Tác động của cuộc cách mạng kỹ thuật số lên não bộ và hành vi của con người: chúng ta đang đứng ở đâu? (2020)

Tóm tắt

Giới thiệu

Một trăm mười một năm trước, EM Forster đã xuất bản một truyện ngắn (Cỗ máy dừng lại, 1909, Đánh giá của Oxford và Cambridge ) về một viễn cảnh tương lai, trong đó một cỗ máy bí ẩn kiểm soát mọi thứ, từ cung cấp thực phẩm đến công nghệ thông tin. Trong tình hình gợi lên các sự kiện internet và phương tiện truyền thông kỹ thuật số ngày nay, ở thời kỳ loạn lạc này, mọi giao tiếp đều là từ xa và các cuộc gặp mặt trực tiếp không còn diễn ra nữa. Máy kiểm soát tư duy, vì nó khiến mọi người phụ thuộc vào nó. Trong truyện ngắn, khi cỗ máy ngừng hoạt động, xã hội sụp đổ.

Câu chuyện đặt ra nhiều câu hỏi, vẫn còn phù hợp cho đến ngày nay, về tác động của phương tiện kỹ thuật số và công nghệ liên quan đến bộ não của chúng ta. Vấn đề này của Đối thoại trong Khoa học Thần kinh Lâm sàng khám phá nhiều khía cạnh về cách thức, phương tiện, và những tác động có thể có mà việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số ảnh hưởng đến chức năng não — đối với mặt tốt, mặt xấu và mặt xấu của sự tồn tại của con người.

Nhìn chung, việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số, từ chơi game trực tuyến đến sử dụng điện thoại thông minh / máy tính bảng hoặc internet, đã tạo ra một cuộc cách mạng xã hội trên toàn thế giới. Riêng tại Anh, theo dữ liệu do cơ quan quản lý về truyền thông (Ofcom) thu thập, 95% người từ 16 đến 24 tuổi sở hữu một chiếc điện thoại thông minh và kiểm tra nó trung bình 12 phút một lần. Các ước tính cho thấy 20% tổng số người lớn trực tuyến hơn 40 giờ mỗi tuần. Không còn nghi ngờ gì nữa, các phương tiện kỹ thuật số, nhất là internet, đang trở thành những khía cạnh quan trọng trong cuộc sống hiện đại của chúng ta. Gần 4.57 tỷ người trên toàn thế giới có quyền truy cập Internet, theo dữ liệu được công bố vào ngày 31 tháng 2019 năm 20220414030413 trên trang web https://web.archive.org/web/XNUMX/https://www.internetworldstats.com/stats.htm. Tốc độ thay đổi đáng kinh ngạc, với sự gia tăng theo cấp số nhân trong thập kỷ qua. Làm thế nào và với những chi phí và / hoặc lợi ích có thể có mà bộ não và tâm trí của chúng ta có thể thích ứng?

Thật vậy, những lo ngại về tác động của việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số đối với chức năng và cấu trúc của não, cũng như sức khỏe thể chất và tinh thần, giáo dục, tương tác xã hội và chính trị, ngày càng tăng. Năm 2019, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã công bố hướng dẫn nghiêm ngặt về thời gian sử dụng thiết bị của trẻ em. Và — đã công bố một đạo luật (Dự luật Hội đồng 272) cho phép các trường học hạn chế việc sử dụng điện thoại thông minh. Những hành động này được thực hiện sau khi kết quả được công bố liên quan đến việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số chuyên sâu trong việc giảm dung lượng bộ nhớ làm việc^1–3 ; trong các vấn đề tâm lý, từ trầm cảm đến lo lắng và rối loạn giấc ngủ^4,5 ; và ảnh hưởng đến mức độ hiểu văn bản khi đọc trên màn hình.^6,7 Sau đây là một ví dụ khá đáng ngạc nhiên cho thấy rằng đọc những câu chuyện phức tạp hoặc các sự kiện liên kết với nhau trong một cuốn sách in dẫn đến việc nhớ lại câu chuyện, chi tiết và mối liên hệ giữa các sự kiện tốt hơn so với đọc cùng một văn bản trên màn hình.^7–9 Lý do cho kết quả đáng kinh ngạc, khi xem xét các từ trên màn hình đi-ốt phát sáng (LED) hoặc trong một cuốn sách in là giống nhau, dường như liên quan đến cách chúng ta sử dụng sự liên kết của các sự kiện với các dấu hiệu không gian và giác quan khác: vị trí trên Ví dụ, một trang trong cuốn sách mà chúng ta đọc một cái gì đó, với thực tế là mỗi cuốn sách có mùi khác nhau dường như sẽ thúc đẩy sự nhớ lại.⁹ Ngoài ra, nhà khoa học ngôn ngữ Naomi Baron, được trích dẫn trong một bài báo của Makin,¹⁰ lập luận rằng thói quen đọc khác nhau theo cách mà môi trường kỹ thuật số dẫn đến sự tham gia hời hợt vào phân tích văn bản. Điều này có thể phụ thuộc vào thực tế là hầu hết người dùng phương tiện truyền thông kỹ thuật số nhìn lướt qua và thực hiện đa nhiệm từ mục này sang mục khác — một thói quen có thể làm giảm khả năng chú ý và góp phần vào thực tế là chẩn đoán rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD) cao hơn mức bình thường. 10 năm trước.¹ Đây chỉ là một mối tương quan hay nó chỉ ra rằng đa nhiệm với các phương tiện kỹ thuật số góp phần gây ra hoặc thậm chí là nguyên nhân khiến tỷ lệ mắc ADHD cao hơn? Hai lập luận ủng hộ giả thuyết rằng việc sử dụng nhiều phương tiện kỹ thuật số có liên quan đến sự suy giảm trí nhớ làm việc: chỉ cần nhìn thấy một chiếc điện thoại thông minh (thậm chí không sử dụng nó) sẽ làm giảm dung lượng bộ nhớ làm việc và dẫn đến giảm hiệu suất trong các nhiệm vụ nhận thức, do thực tế là một phần của công việc tài nguyên bộ nhớ đang bận bỏ qua điện thoại.¹¹ Ngoài ra, càng nhiều người sử dụng điện thoại thông minh của họ ở chế độ đa nhiệm (chuyển đổi nhanh chóng giữa các hoạt động khác nhau của tâm trí), họ càng dễ phản ứng với sự phân tâm và thực sự thực hiện kém hơn trong các bài kiểm tra chuyển đổi nhiệm vụ so với những người dùng hiếm khi cố gắng đa nhiệm.¹¹ Các kết quả đã được tranh cãi (xem tài liệu tham khảo 10), và sự khác biệt này trong kết quả có thể liên quan đến thực tế là phương tiện kỹ thuật số xét trên thực tế không tốt cũng không xấu cho tâm trí của chúng ta; đó là cách chúng ta sử dụng phương tiện kỹ thuật số. Chúng ta sử dụng điện thoại thông minh hoặc bất kỳ phương tiện kỹ thuật số nào khác để làm gì và tần suất là các thông số quan trọng để phân tích, một điểm thường bị bỏ qua trong cuộc thảo luận này.

