и IA, пересекаются: MMI предоставляет показатель того, сколько людей используют несколько устройств одновременно, и это может быть связано с IA, что подразумевает чрезмерное использование компьютеров и Интернета.

Важным ограничением настоящей работы является то, что наши результаты получены из перекрестного исследования взаимосвязи между многозадачным поведением в среде и структурой мозга. Таким образом, направление причинно-следственной связи между ними не может быть определено. Хотя возможно, что люди с меньшим ACC более восприимчивы к многозадачности из-за более слабой способности к когнитивному контролю или социально-эмоциональной регуляции, также не менее вероятно, что более высокие уровни воздействия многозадачных ситуаций приводят к структурным изменениям в ACC. Требуется продольное исследование, чтобы однозначно определить направление причинно-следственной связи. Наши текущие результаты открывают путь к таким исследованиям, предоставляя эмпирическую связь между многозадачностью мультимедиа и структурными различиями в ACC. Еще одно предостережение заключается в том, что настоящие результаты не могут выходить за рамки нашего изученного населения, которое является относительно высокообразованным и хорошо знакомым с технологиями. Действительно, на модели потребления СМИ могут сильно влиять демографические факторы [1], Таким образом, в будущих исследованиях следует изучить роль демографических факторов, таких как образование и социально-экономический статус, в смягчении взаимосвязи между многозадачностью, когнитивной деятельностью и структурами мозга.

В заключение, лица, которые занимались многозадачной деятельностью в СМИ, имели меньшие объемы серого вещества в АКК. Это также может объяснить худшие показатели когнитивного контроля и негативные социально-эмоциональные результаты, связанные с увеличением многозадачности в медиа. Хотя перекрестный характер нашего исследования не позволяет нам определить направление причинно-следственной связи, наши результаты выявили новые ассоциации между индивидуальным многозадачным поведением мультимедиа и структурными различиями ACC.

Авторские вклады

Задуманы и оформлены эксперименты: кл РК. Выполнены опыты: кл РК. Проанализированы данные: КЛ РК. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: KL RK. Написал бумагу: кл РК.

Рекомендации

  1. 1. Rideout VJ, Foehr UG, Робертс Д.Ф. (2010) Поколение M2: СМИ в жизни от 8 до 18-летних. Менло Парк, Калифорния
  2. 2. Офир Е., Насс С., Вагнер А.Д. (2009) Когнитивный контроль в мультизадачности мультимедиа. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 106: 15583 – 15587. doi: 10.1073 / pnas.0903620106
  3. 3. Беккер М.В., Алзахаби Р., Хопвуд С.Дж. (2013) Многозадачность СМИ связана с симптомами депрессии и социальной тревоги. Киберпсихология, поведение и социальные сети 16: 132 – 135. doi: 10.1089 / cyber.2012.0291
  4. Просмотр статей
  5. PubMed / NCBI
  6. Google Scholar
  7. Просмотр статей
  8. PubMed / NCBI
  9. Google Scholar
  10. Просмотр статей
  11. PubMed / NCBI
  12. Google Scholar
  13. Просмотр статей
  14. PubMed / NCBI
  15. Google Scholar
  16. Просмотр статей
  17. PubMed / NCBI
  18. Google Scholar
  19. Просмотр статей
  20. PubMed / NCBI
  21. Google Scholar
  22. Просмотр статей
  23. PubMed / NCBI
  24. Google Scholar
  25. Просмотр статей
  26. PubMed / NCBI
  27. Google Scholar
  28. Просмотр статей
  29. PubMed / NCBI
  30. Google Scholar
  31. Просмотр статей
  32. PubMed / NCBI
  33. Google Scholar
  34. Просмотр статей
  35. PubMed / NCBI
  36. Google Scholar
  37. Просмотр статей
  38. PubMed / NCBI
  39. Google Scholar
  40. Просмотр статей
  41. PubMed / NCBI
  42. Google Scholar
  43. Просмотр статей
  44. PubMed / NCBI
  45. Google Scholar
  46. Просмотр статей
  47. PubMed / NCBI
  48. Google Scholar
  49. Просмотр статей
  50. PubMed / NCBI
  51. Google Scholar
  52. 4. Pea R, Nass C, Meheula L, Rance M, Kumar A, et al. (2012) Использование средств массовой информации, личное общение, многозадачность в средствах массовой информации и социальное благополучие девочек 8 - 12. Психология развития 48: 327 – 336. doi: 10.1037 / a0027030
