Eine digitale Intervention in den Bereichen Musik und bildende Kunst bei Teenagern zur Förderung einer gesunden Interaktion mit sozialen Medien. (SMART)

1. Projektbeschreibung Intelligente Geräte und soziale Medien (SM) sind bei Teenagern weit verbreitet und werfen Fragen zu ihren Auswirkungen auf die psychische Gesundheit und Kognition auf. Die jüngste Forschung konzentriert sich auf die negativen Auswirkungen von SM-Überbeanspruchung, einschließlich eines erhöhten Risikos für die Entwicklung von Depressionen und Angstzuständen sowie Veränderungen der kognitiven Funktionen, vor allem der Aufmerksamkeit. Allerdings hat SM nachweislich auch positive Einflüsse, wie zum Beispiel die Förderung der sozialen Interaktion, der Kreativität und des Wohlbefindens. Das Problem scheint also nicht die Zeit zu sein, die mit SM an sich verbracht wird, sondern die Art der Aktivität, der Inhalte und das Engagement der Jugendlichen auf diesen Plattformen. Wie der U.S. Surgeon General kürzlich warnte, müssen angesichts der zunehmenden Nutzung intelligenter Geräte und SM bei Jugendlichen mehr Ressourcen für die Beurteilung aufgewendet werden, welche SM-Aktivitäten für das sich entwickelnde Gehirn von Jugendlichen vorteilhaft oder schädlich sind.

   Andererseits deuten frühere Forschungsergebnisse darauf hin, dass kunstbasierte Interventionen, beispielsweise solche, die auf Musik basieren, die psychische Gesundheit verbessern und plastische Veränderungen in Gehirnnetzwerken fördern, die mit exekutiven Funktionen und emotionaler Regulierung zusammenhängen. Interessanterweise ist bekannt, dass dieselben Gehirnbereiche und -funktionen durch passive SM-Überbeanspruchung beeinträchtigt werden.

   Daher verwenden die Forscher hier Musik- und bildende Kunstinterventionen, um die Nutzung von SM durch Jugendliche zu verändern, mit dem Ziel, die negativen Auswirkungen einer übermäßigen passiven Nutzung dieser Plattformen abzumildern. Das Forschungsteam geht davon aus, dass sowohl Musik- als auch visuelle Kunstinterventionen die psychische Gesundheit verbessern und die Kognition verbessern. Darüber hinaus gehen Forscher davon aus, dass diese Verbesserung der kognitiven und psychischen Gesundheit mit strukturellen Veränderungen in Gehirnzentren einhergeht, die mit der emotionalen Verarbeitung und der exekutiven Funktion zusammenhängen.

2. Forschungsfrage Die Hauptmotivation und Forschungsfrage hinter SMART ist, ob die Wertschätzung und Ausübung von Kunst die Art und Weise verändern kann, wie Jugendliche auf SM interagieren, den negativen Einfluss von Smart Devices und Social-Media-Plattformen überwinden und letztendlich zu positiven kognitiven und emotionalen Effekten führen können. Das erste spezifische Ziel besteht darin, die Nutzung sozialer Medien bei Teenagern zu verändern, indem ihnen digitale (d. h. mithilfe von Softwarelösungen) kunstbasierte Schulungen, Tools und zielgerichtete Aktivitäten zur Verfügung gestellt werden, die sie in SM umsetzen können, und gleichzeitig ihr kritisches Denken anregen über diese Plattformen. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Tools und Überlegungen den Teilnehmern helfen werden, eine gesündere Beziehung zu SM aufzubauen, indem sie ihnen beispielsweise dabei helfen, den online geteilten Inhalten kritisch gegenüberzustehen, nach gesünderen und respektvolleren Online-Interaktionen zu suchen und/oder zu suchen anregendere Aktivitäten, die Sie online durchführen können.

