孩子们在数字时代成长——这正在改变他们的大脑

本故事刊登于2020年5月刊，题为“在数字时代成长”。订阅《发现》杂志，阅读更多类似故事。

仅仅一代人的时间，童年就进入了数字时代。

孩子们甚至还没学会说“嘿，Siri”，就已经沉浸在智能手机、平板电脑和海量的互动内容中。2岁以下的儿童平均每天花大约40分钟看屏幕——而且这个日常剂量随着年龄的增长只会增加。一项调查估计，几乎一半的美国青少年表示他们几乎一直在线。

屏幕的普及及其潜在影响引发了人们的担忧。美国儿科学会建议18个月以下的儿童完全避免屏幕，除了偶尔的视频聊天。该组织2016年关于儿童媒体使用的报告引用了从睡眠不佳到语言技能受阻等一系列风险。许多硅谷的父母，包括像马克·扎克伯格这样的科技巨头，都限制他们孩子的屏幕时间。

但针对屏幕对实际大脑发育影响的研究仍处于起步阶段。一些科学家正在探究幼儿如何处理来自视频聊天的信息。另一些人则在探索青少年使用智能手机是否与心理健康问题有关。即使是几十年来一直是童年必备品的视频游戏，也受到了更密切的关注：高分辨率扫描技术的进步现在使科学家能够看到年轻大脑是如何被多年玩《使命召唤》等游戏所塑造的。

这些不同项目的目标都是为了回答同一个基本问题：在技术沉浸中成长会对最具可塑性的大脑产生什么影响？

幼儿、屏幕与现实

也许他们正在家庭iPad上观看《小猪佩奇》的最新一集。或者对着在半个地球外的会议上用Skype聊天的爸爸的笑脸尖叫不已。对婴儿和幼儿来说，屏幕和对我们其他人一样引人注目——甚至更甚。但最近的一些研究表明，小家伙们可能无法从这些体验中获取太多信息。

范德堡大学心理学家乔治娜·特罗塞斯（Georgene Troseth）说：“一般来说，3岁以下的孩子从视频或其他屏幕上学习比从另一个人那里学习相对更困难。”

大量研究表明，与年龄较大的儿童不同，婴儿和幼儿从屏幕中学习的可能性低于通过动态、面对面互动学习的可能性——这种现象被称为“视频缺陷”。早在20世纪80年代，研究人员就发现，如果有成年人陪同观看并强化材料，儿童从《芝麻街》等节目中学习语言技能的效果会更好。2007年发表在《媒体心理学》上的一项研究发现，幼儿仅仅通过看电视很难学会新单词。

然而，一些研究表明，视频聊天——父母与孩子实时互动——有所不同。（美国儿科学会甚至在其常被引用的婴儿应避免屏幕的建议中，将视频聊天列为例外。）在2018年的一项研究中，专门从事幼儿发展研究的特罗塞斯想看看屏幕上的社交提示是否足以让幼儿学习新单词。

研究人员观察了176名23到32个月大的幼儿，以了解他们如何才能最好地学习新物体的名称。他们设置了四种不同的条件：一个人与孩子面对面互动；一个真人按照脚本朗读但不回应；一段录制好的真人朗读相同脚本的视频；以及一个人通过视频聊天与孩子互动。然后，他们让孩子们学习一个形状奇特的物体的名称。研究小组发现，无论年龄组如何，幼儿在这两种视频情境中都没有学会该物体的名称（在研究中被称为“modi”）。发生了什么？

简而言之，对于仍在学习世界的蹒跚学步的小孩来说，屏幕上显示的内容不是现实——因此无法传达关于该现实的实质性信息。特罗塞斯说：“如果某物在屏幕上，它会使[幼儿]更难记住他们所看到的东西。”在单词学习研究中，视频屏幕上成年人的扁平图像与笨重、三维的modi的现实不符。除此之外，到2岁时，大多数蹒跚学步的孩子已经在屏幕上看到了足够多不可能的事情——例如，歪心狼在半空中漂浮——他们已经决定屏幕上显示的东西不是真实的。特罗塞斯说，只有随着时间的推移，孩子们才会明白屏幕上的图像，就像视频聊天中乔叔叔的微小缩略图一样，*可以*代表真实世界。

