“在线大脑”：互联网如何改变我们的认知（2019年）

2019 Jun;18(2):119-129. doi: 10.1002/wps.20617.

弗斯J1,2,3, Torous J4, 斯塔布斯B5,6, Firth JA7,8, 施泰纳GZ1,9, 史密斯L.10, Alvarez-Jimenez M.3,11, Gleeson J.3,12, Vancampfort D.13,14, 阿米蒂奇CJ2,15,16, 萨里斯J1,17.

抽象

互联网对现代社会多个方面的影响是显而易见的。 然而，它可能对我们的大脑结构和功能的影响仍然是调查的中心话题。 在这里，我们利用最近的心理学，精神病学和神经影像学发现来研究关于互联网如何改变我们的认知的几个关键假设。 具体来说，我们探讨了在线世界的独特特征可能会如何影响：a）注意力的能力，因为不断发展的在线信息流会鼓励我们在多个媒体来源上分散注意力，而不是持续集中; b）记忆过程，因为这种广泛且无处不在的在线信息来源开始改变我们检索，存储甚至重视知识的方式; c）社会认知，因为在线社交环境能够模仿和唤起现实世界的社会过程，这在互联网和我们的社会生活之间创造了一种新的相互作用，包括我们的自我概念和自尊。 总体而言，现有证据表明，互联网可以在这些认知领域产生急性和持续性改变，这可能反映在大脑的变化中。 然而，未来研究的一个新兴优先事项是确定广泛的在线媒体使用对青少年认知发展的影响，并研究这可能与老年人使用互联网的认知结果和大脑影响有所不同。 最后，我们提出如何将互联网研究纳入更广泛的研究环境，以研究这个前所未有的社会新方面如何影响我们的认知和整个生命过程中的大脑。

关键词：互联网； 瘾; 注意; 认识; 记忆; 社交媒体; 社会结构； 虚拟现实

结论：31059635

PMCID： PMC6502424

作者： 10.1002 / wps.20617

互联网是人类历史上最广泛和最迅速采用的技术。 仅仅几十年，互联网使用完全重新发明了我们搜索信息，消费媒体和娱乐以及管理我们的社交网络和关系的方式。 随着智能手机最近的出现，互联网接入已变得便携，无处不在，以至于发达国家的人口可被视为“在线”1–3.

然而，这种新的通道对于我们的大脑和认知功能的连接，信息，通信和屏幕时间的影响尚不清楚。 在互联网之前，大量的研究已经令人信服地证明，由于其神经可塑性的能力，大脑对环境需求和刺激具有一定的可塑性，特别是在学习新过程方面。4。 已经观察到各种情景诱导人脑的神经元结构的长期变化，包括第二语言习得5，学习新的运动技能（如杂耍）6，甚至正规教育或考试准备7。 互联网在全球范围内的广泛使用为许多人带来了学习无数新技能和与社会互动的方法的必要性和机会，这可能带来神经变化。 例如，即使通过智能手机的触摸屏界面与互联网进行简单的交互，也已证明由于与手和拇指的感觉和运动处理相关的皮质区域的神经变化，会引起持续的神经认知改变。8。 除此之外，互联网还提供了一个新的平台，几乎可以无限地学习与在线和离线世界相关的新信息和复杂过程。9.

除了神经塑性机制外，其他环境和生物学因素也会引起大脑结构和功能的改变，导致认知能力下降10。 例如，在衰老样本中，有证据表明年龄相关的认知下降可能部分是由萎缩过程驱动的。 一些研究表明，在整个生命周期中采用不那么引人入胜的生活方式可能会加速认知功能的丧失11，由于较低的“认知储备”（大脑承受来自年龄和/或病理的侮辱的能力）12。 一些新出现的证据表明，脱离“现实世界”而偏向虚拟环境可能同样会引起不利的神经认知变化。 例如，最近的一项随机对照试验（RCT）13 他们发现，参与在线角色扮演游戏的六周时间导致眶额皮质内的灰质显着减少 - 这是一个涉及冲动控制和决策的大脑区域。 然而，该研究没有说明这些结果在多大程度上与在线游戏相关，而不是一般的互联网使用。 尽管如此，这提出了各种类型的互联网使用可能以不利和有益的方式差异地影响大脑和认知过程的可能性。 这可能与儿童和青少年的大脑发育特别相关，因为许多认知过程（特别是与高级执行功能和社会认知相关的认知过程）并非完全与生俱来，而是受到环境因素的强烈影响。14.