   Das zweite spezifische Ziel bestünde darin, die Verhaltens- und Gehirnmechanismen aufzuklären, die hinter den möglichen Auswirkungen von Musik und visuellen Kunstinterventionen auf die kognitive und emotionale Verarbeitung stehen. Forscher gehen davon aus, dass die auf digitaler Kunst basierenden Interventionen positive Auswirkungen auf exekutive Funktionen, insbesondere im Bereich der Aufmerksamkeit, sowie auf emotionale und mentale Gesundheitsmarker haben werden. Forscher gehen davon aus, dass Verbesserungen der psychischen Gesundheit mit plastischen Veränderungen in emotionalen und belohnungsbezogenen Zentren wie dem ventralen Striatum und dem ventromedialen präfrontalen Kortex korrelieren. Darüber hinaus prognostiziert das Forschungsteam, dass kognitive Verbesserungen mit plastischen Veränderungen in präfrontalen Regionen im Zusammenhang mit Aufmerksamkeit und exekutiven Funktionen zusammenhängen werden.

   Als sekundäres Ziel zielt SMART darauf ab, kunstbezogene Trainingsprogramme zu entwickeln, die nützlich, motivierend und in Bildungskontexten anwendbar sind. Die Forscher möchten, dass sie auch auf präventive und therapeutische Ansätze anwendbar sind, die darauf abzielen, das Wohlbefinden und die psychische Gesundheit von Patienten mit chronischen Erkrankungen (wie Diabetes, Krebs oder schweren Depressionen) zu verbessern. Letztlich geht es den Forschern darum, das Bewusstsein für den Nutzen und die Bedeutung zu schärfen, die kunstbezogene Aktivitäten, insbesondere musikalische, während der Entwicklung haben.

3. Forschungsanwendungen Obwohl einige neuere und derzeit laufende Untersuchungen auch an der Verbesserung der Aufmerksamkeit und der exekutiven Funktionen bei Kindern und Jugendlichen durch kognitives Training arbeiten, sogar durch den Einsatz von Musik und Interventionen in den bildenden Künsten, ist das vorgeschlagene Projekt das erste seiner Art, das die Auswirkungen von untersucht Kunstbasiertes Training zur Veränderung der Nutzung von SM durch Jugendliche. Wenn sich die prognostizierten Vorteile digitaler künstlerischer Interventionen bestätigen, werden die Schlussfolgerungen von SMART bahnbrechende Auswirkungen auf die Politikgestaltung in Bezug auf die psychische Gesundheit und Bildung von Jugendlichen haben. Darüber hinaus haben die im Rahmen dieses Projekts entwickelten Schlussfolgerungen und Materialien das Potenzial, in klinischen Kontexten (z. B. Gesundheitserziehung, therapeutische Zwecke) bei einem breiten Spektrum körperlicher und geistiger Gesundheitszustände angewendet zu werden. Beispielsweise könnten kunstbasierte Interventionen wie die hier vorgeschlagenen zur Behandlung von Stress, Depressionen und Angstsymptomen im Zusammenhang mit chronischen Erkrankungen wie Diabetes oder Krebs entwickelt werden.

4. Methodik Oberstufenschüler (Neuntklässler; Alter 13–16) werden rekrutiert und in zwei Interventionsgruppen/-arme aufgeteilt: eine mit Schwerpunkt auf Musikkomposition/-bearbeitung und eine andere auf Fotografie-Komposition/-bearbeitung. Eine zusätzliche Gruppe, die keine Intervention abschließt, wird als passive Kontrolle Teil der Studie sein. Die Teilnehmer werden von der Fort Hamilton High School (einer öffentlichen Schule in Brooklyn, NYC) und anderen öffentlichen High Schools im Raum New York City rekrutiert, mit denen derzeit Kooperationsvereinbarungen getroffen werden. Es wird ein Pre-Post-Längsschnittversuchsdesign implementiert. Eine Stichprobengrößenanalyse ergab, dass 18 Teilnehmer pro Gruppe erforderlich sind, um 80 % der Aussagekraft zum Erkennen eines großen Effekts in einer 2 (Vor/Nach) x 3 (Gruppe: Musik, Bildende Kunst, Kontrolle) gemischten ANOVA zwischen und innerhalb wiederholter Messungen zu haben erforderlich. Die Ermittler werden 30 Teilnehmer pro Gruppe rekrutieren, um die Fluktuation zu berücksichtigen. Individuelle Erfahrungen in Musik und bildender Kunst werden berücksichtigt und richten sich hauptsächlich an Nicht-Experten, schließen diese jedoch nicht aus. Die Interventionen werden 3 Monate lang in einstündigen Sitzungen zweimal pro Woche durchgeführt (24 Sitzungen; 3-monatige kunstbasierte Interventionen waren bisher optimal, um psychische Gesundheit/kognitive Verbesserungen und Gehirnplastizität herbeizuführen. Die Interventionen umfassen grundlegende Strukturkonzepte aus jeder Disziplin (musikalisch, visuell), sodass die Teilnehmer in der Lage sind, ihre eigenen digitalen Stücke zu schätzen, zu bearbeiten und von Grund auf zu erstellen und gleichzeitig eine parallele Struktur und Anforderung zwischen beiden Arten von Interventionen aufrechtzuerhalten.