  53. Просмотр статей
  54. PubMed / NCBI
  55. Google Scholar
  56. Просмотр статей
  57. PubMed / NCBI
  58. Google Scholar
  59. Просмотр статей
  60. PubMed / NCBI
  61. Google Scholar
  62. Просмотр статей
  63. PubMed / NCBI
  64. Google Scholar
  65. Просмотр статей
  66. PubMed / NCBI
  67. Google Scholar
  68. Просмотр статей
  69. PubMed / NCBI
  70. Google Scholar
  71. Просмотр статей
  72. PubMed / NCBI
  73. Google Scholar
  74. Просмотр статей
  75. PubMed / NCBI
  76. Google Scholar
  77. Просмотр статей
  78. PubMed / NCBI
  79. Google Scholar
  80. Просмотр статей
  81. PubMed / NCBI
  82. Google Scholar
  83. Просмотр статей
  84. PubMed / NCBI
  85. Google Scholar
  86. Просмотр статей
  87. PubMed / NCBI
  88. Google Scholar
  89. Просмотр статей
  90. PubMed / NCBI
  91. Google Scholar
  92. Просмотр статей
  93. PubMed / NCBI
  94. Google Scholar
  95. Просмотр статей
  96. PubMed / NCBI
  97. Google Scholar
  98. Просмотр статей
  99. PubMed / NCBI
  100. Google Scholar
  101. Просмотр статей
  102. PubMed / NCBI
  103. Google Scholar
  104. Просмотр статей
  105. PubMed / NCBI
  106. Google Scholar
  107. Просмотр статей
  108. PubMed / NCBI
  109. Google Scholar
  110. Просмотр статей
  111. PubMed / NCBI
  112. Google Scholar
  113. Просмотр статей
  114. PubMed / NCBI
  115. Google Scholar
  116. Просмотр статей
  117. PubMed / NCBI
  118. Google Scholar
  119. Просмотр статей
  120. PubMed / NCBI
  121. Google Scholar
  122. Просмотр статей
  123. PubMed / NCBI
  124. Google Scholar
  125. Просмотр статей
  126. PubMed / NCBI
  127. Google Scholar
  128. Просмотр статей
  129. PubMed / NCBI
  130. Google Scholar
  131. Просмотр статей
  132. PubMed / NCBI
  133. Google Scholar
  134. Просмотр статей
  135. PubMed / NCBI
  136. Google Scholar
  137. 5. Junco R, Cotton SR (2010) Воспринимаемые академические эффекты использования мгновенных сообщений. Компьютеры и образование 56: 370 – 378. doi: 10.1016 / j.compedu.2010.08.020
  138. 6. Blakemore C, Van Sluyters RC (1975) Врожденные факторы и факторы окружающей среды в развитии зрительной коры головного мозга котенка. Журнал физиологии 248: 663–716.
  139. 7. Draganski B, Gaser C, Busch V, Schuierer G, Bogdahn U, et al. (2004) Нейропластичность: изменения в сером веществе, вызванные тренировкой. Природа 427: 311 – 312. doi: 10.1038 / 427311a
  140. 8. Бойк Дж., Дримейер Дж., Гасер С., Бухель С., Май А. (2008) Изменения структуры мозга, вызванные тренировками, у пожилых людей. Журнал неврологии: официальный журнал Общества нейробиологии 28: 7031 – 7035. doi: 10.1523 / jneurosci.0742-08.2008
  141. 9. Канай Р., Рис Г. (2011) Структурная основа межличностных различий в поведении и познании человека. Обзоры природы Neuroscience 12: 231 – 242. doi: 10.1038 / nrn3000
  142. 10. Alzahabi R, Becker MW (2013) Связь между мультизадачностью мультимедиа, переключением задач и производительностью двух задач. Журнал экспериментальной психологии Человеческое восприятие и производительность 39: 1485 – 1495. doi: 10.1037 / A0031208
  143. 11. Санбонмацу Д.М., Страйер Д.Л., Медейрос-Уорд Н., Уотсон Дж.М. (2013) У кого многозадачность и почему? Многозадачность, воспринимаемая многозадачность, импульсивность и стремление к ощущениям. PloS one 8: e54402. doi: 10.1371 / journal.pone.0054402
  144. 12. Кёхлин Е., Оди С., Кунейхер Ф. (2003) Архитектура когнитивного контроля в префронтальной коре человека. Наука 302: 1181 – 1185. doi: 10.1126 / science.1088545
  145. 13. Marois R, Ivanoff J (2005) Пределы пропускной способности обработки информации в мозге. Тенденции в когнитивных науках 9: 296 – 305. doi: 10.1016 / j.tics.2005.04.010
  146. 14. Dux PE, Ivanoff J, Asplund CL, Marois R (2006) Выделение центрального узкого места обработки информации с помощью FMRI с временным разрешением. Нейрон 52: 1109 – 1120. doi: 10.1016 / j.neuron.2006.11.009
  147. 15. Миллер Е.К., Коэн Дж. Д. (2001) Интегративная теория префронтальной функции коры. Ежегодный обзор нейробиологии 24: 167 – 202.