尽管这种可能性最近刚刚出现，但这种可能性导致了大量的研究，通过实证研究互联网可能影响我们大脑结构，功能和认知发展的多种潜在途径。 具体而言，大部分现有研究可以分为三个特定领域，检查互联网如何影响：a）注意力（即，不断涌入的在线信息，提示和通知竞争我们的注意力可能会鼓励个人取代他们的注意力跨越多个传入媒体流 - 以及这可能对注意力转换与持续关注任务产生的后果; b）记忆和知识（即我们依赖互联网作为主要信息资源的程度，以及在线信息访问的独特属性如何影响我们处理新记忆和重视内部知识的方式）; c）社会认知（以及越来越多地嵌入我们的社交网络，互动和在线世界中的地位的个人和社会后果）。

在这项最先进的评论中，我们提出了目前关于互联网如何改变这些认知过程的主要假设，随后检查这些假设在多大程度上得到了心理学，精神病学和神经影像学研究的最新发现的支持。 通过这种方式，我们汇总了来自多个研究领域的当代证据，以产生关于互联网如何影响我们的大脑和认知的修订模型。 此外，虽然迄今为止的研究只关注特定年龄组，但我们研究了整个生命历程中互联网对人类大脑的影响。 特别是，我们探讨了广泛的互联网与认知过程整合的潜在利弊可能在儿童和老年人之间有所不同。 最后，我们确定了现有文献中的重要差距，以便为未来研究提供关键优先事项，以便获得新的见解，最大限度地减少互联网的有害影响，同时利用我们社会的这一新特征，以有益的方式潜在地影响神经认知过程。

“DIGITAL DISTRACTIONS”：对信息高速公路的注意？

互联网如何获得并维持我们的注意力？

互联网在日常生活中消耗了相当多的注意力。 绝大多数成年人每天上网，超过四分之一的报告在线“几乎不断”2。 其中，五分之一的美国成年人现在是“仅限智能手机”的互联网用户1。 重要的是，这些支持互联网的移动设备的引入也减少了中低收入国家以前所经历的“数字鸿沟”15。 互联网使用的数量和频率在年轻人中更为明显。 今天大多数成年人目睹了从“无互联网”向“无处不在的互联网”社会过渡的开始。 然而，年轻一代（称为“数字原生代”）16）完全在一个“互联世界”中长大，特别是在发达国家。 因此，数字原生代通常是第一个采用新的在线技术的人16，并广泛参与互联网的所有现有功能。 例如，95％的美国青少年可以访问智能手机，而45％在线“几乎不断”3.

多种因素正在推动全球互联网技术的快速发展和广泛使用。 这部分是由于互联网现在不可避免，无处不在，以及现代生活的高度功能性方面。 例如，互联网的使用现在与教育，旅游，社交，商业和大多数工作场所密切相关。 除了务实的用途外，互联网还通过播客，电子书，视频，流媒体电影和游戏提供无数的娱乐和娱乐活动。 然而，互联网捕获和关注的能力不仅仅取决于在线提供的媒体内容的质量。 相反，它也受到在线世界的底层设计和呈现的驱动。 一个这样的例子是自我发展的“吸引机制”; 因此，未能引起注意的互联网方面很快就会在传入信息的海洋中被淹没，而广告，文章，应用程序或任何能够吸引我们注意力（甚至是表面上的）的成功方面都会被记录（通过点击注意到（通过在线分享），随后激增和扩展。 与此同时，领先的科技公司被指责通过研究，测试和改进其网站和应用程序（“应用程序”）的吸引人的方面，有意识地利用互联网的上瘾潜力，以促进极高的参与度，对用户健康的关注17.

此外，即使不将互联网用于任何特定目的，智能手机也引入了广泛且习惯性的“检查”行为，其特征在于快速但频繁地检查设备以获取来自新闻，社交媒体或个人联系人的传入信息。18。 这些习惯被认为是在检查设备时立即收到的“信息奖励”的行为强化的结果19由于其容易获得的性质，可能与皮质 - 纹状体多巴胺能系统有关20。 设备检查固有的可变比率增强计划可能进一步使这些强制行为永久化21.

吸引注意力的互联网的认知后果

互联网具有空前的潜力来吸引我们的注意力，因此迫切需要了解这可能对我们的思维过程和幸福产生影响。 教育提供商已经开始意识到互联网对儿童注意力的有害影响，超过85％的教师认可“当今的数字技术正在创造容易分散注意力的一代”的说法。22。 关于互联网如何影响我们注意力的主要假设是通过超链接，通知和提示提供无限形式的数字媒体流，从而鼓励我们同时与多个输入进行交互，但仅限于浅层，行为模式称为“媒体多任务”23, 24.

Ophir等人的开创性研究23 是最早探索媒体多任务对认知能力持续影响的人之一。 这是一项针对那些从事“重度”（即频繁和广泛）媒体多任务处理的个人的横断面研究。 两组的认知测试产生了令人惊讶的发现，即那些参与重型媒体多任务处理的人在任务切换测试中的表现比他们的同行更差 - 这与作者期望频繁媒体多重提供的“额外练习”相反。任务分配会在任务切换场景中赋予认知益处。 对结果的仔细检查表明，重型媒体多任务个体的任务转换能力受阻是由于他们更容易受到无关环境刺激的干扰23.