   Die Teilnehmer erstellen ihre künstlerischen Stücke mit Software wie SoundTrap/GarageBand (Musikgruppe) und LightRoom/Photoshop (Gruppe für visuelle Kunst). Die Kurse umfassen auch Konzepte im Zusammenhang mit dem kreativen Prozess, der Erforschung von Neugier und Identität innerhalb künstlerischer Aktivitäten, Teamarbeit und Zusammenarbeit. SM wird jede Woche genutzt oder in Diskussionen mit den Studierenden einbezogen, um Inspirationen zu erforschen, darüber nachzudenken, was Künstler online teilen, kritisch darüber zu sein, wie Menschen online kommentieren und wie auf Kritik/Feedback reagiert werden soll. Die Kontrollgruppe erhält zunächst keine Ausbildung in Musik oder bildender Kunst, kann aber nach Abschluss der Studie die Intervention ihrer Wahl abschließen. Die Interventionen werden von erfahrenen Dozenten des American Composers Orchestra (Musik) und der Abteilung für Integriertes Design und Medien (Bildende Kunst) der NYU unterrichtet.

   Alle Teilnehmer absolvieren eine Ausgangsuntersuchung und eine dreimonatige Nachuntersuchung nach der Intervention, die Folgendes umfassen wird: (i) Messungen der psychischen Gesundheit (über validierte Selbstberichte über Depressionen, Angstzustände, allgemeine Stimmung und Selbstwertgefühl); (ii) kognitive Funktion (Aufmerksamkeit, gemessen über einen Flanker und eine unaufmerksame Blindheitsaufgabe bei der Nahrungssuche); und (iii) Plastizität des Gehirns durch Beurteilung der Struktur der grauen (GM) und weißen Substanz (WM) (MRT). Im Hinblick auf Letzteres werden die Forscher hochauflösende T1-gewichtete Bilder (1x1x1 mm3) für die GM-Analyse und eine diffusionsgewichtete MRT-Sequenz für WM (1,5x1,5x1,5 mm3; 128 diffusionsgewichtete Volumina; b-Wert von 1500 s/ mm2). Die Ermittler werden auch Informationen über die Einstellungen, Meinungen und Nutzung von SM der Teilnehmer sowie ihre Sensibilität gegenüber allgemeinen und künstlerischen Belohnungen sammeln. Zu den kontinuierlichen Maßnahmen gehören wöchentliche Beiträge zu folgenden Themen: (i) Weiterentwicklung der Fähigkeiten und Engagement im Kunstunterricht (durch Ausbilder und Hauptforschung, Interventionsgruppen); (ii) Stimmungs- und Motivationszustände (PANAS); und (iii) selbstberichtete SM-Nutzung durch Ausfüllen der Anzahl der Stunden, die sie auf ihren Smartphones verbracht haben, und der Liste der Stunden, die sie mit ihren am häufigsten genutzten Apps verbracht haben (über die in ihr Smartphone integrierte Bildschirmzeitfunktion).