Độ dẻo của não liên quan đến việc sử dụng các phương tiện kỹ thuật số

Cách tiếp cận đơn giản và dễ hiểu nhất để làm sáng tỏ liệu việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số có ảnh hưởng sâu sắc đến não người hay không là khám phá xem việc sử dụng đầu ngón tay trên màn hình cảm ứng có thay đổi hoạt động của vỏ não trong động cơ hay vỏ não cảm ứng hay không. Gindrat và cộng sự^12,13 đã sử dụng cách tiếp cận này. Người ta đã biết rằng không gian vỏ não được chỉ định cho các thụ thể xúc giác trên đầu ngón tay bị ảnh hưởng bởi tần suất sử dụng bàn tay.¹⁴ Ví dụ, những người chơi nhạc cụ dây có nhiều tế bào thần kinh vỏ não của vỏ não somatosensory được phân bổ cho các ngón tay họ sử dụng khi chơi nhạc cụ.¹⁵ Cái gọi là “tính dẻo vỏ não của sự biểu diễn cảm giác” này không chỉ giới hạn ở các nhạc sĩ; ví dụ, nó cũng xảy ra với các chuyển động cầm nắm thường xuyên lặp lại.¹⁶ Khi các cử động ngón tay lặp lại xảy ra khi sử dụng điện thoại thông minh màn hình cảm ứng, Gindrat et al^12,13 đã sử dụng điện não đồ (EEG) để đo điện thế vỏ não do chạm vào các đầu ngón tay cái, ngón giữa hoặc ngón trỏ của người dùng điện thoại màn hình cảm ứng và đối tượng điều khiển chỉ sử dụng điện thoại di động không cảm ứng. Thật vậy, kết quả thật đáng chú ý, vì chỉ những người sử dụng màn hình cảm ứng mới cho thấy sự gia tăng điện thế vỏ não từ ngón tay cái và cả đầu ngón tay trỏ. Những phản hồi này có mối tương quan có ý nghĩa thống kê cao với cường độ sử dụng. Đối với ngón tay cái, kích thước đại diện vỏ não có tương quan ngay cả với sự dao động hàng ngày trong việc sử dụng màn hình cảm ứng. Những kết quả này chứng minh rõ ràng rằng việc sử dụng lặp đi lặp lại các màn hình cảm ứng có thể định hình lại quá trình xử lý cảm giác âm thanh trong đầu ngón tay và chúng cũng chỉ ra rằng cách biểu diễn như vậy ở ngón tay cái có thể thay đổi trong một khoảng thời gian ngắn (ngày), tùy thuộc vào việc sử dụng.

Tổng hợp lại, điều này cho thấy rằng việc sử dụng màn hình cảm ứng chuyên sâu có thể tổ chức lại vỏ não somatosensory. Do đó, người ta có thể kết luận rằng quá trình xử lý vỏ não liên tục được định hình thông qua việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số. Điều chưa được nghiên cứu nhưng sẽ được khám phá trong tương lai là liệu sự mở rộng đại diện vỏ não ở các đầu ngón tay và ngón tay cái có xảy ra với chi phí của các kỹ năng phối hợp vận động khác hay không. Phản ứng này có ý nghĩa cực kỳ quan trọng khi xét đến việc các kỹ năng vận động có tương quan nghịch với thời gian sử dụng thiết bị, do sự cạnh tranh giữa không gian vỏ não và các chương trình vận động hoặc do tình trạng thiếu tập thể dục tổng thể (ví dụ, xem tài liệu tham khảo 17).

Ảnh hưởng đến não phát triển

Ảnh hưởng đến kỹ năng vận động là một khía cạnh cần xem xét khi sử dụng phương tiện kỹ thuật số, các khía cạnh khác là ảnh hưởng đến ngôn ngữ, nhận thức và nhận thức các đối tượng trực quan trong não đang phát triển. Về mặt này, điều đáng chú ý là Gomez et al¹⁸ cho thấy rằng các chi tiết về sự phát triển của hệ thống hình ảnh có thể bị ảnh hưởng bởi nội dung của phương tiện kỹ thuật số. Để khám phá điều này, hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) đã được sử dụng để quét não từ những đối tượng người lớn đã chơi trò chơi Pokémon nhiều khi họ còn nhỏ. Người ta đã biết rằng nhận dạng vật thể và khuôn mặt đạt được ở các vùng thị giác cao hơn của luồng thị giác bụng, chủ yếu là ở thùy thái dương.¹⁹ Hình tượng Pokémon điển hình là sự kết hợp của các nhân vật được nhân hóa giống động vật và là một loại vật thể độc nhất không thể nhìn thấy trong môi trường con người. Chỉ những người trưởng thành có kinh nghiệm về Pokémon chuyên sâu trong thời thơ ấu mới cho thấy khả năng phản ứng phân bố rõ rệt của vỏ não đối với các hình Pokémon ở thùy thái dương bụng gần khu vực nhận dạng khuôn mặt. Những dữ liệu này - như một bằng chứng về nguyên tắc - chỉ ra rằng việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số có thể dẫn đến một biểu diễn chức năng duy nhất và lâu dài của các hình và vật thể kỹ thuật số thậm chí nhiều thập kỷ sau đó. Đáng ngạc nhiên là tất cả người chơi Pokémon đều có địa hình chức năng giống nhau