自从这些初步发现以来，媒体多任务对认知的影响受到越来越多的关注，因为通过网络世界提供的日益多样化的娱乐和活动形式可以进一步提升我们参与媒体多任务的能力（和诱惑）25，甚至在单个设备上。 例如，Yeykelis等人26 测量参与者在不同类型的在线媒体内容之间的媒体多任务处理，同时仅使用一台设备（个人笔记本电脑），并发现切换频率与每个19秒一样频繁，所有屏幕内容的75％被观看的频率低于等一下。 研究期间皮肤电导的测量结果发现，在导致媒体切换的几秒钟内唤醒增加，在切换时达到高点，随后下降26。 同样，这表明在不同的计算机窗口之间交替，打开新的超链接和执行新的搜索的倾向可以由信息奖励的易于获得的性质驱动，其可能在无人看管的媒体流中等待。 支持这一点，该研究还发现，虽然从工作相关内容切换到娱乐与预期转换的唤醒增加有关，但是对于工作内容交换机的娱乐没有预期的唤醒峰值26.

随着无处不在的互联网接入的普及，越来越多的媒体多任务越来越受到关注，这导致了进一步的实证研究。 这些产生了相互矛盾的结果，有些未能发现任何对注意力的不利影响27和其他人指出，媒体多任务甚至可能与其他认知方面的表现有关，例如多感官整合28。 尽管如此，总的来说，文献似乎表明那些在日常生活中经常进行频繁和广泛的媒体多任务处理的人在各种认知任务中的表现比那些没有，特别是持续关注的人表现得更差。25.

影像学研究揭示了可能导致这些认知缺陷的神经差异。 从功能上讲，那些从事重型媒体多任务处理的人在分散注意力的注意力任务中表现得更差，尽管在右前额区域表现出更大的活动29。 由于右侧前额区域通常响应于牵张器刺激而被激活，观察到的这些区域的招募增加以及较差的表现表明重型媒体多任务者在面对牵引器刺激时需要更大的认知努力来保持注意力。29。 在结构上，高水平的互联网使用30 和重型媒体多任务31 前额区域的灰质减少与维持分心的目标相关（如右额极和前扣带皮层）。 然而，迄今为止的研究结果必须谨慎解释，因为各种混杂因素可能影响这些横断面成像研究的结果。 虽然在控制一般数字媒体使用和其他简单的混杂因素（年龄，性别等）时仍存在差异，但需要进一步研究以检查观察到的神经差异是否特别归因于重型与轻型媒体多任务，或者事实是两组之间生活方式的差异更大。

考虑到人们现在通过个人数字设备花费在媒体多任务上的时间越来越多，不仅要考虑那些从事大量媒体多任务工作的人们所发生的持续变化，而且还要考虑到对他们的严重影响。立即的认知能力。 一项对41项研究的荟萃分析显示，从事多任务处理与整体认知表现明显较差有关，且影响大小中等（Cohen d = –0.71，95％CI：–0.86至–0.57）。 最近的研究证实了这一点，并进一步表明，即使是长时间使用超链接的在线环境（例如，在线购物15分钟），也会在离线后持续一段时间内减小注意力范围，而阅读杂志却不会这些缺陷32.

总体而言，现有证据强烈表明，通过数字媒体参与多任务并不会改善我们在其他环境中的多任务处理性能 - 实际上似乎通过降低我们忽略传入干扰的能力来降低这种认知能力。 到目前为止，大部分多任务调查一直专注于个人电脑。 然而，智能手机技术甚至可以进一步鼓励人们通过在使用和不使用设备时发生的电子邮件，直接消息和社交媒体通知的高速传入提示来参与媒体多任务。 因此，在确定媒体多任务的长期后果的同时，未来的研究应该研究具有互联网功能的移动设备所带来的持续多任务如何通过急剧但高频率的影响来影响日常运作。

此外，媒体多任务的直接和长期影响在儿童和青少年中相对未开发，儿童和青少年是这些技术的主要用户。33 并且处于发展阶段，这对于提高更高的认知能力至关重要14。 对年轻人媒体多任务进行的第一次纵向研究最近发现，频繁的多任务行为确实可以预测特别是早期青少年注意力缺陷的发展，而不是年龄较大的青少年34。 此外，童年和青少年期间广泛的媒体多任务处理也可能通过间接手段，减少学术和社交活动的参与以及干扰睡眠而对认知发展产生负面影响。35，或减少参与创造性思维的机会36, 37。 显然，有必要进行进一步的研究，以适当地评估普遍存在的计算对儿童认知发展的影响，并找到减轻其可能产生的有害影响的实用方法。

