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

Cách đây 111 năm, EM Forster đã xuất bản một truyện ngắn (The Machine Stops, 1909, The Oxford and Cambridge Review ) về một kịch bản tương lai trong đó một cỗ máy bí ẩn kiểm soát mọi thứ, từ nguồn cung cấp thực phẩm đến công nghệ thông tin. Trong một tình huống gợi nhớ đến các sự kiện về internet và truyền thông kỹ thuật số ngày nay, trong xã hội phản địa đàng này, mọi giao tiếp đều diễn ra từ xa và các cuộc gặp mặt trực tiếp không còn diễn ra. Cỗ máy kiểm soát tư duy, khiến mọi người đều 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 truyền thông kỹ thuật số và công nghệ liên quan đến não bộ của chúng ta. Số báo này của Dialogues in Clinical Neuroscience khám phá một cách đa chiều về cách thức, phương tiện và những tác động có thể xảy ra của việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số đối với chức năng não bộ—cả mặt tốt, mặt xấu và mặt tiêu cực 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 não bộ, cũng như sức khỏe thể chất và tinh thần, giáo dục, tương tác xã hội và chính trị, đang ngày càng gia tăng. Năm 2019, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã ban hành các hướng dẫn nghiêm ngặt về thời gian sử dụng màn hình của trẻ em. Và – công bố một đạo luật (Dự luật số 272 của Quốc hội) cho phép các trường học hạn chế việc sử dụng điện thoại thông minh. Những hành động này được thực hiện sau khi các kết quả được công bố cho thấy việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số quá mức làm giảm dung lượng bộ nhớ làm việc ^{1 – 3} ; gây ra các vấn đề tâm lý, từ trầm cảm đến lo âu và rối loạn giấc ngủ ^{4 , 5} ; và ảnh hưởng đến mức độ hiểu văn bản khi đọc trên màn hình. ^{6 , 7} Ví dụ sau là một ví dụ khá bất ngờ cho thấy rằng việc đọc những câu chuyện phức tạp hoặc các sự kiện liên kết với nhau trong một cuốn sách in dẫn đến khả năng nhớ lại câu chuyện, các chi tiết và mối liên hệ giữa các sự kiện tốt hơn so với việc đọc cùng một văn bản trên màn hình. ^{7 – 9} Lý do cho những kết quả đáng kinh ngạc này, khi xét đến việc các từ trên màn hình điốt phát quang (LED) hoặc trong sách in là giống nhau, dường như liên quan đến cách chúng ta sử dụng sự liên kết giữa các sự kiện với các tín hiệu không gian và cảm giác khác: vị trí trên trang sách mà chúng ta đọc một thứ gì đó, ngoài ra, việc mỗi cuốn sách có mùi khác nhau dường như giúp tăng khả năng ghi nhớ. ⁹ Thêm vào đó, 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 ở chỗ môi trường kỹ thuật số dẫn đến sự tham gia hời hợt vào việc phân tích văn bản. Điều này có thể phụ thuộc vào thực tế là hầu hết người dùng phương tiện kỹ thuật số chỉ liếc nhìn và làm nhiều việc cùng lúc – một thói quen có thể làm giảm khả năng tập trung và góp phần vào việc tỷ lệ chẩn đoán rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD) cao hơn so với 10 năm trước. ¹ Liệu đây chỉ là mối tương quan hay nó cho thấy rằng việc làm nhiều việc cùng lúc với phương tiện kỹ thuật số góp phần, hoặc thậm chí là nguyên nhân, dẫn đến tỷ lệ mắc ADHD cao hơn? Hai lập luận ủng hộ giả thuyết rằng việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số cường độ cao có liên quan đến sự suy giảm trí nhớ làm việc: chỉ cần nhìn thấy điện thoại thông minh (ngay cả khi không sử dụng) cũng làm giảm dung lượng trí nhớ làm việc và dẫn đến hiệu suất kém hơn trong các nhiệm vụ nhận thức, do một phần tài nguyên trí nhớ làm việc đang bận rộn bỏ qua điện thoại.^¹¹ Ngoài ra, càng sử dụng điện thoại thông minh ở chế độ đa nhiệm (chuyển đổi nhanh chóng giữa các hoạt động khác nhau của tâm trí), người ta càng dễ bị phân tâm và thực sự thực hiện kém hơn trong các bài kiểm tra chuyển đổi nhiệm vụ so với những người hiếm khi cố gắng đa nhiệm.^¹¹ Kết quả đã bị tranh cãi (xem tài liệu tham khảo 10), và sự khác biệt trong kết quả này có thể liên quan đến thực tế là bản thân phương tiện truyền thông kỹ thuật số không tốt cũng không xấu cho tâm trí chúng ta; mà là cách chúng ta sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số. Chúng ta sử dụng điện thoại thông minh hoặc bất kỳ phương tiện truyền thông kỹ thuật số nào khác để làm gì và tần suất sử dụng như thế nào là những thông số quan trọng cần 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 trực tiếp nhất để làm rõ liệu việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số có ảnh hưởng sâu sắc đến não bộ con người hay không là tìm hiểu xem việc sử dụng đầu ngón tay trên màn hình cảm ứng có làm thay đổi hoạt động vỏ não ở vùng vận động hay vùng cảm giác thân thể 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 phân bổ cho các thụ thể xúc giác trên đầu ngón tay bị ảnh hưởng bởi tần suất sử dụng bàn tay. ¹⁴ Ví dụ, người chơi nhạc cụ dây có nhiều tế bào thần kinh vỏ não của vùng cảm giác thân thể được phân bổ cho các ngón tay mà họ sử dụng khi chơi nhạc cụ. ¹⁵ Cái gọi là “tính dẻo của vỏ não trong 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 đi lặp lại. ¹⁶ Vì các chuyển động ngón tay lặp đi lặp lại xảy ra khi sử dụng điện thoại thông minh màn hình cảm ứng, Gindrat và cộng sự ^{12 , 13} đã sử dụng điện não đồ (EEG) để đo điện thế vỏ não do chạm vào đầu ngón tay cái, ngón giữa hoặc ngón trỏ của người dùng điện thoại màn hình cảm ứng và các đối tượng kiểm soát chỉ sử dụng điện thoại di động không cảm ứng. Thật vậy, kết quả rất đáng chú ý, vì chỉ những người dùng màn hình cảm ứng mới cho thấy sự gia tăng điện thế vỏ não ở ngón cái và cả ngón trỏ. Những phản ứng này có mối tương quan rất đáng kể về mặt thống kê với cường độ sử dụng. Đối với ngón cái, kích thước vùng biểu diễn vỏ não thậm chí còn tương quan với những biến động hàng ngày trong việc sử dụng màn hình cảm ứng. Những kết quả này chứng minh rõ ràng rằng việc sử dụng màn hình cảm ứng lặp đi lặp lại có thể định hình lại quá trình xử lý cảm giác ở đầu ngón tay, và chúng cũng chỉ ra rằng sự biểu diễn như vậy ở ngón cái có thể thay đổi trong một khoảng thời gian ngắn (vài ngày), tùy thuộc vào cách 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