  148. 16. Burgess PW, Veitch E, де Лейси Костелло A, Shallice T (2000) Когнитивные и нейроанатомические корреляты многозадачности. Нейропсихология 38: 848 – 863. doi: 10.1016 / s0028-3932 (99) 00134-7
  149. 17. DeYoung CG, Hirsh JB, Shane MS, Papademetris X, Rajeevan N, et al. (2010) Тестирование предсказаний от неврологии личности. Структура мозга и большая пятерка. Психологическая наука 21: 820 – 828. doi: 10.1177 / 0956797610370159
  150. 18. Ashburner J (2007) Быстрый алгоритм регистрации диффеоморфных изображений. NeuroImage 38: 95 – 113. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2007.07.007
  151. 19. Джон О.П., Шривастава С. (1999) Таксономия черты Большой Пятерки: история, измерение и теоретические перспективы. В кн .: Первин Л.А., Джон О.П., редакторы. Справочник личности: теория и исследование. Нью-Йорк: Гилфорд Пресс. 102-138.
  152. 20. Ашбернер Дж., Фристон К.Дж. (2000) Воксельная морфометрия - методы. NeuroImage 11: 805 – 821. doi: 10.1006 / nimg.2000.0582
  153. 21. Whitfield-Gabrieli S, Moran JM, Nieto-Castanon A, Triantafyllou C, Saxe R, et al. (2011) Ассоциации и диссоциации между сетями по умолчанию и самоссылками в человеческом мозге. NeuroImage 55: 225 – 232. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2010.11.048
  154. 22. Девинский О., Моррелл М.Дж., Фогт Б.А. (1995) Вклад передней поясной извилины в поведение. Мозг: журнал неврологии 118 (Pt 1): 279 – 306. doi: 10.1093 / мозг / 118.1.279
  155. 23. Буш Г., Луу П., Познер М.И. (2000) Когнитивные и эмоциональные влияния в передней поясной извилине коры. Тенденции в когнитивных науках 4: 215 – 222. doi: 10.1016 / s1364-6613 (00) 01483-2
  156. 24. Луи К.Ф., Вонг А.С. (2012) Всегда ли вредит многозадачность СМИ? Положительная корреляция между многозадачностью и мультисенсорной интеграцией. Психономический бюллетень и обзор 19: 647–653. DOI: 10.3758 / s13423-012-0245-7
  157. 25. Raichle ME, MacLeod AM, Snyder AZ, Powers WJ, Gusnard DA, et al. (2001) Режим работы мозга по умолчанию. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 98: 676 – 682. doi: 10.1073 / pnas.98.2.676
  158. 26. Бакнер Р.Л., Эндрюс-Ханна-младший, Шактер Д.Л. (2008) Сеть мозга по умолчанию: анатомия, функция и отношение к болезни. Анналы Нью-Йоркской академии наук 1124: 1–38. DOI: 10.1196 / анналы.1440.011
  159. 27. Картер К.С., Макдональд А.М., Ботвиник М., Росс Л.Л., Стенгер В.А. и др. (2000) Разбор исполнительных процессов: стратегические и оценочные функции передней поясной извилины. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 97: 1944 – 1948. doi: 10.1073 / pnas.97.4.1944
  160. 28. Ботвиник М.М., Бравер Т.С., Барч Д.М., Картер К.С., Коэн Д.Д. (2001) Мониторинг конфликтов и когнитивный контроль. Психологический обзор 108: 624 – 652. doi: 10.1037 // 0033-295x.108.3.624
  161. 29. Буш Г., Уэлен П.Дж., Розен Б.Р., Дженике М.А., Макинерни С.К. и др. (1998) The counting Stroop: задача вмешательства, специализированная для функционального нейровизуализационного исследования - валидации с функциональной МРТ. Картирование человеческого мозга 6: 270–282. DOI: 10.1002 / (sici) 1097-0193 (1998) 6: 4 <270 :: aid-hbm6> 3.3.co; 2-ч
  162. 30. Люн Х.К., Скудларски П., Гатенби Дж.С., Петерсон Б.С., Гор Дж.С. (2000) Функциональное МРТ-исследование, связанное с событием, для задачи определения интерференции в цвете. Кора головного мозга 10: 552 – 560. doi: 10.1093 / cercor / 10.6.552
  163. 31. Корбетта М., Мезин Ф.М., Добмейер С., Шульман Г.Л., Петерсен С.Э. (1991) Селективное и разделенное внимание при визуальном различении формы, цвета и скорости: функциональная анатомия с помощью позитронно-эмиссионной томографии. Журнал неврологии: официальный журнал Общества нейробиологии 11: 2383 – 2402.