“信息”：对在线信息收集的神经认知反应

互联网和交互记忆

在回答“互联网如何改变你的生活？”这一问题时，一些常见的答案包括寻找新朋友，重建旧友谊，在线学习，寻找浪漫关系，进一步发展职业机会，购物和旅行38。 然而，最常见的答案是人们说互联网“改变了他们访问信息的方式”38。 事实上，人类历史上第一次，生活在发达国家的大多数人几乎可以轻易获得几乎所有存在的事实信息。

除了明显的优势外，这种独特的情况还引入了互联网最终否定或取代对某些人类记忆系统的需求的可能性 - 特别是对于“语义记忆”（即事实的记忆）方面 - 这些方面在某种程度上独立于其他人脑中的记忆类型39。 Sparrow等人提供了影响典型记忆过程的互联网信息收集的初步指示40谁证明了在线访问信息的能力使人们更容易记住可以检索这些事实的地方而不是事实本身，这表明人们很快就会依赖互联网进行信息检索。

可以说，这不是互联网所独有的，而只是作为外部记忆或“交互记忆”形式的网络世界的一个例子。40, 41。 几千年来，交互记忆一直是人类社会不可分割的一部分，是指人们选择将信息外包给其家庭，社区等其他个人的过程，这样他们就能够记住知识的来源。而不是试图自己存储所有这些信息41。 尽管在小组级别上是有益的，但是使用事务性存储系统确实会降低个人回忆外部存储信息细节的能力。42。 这可能是由于个人使用交互式记忆进行“认知卸载”，隐含地减少了他们对记住这些信息的认知资源的分配，因为他们知道这将可用于将来在外部参考。 这种现象已经在多种情况下得到证明，包括团队工作43 和其他“非互联网”技术（例如，摄影减少个人对他们拍摄的物体的记忆）44.

但是，越来越明显的是，Internet实际上呈现的是完全新颖的东西，与以前的事务存储系统不同45, 46。 至关重要的是，互联网似乎绕过了两种方式的其他形式的认知卸载所固有的“交易”方面。 首先，互联网不对用户承担任何责任，以保留其他人可以利用的独特信息（正如人类社会通常所要求的那样）45。 其次，与其他交互式存储器不同，因特网充当单个实体，负责保存和检索几乎所有事实信息，因此不需要个人记住外部存储的确切信息，甚至是它所在的位置。 通过这种方式，互联网正在成为“超常规刺激”46 对于交互式内存 - 使认知卸载的所有其他选项（包括书籍，朋友，社区）变得多余，因为它们被互联网实现的外部信息存储和检索的新颖功能所击败。

超常刺激与正常认知如何相互作用？

不幸的是，互联网提供的快速获取和持续提供信息的方法可能不一定能更好地利用所获得的信息。 例如，一项实验研究47 发现被指示在线搜索特定信息的个人比使用印刷百科全书的人更快地完成信息收集任务，但随后无法准确地回忆信息。

在Internet和百科全书信息收集任务期间，功能性磁共振成像用于检查腹侧和背侧流中的激活。 由于这些区域在存储传入信息的特定内容（上下文流）或外部位置（背面流）中所指示的作用，因此分别称为“什么”和“何处”流47。 尽管背侧血流的激活没有差异，但结果表明，与基于百科全书的学习相比，较少回忆互联网寻求的信息与在线信息收集期间腹侧（“什么”）流的激活减少有关。 这些发现进一步支持了Sparrow等人最初提出的可能性40，在线信息收集虽然速度更快，但可能无法充分招募大脑区域以长期存储信息。

在一系列研究中，研究了在线搜索对我们的认知过程产生持续影响的潜力，这些研究遵循了为期六天的Internet搜索培训范式。 在这些研究中，年轻人每天接受一个小时的Internet搜索任务，并在训练前后进行了一系列认知和神经影像学评估。 结果表明，为期六天的互联网搜索培训降低了参与长期记忆形成和检索（例如颞回）的大脑区域的区域同质性和功能连接性48。 这表明依赖在线搜索可能通过减少相关脑区域的功能连接和同步来阻碍记忆检索48。 此外，在六天之后面对新问题时，培训增加了参与者使用互联网回答这些问题的自我报告冲动，这反映在招募行为和冲动控制所需的前额脑区域49。 后来的研究中重复了这种依赖互联网搜索收集新信息的倾向50并且与互联网的“超常规刺激”性质保持一致，可能暗示在面对未知问题时，在线信息收集会迅速培训人们依赖此工具。

但是，尽管可能对常规的“离线”记忆产生不利影响，但是为期六天的培训确实使人们在使用Internet检索信息方面更加有效，因为参与者在搜索任务中变得更快，而又不失准确性51。 搜索训练还增加了连接额叶，枕叶，顶叶和颞叶的纤维束的白质完整性，显着高于非搜索控制条件52。 在其他研究中，还发现通过数字设备进行认知分流可以提高人们专注于无法立即检索的方面的能力，从而在将来更好地记住这些方面53.