Tác động đến kỹ năng vận động là một khía cạnh cần xem xét khi sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số, các khía cạnh khác là tác động đến ngôn ngữ, nhận thức và sự nhận biết các đối tượng trực quan trong não bộ đang phát triển. Về vấn đề này, điều đáng chú ý là Gomez et al ¹⁸ đã chỉ ra rằng các chi tiết về sự phát triển của hệ thống thị giác có thể bị ảnh hưởng bởi nội dung của phương tiện truyền thông kỹ thuật số. Để khám phá điều này, phương pháp chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) đã được sử dụng để quét não của những người trưởng thành từng chơi trò chơi Pokémon rất nhiều khi còn nhỏ. Người ta đã biết rằng việc nhận diện đối tượng và khuôn mặt được thực hiện ở các vùng thị giác cao hơn của luồng thị giác bụng, chủ yếu ở thùy thái dương bụng. ¹⁹ Các hình ảnh Pokémon điển hình là sự kết hợp giữa các nhân vật giống động vật được nhân hóa và là một loại đối tượng độc đáo mà nếu không sẽ không thể nhìn thấy trong môi trường của con người. Chỉ những người trưởng thành có kinh nghiệm chơi Pokémon nhiều trong thời thơ ấu mới cho thấy phản ứng vỏ não phân bố rõ rệt đối với các hình ảnh Pokémon ở thùy thái dương bụng gần các vùng nhận diện khuôn mặt. Những dữ liệu này - như một bằng chứng về nguyên tắc - cho thấy việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số có thể dẫn đến một biểu hiện chức năng độc đáo và lâu dài của các hình ảnh và đối tượng kỹ thuật số ngay cả nhiều thập kỷ sau đó. Điều đáng ngạc nhiên là tất cả người chơi Pokémon đều cho thấy cùng một cấu trúc chức năng.