trong luồng hình ảnh bụng cho các hình Pokémon. Ngoài ra, ở đây không rõ liệu những dữ liệu này có chỉ đơn giản cho thấy sự dẻo dai khủng khiếp của bộ não để thêm các biểu diễn mới cho các lớp đối tượng mới vào các khu vực thị giác cao hơn hay không hay liệu việc biểu diễn đối tượng từ việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số chuyên sâu có thể gây ra hậu quả tiêu cực cho nhận dạng và xử lý khuôn mặt hay không như một hệ quả của việc cạnh tranh không gian vỏ não. Về mặt này, đáng chú ý là trong các nghiên cứu về sự đồng cảm ở những người trẻ tuổi, mối tương quan giữa thời gian dành cho phương tiện kỹ thuật số và sự đồng cảm về nhận thức thấp hơn với những người khác đã được báo cáo.^20,21 Hiện vẫn chưa rõ ràng là do thiếu hiểu biết về những gì người khác có thể nghĩ (lý thuyết về tâm trí) hay do các vấn đề về nhận dạng khuôn mặt hoặc thiếu tiếp xúc với đồng nghiệp (do thời gian trực tuyến quá nhiều). Cần nhấn mạnh rằng một số nghiên cứu báo cáo không có mối tương quan giữa thời gian trực tuyến và sự đồng cảm (để đánh giá, xem tham chiếu 22 và 23).

Một lĩnh vực quan tâm khác là liệu sự phát triển của các quy trình liên quan đến ngôn ngữ (ngữ nghĩa và ngữ pháp) có bị ảnh hưởng bởi việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số chuyên sâu hay không. Về mặt này, điều đáng lo ngại là việc sử dụng màn hình rộng sớm ở trẻ mẫu giáo có thể có những ảnh hưởng mạnh mẽ đến mạng lưới ngôn ngữ, như được thể hiện qua MRI khuếch tán tinh vi.^24,25 (Hình 1). Phương pháp này cung cấp ước tính về tính toàn vẹn của chất trắng trong não. Ngoài ra, các nhiệm vụ nhận thức đã được thử nghiệm ở trẻ em mẫu giáo. Điều này được đo lường theo cách tiêu chuẩn hóa bằng cách sử dụng công cụ sàng lọc 15 mục dành cho người quan sát (ScreenQ), phản ánh các khuyến nghị truyền thông dựa trên màn hình của Học viện Nhi khoa Hoa Kỳ (AAP). Điểm ScreenQ sau đó có tương quan thống kê với phép đo MRI lực căng khuếch tán và với điểm kiểm tra nhận thức, kiểm soát độ tuổi, giới tính và thu nhập hộ gia đình. Nhìn chung, mối tương quan rõ ràng đã được quan sát giữa việc sử dụng đa phương tiện kỹ thuật số thời thơ ấu chuyên sâu và tính toàn vẹn cấu trúc vi mô kém hơn của các vùng chất trắng, đặc biệt là giữa vùng Broca và Wernicke trong não ( Hình 1 ). Năng lực và khả năng hiểu ngôn ngữ có mối tương quan cao với sự phát triển của các đặc điểm sợi này, như được đánh giá trong Grossee và cộng sự²⁶ và Skeide và Friederici.²⁷ Ngoài ra, các chức năng điều hành thấp hơn và khả năng biết đọc biết viết thấp hơn đã được quan sát thấy, ngay cả khi tuổi tác và thu nhập trung bình của hộ gia đình phù hợp. Ngoài ra, việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số tương quan với điểm số thấp hơn đáng kể trong các biện pháp hành vi cho các chức năng điều hành. Các tác giả kết luận²⁵ : “Do việc sử dụng phương tiện truyền thông dựa trên màn hình là phổ biến và ngày càng gia tăng ở trẻ em trong môi trường gia đình, nhà trẻ và trường học, những phát hiện này cho thấy cần phải nghiên cứu thêm để xác định các tác động đối với não đang phát triển, đặc biệt là trong các giai đoạn phát triển não năng động ở giai đoạn đầu. thời thơ ấu." Nghiên cứu này chỉ ra rằng các kỹ năng đọc có thể bị tổn hại nếu các đặc điểm sợi giữa các khu vực ngôn ngữ không được phát triển hết mức. Xem xét rằng khả năng đọc ở trẻ em là một yếu tố dự báo tuyệt vời cho sự thành công ở trường, cũng sẽ có lợi khi nghiên cứu nếu điểm ScreenQ tương quan với thành công ở trường hoặc cách đọc sách truyền thống so với đọc trên màn hình, sách điện tử và trên các trang web .