   Längsveränderungen der psychischen Gesundheit und Kognition werden mithilfe von JASP und einer gemischten 3x2-ANOVA mit wiederholten Messungen bewertet. Post-hoc-Tests mit Tukey-Korrektur für Mehrfachvergleiche werden für signifikante Haupteffekte und Wechselwirkungen verwendet. Gehirnveränderungen werden mittels Voxel-basierter Morphometrie bewertet, wie sie in SPM12 und CAT12 implementiert ist. Die FWE-Korrektur wird zur Kontrolle mehrerer Vergleiche verwendet. Für WM werden die Forscher Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) verwenden und eine Traktographie der Hauptbahnen der weißen Substanz (z. B. bogenförmige, untere Längs-, unzinierte und untere fronto-occipitale Fasciculi, Corpus callosum usw.) mithilfe von Automatic Fiber durchführen Quantifizierung. Die Forscher werden Marker der mikrostrukturellen WM-Integrität bewerten, die zuvor mit dem kognitiven und psychischen Gesundheitszustand in Zusammenhang standen (fraktionierte Anisotropie, axiale, radiale und mittlere Diffusivität). Die FWE-Korrektur unter Verwendung nichtparametrischer Permutationen wird zur Kontrolle mehrerer Vergleiche verwendet. Spearman-Korrelationen werden verwendet, um den Zusammenhang zwischen signifikanten Veränderungen der psychischen Gesundheit, der kognitiven Fähigkeiten und der Plastizität des Gehirns zu bewerten.

   Was die Zeitpläne für die Rekrutierung betrifft, gehen die Forscher davon aus, dass aktive Gruppen rekrutiert werden, die Interventionen sowohl im Herbstsemester 2024 als auch im Frühjahrssemester 2025 abgeschlossen werden und dass das Herbstsemester 2025 genutzt wird, um passende Kontrollen zu finden und die Rekrutierung anzupassen, um die erwartete Fluktuationsrate auszugleichen 20-30 % der rekrutierten Teilnehmer.

5. Zugang und Verbreitung Verbreitungsmaßnahmen richten sich sowohl an die wissenschaftliche Gemeinschaft als auch an die breite Öffentlichkeit. Alle Veröffentlichungen werden als Open-Access-Artikel in internationalen, peer-reviewten wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht. Alle Daten und Lehrmaterialien beider Interventionen werden als Open-Access-Ressourcen veröffentlicht. Um das Bewusstsein für die Probleme zu schärfen, die durch die Nutzung der SMART-Ergebnisse verbessert werden könnten, werden außerdem Weißbücher veröffentlicht, die sich an politische Entscheidungsträger im Bildungs- und Kulturbereich richten. Geplant sind auch Vorträge und Posterpräsentationen auf renommierten internationalen Konferenzen wie Human Brain Mapping und Society for Neuroscience. Tatsächlich wurde angenommen, dass dieses Protokoll als Poster auf der Konferenz „Music and Neuroscience VIII“ präsentiert wird, die im Juni 2024 in Helsinki stattfinden wird (dies ist die wichtigste Veranstaltung für die Neurowissenschaften der Musikforschung, die alle drei Jahre stattfindet). .

Außerdem werden eintägige SMART-Workshops an örtlichen Schulen abgehalten, die sich an Eltern, Lehrer und Erzieher sowie politische Entscheidungsträger richten. In diesen Workshops werden die Beweggründe sowie die bis zu diesem Zeitpunkt erzielten Projektmerkmale und -ergebnisse erläutert und dazu genutzt, offene Diskussionen mit den Teilnehmern zu führen, um Zweifel auszuräumen und die Interessen und Anliegen der Beteiligten vollständig zu verstehen. Diese Diskussionen könnten auch als Anstoß für zukünftige Arbeiten und eine Erweiterung des aktuellen Interventionsprotokolls/der aktuellen Interventionsstudie dienen. Das Forschungsteam arbeitet derzeit an der Einrichtung der SMART-Website und der Social-Media-Konten mit dem Ziel, sowohl die wissenschaftliche Gemeinschaft als auch die breite Bevölkerung über die Entwicklung des Projekts zu informieren und auf dem Laufenden zu halten. Schließlich ist die Teilnahme an nationalen und internationalen wissenschaftlichen Outreach-Aktivitäten wie Wissenschaftsmessen und Konferenzen an öffentlichen und privaten Schulen sowie Artikeln zur Popularisierung der Wissenschaft, die auf speziellen Online-Plattformen (z. B. The Conversation, Naukas) veröffentlicht werden, dank der kontinuierlichen Beteiligung von Dr. Vaquero bei solchen Aktivitäten.