trong luồng thị giác bụng đối với các hình ảnh Pokémon. Ngoài ra, ở đây vẫn chưa rõ liệu những dữ liệu này chỉ đơn giản cho thấy tính dẻo dai đáng kinh ngạc của não bộ trong việc bổ sung các biểu diễn mới cho các lớp đối tượng mới vào các vùng thị giác cao hơn hay liệu việc biểu diễn đối tượng từ việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số cường độ cao có thể gây ra hậu quả tiêu cực đối với việc nhận diện và xử lý khuôn mặt do sự cạnh tranh không gian vỏ não. Về mặt này, điều đáng chú ý là trong các nghiên cứu về sự đồng cảm ở người trẻ tuổi, người ta đã báo cáo mối tương quan giữa thời gian dành cho phương tiện truyền thông kỹ thuật số và sự đồng cảm nhận thức thấp hơn với những người khác. ^{20 , 21} Hiện tại vẫn chưa rõ liệu đó 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 diện khuôn mặt hoặc thiếu tiếp xúc với bạn bè (do thời gian trực tuyến quá mức). Cần nhấn mạnh rằng một số nghiên cứu đã báo cáo không có mối tương quan giữa thời gian trực tuyến và sự đồng cảm (để biết thêm chi tiết, xem tài liệu tham khảo 22 và 23).

Một lĩnh vực đáng quan tâm khác là liệu sự phát triển của các quá trình liên quan đến ngôn ngữ (ngữ nghĩa và ngữ pháp) có bị ảnh hưởng bởi việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số cường độ cao hay không. Về mặt này, điều đáng lo ngại là việc sử dụng màn hình nhiều ở trẻ mẫu giáo trong giai đoạn đầu đời có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến mạng lưới ngôn ngữ, như được chứng minh bằng phương pháp chụp cộng hưởng từ khuếch tán tensor (DTI) tiên tiến ^{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 cũng được kiểm tra ở trẻ mẫu giáo. Điều này được đo lường theo cách chuẩn hóa bằng cách sử dụng công cụ sàng lọc 15 mục dành cho người quan sát (ScreenQ), phản ánh các khuyến nghị về phương tiện truyền thông dựa trên màn hình của Học viện Nhi khoa Hoa Kỳ (AAP). Điểm ScreenQ sau đó được tương quan thống kê với phép đo MRI khuếch tán tensor và với điểm kiểm tra nhận thức, có kiểm soát các yếu tố tuổi tác, giới tính và thu nhập hộ gia đình. Nhìn chung, mối tương quan rõ ràng đã được quan sát thấy giữa việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số cường độ cao ở giai đoạn đầu đời và tính toàn vẹn vi cấu trúc kém hơn của các bó chất trắng, đặc biệt là giữa vùng Broca và Wernicke trong não ( Hình 1 ). Khả năng hiểu và năng lực ngôn ngữ có mối tương quan cao với sự phát triển của các bó sợi thần kinh này, như đã được xem xét trong Grossee et al ²⁶ và Skeide và Friederici. ²⁷ Ngoài ra, chức năng điều hành thấp hơn và khả năng đọc viết thấp hơn đã được quan sát thấy, ngay cả khi tuổi tác và thu nhập trung bình của hộ gia đình được so sánh. Hơn nữa, việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số có tương quan với điểm số thấp hơn đáng kể trong các biện pháp hành vi đối với chức năng điều hành. Các tác giả kết luận ²⁵ : “Do việc sử dụng phương tiện truyền thông dựa trên màn hình phổ biến và ngày càng tăng ở trẻ em tại nhà, nhà trẻ và trường học, những phát hiện này cho thấy cần phải nghiên cứu thêm để xác định những tác động đối với sự phát triển của não bộ, đặc biệt là trong các giai đoạn tăng trưởng năng động của não bộ ở thời thơ ấu.” Nghiên cứu này chỉ ra rằng kỹ năng đọc có thể bị ảnh hưởng nếu các bó sợi thần kinh giữa các vùng ngôn ngữ không được phát triển đầy đủ. Xét rằng khả năng đọc ở trẻ em là một yếu tố dự báo tuyệt vời về thành công trong học tập, việc nghiên cứu xem điểm số ScreenQ có tương quan với thành công trong học tập hay với việc đọc sách truyền thống so với đọc trên màn hình, sách điện tử và trang web hay không cũng sẽ rất hữu ích.