Bên cạnh sự phát triển của các lĩnh vực ngôn ngữ, thói quen đọc có thể thay đổi khi sử dụng các phương tiện điện tử. Thay đổi này có thể có ý nghĩa đối với những người đọc mới và những cá nhân bị khuyết tật đọc. Thật vậy, điều này đã được khám phá gần đây.²⁸ Ở đây, fMRI được sử dụng khi trẻ em nghe ba câu chuyện tương tự ở định dạng âm thanh, minh họa hoặc hoạt hình, sau đó là một bài kiểm tra về khả năng nhớ lại thực tế. Kết nối chức năng trong và giữa mạng được so sánh giữa các định dạng liên quan đến các định dạng sau: nhận thức trực quan, hình ảnh trực quan, ngôn ngữ, mạng chế độ mặc định (DMN) và liên kết tiểu não. Đối với minh họa liên quan đến âm thanh, kết nối chức năng đã giảm trong mạng ngôn ngữ và tăng lên giữa các mạng thị giác, DMN và tiểu não, cho thấy sự giảm căng thẳng trên mạng ngôn ngữ được cung cấp bởi hình ảnh và hình ảnh trực quan. Khả năng kết nối giữa các mạng đã giảm đối với tất cả các mạng cho hoạt ảnh so với các định dạng khác, đặc biệt là hình minh họa, cho thấy sự thiên lệch về nhận thức trực quan với chi phí tích hợp mạng. Những phát hiện này cho thấy sự khác biệt đáng kể trong kết nối mạng chức năng của não đối với các định dạng truyện hoạt hình và truyền thống hơn ở trẻ em lứa tuổi mẫu giáo, củng cố sức hấp dẫn của sách truyện minh họa ở lứa tuổi này để cung cấp giàn giáo hiệu quả cho ngôn ngữ. Ngoài ra, việc đọc sâu có thể bị ảnh hưởng bởi các phương tiện kỹ thuật số.²⁹ Sự thay đổi trong mô hình đọc này có thể đe dọa sự phát triển kỹ năng đọc sâu ở thanh niên.

Thời điểm đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển của não bộ là tuổi vị thành niên, giai đoạn mà các vùng não liên quan đến các khía cạnh tình cảm và xã hội đang có những thay đổi mạnh mẽ. Phương tiện truyền thông xã hội có thể có ảnh hưởng sâu sắc đến não bộ của trẻ vị thành niên do chúng cho phép trẻ vị thành niên tương tác với nhiều bạn cùng một lúc mà không cần gặp trực tiếp. Và trên thực tế, dữ liệu được công bố cho thấy một phương thức xử lý cảm xúc khác nhau ở thanh thiếu niên, có tương quan cao với cường độ sử dụng mạng xã hội. Điều này đã được thể hiện trong khối lượng chất xám của hạch hạnh nhân, nơi xử lý cảm xúc ( Hình 2 ).^30,31 Điều này cho thấy mối quan hệ qua lại quan trọng giữa trải nghiệm xã hội thực tế trong mạng xã hội trực tuyến và sự phát triển của não bộ.³² Ưu tiên cảm xúc, sự phù hợp của bạn bè hoặc sự nhạy cảm chấp nhận có thể khiến thanh thiếu niên nói riêng dễ bị tổn thương bởi tin tức giả mạo hoặc gây sốc, cũng như không có kỳ vọng về bản thân hoặc dễ bị tổn thương về điều tiết cảm xúc do sử dụng phương tiện kỹ thuật số không thuận lợi.³³ Điều còn thiếu ở đây là các nghiên cứu dọc để làm sáng tỏ liệu bộ não thanh thiếu niên có hình dạng khác nhau theo quy mô mạng xã hội trực tuyến thay vì tương tác cá nhân trực tiếp hay không.

Cũng cần lưu ý thêm, bằng chứng cho thấy trò chơi bạo lực có ảnh hưởng sâu sắc đến hành vi của con người được xác định rõ hơn.³⁴ Một phân tích tổng hợp của các bài báo hiện tại cho thấy rằng việc tiếp xúc với các trò chơi điện tử bạo lực là một yếu tố nguy cơ đáng kể đối với việc gia tăng hành vi hung hăng và làm giảm sự đồng cảm và mức độ thấp hơn của hành vi xã hội.³⁴

Dẻo khớp thần kinh

Về cơ bản, nghiên cứu được mô tả ở trên ủng hộ khái niệm về độ dẻo cao của não do sử dụng nhiều phương tiện kỹ thuật số. Về chi tiết, những tác động quan sát được là đáng kinh ngạc, nhưng nhìn chung, trước đây người ta đã chỉ ra rằng não thay đổi kết nối chức năng và cấu trúc với việc sử dụng, nói cách khác là do học tập, thói quen và kinh nghiệm.^35,36 Để đánh giá tác động này lên chất lượng nhận thức và sức khỏe của con người, câu hỏi đặt ra là liệu bộ não của chúng ta — bằng cách sử dụng rộng rãi các phương tiện kỹ thuật số — có đang hoạt động trong một chế độ nhận thức nhất định, có lẽ phải trả giá bằng những điều quan trọng khác. Tác động của khả năng điều chỉnh kết nối chức năng và cấu trúc của não đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu về hình ảnh thần kinh ở người³⁷ ; để đánh giá, xem tài liệu tham khảo 38. Các nghiên cứu khác, bao gồm cả một nghiên cứu của Maguire³⁹ lái xe taxi ở London, và nghiên cứu nghệ sĩ piano (như đã đề cập ở trên)¹⁴ và người tung hứng⁴⁰ cho thấy rằng việc sử dụng nhiều có thể kích thích sự phát triển của các kết nối synap mới (“sử dụng nó”) trong khi đồng thời loại bỏ các kết nối synap thần kinh ít được sử dụng hơn (“mất nó”).^41,42