这些发现似乎支持那些依赖互联网进行事实记忆存储的新兴假设实际上可能在其他领域产生认知效益，可能是通过“释放”认知资源54，从而使我们能够利用我们新近获得的认知能力，实现比以前更加雄心勃勃的事业45。 拥护这种观点的研究人员指出，人类集体努力的多个领域已经被互联网提供的超常活动记忆所改变，例如教育，新闻业，甚至是学术界55。 随着在线技术的不断发展（特别是在“可穿戴设备”方面），可以想象，互联网的性能优势已经在社会层面上可见，最终可以融入个人自身，从而实现认知功能的新高度56.

然而，不幸的是，Barr等人提供了关于无处不在的互联网访问立即实现人类智能的新高度的更为醒目的发现。57他指出，与具有非分析性思维风格的人相比，具有更高认知能力的分析思想家实际上在日常情况下使用智能手机来减少交互记忆。 此外，分析与非分析思想家的智能手机使用量减少是网络信息搜索所特有的，社交媒体或娱乐用途没有差异，因此表明这种差异可能是因为互联网在较少分析思想家中进一步“认知错误”57.

除此之外，越来越依赖互联网获取信息可能会导致个人“模糊他们自己的能力和设备之间的界线”58。 在一系列实验中，Fisher等人59 调查了互联网如何影响我们的自我认知。 结果表明，即使只有互联网可以为我们“填补空白”的领域，人们才能意识到自我知识的错觉，但在线搜索可以增强我们对知识的了解。 实验还证明了个人如何快速地将互联网的外部知识内部化为自己的知识–甚至在使用互联网回答任务问题后，参与者也将其高质量的解释归因于“大脑活动的增加”。 最近的研究表明，使用智能手机检索在线信息时，类似的自我幻想仍然存在58。 随着个人与他们的个人数字设备（也总是可以访问）的连接越来越多，自我和互联网能力之间的区别似乎不可避免地会越来越难以捉摸，这可能会在大企业中不断产生“大于实际知识”的幻想。人口的一部分。

总体而言，互联网显然可以为事务性内存提供“超级刺激”，这已经在改变我们存储，检索甚至评价知识的方式。 但是，由于流行的在线信息源（例如Google和Wikipedia不到20年的历史），目前尚无法确定这最终将如何在人脑结构和功能的长期变化中得到体现。 尽管如此，我们通过个人设备（即智能手机）与在线世界的持续联系，以及通过可穿戴设备进行更直接集成的新兴潜力，无疑表明，随着时间的流逝，我们将越来越依赖互联网获取事实信息。上。 同样，尽管上述研究集中在事实知识上，但互联网现在也正在成为空间信息的超级刺激（通过提供对在线地图和全球定位系统的持续访问）。 由于空间记忆在某种程度上与人脑中的语义记忆无关60进一步的研究应该研究广泛使用这些外部记忆系统可以减少，增强或改变我们的认知能力的多种方式。

在线社交网络：错误连接，或错误的DICHOTOMY？

网络世界中的人类社会性

社交关系和联系感是快乐和压力缓解的重要决定因素61, 62，身心健康63, 64甚至死亡率65。 在过去的十年中，个人在社交网站（例如，Facebook，Instagram，Twitter）中在线进行社交互动的比例急剧增长66, 67，我们与这些网站的联系现在与离线世界紧密相连。 社交媒体在多个全球事务中发挥的关键作用，包括报道启动和促成伦敦骚乱，占领运动，这可能是对现实世界的影响最好的证明。68，甚至阿拉伯之春69，并可能影响英国的欧盟公投结果（“ Brexit”）70 和2016美国大选71。 显然，了解从现实世界互动到在线社交环境的转变（反之亦然）对于人们生活的几乎所有方面都具有重要意义。

我们使用社交媒体的动机与“真实世界”社交互动的本能欲望大体相似，因为人们被网络社交性所吸引，以便交流信息和想法，同时获得社会支持和友谊。72。 然而，这些虚拟互动是否以类似于现实世界社会化的方式与人类大脑相互作用仍然是世纪之交的争论话题73。 如果社交媒体网站能够满足人类对社会联系的隐含需求，那么在线和离线网络之间的区别可能非常大，以至于在导航这些不同环境时涉及完全不同的认知领域74, 75.