Bên cạnh sự phát triển của các vùng ngôn ngữ, thói quen đọc cũng có thể thay đổi khi sử dụng phương tiện truyền thông điện tử. Sự thay đổi này có thể ảnh hưởng đến những người mới bắt đầu đọc và những người gặp khó khăn trong việc đọc. Thực tế, điều này đã được nghiên cứu gần đây. ^²⁸ Ở đây, fMRI đã được sử dụng khi trẻ em nghe ba câu chuyện tương tự nhau ở định dạng âm thanh, minh họa hoặc hoạt hình, sau đó là một bài kiểm tra về khả năng nhớ lại thông tin thực tế. Khả năng kết nối chức năng trong và giữa các mạng lưới đã được so sánh giữa các định dạng liên quan đến: nhận thức thị giác, hình ảnh thị giác, ngôn ngữ, mạng lưới chế độ mặc định (DMN) và liên kết tiểu não. Đối với hình minh họa so với âm thanh, khả năng kết nối chức năng giảm trong mạng lưới ngôn ngữ và tăng giữa các mạng lưới thị giác, DMN và tiểu não, cho thấy sự giảm áp lực lên mạng lưới ngôn ngữ nhờ hình ảnh và hình ảnh thị giác. Khả năng kết nối giữa các mạng lưới giảm đối với tất cả các mạng lưới đối với hoạt hình so với các định dạng khác, đặc biệt là hình minh họa, cho thấy sự thiên vị đối với nhận thức thị giác với chi phí là sự tích hợp mạng lưới. Những phát hiện này cho thấy sự khác biệt đáng kể trong khả năng kết nối mạng lưới chức năng não bộ đối với các định dạng truyện hoạt hình và truyền thống hơn ở trẻ em độ tuổi mẫu giáo, củng cố sức hấp dẫn của sách truyện minh họa ở độ tuổi này trong việc cung cấp nền tảng hiệu quả cho ngôn ngữ. Ngoài ra, việc đọc sâu có thể bị ảnh hưởng bởi phương tiện truyền thông kỹ thuật số. ^29. Sự thay đổi trong thói quen đọc này có thể đe dọa sự phát triển kỹ năng đọc sâu ở thanh niên.

Giai đoạn vị thành niên là thời điểm đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển của não bộ, một giai đoạn mà các vùng não liên quan đến khía cạnh cảm xúc và xã hội đang trải qua những thay đổi mạnh mẽ. Mạng xã hội có thể có tác động sâu sắc đến não bộ của thanh thiếu niên vì chúng cho phép thanh thiếu niên tương tác với nhiều bạn bè cùng một lúc mà không cần gặp mặt trực tiếp. Và thực tế, dữ liệu đã được công bố cho thấy một phương thức xử lý cảm xúc khác ở thanh thiếu niên, có mối tương quan cao với cường độ sử dụng mạng xã hội. Điều này đã được chứng minh trong thể tích chất xám của hạch hạnh nhân, nơi xử lý cảm xúc ( Hình 2 ). ^{30 , 31} Điều này cho thấy sự tương tác quan trọng giữa trải nghiệm xã hội thực tế trên mạng xã hội trực tuyến và sự phát triển của não bộ. ³² Sự ưu tiên cảm xúc, sự tuân thủ của bạn bè hoặc độ nhạy cảm với sự chấp nhận có thể khiến thanh thiếu niên đặc biệt dễ bị tổn thương bởi tin giả hoặc tin gây sốc, cũng như những kỳ vọng không thực tế đối với bản thân, hoặc dễ bị tổn thương về mặt điều chỉnh cảm xúc do sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số không lành mạnh. ³³ Điều còn thiếu ở đây là các nghiên cứu theo chiều dọc để làm rõ liệu não bộ của thanh thiếu niên có được định hình khác nhau bởi quy mô mạng xã hội trực tuyến thay vì tương tác cá nhân trực tiếp hay không.