Ở cấp độ tế bào, hiện tượng này được đặt tên là tính dẻo của khớp thần kinh, được Korte và Schmitz xem xét.³⁵ Hiện nay người ta đã chấp nhận rộng rãi rằng các tế bào thần kinh trong vỏ não và hồi hải mã của con người, cũng như ở các vùng dưới vỏ, có tính dẻo cao, có nghĩa là những thay đổi trong mô hình hoạt động của tế bào thần kinh, ví dụ, được tạo ra bởi quá trình đào tạo chuyên sâu, thay đổi chức năng của khớp thần kinh cũng như cấu trúc của khớp thần kinh. Độ dẻo của synap phụ thuộc vào hoạt động làm thay đổi hiệu quả của quá trình truyền qua synap (tính dẻo chức năng) và thay đổi cấu trúc và số lượng kết nối synap (tính dẻo cấu trúc).^35,43,44 Tính dẻo của khớp thần kinh xây dựng nền tảng để điều chỉnh não bộ sau khi sinh để đáp ứng với kinh nghiệm và là hoạt động tế bào cho các quá trình học tập và ghi nhớ, như được đề xuất vào năm 1949 từ Donald O. Hebb. Ông đề xuất rằng những thay đổi trong hoạt động tế bào thần kinh do sử dụng, đào tạo, thói quen hoặc học tập được lưu trữ trong các cụm tế bào thần kinh chứ không phải trong các tế bào thần kinh đơn lẻ.⁴¹ Tính dẻo theo nghĩa này xảy ra ở cấp độ mạng bằng cách thay đổi các khớp thần kinh giữa các tế bào thần kinh và do đó được gọi là độ dẻo của khớp thần kinh phụ thuộc vào hoạt động. Định đề của Hebb cũng bao gồm một quy tắc quan trọng, dự đoán rằng sức mạnh của khớp thần kinh thay đổi khi các tế bào thần kinh trước và sau khớp thần kinh thể hiện hoạt động trùng hợp (tính liên kết) và điều này thay đổi đặc tính đầu vào / đầu ra của các cụm tế bào thần kinh. Chỉ khi chúng được kích hoạt lại cùng nhau thì chúng mới có thể được ghi nhớ. Điều quan trọng là phản ứng của khớp thần kinh đối với một hoạt động não nhất định của một cường độ nhất định được tăng cường; để biết thêm chi tiết, xem Magee và Grienberger.⁴⁵ Điều này ngụ ý rằng tất cả các hoạt động của con người được thực hiện một cách thường xuyên - bao gồm việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số, mạng xã hội hoặc đơn giản là internet - sẽ có dấu ấn trong não, cho dù là mặt tốt, mặt xấu hay mặt xấu trong chức năng nhận thức của con người phụ thuộc vào bản thân hoạt động hoặc liệu nó có xảy ra với chi phí của các hoạt động khác hay không. Về mặt này, liên kết chế độ đa nhiệm với tính dẻo của khớp thần kinh tế bào, Sajikumar et al⁴⁶ cho thấy rằng việc kích hoạt ba đầu vào tác động lên cùng một quần thể tế bào thần kinh trong một khoảng thời gian hẹp (như trường hợp con người cố gắng đa nhiệm) dẫn đến việc tăng cường tùy ý các đầu vào, và không nhất thiết là mạnh nhất. Điều này có nghĩa là việc lưu trữ các dữ kiện liên quan có thể bị xâm phạm nếu đầu vào cho một mạng lưới thần kinh trong một vùng não cụ thể vượt quá giới hạn khả năng xử lý của nó.

Phương tiện truyền thông kỹ thuật số tác động đến não lão hóa

Các tác động và các khía cạnh tiêu cực hoặc tích cực có thể có của việc sử dụng, văn hóa và tương tác với phương tiện kỹ thuật số có thể không chỉ phụ thuộc vào tổng thời gian tiêu dùng và lĩnh vực nhận thức liên quan; nó cũng có thể phụ thuộc vào độ tuổi. Do đó, những tác động tiêu cực đối với trẻ mẫu giáo, theo báo cáo của Hutton và cộng sự,²⁵ có thể khá khác so với những gì được thấy khi sử dụng ở người lớn (như nghiện) hoặc với những tác động được quan sát thấy ở người cao tuổi. Do đó, việc rèn luyện trí não tuổi già bằng phương tiện kỹ thuật số có thể gây ra những hậu quả khác với thời gian sử dụng thiết bị cho trẻ mẫu giáo hoặc sự mất tập trung vĩnh viễn ở người lớn.

Sự lão hóa không chỉ được quyết định về mặt di truyền, mà còn phụ thuộc vào lối sống và cách bộ não được sử dụng và huấn luyện; ví dụ, xem tài liệu tham khảo 47. Một nỗ lực thành công liên quan đến phương tiện kỹ thuật số đã dẫn đến tăng cường sự chú ý ở các đối tượng cao tuổi thông qua việc ức chế phản ứng đào tạo thông qua trò chơi máy tính.⁴⁸ Ở đây, khóa đào tạo được thực hiện trên máy tính bảng chỉ trong 2 tháng, và các tác động nhận thức đáng kể đối với sự ức chế bên đã được quan sát so với nhóm đối chứng. Những kết quả này tương quan với các quá trình tăng trưởng, được xem là độ dày vỏ não lớn hơn ở vùng tam giác trán dưới bên phải (rIFG), một vùng não liên quan đến sự ức chế bên.⁴⁹ Những tác động này, có thể được điều chỉnh thông qua các quá trình tạo độ dẻo cấu trúc phụ thuộc vào thời gian thực hiện nhiệm vụ đào tạo: kết quả trở nên tốt hơn trong mối tương quan tuyến tính với thời gian đào tạo. Nhìn chung, có thể tóm tắt rằng các chương trình đào tạo kỹ thuật số dựa trên trò chơi có thể thúc đẩy nhận thức ở người cao tuổi và phù hợp với các nghiên cứu khác cho thấy rằng đào tạo sự chú ý được thực hiện thông qua việc tăng cường hoạt động ở thùy trán.⁵⁰ Các nghiên cứu khác đã hỗ trợ những kết quả này bằng cách cho thấy rằng đào tạo máy tính là một phương tiện khả thi để rèn luyện trí não ở người lớn tuổi (> 65 tuổi) và các chương trình đào tạo não có thể hỗ trợ thúc đẩy quá trình lão hóa nhận thức khỏe mạnh^51,52 (xem thêm ref 53). Sẽ rất thú vị khi thăm dò xem liệu phương tiện kỹ thuật số trong tương lai có thể được sử dụng ở người cao tuổi để duy trì hoặc thậm chí tăng năng lực nhận thức, chẳng hạn như sự chú ý, bị ảnh hưởng sau khi sử dụng đa nhiệm / đa phương tiện kỹ thuật số ở lứa tuổi trẻ hay không.

