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Frontal Lobes Development and Technology Use

Neuroscientist Gary Small, co-author with Gigi Vorga of iBrain: Surviving the technological alteration of the modern mind writes:

Teenagers desire instant gratification – they want to satisfy their needs and do it now, not later. Their underdeveloped frontal lobes often impair their everyday judgment. Many teens feel they are invincible – danger will bounce off them. Today’s obsession with computer technology and video gaming appears to be stunting frontal lobe development in many teenagers, impairing their social and reasoning abilities. If young people continue to mature in this fashion, their brains’ neural pathways may never catch up. It is possible that they could remain locked into a neural circuitry that stays at an immature and self-absorbed emotional level, right through adulthood.

Then he writes that when we act in a way that gratifies our needs instantly, the brain’s emotional centers, the parts of the brain which aren’t able to plan for the future, take over.

What’s the role of the frontal lobes? From Wikipedia:

The frontal lobe reaches full maturity around age 25, marking the cognitive maturity associated with adulthood. Arthur Toga, UCLA, found increased myelin in the frontal lobe white matter of young adults compared to that of teens. A typical onset of schizophrenia in early adult years correlates with poorly myelinated and thus inefficient connections between cells in the fore-brain…The frontal lobe contains most of the dopamine-sensitive neurons in the cerebral cortex. The dopamine system is associated with reward, attention, long-term memory, planning, and drive. Dopamine tends to limit and select sensory information arriving from the thalamus to the fore-brain. A report from the National Institute of Mental Health says a gene variant that reduces dopamine activity in the prefrontal cortex is related to poorer performance and inefficient functioning of that brain region during working memory tasks, and to slightly increased risk for schizophrenia…The executive functions of the frontal lobes involve the ability to recognize future consequences resulting from current actions, to choose between good and bad actions (or better and best), override and suppress unacceptable social responses, and determine similarities and differences between things or events. Therefore, it is involved in higher mental functions.

If there’s a time in history where a long-term vision is needed, it’s now. Both in the environmental and financial areas we are going to pay the cost heavily for a short-term view. Environmentally, we exploited the planet’s resources as if they were infinite with a very short-term view of the consequences of our decisions.

Financially, the credit craze privileged the consumption today over the bill tomorrow, putting the whole system in a mess which nobody knows if and when it will ever recover. Without a well-developed frontal lobe, the higher mental faculties of long-term planning are substituted by short-term childish gratification.

The frontal lobes “determine similarities and differences between things or events.” It seems that the frontal lobes integrate the qualities of clear mental discrimination, which allows us to make subtle distinctions and to recognize the truth.

On a spiritual plane, “discriminating awareness” is an important mental quality to develop in the path toward an expanded awareness. Even though the qualities of mental discrimination are going to be overcome in the advanced stages of the path, those stages can’t be bypassed. While the absence of mental discrimination in an enlightened being means joining a larger awareness which doesn’t depend on the conceptual mind any more, in a person who didn’t train his mind and soul it means a schizophrenic state.

Without well-developed frontal lobes in the population, political leaders can easily manipulate truth, gain approvals with highly emotive messages and contradict themselves often – with no consequences. If people can’t see the big picture any more, focusing only on the last novelty with a weak memory, there’s not even any need any more by states to threaten the freedom of the press. Simply, people won’t be bothered by consistency and truth any more. Then promises and declarations by politicians can be disproved without even being noticed.

Damage to the frontal lobes include distractibility, poor attention and poor memory. Those damages also cause inability to plan ahead and indifference to people and the world around, alternated with euphoric and uninhibited behaviors. Those symptoms are related to physical damage to the frontal lobes and it would be going too far to apply them to the use of technology: however there’s a strong resemblance of those symptoms with Internet addiction or with attention deficit disorder.

Many pediatrics associations suggest to parents to avoid video technology in the first 2 years of age, while the Waldorf education method refrains from exposing a child to technology till much later to respect the cognitive and emotional development of children. Without need of brain scans and neurotechnological tools, the mystical sensitivity is able to connect with the inner nature of the mind.

If frontal lobe development is being stunted in young people by the massive use of technology there’s little surprise that those symptoms are rising in young people as well as in older people who have already had their frontal lobes developed, on different levels of intensity. On a widespread level, with the fast pace of technology, more and more people experience difficulties in concentrating on a long task, as for instance in reading books.

So will the world resemble Aldous Huxley’s Brave New World, where society was structured in such a way that every desire was satisfied in a short time? In case of unpleasurable feelings, there was soma, the perfect drug with no side effects.

I feel the conflict between short- and long-term goals will be at the center stage in the next few years, as well as the one between the mind frames for specialization versus seeing the whole picture. System theory and the science of complexity are important developments toward a vision of reality which takes complex interactions into consideration, but basically they are founded on the same thought modalities of specialization and reductionism.