Ngoài ra, cần lưu ý rằng bằng chứng cho thấy các trò chơi bạo lực có ảnh hưởng sâu sắc đến hành vi con người đã được xác định rõ hơn. ³⁴ Một phân tích tổng hợp các bài báo hiện tại cho thấy việc tiếp xúc với các trò chơi điện tử bạo lực là một yếu tố rủi ro rất đáng kể dẫn đến gia tăng hành vi hung hăng, giảm sự đồng cảm và giảm mức độ hành vi hướng thiện. ³⁴

Dẻo khớp thần kinh

Về cơ bản, nghiên cứu được mô tả ở trên ủng hộ quan điểm về tính dẻo dai cao của não bộ do sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số một cách chuyên sâu. Cụ thể, các hiệu ứng quan sát được rất đáng kinh ngạc, nhưng nhìn chung, trước đây đã chứng minh rằng não bộ thay đổi kết nối chức năng và cấu trúc của nó khi sử dụng, nói cách khác, do học tập, thói quen và kinh nghiệm. ^{35 , 36} Để đánh giá tác động này đến chất lượng nhận thức và sức khỏe của con người, câu hỏi đặt ra là liệu não bộ của chúng ta - bằng cách sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số rộng rãi - có đang hoạt động ở một chế độ nhận thức nhất định hay không, có lẽ là với cái giá phải trả của những chế độ quan trọng khác. Tác động của khả năng điều chỉnh kết nối chức năng và cấu trúc của não bộ đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu hình ảnh thần kinh ở người ³⁷ ; để biết thêm chi tiết, xem tài liệu tham khảo 38. Các nghiên cứu khác, bao gồm một nghiên cứu của Maguire ³⁹ trên các tài xế taxi ở London, và các nghiên cứu trên các nghệ sĩ piano (như đã đề cập ở trên) ¹⁴ và người tung hứng ⁴⁰ cho thấy rằng việc sử dụng chuyên sâu có thể kích thích sự phát triển của các kết nối khớp thần kinh mới (“sử dụng nó”) đồng thời loại bỏ các kết nối khớp thần kinh được sử dụng ít thường xuyên hơn (“mất nó”). ^{41 , 42}

Ở cấp độ tế bào, hiện tượng này được gọi là tính dẻo synap, được Korte và Schmitz xem xét lại. ³⁵ Hiện nay, người ta chấp nhận rộng rãi rằng các tế bào thần kinh trong vỏ não và hồi hải mã của con người, cũng như trong các vùng dưới vỏ não, có tính dẻo cao, nghĩa là những thay đổi trong mô hình hoạt động thần kinh, ví dụ, được tạo ra bởi quá trình luyện tập chuyên sâu, sẽ thay đổi chức năng synap cũng như cấu trúc synap. Tính dẻo synap phụ thuộc vào hoạt động làm thay đổi hiệu quả của quá trình truyền dẫn synap (tính dẻo chức năng) và sửa đổi cấu trúc và số lượng các kết nối synap (tính dẻo cấu trúc). ^{35 , 43 , 44} Tính dẻo synap tạo nền tảng cho việc điều chỉnh não bộ sau sinh để đáp ứng với kinh nghiệm và là sự thực hiện ở cấp độ tế bào cho các quá trình học tập và ghi nhớ, như Donald O. Hebb đã đề xuất vào năm 1949. Ông đề xuất rằng những thay đổi trong hoạt động thần kinh do sử dụng, luyện tập, thói quen hoặc học tập được lưu trữ trong các tập hợp tế bào thần kinh chứ không phải trong các tế bào thần kinh đơn lẻ. ⁴¹ Tính dẻo dai theo cách này xảy ra ở cấp độ mạng lưới bằng cách thay đổi các khớp thần kinh giữa các tế bào thần kinh và do đó được gọi là tính dẻo dai 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 khớp thần kinh thay đổi khi các tế bào thần kinh trước và sau khớp thần kinh thể hiện hoạt động đồng thời (tính liên kết), và điều này làm thay đổi đặc tính đầu vào/đầu ra của các tập hợp tế bào thần kinh. Chỉ khi chúng được kích hoạt cùng nhau một lần nữa thì chúng mới có thể được ghi nhớ. Điều quan trọng là phản ứng khớp thần kinh đối với một hoạt động não nhất định với 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 thường xuyên - bao gồm cả việc sử dụng phương tiện kỹ thuật số, mạng xã hội hoặc đơn giản là internet - sẽ để lại dấu ấn trên não, cho dù đó là mặt tốt, mặt xấu hay mặt tiêu cực của chức năng nhận thức của con người tùy thuộc vào chính hoạt động đó, hoặc liệu nó có xảy ra với chi phí của các hoạt động khác hay không. Về khía cạnh này, liên kết chế độ đa nhiệm với tính dẻo dai của khớp thần kinh tế bào, Sajikumar et al ⁴⁶ đã chỉ ra rằng việc kích hoạt ba đầu vào tác động lên cùng một quần thể tế bào thần kinh trong một khoảng thời gian ngắn (như trường hợp con người cố gắng thực hiện đa nhiệm) dẫn đến việc tăng cường ngẫu nhiên các đầu vào, chứ không nhất thiết là đầu vào mạnh nhất. Điều này có nghĩa là việc lưu trữ các thông tin liên quan có thể bị ảnh hưởng nếu đầu vào đến 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 những khía cạnh tiêu cực hoặc tích cực có thể có của việc sử dụng, văn hóa và tương tác truyền thông kỹ thuật số không chỉ phụ thuộc vào tổng thời gian tiêu thụ và lĩnh vực nhận thức liên quan; mà còn có thể phụ thuộc vào độ tuổi. Do đó, các tác động tiêu cực đối với trẻ mẫu giáo, như Hutton và cộng sự đã báo cáo, ²⁵ có thể khá khác so với những tác động được thấy khi người lớn sử dụng (như nghiện) hoặc các tác động được quan sát thấy ở người cao tuổi. Vì vậy, việc rèn luyện não bộ của người cao tuổi bằng phương tiện truyền thông kỹ thuật số có thể có những hậu quả khác so với thời gian sử dụng màn hình đối với trẻ mẫu giáo hoặc sự xao nhãng thường xuyên ở người lớn.