虽然屏幕可能不适合学习新信息，但像 FaceTime 这样的视频聊天应用可能有助于幼儿巩固和加强与他人的联系。“对于某些事情，这种[回应能力]确实很好，”特罗塞斯说。“它似乎真正擅长的是情感联系……这种社交亲密感似乎是通过一来一往的事实来传递的。”

但尽管屏幕可能有助于儿童建立社交关系，最近的研究表明，它们也可能对正在发育的大脑构成神经生物学风险。去年11月，一项对学龄前儿童大脑进行的MRI扫描研究发现，屏幕时间改变了大脑本身的结构。屏幕使用时间越长，白质（连接大脑不同部分的纤维组织）含量越低。这些连接支持读写能力和语言技能等新兴能力的发展。

研究团队指出，这些发现是初步的，一些最大的未解之谜超出了研究范围。“最重要的问题是关注父母的屏幕时间，”辛辛那提儿童医院的儿科医生兼研究员、主要作者约翰·赫顿（John Hutton）说。“这是我们在研究中没有测量但希望测量的东西。因为在大量屏幕时间中长大的孩子，他们的父母也倾向于使用大量屏幕。”他继续说道，如果父母习惯性地盯着屏幕，这可能会影响他们与孩子相处的时间。

赫顿说：“这项研究的目的不是为了吓唬父母或让他们感到内疚。”“而是要让人们思考‘准备就绪’这个概念。我们让人们等待做各种事情。儿童应该等到他们发展成熟后再使用屏幕的想法是完全合适的。”

动作游戏的教育

你可能不会期望一个12岁的孩子玩《堡垒之夜》能提高他们的语言技能。但越来越多的研究表明，动作视频游戏——快节奏的射击游戏——可能为学习带来各种益处，例如提高深度知觉、视觉记忆、空间意识以及任务切换能力。

威斯康星大学麦迪逊分校专门研究认知神经科学的心理学家C. Shawn Green说：“动作游戏与相当广泛的感知和认知技能的提高有关。”

并非所有的视频游戏——或者就此而言，所有的视频游戏玩家——都是平等的。但是，由于动作游戏对手眼协调和闪电般快速反应的重要性，它们提供了其他类型游戏所没有的某些认知升级。

2007年，《心理科学》杂志上的一项研究表明，玩动作游戏的学生比不玩动作游戏的学生更善于识别目标，例如字母T的方向，即使它被分散注意力的物体（例如倒置的T）包围。在同一项研究中，当不熟悉动作游戏的玩家总共花费30小时玩射击游戏《虚幻竞技场》时，这些技能也得到了类似的提升。花在游戏上的时间可能提高了这些动作游戏新手的一些视觉能力。

其他研究指出了不同的益处。2014年《计算机与人类行为》上的一项研究表明，动作游戏爱好者拥有增强的视觉短期记忆，例如能够记住同事领带的颜色。2013年，意大利帕多瓦大学的一项研究表明，这些游戏甚至可以通过提高注意力和集中力来帮助患有阅读障碍的儿童更好地阅读。

虽然格林的研究主要涉及大学生年龄的成年人，但其他科学家已经深入研究了动作视频游戏对儿童发展的影响。总体而言，研究表明这些益处也适用于儿童。2010年一项涉及7至17岁儿童的研究表明，游戏玩家比同龄人更能将注意力集中在多个物体上。与此同时，对儿童的研究数量相对较少——主要是由于该类型的游戏内容通常成熟且暴力。

然而，亲自投入第一人称射击游戏的好处似乎有局限性。根据格林的说法，只有通过这种类型的狂热游戏玩法所挑战的特定技能，例如反应速度，才能得到提高。尽管迄今为止大部分研究都是在实验室中进行的，但格林认为所测试的技能仍然适用于现实世界。格林说，这些研究“当然不是在问你是否更擅长玩电子游戏。[它们]是在问，‘因为你玩了那个电子游戏，你现在在这些其他任务上做得更好了吗？’”

脑部扫描和其他观察大脑内部的方法似乎也支持了这些发现。科学家现在能够通过成像技术测量游戏玩家大脑的结构变化。常见技术包括某些类型的核磁共振成像（MRI），例如通过测量水在大脑中的传播方式来绘制结构变化的MRI，以及脑电图（EEG），用于追踪大脑中的电活动。2017年一项使用核磁共振成像扫描的研究显示，动作游戏玩家大脑白质中的连接更多。作者认为，这些连接可能解释了玩家认知和运动技能的提高。