For instance, now we have much more knowledge of the complex environmental interactions but we are still far from seeing the whole picture. Like the search for the elementary particles, there will probably be no end in that knowledge. Though the more we progress in environmental knowledge, if we just rely on information, the more we risk making bigger disasters looking for “solutions,” as in the geo-engineering proposals to “hack and fix the planet” in order to reverse global warming.

We can probably find good advice in ancient Taoist, American Indian, or just philosophies of organic farmers on how to interact as human beings with nature and, it would be much better if we join those philosophies with scientific data.

What is needed in the complex world is to conjoin the science of complexity with a sensitive intellect connected both to the inner world of the soul and the outer world. An intellect which can pierce reality and thoughts, with an intuitive and large vision, a kind of wisdom which allows wise people to know the depth of reality through direct contact.

See also:

Social networking and instant fulfillment

Saving time through technology

Metabolizing information

Mental territories

 

Italiano:

Il neuroscienziato Gary Small, co-autore con Gigi Vorga di iBrain: Surviving the technological alteration of the modern mind scrive:

Gli adolescenti vogliono una gratificazione immediata – vogliono soddisfare i loro bisogni e lo vogliono ora, non dopo. I loro lobi frontali sottosviluppati spesso deteriorano le capacità di giudizio. Molti adolescenti si sentono invincibili – i pericoli non li toccheranno. L’ossessione odierna con le tecnologie del computer ed i videogame sembra arrestare la crescita del lobi frontali in molti adolescenti, deteriorando le loro capacità cognitive e di ragionamento. Se i giovani continuano a maturare in questo modo, potrebbe essere che i percorsi neurali dei loro cervelli non vengano mai sviluppati. E’ possibile che rimangano bloccati in un immaturo circuito neurale, assorbiti da se stessi a livello emozionale, fino all’età adulta.

Quindi scrive che quando agiamo in modo da gratificare i nostri bisogni istantaneamente, i centri emozionali del cervello, le parti che non sono in grado di pianificare il futuro, prendono il sopravvento. Qual è il ruolo dei lobi frontali? Dalla versione inglese di Wikipedia:

I lobi frontali raggiungono la piena maturità circa a 25 anni, dando la maturità cognitiva associata all’essere adulti. Arthur Toga, UCLA, ha scoperto un’accresciuta mielinizzazione (sostanza che avvolge la fibra del nervo, NDA) nei lobi frontali dei cervelli dei giovani adulti a confronto con quelli degli adolescenti. Un tipico inizio di schizofrenia nei giovani adulti è associato ad una scarsa mielinizzazione e quindi una connessione inefficiente tra le cellule della porzione anteriore del cervello… I lobi frontali contengono la maggior parte dei neuroni sensibili alla dopamina nella corteccia cerebrale. Il sistema dopaminico è associato con la ricompensa, l’attenzione, la memoria a lungo termine, la pianificazione e la motivazione. La dopamina tende a limitare ed a selezionare le informazioni sensoriali che arrivano dal talamo alla porzione anteriore del cervello. Un rapporto del National Institute of Mental Health afferma che una variante genetica che riduce l’attività della dopamina nella corteccia prefrontale è collegata a una performance scarsa e inefficiente in quella ragione del cervello a livello delle capacità di memoria, ed è collegata ad una certo rischio di schizofrenia… Le funzioni esecutive dei lobi frontali coinvolgono la capacità di riconoscere le conseguenze future che risultano dalle azioni correnti, la capacità di scegliere tra azioni buone e non buone (o migliori), sopprimere risposte socialmente non accettabili, e determinare le somiglianze tra cose ed eventi. Quindi, è coinvolto nelle funzioni mentali elevate.

Se c’è un tempo nella storia dove è benvenuta una visione di lungo termine, questo è ora. Sia nelle aree ambientali che finanziarie stiamo pagando il pesante costo di una visione e breve termine. A livello ambientale abbiamo sfruttato le risorse del pianeta come se fossero infinite con una visione di brevissimo termine sulle conseguenze delle nostre decisioni.

A livello finanziario, la follia del credito ha privilegiato il consumo oggi sulla bolletta di domani, ponendo l’intero sistema in un caos dove nessuno sa se quando potrà riprendere il suo corso, se mai potrà. Senza i lobi frontali sviluppati, le facoltà mentali superiori di pianificazione a lungo termine vengono sostituite da un’infantile gratificazione di breve termine.

I lobi frontali “determinano le somiglianze tra cose ed eventi”. Pare che i lobi frontali integrino le qualità di chiara discriminazione mentale, che ci consente di fare delle sottili distinzioni e di riconoscere il vero.