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

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 Tổ chức Y tế Thế giới ( WHO) hiện nay đưa rối loạn sử dụng internet (IUD) hoặc rối loạn chơi game trực tuyến/nghiện internet (IGD) vào Phân loại Bệnh tật Quốc tế phiên bản thứ 11 (ICD-11) , và trong tương lai có thể cũng bao gồm “rối loạn sử dụng điện thoại thông minh” như một dạng nghiện hành vi (https://web.archive.org/web/20240208095526/https://icd.who.int/browse11/lm/en). Nghiện được đặc trưng là một rối loạn mãn tính tái phát, được mô tả bằng sự thôi thúc tìm kiếm và sử dụng một chất hoặc một hành vi nào đó, chẳng hạn như cờ bạc. Ngoài ra, nó bao gồm việc mất kiểm soát trong việc hạn chế một số hành vi hoặc lượng thuốc sử dụng, và chủ yếu liên quan đến sự xuất hiện của các cảm xúc tiêu cực (ví dụ: lo lắng, cáu kỉnh hoặc khó chịu) trong những tình huống không thể có được thuốc hoặc hành vi đó. Về mặt thần kinh, nghiện được đặc trưng bởi những thay đổi tổng thể trong mạng lưới ở các mạch trước trán và trước vành. Đây cũng là những dấu hiệu đặc trưng của chứng nghiện IGD/IUD. ⁵⁴ Thanh thiếu niên nói riêng có thể có nguy cơ cao. ⁵⁵ Để có phân tích tổng hợp có hệ thống và chi tiết hơn về những thay đổi chức năng và cấu trúc não liên quan đến IGD, hãy xem các bài đánh giá sau đây của Yao et al ⁵⁶ và D'Hondt et al. ⁵⁷