在线环境如何影响我们的基本社会结构？

为了研究离线和在线网络的神经成像相关性，Kanai等人的开创性研究74 收集来自125参与者的真实社交网络规模，在线社交性（即Facebook好友）和磁共振成像扫描。 结果显示，实际社交网络规模和Facebook朋友数量与杏仁核数量显着相关。 因为此前已被确定为社会认知和社交网络规模的关键大脑区域76这些结果为人类大脑中线上和线下社交性的重叠提供了有力的证据。

但是，这些作者还发现，其他大脑区域（特别是中颞回和颞上沟的后部区域，以及右内嗅皮层）的灰质体积是通过参与者的Facebook朋友数量来预测的，但没有与现实世界社交网络的关系。 这表明社交媒体的某些独特方面隐含了大脑在“现实世界”社交环境中不重要的方面。 例如，在线网络鼓励我们保持许多薄弱的社会联系的趋势，涉及成千上万的面对面的名字对，这可能需要较高的关联记忆能力，而这在现实世界的网络中通常是不需要的（因为这些都是由更少但更熟悉的关系）74。 由于名称 - 面对的联想记忆形成涉及正确的内嗅皮层77, 78，这可以解释该地区与在线社交（但不是真实世界）网络规模的独家关系74.

事实上，可能将大脑如何处理在线和离线社交网络的一个关键区别在于，互联网为人们提供了独特的容量，使人们能够持有并同时与数百万“友谊”互动。79, 80。 对这一假设的实证检验是最富有成果的研究领域，其研究源于生物学层面上这两个社会世界之间基本的相似和不同之处。66。 在广泛的背景下定义“友谊”时（保持联系并分享情感纽带的人）66在各种各样的现实世界社交网络中，有两种模式是突出的：a）普通人有150“友谊”（但这在个人之间变化很大），和b）这是由五个等级层组成，包括主要合作伙伴，亲密关系，最好的朋友，亲密朋友和所有朋友，其遵循大约3的大小缩放比率（即，每个累积层比上一个大3倍），因此设置平均值（累积/包括）1.5，5，15，50和150的尺寸66。 150总友谊连接的平均数量模式以及构成这种关系的五个层次关系层的缩放规模已在不同人类组织的不同地区和时间段内找到，其中包括狩猎 - 采集社会81, 82 和历史村庄人口83，军队66，住宅营地84，对现代欧洲人的个人网络85.

因此，鉴于在线社交网络在连接数量方面允许的前所未有的潜力，以及这些连接的变化背景79, 80可以想象，这种非凡的环境可能会绕过现实世界社交网络的这两个明显设定的方面。 然而，最近的调查结果证实，Twitter，Facebook甚至在线游戏平台内的用户与用户之间的友谊关系，发布模式和交流都表明了一般友谊的平均数量（大约150，尽管偏差很大），以及保持五个不同友谊层的层次结构的相同比例尺寸（由相互通信交换确定）86–89。 因此，即使在在线社交网络的独特领域内，人类社交网络的最基本的操作似乎保持相对不变88, 89。 因此，可以想象，在线世界中形成的社会关系的处理方式与离线世界的社交关系类似，因此有很大的潜力从互联网延续到塑造“真实世界”的社会性，包括我们的社交互动和我们对社会等级的看法，不仅限于互联网的背景。

即使面对在线世界的巨大连接潜力，维持社交网络的既定结构模式的驱动力也可以用两种重叠的机制来广义地解释。 首先，人脑对社交认知的限制似乎会在整个社交环境中延续66。 例如，人们很难在现实世界中同时与三个以上的人进行互动，这种对注意力的限制似乎也适用于网上90, 91。 这一证据与以下假设一致，即即使技术提供非自然的机会，绕开对社会关系的认知约束也可能很困难。88.

设定社会活动边界的第二个驱动因素是，即使在在线环境中，简单的潜在因素也可能产生社会约束。 最明显的是，对社会关系的投资受到时间限制的限制，这可能有助于建立社会关系数量和类型的模式。93, 94。 与此相符，各种社会背景下的分析表明，时间限制决定了个人参与的社交互动的数量，以及他们如何在不同的关系中分配这些互动。93, 94。 同样，这些一般的互动率在在线社交网络中仍然相似87, 88.

研究表明类似的结构也存在于更简单的社会系统中，例如动物社会，所有社交网络（在线或离线）的参数都受基本潜在因素支配的可能性得到进一步支持。66, 95。 例如，在线和离线人类网络中发现的分层“友谊”层的大小和比例也出现在海豚，大象和各种灵长类物种中。96以及在Facebook上一位朋友去世后，人们增加社交网络连接数量和强度的现象97 在野生鸟类中也可以看到，它表现出在经历失去社会伙伴关系时对其社交网络连接的补偿性上调98.

支持有限的认知能力支配我们的社会结构的观点是研究表明，预测个体社会网络规模的个体差异的大脑区域对猕猴也这样做99。 对于管理我们对社会交互的一般模式的简单潜在因素（例如时间）的强有力支持可以在研究中找到，该研究表明完全计算模拟的系统复制了人类社交网络的一些明显的复杂性，即使在相对简单的规则下也是如此100, 101。 示例包括当社交性被定义为有时间限制时，基于代理的模型产生与人类相似的社交分层结构100.