Cơ chế nghiện và sử dụng phương tiện kỹ thuật số

Ngoài các rối loạn sử dụng chất gây nghiện cổ điển, nghiện hành vi cũng được phân loại là hành vi gây nghiện.⁵⁴ WHO hiện bao gồm chứng rối loạn sử dụng internet (IUD) hoặc rối loạn chơi game trên internet / nghiện internet (IGD) trong Bản phân loại quốc tế về bệnh tật lần thứ 11 (ICD-11) , trong tương lai có thể còn bao gồm cả “rối loạn sử dụng điện thoại thông minh” như một chứng nghiện hành vi (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Nghiện được đặc trưng là một chứng rối loạn tái phát mãn tính, được mô tả bằng cách buộc phải tìm kiếm và sử dụng chất gây nghiện hoặc hành vi, như cờ bạc. Ngoài ra, nó bao gồm mất kiểm soát trong việc hạn chế một số hành vi hoặc uống thuốc, và chủ yếu là liên quan đến sự xuất hiện của cảm xúc tiêu cực (ví dụ: lo lắng, khó chịu hoặc khó chịu,) trong các tình huống không thể đạt được thuốc hoặc hành vi. Về mặt thần kinh, chứng nghiện được đặc trưng bởi những thay đổi mạng lưới tổng thể trong các mạch vùng trán và não trước. Đây cũng là những dấu hiệu nhận biết nghiện IGD / IUD.⁵⁴ Thanh thiếu niên nói riêng có thể gặp rủi ro.⁵⁵ Để có một phân tích tổng hợp có hệ thống và chi tiết hơn về những thay đổi cấu trúc và chức năng của não liên quan đến IGD, hãy xem các đánh giá sau đây của Yao et al.⁵⁶ và D'Hondt et al.⁵⁷

Cũng cần lưu ý rằng một số nghiên cứu đã phát hiện ra mối tương quan giữa sự thay đổi giải phẫu não và chứng nghiện mạng xã hội (SNS).⁵⁸ Nó đặc biệt chỉ ra rằng các tương tác chuyên sâu với mạng xã hội có thể liên quan đến sự thay đổi chất xám của các vùng não liên quan đến hành vi gây nghiện. Ngoài ra, các nghiên cứu khác báo cáo rằng việc sử dụng mạng xã hội với cường độ cao có thể dẫn đến ảnh hưởng sâu sắc đến cấu trúc tế bào thần kinh trong não người, như đã được xem xét trong tài liệu tham khảo 32. Nhìn chung, ý nghĩa của những dữ liệu này là nghiên cứu khoa học thần kinh và tâm lý học nên tập trung nhiều hơn vào hiểu biết và phòng ngừa các rối loạn nghiện trực tuyến hoặc các hành vi xấu khác liên quan đến chơi game và sử dụng mạng xã hội.

Tăng cường thần kinh với các thiết bị điện tử

Cho đến nay, chúng ta đã thảo luận về phương tiện kỹ thuật số, nhưng các thiết bị điện tử nói chung cũng có thể được sử dụng để kích thích trực tiếp bộ não con người. Khó khăn ở đây là bộ não con người không phải là một cỗ máy Turing đơn giản,⁵⁹ và thuật toán nó sử dụng ít rõ ràng hơn. Vì lý do này, không chắc bộ não của chúng ta có thể được lập trình lại bằng công nghệ kỹ thuật số và việc kích thích đơn giản các vùng não nhất định sẽ làm tăng khả năng nhận thức. Tuy nhiên, kích thích não sâu như một lựa chọn điều trị cho bệnh Parkinson, trầm cảm hoặc nghiện ngập lại là một câu chuyện khác.^60–62 Ngoài ra, nghiên cứu về cái gọi là giao diện não / máy (BMI) đã chỉ ra rằng liên quan đến các chức năng vận động và sự đồng hóa của các công cụ nhân tạo, ví dụ, các chi của người máy / hình đại diện, có thể kết hợp với biểu diễn cảm âm của não.⁶³ Điều này hoạt động một phần vì các tế bào thần kinh học cách đại diện cho các thiết bị nhân tạo thông qua các quá trình của tính dẻo của khớp thần kinh phụ thuộc vào hoạt động.⁶³ Điều này chứng minh rằng, thực sự, ý thức về bản thân của chúng ta có thể bị thay đổi bởi các công nghệ điện tử để kết hợp các thiết bị bên ngoài. Nicolelis và các đồng nghiệp gần đây đã chứng minh rằng sự mở rộng cảm giác cơ thể ở những bệnh nhân bị liệt được đào tạo để sử dụng thiết bị BMI có thể cho phép họ điều khiển chuyển động của cơ thể nhân tạo, dẫn đến sự hồi phục về mặt lâm sàng.⁶⁴