Điều đáng chú ý là một số nghiên cứu đã tìm thấy mối tương quan giữa những thay đổi về cấu trúc não và chứng nghiện mạng xã hội (SNS). ⁵⁸ Cụ thể, nghiên cứu này chỉ ra rằng tương tác mạnh mẽ với mạng xã hội có thể liên quan đến sự thay đổi chất xám ở 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 quá mức có thể dẫn đến ảnh hưởng sâu sắc đến cấu trúc 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 việc hiểu và phòng ngừa chứng nghiện trực tuyến hoặc các hành vi không thích nghi khác liên quan đến việc 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 truyền thông kỹ thuật số, nhưng các thiết bị điện tử nói chung cũng có thể được sử dụng để kích thích trực tiếp não bộ con người. Khó khăn ở đây là não bộ con người không phải là một cỗ máy Turing đơn giản, ⁵⁹ và thuật toán mà nó sử dụng ít rõ ràng hơn. Vì lý do này, không chắc rằng não bộ của chúng ta có thể được lập trình lại bằng công nghệ kỹ thuật số và việc kích thích đơn giản một số 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 chức năng vận động và sự đồng hóa các công cụ nhân tạo, ví dụ như các chi robot/hình đại diện, việc kết hợp trong biểu diễn cảm giác thân thể của não là có thể. ⁶³ Điều này hoạt động một phần vì các tế bào thần kinh học cách biểu diễn các thiết bị nhân tạo thông qua các quá trình dẻo dai khớp thần kinh phụ thuộc vào hoạt động. ⁶³ Điều này minh họa 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 việc mở rộng cảm giác về cơ thể ở những bệnh nhân bị liệt được huấn luyện sử dụng thiết bị BMI có thể cho phép họ điều khiển chuyển động của các hình đại diện nhân tạo, dẫn đến sự phục hồi có ý nghĩa 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 tăng cường chức năng thần kinh là những tác động đặc thù của phương tiện truyền thông kỹ thuật số và thiết bị điện tử. Phổ biến hơn là tác động của việc đa nhiệm lên khả năng chú ý, tập trung và dung lượng bộ nhớ làm việc. ¹¹ Xử lý nhiều luồng thông tin liên tục chắc chắn là một thách thức đối với bộ não của chúng ta. Một loạt các thí nghiệm đã xem xét liệu có sự khác biệt có hệ thống trong phong cách xử lý thông tin giữa những người đa nhiệm phương tiện truyền thông (MMT) thường xuyên và ít sử dụng hay không. ^{6 , 67} Kết quả cho thấy những người đa nhiệm nhiều sử dụng phương tiện truyền thông dễ bị ảnh hưởng bởi những gì được coi là kích thích bên ngoài không liên quan hoặc các biểu diễn trong hệ thống bộ nhớ của họ. Điều này dẫn đến kết quả đáng ngạc nhiên là những người đa nhiệm nhiều sử dụng phương tiện truyền thông thực hiện kém hơn trong bài kiểm tra khả năng chuyển đổi nhiệm vụ, có lẽ do khả năng lọc bỏ sự can thiệp 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, có liên quan đến một cách tiếp cận riêng biệt đối với quá trình xử lý thông tin cơ bản. Uncapher và cộng sự ⁶ tóm tắt hậu quả của việc sử dụng đa phương tiện cường độ cao như sau: “Giới trẻ Mỹ dành nhiều thời gian cho phương tiện truyền thông hơn bất kỳ hoạt động nào khác khi tỉnh táo: trung bình 7.5 giờ mỗi ngày. Trung bình, 29% thời gian đó được dành để xử lý đồng thời nhiều luồng phương tiện truyền thông (tức là đa nhiệm phương tiện). Do phần lớn những người sử dụng đa nhiệm phương tiện là trẻ em và thanh thiếu niên có não bộ vẫn đang phát triển, nên việc hiểu rõ hồ sơ nhận thức thần kinh của những người sử dụng đa nhiệm phương tiện là vô cùng cấp thiết.”