  164. 32. Ботвиник М., Нистром Л.Е., Фисселл К., Картер К.С., Коэн Д.Д. (1999) Мониторинг конфликта в сравнении с выбором для действия в передней части поясной извилины коры. Природа 402: 179 – 181. doi: 10.1038 / 46035
  165. 33. Casey BJ, Thomas KM, Welsh TF, Badgaiyan RD, Eccard CH, et al. (2000) Диссоциация конфликта отклика, выбора внимания и ожидания с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 97: 8728 – 8733. doi: 10.1073 / pnas.97.15.8728
  166. 34. Dreher JC, Grafman J (2003) Разделяет роли рострального переднего поясного извилины и боковых префронтальных кортикальных слоев при выполнении двух задач одновременно или последовательно. Кора головного мозга 13: 329 – 339. doi: 10.1093 / cercor / 13.4.329
  167. 35. Эриксон К.И., Колкомб С.Дж., Вадхва Р., Бхерер Л., Петерсон М.С. и др. (2005) Нейронные корреляты производительности двойной задачи после минимизации подготовки задачи. NeuroImage 28: 967 – 979. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2005.06.047
  168. 36. Milham MP, Banich MT, Webb A, Barad V, Cohen NJ, et al. (2001) Относительное участие передней поясной извилины и префронтальной коры в контроле внимания зависит от характера конфликта. Исследования мозга Исследования когнитивных функций мозга 12: 467 – 473. doi: 10.1016 / s0926-6410 (01) 00076-3
  169. 37. Kiehl KA, Liddle PF, Hopfinger JB (2000) Обработка ошибок и ростральный передний поясной извилины: исследование МРТ, связанное с событием. Психофизиология 37: 216 – 223. doi: 10.1111 / 1469-8986.3720216
  170. 38. Ральф BC, Thomson DR, Cheyne JA, Smilek D (2013) Многозадачность медиа и неудачи внимания в повседневной жизни. Психологическое исследование. doi: 10.1007 / s00426-013-0523-7
  171. 39. Fellows LK, Farah MJ (2005) Нужна ли передняя поясная извилина для когнитивного контроля? Мозг: журнал неврологии 128: 788 – 796. doi: 10.1093 / мозг / awh405
  172. 40. Swick D, Turken AU (2002) Диссоциация между обнаружением конфликта и мониторингом ошибок в передней части поясной извилины коры человека. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 99: 16354 – 16359. doi: 10.1073 / pnas.252521499
  173. 41. Swick D, Jovanovic J (2002) Передняя поясная извилина и задача Струпа: нейропсихологические доказательства топографической специфичности. Нейропсихология 40: 1240 – 1253. doi: 10.1016 / s0028-3932 (01) 00226-3
  174. 42. Rotge JY, Guehl D, Dilharreguy B, Tignol J, Bioulac B, et al. (2009) Мета-анализ изменений объема мозга при обсессивно-компульсивном расстройстве. Биологическая психиатрия 65: 75 – 83. doi: 10.1016 / j.biopsych.2008.06.019
  175. 43. Yamasue H, Kasai K, Iwanami A, Ohtani T, Yamada H, et al. (2003) Анализ МРТ на основе вокселей показывает уменьшение объема серого вещества в передней поясной извилине при посттравматическом стрессовом расстройстве из-за терроризма. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 100: 9039 – 9043. doi: 10.1073 / pnas.1530467100
  176. 44. Caetano SC, Kaur S, Brambilla P, Nicoletti M, Hatch JP, et al. (2006) Меньшие объемы поясной извилины у пациентов с униполярной депрессией. Биологическая психиатрия 59: 702 – 706. doi: 10.1016 / j.biopsych.2005.10.011
  177. 45. Франклин Т.Р., Актон П.Д., Мальджиан Дж.А., Грей Д.Д., Крофт Дж.Р. и др. (2002) Снижение концентрации серого вещества в островковых, орбитофронтальных, поясных и височных кортикальных слоях кокаиновых пациентов. Биологическая психиатрия 51: 134 – 142. doi: 10.1016 / s0006-3223 (01) 01269-0
  178. 46. Zhou Y, Lin FC, Du YS, Qin LD, Zhao ZM, et al. (2011) Аномалии серого вещества при интернет-зависимости: исследование морфометрии на основе вокселей. Европейский журнал радиологии 79: 92 – 95. doi: 10.1016 / j.ejrad.2009.10.025
  179. 47. Юань К., Цинь В., Ван Г., Цзэн Ф., Чжао Л. и др. (2011) Нарушения микроструктуры у подростков с интернет-зависимостью. PloS one 6: e20708. doi: 10.1371 / journal.pone.0020708
  180. 48. Lin F, Zhou Y, Du Y, Qin L, Zhao Z, et al. (2012) Аномальная целостность белого вещества у подростков с интернет-зависимостью: исследование пространственной статистики на основе тракта. PloS one 7: e30253. doi: 10.1371 / journal.pone.0030253