Điều này không có nghĩa là bộ não con người có thể bắt chước logic nhị phân hoặc thậm chí là thuật toán của các thiết bị kỹ thuật số, nhưng nó làm nổi bật cách máy kỹ thuật số và phương tiện kỹ thuật số có thể có tác động lớn đến các kỹ năng và hành vi tinh thần của chúng ta (được thảo luận sâu hơn bởi Carr⁶⁵ ). Tác động này cũng được nhấn mạnh bởi tác động của công cụ tìm kiếm và lưu trữ đám mây trực tuyến đối với hiệu suất bộ nhớ của con người. Một ví dụ điển hình là một nghiên cứu trong đó người bản xứ kỹ thuật số được thực hiện để tin rằng những sự kiện họ được yêu cầu ghi nhớ sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ đám mây trực tuyến.⁶⁶ Theo giả định này, họ hoạt động kém hơn so với các đối tượng dự kiến ​​chỉ dựa vào chức năng ghi nhớ của não (chủ yếu ở thùy thái dương), như fMRI
phân tích được chiếu sáng.⁶⁶ Những kết quả này cho thấy rằng việc ký hợp đồng phụ một số tìm kiếm trí óc đơn giản vào bộ lưu trữ đám mây trên internet và dựa vào các công cụ tìm kiếm thay vì hệ thống bộ nhớ trong não của chúng ta sẽ làm giảm khả năng ghi nhớ và nhớ lại của chúng ta.
sự thật một cách đáng tin cậy.

Sức khỏe con người và tính đa nhiệm

Nghiện và rối loạn thần kinh là những tác động đặc biệt của phương tiện kỹ thuật số và thiết bị điện tử. Phổ biến hơn là các tác động của đa nhiệm lên khả năng chú ý, sự tập trung và khả năng làm việc của bộ nhớ.¹¹ Xử lý nhiều luồng thông tin đến liên tục và chắc chắn là một thách thức đối với bộ não của chúng ta. Một loạt các thử nghiệm đề cập đến việc liệu có sự khác biệt có hệ thống trong phong cách xử lý thông tin giữa các trình đa nhiệm trên phương tiện truyền thông nặng và nhẹ (MMT) hay không.^6,67 Kết quả chỉ ra rằng các MMT nặng dễ bị nhiễu hơn từ những gì được coi là các kích thích hoặc biểu diễn bên ngoài không liên quan trong hệ thống bộ nhớ của chúng. Điều này dẫn đến kết quả đáng ngạc nhiên là MMT nặng hoạt động kém hơn trong bài kiểm tra khả năng chuyển đổi tác vụ, có thể là do khả năng lọc nhiễu từ các kích thích không liên quan bị giảm.⁶ Điều này chứng tỏ rằng đa nhiệm, một xu hướng hành vi đang phát triển nhanh chóng, gắn liền với một cách tiếp cận riêng biệt để xử lý thông tin cơ bản. Uncapher và cộng sự⁶ tóm tắt hậu quả của việc sử dụng đa phương tiện cường độ cao như sau: “Thanh niên Mỹ dành nhiều thời gian cho phương tiện truyền thông hơn bất kỳ hoạt động thức nào khác: trung bình 7.5 giờ mỗi ngày, mỗi ngày. Trung bình, 29% thời gian đó được dành cho việc kết hợp nhiều luồng phương tiện đồng thời (tức là đa nhiệm phương tiện). Do một số lượng lớn MMT là trẻ em và thanh niên có não bộ vẫn đang phát triển, nên việc tìm hiểu các cấu hình nhận thức thần kinh của MMT là rất cấp thiết. ”

Mặt khác, rõ ràng sẽ rất quan trọng để hiểu được những gì xử lý thông tin là cần thiết để học tập hiệu quả trong môi trường 21 ^st thế kỷ. Ngày càng có nhiều bằng chứng chứng minh rằng các MMT kỹ thuật số nặng cho thấy chức năng ghi nhớ kém hơn, tăng tính bốc đồng, ít đồng cảm hơn và lượng lo lắng cao hơn.⁵ Về mặt thần kinh, chúng cho thấy giảm thể tích ở vỏ não trước. Ngoài ra, dữ liệu hiện tại chỉ ra rằng việc chuyển đổi nhanh chóng giữa các tác vụ khác nhau (đa nhiệm) trong quá trình sử dụng phương tiện kỹ thuật số có thể ảnh hưởng tiêu cực đến kết quả học tập.⁶ Tuy nhiên, người ta cần phải cẩn thận trong việc giải thích các kết quả này bởi vì hướng quan hệ nhân quả không rõ ràng, hành vi đa nhiệm trên phương tiện truyền thông cũng có thể xuất hiện rõ ràng hơn ở những người có hoạt động trước trán giảm và thời gian chú ý ngắn hơn. Ở đây, các nghiên cứu dọc là cần thiết. Tác động tổng thể của phương tiện truyền thông xã hội trực tuyến lên các kỹ năng xã hội tự nhiên của chúng ta (từ sự đồng cảm đến lý thuyết về tâm trí của người khác) là một lĩnh vực khác mà chúng ta có thể trải nghiệm cách thức và mức độ ảnh hưởng của phương tiện truyền thông kỹ thuật số đến việc xử lý các tín hiệu xã hội và suy nghĩ của chúng ta. Trong số nhiều nghiên cứu, một của Turkle⁵ nên được đánh dấu ở đây. Turkle đã sử dụng các cuộc phỏng vấn với thanh thiếu niên hoặc người lớn, những người sử dụng nhiều phương tiện truyền thông xã hội và các loại môi trường ảo khác. Một trong những kết quả của nghiên cứu này là việc sử dụng quá nhiều phương tiện truyền thông xã hội và môi trường thực tế ảo có thể dẫn đến tăng nguy cơ lo lắng, ít tương tác xã hội thực hơn, thiếu kỹ năng xã hội và sự đồng cảm của con người, và khó khăn trong việc xử lý sự cô đơn. Ngoài ra, những người được phỏng vấn cho biết các triệu chứng liên quan đến nghiện sử dụng internet và mạng xã hội kỹ thuật số. Thói quen tinh thần “luôn kết nối” với hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn người thực sự có thể làm quá tải các vùng não của chúng ta liên quan đến tương tác xã hội bằng cách mở rộng đáng kể số lượng người mà chúng ta có thể giao tiếp chặt chẽ. Hạn chế về mặt tiến hóa có thể là giới hạn kích thước nhóm khoảng 150 cá thể.⁶⁸ Đây có thể là lý do khiến chúng ta tăng thể tích vỏ não, ví dụ như tinh tinh tương tác thường xuyên với 50 cá thể, nhưng nó cũng có thể là giới hạn của những gì bộ não của chúng ta có thể đạt được. Ngược lại với hạn chế tiến hóa này, chúng ta ít nhiều tiếp xúc liên tục với một nhóm người vượt xa giới hạn sinh học thần kinh của chúng ta do mạng xã hội. Hậu quả của sự quá khích vỏ não này là gì? Lo lắng và suy giảm khả năng chú ý, nhận thức và thậm chí cả trí nhớ? Hay chúng ta có thể thích nghi? Cho đến nay, chúng ta có nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời.