Mặt khác, rõ ràng việc hiểu được quá trình xử lý thông tin nào là cần thiết cho việc học tập hiệu quả trong môi trường thế kỷ 21 là rất quan trọng ^. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy những người sử dụng nhiều thiết bị kỹ thuật số (MMT) có chức năng trí nhớ kém hơn, tính bốc đồng cao hơn, ít đồng cảm hơn và mức độ lo lắng cao hơn. ⁵ Về mặt thần kinh, họ cho thấy thể tích giảm ở vỏ não trước trán. Ngoài ra, dữ liệu hiện tại chỉ ra rằng việc chuyển đổi nhanh chóng giữa các nhiệm vụ khác nhau (đa nhiệm) trong khi sử dụng phương tiện kỹ thuật số có thể ảnh hưởng tiêu cực đến kết quả học tập. ⁶ Tuy nhiên, cần phải cẩn thận trong việc giải thích các kết quả này bởi vì, do hướng nhân quả không rõ ràng, hành vi đa nhiệm phương tiện cũng có thể xuất hiện rõ rệt hơn ở những người có hoạt động vỏ não trước trán giảm và khả năng tập trung ngắn hơn ngay từ đầu. Ở đây, cần có các nghiên cứu theo chiều dọc. Tác động tổng thể của mạng xã hội trực tuyến đối với các kỹ năng xã hội tự nhiên của chúng ta (từ sự đồng cảm đến lý thuyết về tâm trí người khác) là một lĩnh vực khác mà chúng ta có thể trải nghiệm cách thức và mức độ ảnh hưởng của phương tiện kỹ thuật số đến tư duy và quá trình xử lý cảm giác về các tín hiệu xã hội. Trong số nhiều nghiên cứu, nghiên cứu của Turkle ⁵ cần được nhấn mạnh ở đây. Turkle đã sử dụng các cuộc phỏng vấn với thanh thiếu niên hoặc người lớn là những người sử dụng mạng xã hội và các loại môi trường ảo khác nhiều. Một trong những kết quả của nghiên cứu này là việc sử dụng quá mức mạng xã hội và môi trường thực tế ảo có thể dẫn đến tăng nguy cơ lo âu, ít tương tác xã hội thực tế hơn, thiếu kỹ năng xã hội và sự đồng cảm của con người, và khó khăn trong việc đối phó với sự cô đơn. Ngoài ra, những người được phỏng vấn đã báo cáo 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 có thể thực sự gây quá tải cho các vùng não liên quan đến tương tác xã hội bằng cách mở rộng đáng kể số lượng người mà chúng ta có thể giao tiếp gần gũi. Giới hạn tiến hóa có thể là giới hạn kích thước nhóm khoảng 150 cá thể. ^⁶⁸ Đây có thể là lý do cho sự gia tăng thể tích vỏ não của chúng ta, ví dụ, tinh tinh thường xuyên tương tác với 50 cá thể, nhưng nó cũng có thể là giới hạn mà bộ não của chúng ta có thể đạt được. Trái ngược với giới hạn tiến hóa này, chúng ta ít nhiều liên tục tiếp xúc với một nhóm người vượt xa giới hạn sinh học thần kinh của chúng ta do mạng xã hội. Hậu quả của việc quá tải vỏ não này là gì? Lo lắng và suy giảm khả năng chú ý, nhận thức, 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

Não bộ bị ảnh hưởng bởi cách chúng ta sử dụng nó. Không khó để dự đoán rằng việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số cường độ cao sẽ làm thay đổi não bộ con người do các quá trình dẻo dai thần kinh. Nhưng vẫn chưa rõ ràng làm thế nào những công nghệ mới này sẽ thay đổi nhận thức của con người (kỹ năng ngôn ngữ, chỉ số IQ, dung lượng bộ nhớ làm việc) và quá trình xử lý cảm xúc trong bối cảnh xã hội. Một hạn chế là nhiều nghiên cứu cho đến nay chưa tính đến những gì con người đang làm khi trực tuyến, những gì họ đang xem và loại tương tác nhận thức nào cần thiết trong thời gian sử dụng màn hình. Điều rõ ràng là phương tiện truyền thông 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 màn hình và những gì mọi người thực sự 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 truyền thông 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 trải nghiệm trực tuyến. Tuy nhiên, mô hình 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 phương tiện truyền thông kỹ thuật số. Nói cách khác, điều mong muốn là một 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 trong hầu hết các trường hợp không thể phân biệt giữa tác động nhân quả và mối tương quan thuần túy. Các nghiên cứu quan trọng đã được bắt đầu, ^{70 , 71} và cần phải đề cập đến Nghiên cứu Phát triển Nhận thức Não bộ ở Thanh thiếu niên (nghiên cứu ABCD). Nghiên cứu này do Viện Y tế Quốc gia (NIH) điều phối 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 não bộ và nhận thức. Nghiên cứu ABCD sẽ tuyển chọn 10.000 trẻ em khỏe mạnh, từ 9 đến 10 tuổi trên khắp Hoa Kỳ, và theo dõi chúng đến đầu tuổi trưởng thành; để biết chi tiết, hãy xem trang web https://abcdstudy.org/. Nghiên cứu sẽ bao gồm hình ảnh não bộ tiên tiến để hình dung sự phát triển của não bộ. Nó sẽ làm sáng tỏ cách thức tương tác giữa yếu tố tự nhiên và nuôi dưỡng và mối liên hệ của điều này với các kết quả phát triển như sức khỏe thể chất hoặc tinh thần, khả năng nhận thức, cũng như thành công trong giáo dục. Quy mô và phạm vi của nghiên cứu sẽ cho phép các nhà khoa học xác định các quỹ đạo phát triển cá nhân (ví dụ: não bộ, nhận thức, cảm xúc và học tập) và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến chúng, chẳng hạn như tác động của việc sử dụng phương tiện truyền thông kỹ thuật số đối với sự phát triển của não bộ.

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