中学生のスマートフォン使用習慣が学力へ影響を与えるメカニズムの脳科学的検証

• 研究課題/領域番号: 20K22236
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0109:教育学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 榊 浩平 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (60879675)
• 研究期間 (年度): 2020-09-11 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: インターネット / スマートフォン / 依存 / 学力 / 集中力 / 認知機能 / 生活習慣 / fMRI

研究開始時の研究の概要

スマートフォン（スマホ）の長時間使用が子供の学力に与える影響について社会的に関心が高まっている。しかし、スマホ使用が学力へ影響を及ぼす脳科学的なメカニズムは未解明である。本研究では、健康な中学生を被験者として、勉強を模した単純な知的課題中の脳活動を機能的磁気共鳴画像法によって計測する。日常的なスマホ使用時間が長い子供ほど勉強中にはたらく脳領域の活動が低く、集中力低下と関連する脳領域の活動が有意に高いことを示す。本研究により日常的なスマホ使用習慣が子供の学力に与える影響に関する理解が深まり、科学的な根拠に基づくスマホ使用習慣に関する指導法の開発へ繋がると期待される。

研究実績の概要

いつでもどこでも手軽にインターネットへ接続できるスマートフォン（スマホ）は近年急速に私たちの生活に浸透してきた。スマホは便利なデバイスである反面、過度な長時間使用による依存症状が問題視されている。先行研究においても、スマホを含むインターネット接続機器の使用時間が長い子どもほど学業成績や学力の基礎となる記憶力や注意力などの認知機能が低いことが指摘されている。しかし、スマホ使用がどのようなメカニズムで学力や認知機能へ影響を及ぼしているのかは明らかになっていない。そこで本研究は、日常的なスマホ使用習慣が子どもの学力へ影響を与えるメカニズムについて脳科学的に検証することを目的とした。具体的には、スマホの使用時間が長い子どもは勉強中に(1)認知機能を司る脳領域の活動が低く学習が成立し難く、(2)集中力の低下と関連する脳領域の活動が高く集中力が持続し難いため学力が低い、という２つの仮説について検証する。これまでに先行研究の文献を調査し、脳活動計測実験の手続きや実験条件に関する調整を行なった。特に文部科学省のGIGAスクール構想により導入が進んだ、タブレット端末等を使用した教育法の有効性に着目して検討した。
2023年度は、脳活動計測実験を開始した。まずは実験の実施に必要な倫理審査申請を行ない、承認を得た。年度内に51名の中学生を被験者とした脳活動計測実験を実施した。調べ学習を模した実験設定を行い、紙の辞書とタブレット端末で言葉を調べた際の脳活動を超小型近赤外分光装置で計測した。その他の実績として、全国33か所の小・中・高等学校などにてスマホ使用習慣と学力の関係をテーマとした講演を行なった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度は、脳活動計測実験の実施時期に関して計画を修正する必要があった（詳細は「次年度使用額が生じた理由と使用計画」欄に記載）ものの、脳活動計測実験を計画通りに進めることができたため、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

2024年度における研究への取り組みについて、脳活動計測実験を完了させる。当該研究期間内に得られた成果をまとめ、国内外の学会・研究会および査読付国際学術誌などで発表する。
本研究によりスマホ使用と学力の関係を媒介する脳科学的指標が明らかとなれば、スマホ使用が子どもの学力に与える影響に関する理解が深まり、科学的な根拠に基づくスマホ使用習慣に関する新たな指導法の開発や、勉強中の脳活動を変えることによるスマホ依存者の新たな治療法の開発へ繋がると期待される。また、デジタル学習とアナログ学習のベストミックスを探るために必要な、脳科学的な知見を得ることができる。