鉴于目前关于互联网如何影响围绕社交网络的人类思维的证据，不可否认的是，在线环境为社交活动提供了独特的潜力和背景。79, 80, 102, 103，与离线世界相比，它可能会引发一些不相同的认知过程和大脑区域74, 75。 尽管如此，除了这些相对精细的差异之外，我们的大脑似乎以惊人相似的方式处理在线和离线社交网络，正如共同认知能力和最终管理其基本结构的简单潜在因素所证明的那样。87, 88。 因此，在线社交世界不仅对衡量和理解人类社会性，而且对于管理生活各个方面的社会过程结果具有非常重要的意义。

对在线社交世界的社会认知反应

鉴于上述证据，对在线和现实世界社会性之间关系的适当比喻可能是“同一游戏的新竞争场所”。 即使超出基本结构，新兴研究表明，对在线社交事件的神经认知反应与现实生活中的相似。 例如，被拒绝在线被证明可以增加与社会认知和现实世界拒绝密切相关的大脑区域的活动（内侧前额叶皮层）104）成人和儿童105–107。 然而，在人类社会性的“同样的旧游戏”中，在线社交媒体正在弯曲一些规则 - 可能以牺牲用户为代价17。 例如，虽然现实世界的接受和拒绝通常是模棱两可的，并且对自我解释持开放态度，但社交媒体平台通过以“朋友”，“粉丝”和“粉丝”的形式提供明确的指标，直接量化我们的社会成功（或失败）。 “喜欢”（或者可能是痛苦的损失/缺失）107。 鉴于这种直接的，自我定义的反馈的上瘾性，社交媒体公司甚至可以利用这一点来最大限度地吸引用户17。 然而，越来越多的证据表明，依靠在线反馈获得自尊会对年轻人产生不利影响，特别是那些由于网络欺凌率高而社会情绪低落的年轻人。108，增加焦虑和抑郁109, 110在网上感到被拒绝的人中，对社会孤立和排斥的看法越来越多111.

在线和离线世界中人类社会行为常见的另一个过程是向上进行社会比较的倾向112, 113。 而在常规环境条件下，这些可以是适应性的和有益的112这种隐含的认知过程也可能被社交媒体上制作的人工环境所劫持113, 114，展示了超级成功的人不断向前迈进，甚至使用图像的数字处理来夸大身体的吸引力。 通过促进暴露于这些急剧上升的社会比较（在日常生活中很少会遇到），在线社交媒体可以产生对自己的不切实际的期望 - 导致不良的身体形象和消极的自我概念，特别是对于年轻人107, 111, 115, 116。 例如，在青少年（特别是女性）中，那些在社交媒体和智能手机上花费更多时间的人比那些花更多时间在“非屏幕”活动上的人更容易出现心理健康问题，包括抑郁症。116大于5小时/天（相对于1小时/天）与66％相关的一个自杀相关结果的风险增加117.

然而，目前很难建立高水平的社交媒体使用和较差的心理健康之间的因果关系，因为很可能在几个混杂因素之间存在复杂的相互作用，包括减少睡眠和面对面的社交互动，以及增加的久坐行为和感到寂寞116, 118。 尽管如此，鉴于年轻人观察到大量的社交媒体使用，未来的研究应该彻底检查这种社会性新环境可能对健康和福祉产生的潜在不利影响，同时旨在确定驱动因素 - 如此可以在随后的社交媒体迭代中进行调整，以产生更积极的结果。

精神障碍的年轻人可能最容易受到来自社交媒体的负面反馈的影响，而如果使用得当，这些媒体也可能会提供一个新的平台来改善该人群的心理健康。 将来，社交媒体还可以被利用来促进持续参与基于Internet的干预措施，同时解决诸如社交联系，社交支持和自我效能等关键（但经常被忽视）的目标，以期在严重的情况下实现持续的功能改进。复杂的心理健康状况119。 为了实现这些目标，需要设计基于在线社交媒体的干预措施，以合乎道德和透明的方式利用行业使用的有效策略来促进参与。 例如，可以利用在线营销和科技公司越来越多采用的开发技术，例如自然语言处理，情感分析和机器学习，例如可以识别出自杀或复发风险增加的人。120，并在需要时最大限度地满足那些需要它的人的合理化人力驱动支持121。 此外，在线系统将能够学习什么有助于个人和什么时候，打开窗口进行个性化的实时干预121.