Kết luận

Bộ não bị ảnh hưởng bởi cách chúng ta sử dụng nó. Khó có thể ngờ rằng việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số chuyên sâu sẽ thay đổi bộ não con người do các quá trình dẻo hóa tế bào thần kinh. Nhưng chưa rõ những công nghệ mới này sẽ thay đổi nhận thức của con người như thế nào (kỹ năng ngôn ngữ, chỉ số IQ, khả năng ghi nhớ làm việc) và xử lý cảm xúc trong bối cảnh xã hội. Một hạn chế là nhiều nghiên cứu cho đến nay đã không tính đến những gì con người đang làm khi trực tuyến, những gì họ đang nhìn thấy và loại tương tác nhận thức nào được yêu cầu trong thời gian sử dụng màn hình. Điều rõ ràng là phương tiện kỹ thuật số có tác động đến sức khỏe tâm lý và hiệu suất nhận thức của con người, và điều này phụ thuộc vào tổng thời gian sử dụng thiết bị và những gì mọi người thực sự đang làm trong môi trường kỹ thuật số.⁶⁹ Trong thập kỷ qua, hơn 250 nghiên cứu đã được công bố nhằm làm sáng tỏ tác động của việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số; hầu hết các cuộc khảo sát này sử dụng bảng câu hỏi tự báo cáo mà phần lớn không tính đến các hoạt động rất khác nhau mà mọi người đã trải nghiệm trực tuyến. Tuy nhiên, hình thức sử dụng và tổng thời gian dành cho trực tuyến sẽ có những tác động khác nhau đến sức khỏe và hành vi của một người.⁶⁹ Các nhà nghiên cứu cần một bản đồ đa chiều chi tiết hơn về việc sử dụng các phương tiện kỹ thuật số. Nói cách khác, điều mong muốn là thước đo chính xác hơn về những gì mọi người làm khi họ trực tuyến hoặc nhìn vào màn hình kỹ thuật số. Nhìn chung, tình hình hiện tại không thể phân biệt trong hầu hết các trường hợp giữa tác động nhân quả và mối tương quan thuần túy. Các nghiên cứu quan trọng đã được bắt đầu,^70,71 và nên đề cập đến Nghiên cứu Phát triển Nhận thức Não bộ Trẻ vị thành niên (nghiên cứu ABCD). Nó được điều phối bởi Viện Y tế Quốc gia (NIH) và nhằm mục đích khám phá tác động của các yếu tố môi trường, xã hội, di truyền và sinh học khác ảnh hưởng đến sự phát triển của não và nhận thức. Nghiên cứu của ABCD sẽ tuyển chọn 10 trẻ em khỏe mạnh, từ 000 đến 9 tuổi trên khắp Hoa Kỳ, và theo dõi chúng đến tuổi trưởng thành sớm; để biết chi tiết, xem trang web https://abcdstudy.org/. Nghiên cứu sẽ bao gồm hình ảnh não bộ nâng cao để hình dung sự phát triển của não bộ. Nó sẽ làm sáng tỏ cách thức tự nhiên và sự nuôi dưỡng tương tác và điều này liên quan như thế nào đến các kết quả phát triển như sức khỏe thể chất hoặc tinh thần, và khả năng nhận thức, cũng như thành công trong giáo dục. Quy mô và phạm vi nghiên cứu sẽ cho phép các nhà khoa học xác định quỹ đạo phát triển của cá nhân (ví dụ: não, nhận thức, cảm xúc và học thuật) và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến chúng, chẳng hạn như tác động của việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số đối với não đang phát triển.

Điều vẫn cần được xác định là liệu tần suất ngày càng tăng của tất cả người dùng hướng tới việc trở thành nhà phân phối tri thức có thể trở thành mối đe dọa lớn đối với việc thu nhận kiến ​​thức vững chắc và nhu cầu mỗi người phải phát triển suy nghĩ của riêng mình và sáng tạo hay không. Hay những công nghệ mới này sẽ xây dựng cầu nối hoàn hảo cho những hình thức nhận thức và trí tưởng tượng ngày càng tinh vi hơn, cho phép chúng ta khám phá những biên giới tri thức mới mà hiện tại chúng ta chưa thể hình dung ra? Liệu chúng ta có phát triển các cách sắp xếp mạch não hoàn toàn khác, giống như khi con người bắt đầu học đọc? Tổng hợp lại, ngay cả khi vẫn còn cần nhiều nghiên cứu để đánh giá và đánh giá các tác động có thể có của phương tiện kỹ thuật số đối với sức khỏe con người, khoa học thần kinh có thể giúp ích rất nhiều để phân biệt các tác động nhân quả với các mối tương quan đơn thuần.

Lời cảm ơn