电子游戏的潜在弊端也一直是激烈争论的主题。许多动作游戏因其露骨内容而受到批评。一些研究表明，暴力游戏可能会增加玩家的攻击性并钝化同理心。但科学家仍在继续解开电子游戏如何影响发展的谜团。2018年《自然》杂志一项关于《侠盗猎车手V》的研究得出结论，玩家在玩游戏两个月后没有经历任何负面影响。到目前为止，研究人员未能找到暴力游戏与犯罪暴力行为之间的因果关系。

智能手机压力

当孩子们进入青少年时期，大多数人已经成为社交媒体“狂野西部”的老手，穿梭于Snapchat、Instagram和TikTok等应用之间。而且，他们自己也越来越意识到，他们可能花在智能手机上的时间有点过多了。

根据皮尤研究中心2018年的一项调查，超过一半的13至17岁美国青少年担心他们花在手机上的时间太多。而当他们口袋里没有智能手机时，近60%的青少年表示感到焦虑、孤独或沮丧。科技公司已经对日益增长的不安做出了回应，Facebook、谷歌和苹果发布了新工具来帮助用户减少屏幕时间。

2018年《美国医学会杂志》的一项研究表明，社交媒体的诱惑可能与注意力缺陷多动障碍（ADHD）有关。美国疾病控制与预防中心估计，近10%的18岁以下美国儿童受到ADHD的影响。它与行为问题、学习障碍、焦虑和抑郁症有关。

研究人员表示，青少年使用数字设备和查看社交媒体越多，他们表现出多动症症状（包括注意力不集中、多动和烦躁不安）的可能性就越大。“我们无法就任何因果关系做出强有力的陈述，”共同作者亚当·莱文塔尔（Adam Leventhal）说，他是南加州大学凯克医学院预防医学的心理学家和教授。他补充说，目前还没有足够的数据。

在青春期，大脑正在发展支撑冲动控制、注意力、计划和其他高级功能的神经网络。莱文塔尔认为，接触智能手机——在那里我们的冲动会立即得到点赞和评论的奖励——可能会干扰青少年延迟满足的能力，这通常与多动症相关。他说：“视觉媒体有一个方面，我们总是‘在线’。”“它会干扰长时间保持对单一任务注意力的能力。”

目前，寻求科技对其子女影响的明确答案的父母可能无法找到简单的答案。然而，随着科学家们继续了解屏幕时间的新的优点和缺点，像特罗塞斯这样的研究人员认为，与生活中许多事物一样，关键在于适度。

“这些[技术]不是神，”她说，“它们是工具。也许这是重要的信息之一——孩子们不应该害怕屏幕。它们只是一个应该被放在适当位置的东西。”

儿科医生关于屏幕时间的指南

辛辛那提儿童医院的儿科医生兼研究员约翰·赫顿（John Hutton）说，当你给孩子一个iPad时，你不仅仅是给了他们一个玩具。“这是一个非常强大的工具，”他说。“它比30年前把火箭送上太空的电脑还要强大。”尽管孩子们似乎很快就能适应新技术，但这并不意味着他们知道如何——或者何时——使用它。

以下是赫顿关于帮助孩子们驾驭这个日益互联的世界的一些建议：

记住，幼儿不是小大人。在不同的年龄，孩子的需求会随着他们的大脑和情感发展而变化。虽然2岁以下的儿童可能会被闪烁的屏幕吸引，但他们在那个年龄并没有从中学习到多少。

循序渐进。对于学龄前儿童，逐渐引入节奏较慢、鼓励学习的不同类型的媒体。（赫顿说，可以想想《芝麻街》之类的节目。）从那里开始，逐步提升到更具挑战性——但仍适合年龄——的内容。

帮助孩子选择自己的内容。虽然限制孩子的选择很重要，但也要让他们对看什么有一定的掌控权。例如，问他们是想看《灰姑娘》还是《汽车总动员》，而不是让他们随心所欲。

将设备放在中央位置。你应该能够监控它们的使用情况。换句话说，不要让它们从你的视线中消失。“我绝不会让它进入孩子的卧室，”赫顿说。

不要忽视现实世界中的体验。无论是外出活动、玩积木还是画画，都要注意屏幕可能正在取代的事物。“这不仅仅是关于‘限制’屏幕时间，”赫顿说，“而是要对所有对孩子有益的其他事物保持开放心态。”