虽然基于在线社交媒体的干预措施的使用还处于起步阶段，但开创性的努力表明这些干预措施是安全的，有吸引力的，并且有可能改善患者及其亲属的临床和社会结果。122–127。 也就是说，到目前为止，在线干预措施已经被心理健康服务所采用128, 129。 主要原因包括损耗率高，研究设计差，降低了转化潜力，以及对广泛实施互联网治疗的所需证据标准缺乏共识130–132。 目前正在努力通过大型随机对照试验确定第一代基于社交媒体的精神疾病干预措施的长期影响133, 134。 除了这种临床应用外，还应该为一般人群中的年轻人制定公共卫生战略，以避免典型社交媒体的潜在不利影响和消极方面。

结论和方向

随着数字技术与日常生活日益融合，互联网正在变得非常精通以吸引我们的注意力，同时在人们如何收集信息和相互联系方面产生全球性转变。 在这篇综述中，我们发现了对互联网影响我们的大脑和认知过程的途径的几个假设的新兴支持，特别是关于：a）多方面的传入信息流，鼓励我们参与注意力转换和“多任务”，而不是持续的焦点; b）无处不在的快速访问在线事实信息，超越以前的交互系统，甚至可能是内部存储过程; c）在线社交世界与“现实世界”认知过程并行，并与我们的线下社交性相互关联，引入社交媒体的特殊属性以不可预见的方式影响“现实生活”的可能性。

但是，距Internet公开可用不到30年，长期影响尚未建立。 在这种情况下，未来的研究确定整个生命周期中不同阶段的互联网对我们的影响显得尤为重要。 例如，互联网的数字分心和超自然的认知减退能力似乎为儿童和青少年大脑发育的关键时期提炼更高的认知功能创造了一个非理想的环境。 的确，有关该主题的第一批纵向研究发现，数字多任务处理的不良注意作用在青春期初期尤其明显（即使与年龄较大的青少年相比）34并且儿童在3年使用频率较高的频率与随访时言语智力下降以及灰质和白质区域的成熟受阻有关135.

另一方面，在经历认知衰退的老年人中可能正好相反，对于他们而言，在线环境可能提供积极认知刺激的新来源。 例如，互联网搜索比在互联网精明的老年人（年龄为55-76年）阅读文本页面更多的神经回路9。 此外，实验研究发现，在线和通过智能手机可用的电脑游戏可用于减轻与衰老相关的认知衰退136–138。 因此，因特网可以为成年人提供一种新颖且可访问的平台，以在整个晚年期间维持认知功能。 在此基础上，成功的认知老化以前已被证明依赖于学习和部署认知策略，这可以弥补与“老化”相关的“原始”记忆容量下降139。 以前这被称为优化内部认知过程（例如，通过记忆策略），或利用传统格式的认知卸载（列表制作，交易记忆等）139。 尽管如此，随着基于互联网的技术与我们的日常认知处理（通过智能手机，可穿戴设备等）更加深入地融合，数字原生代可以在老化的大脑中形成“在线认知”，老年人可以越来越多地利用基于网络的交互记忆和其他新兴的在线过程，以实现（甚至超过）年轻大脑的典型能力。

虽然它是一个新兴的研究领域，但同样适用于网络世界的社会方面。 虽然年轻人似乎特别容易受到拒绝，同伴压力以及这个世界可能引发的负面评价107，老年人可能最终能够利用社交媒体来克服孤立，从而继续受益于与社会关系相关的各种身体，心理和神经认知的好处73。 从总体上看，该领域的新生研究已经表明，等同类型的互联网使用可能会对个人的认知和社会功能产生不同的影响，具体取决于他们在生命中的作用点。

无论好坏，我们已经在全球范围内进行大规模互联网使用的大规模试验。 更精细的分析对于更全面地了解这种用法​​对我们社会的持续影响至关重要。 这可以包括测量作为国家数据项目标准部分的互联网使用频率，持续时间和类型，例如通过在“生物库”评估协议中收集互联网数据（来自基于设备或自我报告的措施）。 将此与一些正在进行的项目收集的广泛的遗传，社会人口统计，生活方式和神经影像数据相结合，研究人员可以确定互联网使用对整个人群的心理健康和大脑功能的影响（而不是目前有限的研究）样本），同时也控制多个混杂因素。

总体而言，互联网进入我们社会的早期阶段是开始进行严格而广泛的研究的关键时期，以期研究各种类型的互联网使用方式与人类认知之间的相互作用，以便最大程度地利用我们以有益的方式利用这一新工具的机会，同时最大程度地减少潜在的不利影响。

致谢

  1. 弗克斯得到布莱克莫尔斯学院奖学金的支持。 J. Sarris得到了澳大利亚国家卫生和医学研究委员会（NHMRC）临床研究奖学金（APP1125000）的支持。 B. Stubbs受英国健康教育和美国国立卫生研究院综合临床学术计划临床讲习班（ICA‐CL‐2017‐03‐001）的支持。 GZ Steiner得到了NHMRC-澳大利亚研究委员会（ARC）痴呆研究发展研究金（APP1102532）的支持。 M. Alvarez-Jimenez受NHMRC职业发展奖学金（APP1082934）的支持。 CJ Armitage得到美国国立卫生研究院（NIHR）曼彻斯特生物医学研究中心和NIHR大曼彻斯特患者安全转化研究中心的支持。 本文表达的观点是作者的观点，不一定是上述实体的观点。

参考文献：