長期使用3C,讓幼童腦波被改變成趨向注意力不足!!!

去年台灣師大發表的學術研究報告顯示,台灣2歲幼兒每天接觸3C的比例高達93%,每天親子共讀的僅有18%,而到了五歲中大班幼童,每天接觸3C或電視這些螢幕產品的比例高達90%,每天親子共讀的僅有12%。學齡前幼兒經常不接觸童書卻經常接觸3C產品的後果,家長們到底了解嗎?

注意力不足的腦波特徵

許多研究發現,過早讓孩子接觸3C產品,以及幼兒使用3C產品時間愈長,出現過動症狀的機率大增,且注意力不足的狀況會特別明顯。這些幼兒的注意力研究結果主要來自問卷或行為觀察,但接觸3C讓幼兒行為變得難以控制的機轉到底如何尚未很清楚,畢竟要學齡前幼兒參加研究配合腦部掃描儀器來探測大腦功能並不容易,2019年有學者藉由臨床常用來檢查兒童癲癇放電的腦電圖儀(腦波,EEG),觀察幼兒使用3C產品後腦波的變化,得以提供我們對3C如何影響幼兒腦部功能有更多的了解。

EEG是偵測大腦神經細胞傳遞訊號時的電位改變,將這些變化轉換成所謂的腦波頻率圖形。其中與注意力相關的波段有, delta δ波段和 theta θ波段俗稱慢波,反應睡眠和警覺性降低的狀態,alpha α波段是正常腦電波的基本節律,在清醒時出現,而 beta β波段與大腦興奮狀態有關。伽馬γ波段則與注意力過程,特別是與選擇性注意有關。研究已發現,注意力不足過動症ADHD學齡兒童的腦電圖特徵是基線皮質活動的異常,他們的慢波(θ 波段)增加,快波(βγ 波段)減少,而θ/β 值增加。

 

2019年發表的這篇研究中,學者即用EEG來觀察幼兒接觸3C產品後產生的腦波變化,看是否類有似於ADHD學齡兒童的腦波變化,所以造成幼兒注意力下降的情況。研究設計將30 位發展無異常4-6歲學齡前兒童,隨機分為兩組,一組是螢幕組,一組是共讀組。兩組孩子都接受 18 節課程,每次 30 分鐘,持續 6 週。螢幕組孩童在這18堂課中都是觀看繪本電子書(有影像和聲音),研究員陪伴孩子一起看但並不和孩子互動。共讀組則是由研究員拿著和螢幕組同樣的紙本繪本,朗讀給孩子聽並有口語互動。兩組孩童看完或聽完故事後都接受EEG測試以收集腦波資料。同時研究前後,學者透過行為觀察以及父母問卷來評估孩童注意力和認知能力的變化,家長也填寫一份平日孩子在家接觸螢幕和閱讀的題項。

 

長期使用3C的幼童,其腦波變化和學齡ADHD兒童之腦波變化有高度相似

18堂課程結束後,學者將腦波資料,孩童行為測量分數,以及家長問卷一起加以分析,結果發現

  1. 和研究前相比,課程結束後共讀組的視覺注意力有提升,但螢幕組孩童的視覺注意力沒有增加。
  2. 與共讀組相比,螢幕組兒童的腦波圖慢波(θ 波段)增加 以及θ/β 比值增加。與那些有注意力困難兒童的腦波圖頻率有較高的相似性。
  3. 將父母填寫的問卷和EEG報告一起分析,發現有較高θ 波段和較高的θ/β 比率的孩童,被父母認為有注意力困難的情況有顯著的相關性。

此篇論文用科學實證的發現,再度支持接觸螢幕產品對幼兒注意力發展有負面影響。主要的結果顯示,長期使用3C的幼童,其腦波的變化和學齡ADHD兒童的腦波變化有極高相似性,長期下來對他們的認知能力、行為和學業產生有害影響。

而螢幕組孩童視覺注意力沒有增加這點結果很有趣,明明螢幕組的孩子「盯著」螢幕看故事的時間比共讀較多,怎麼視覺注意力反而沒有增加呢?

這點就要從腦中「注意力」是如何運作來說明。

腦中「注意力」如何運作?

來源: 腦的美麗境界

簡單而言,當眼睛看到東西後(視知覺),視神經將訊息傳到後腦勺處的視覺處理區,在這裡將訊息整理分析後,訊息經由神經束往前傳到額葉區域去執行適當的動作出來,這就是簡單的「注意力」迴路。2017年美國兒科醫師以腦部功能性核磁共振掃描(fMRI)掃描8-12歲學齡兒童的腦部,發現學齡兒童使用3C時間越久,視覺區和額葉區之間的傳導能力越差,大腦無法將看到的訊息解讀後有效的傳導到前額去執行動作,於是孩子經常變成「有看沒有到」(或者聽覺訊息漏傳,變成「有聽沒有到」)這種注意力不足的現象了。

學者認為這種現象是因為若沒有透過語言互動間的回應和交流,即便有聽知覺或視知學的訊號,例如3C產品的圖像和聲音其實是單一性被動性的訊號,無法讓大腦有效地傳遞訊息,造成注意力不足的現象。而2019年這篇論文雖然是以EEG的腦波資料來分析學齡前幼童,但發現螢幕組也就是長期使用3C的幼童,其視知覺注意力沒有進步,可能原因和2017年這篇論文相似。

與螢幕組被動式觀看故事相反,共讀組的孩子在聽研究者講故事時,除了有口語互動外,還經由眼神交流和手勢等的互動,讓幼童保持警覺。這種社交互動的效果,已經被證實可以提高注意力不足兒童的學習能力。這篇論文再度印證共讀對幼兒的注意力有正向的影響。另一方面,講故事似乎對幼兒的注意力能力有積極影響。

此外,2019年美國兒科醫師團隊已更進一步以腦部功能性核磁共振掃描(fMRI)掃描幼兒的腦部,發現3-5歲的幼兒若每天使用3C產品超過美國兒科醫學會建議的一個小時,且沒有父母參與一起用3C的話,幼兒大腦白質的發育(神經束,特別是弓形束)完整性較低,也就是大腦內訊息傳遞功能較差較慢,導致幼兒語言,讀寫能力和認知能力的測驗分數較低。這是第一篇證實在學齡前幼童使用3C產品的時間會直接影響大腦結構與功能發展的研究論文。 (幼兒腦部殺手是? 美國兒科教授找到證據了 )

 

 

儘管越來越多的3C產品號稱有提升幼兒認知學習的能力,但透過科學的驗證,即便已經是網路無弗界的時代,幼童太早接觸3C且接觸時間越久,事實上是越看腦部學習力越差。幼童需要的學習方式,仍是要透過人和人之間的社交互動方式才能有效學習,又不會傷害發育中的大腦。而共讀情境中帶來的原本不只是腦部發展的好處,相較其他幼兒活動,親子共讀最珍貴的是親子間情感的互動和交流啊!

 

 

 

※參考文章來源

Screen-exposure and altered brain activation related to attention in preschool children: An EEG study

 

 

現職: 羅東博愛醫院兒科主治醫師