Su un piano spirituale “la consapevolezza discriminante” è una qualità mentale importante in un percorso verso una consapevolezza espansa. Anche se le qualità di consapevolezza discriminante andranno superate nelle fasi avanzate del percorso, tali fasi non possono essere saltate. Mentre l’assenza di discriminazione mentale in un essere illuminato significa l’unione con una consapevolezza più ampia che non dipende più dalla mente concettuale, in una persona che non ha preparato la sua mente, porta ad uno stato schizofrenico.

Senza lobi frontali sviluppati nella popolazione, i leader politici possono facilmente manipolare la verità, catturare consensi con messaggi ad alto contenuto emotivo e contraddirre se stessi frequentemente, senza alcuna conseguenza. Se le persone non sono più in grado di vedere le cose in prospettiva, e si focalizzano solo sull’ultima novità con una scarsa memoria, non c’è neanche più la necessità da parte degli stati di minacciare la libertà di stampa. Le persone non saranno semplicemente più interessate alla coerenza o al vero. Le promesse e le dichiarazioni dei politic potranno essere confutate senza che questo venga neanche notato.

I danni ai lobi frontali includono distrazione, scarsa attenzione e scarsa memoria. Questi portano inoltre incapacità di pianificare il futuro ed indifferenza alle persone e al mondo circostante, alternato a comportamenti euforini e disinibiti. Questi sintomi sono collegati a danni fisici dei lobi frontali e sarebbe aecessivo applicarl all’uso della tecnologia, comunque c’è una forte somiglianza tra tali sintomi e la dipendenza da Internet o il deficit d’attenzione.

Molte associazioni di pediatri suggeriscono ai genitori di evitare le tecnologie video nei primi due anni di vita, mentre il metodo di educazione Waldorf di Steiner suggerisce di non esporre un bimbo verso la tecnologia per un numero maggiore di anni, per rispettare il suo sviluppo cognitivo ed emotivo. Senza necessità di scansioni cerebrali e di strumenti neurotecnologici, la sensibilità del mistico può connettersi con la natura interiore della mente.

Se la crescita dei lobi frontali viene arrestata nei giovani a causa del massiccio uso di tecnologie, non c’è da sorprendersi se tali sintomi siano in crescita sia nei giovani che nelle persone meno giovani che hanno già avuto uno sviluppo dei lobi frontali, a diversi livelli di intensità. Su un piano generale, con il ritmo veloce della tecnologia, un numero ctrescente di persone ha difficoltà nel concentrarsi in un compito di lunga durata, come ad esempio nella lettura di un libro.

Quindi il mondo assomiglierà a Il mondo nuovo di Aldous Huxley, dove la società era concepita in modo che qualsiasi desiderio potesse essere soddisfatto in breve tempo? In caso di emozioni spiacevoli, c’era il soma, la droga perfetta senza effetti collaterali.

Credo che il conflitto tra obiettivi a breve e lungo termine sarà centrale nei prossimi anni, analogamente a quello tra le strutture mentali che portano alla specializzazione rispetto al vedere le cose in una più ampia prospettiva. La teoria dei sistemi e la scienza della complessità sono stati degli sviluppi importanti verso una visione della realtà che prende in considerazione le interazioni complesse, ma si basano sulle stesse modalità di pensiero della specializzazione e del riduzionismo.

Ad esempio, ora abbiamo molte più conoscenze sulle interazioni complesse ambientali ma siamo lontani dall’avere un’immagine completa di queste. Come per la ricerca delle particelle elementari, probabilmente non vi sarà fine a tale conoscenza. Tuttavia, più facciamo progressi nella conoscenza ambientale, se facciamo solo riferimento alle informazioni, aumentiamo il rischio di produrre dei disastri maggiori nella ricerca di “soluzioni” come nelle proposte di geoingegneria per “hackerizzare e mettere a posto il pianeta” per far fronte al riscaldamento globale.

Probabilmente possiamo prendere dei buoni suggerimenti dall’antico Taoismo, dagli Indiani d’America o dalle filosofie dei contadini biologici su come interagire con la natura come esseri umani, e sarebbe molto più efficare se potessimo combinare tali filosofie con i dati scientifici.

Ciò che serve nel mondo complesso è l’unione della scienza della complessità con un intelletto sensibile, connesso sia al mondo interiore che a quello esterno. Un intelletto che possa penetrare la realtà ed i pensieri, con una visione ampia ed intuitiva, un tipo di saggezza che consente di conoscere le profondità della realtà tramite un contatto diretto.

Vedi anche:

I social network e l’appagamento immediato

Risparmiare tempo con la tecnologia

Metabolizzare le informazioni

Territori mentali

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Information Dopaminated

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When I learned to program, the most-used computer programming languages were C or Pascal, languages based on the structured programming paradigm where the development of the procedures and the program structure were to be planned carefully, sometimes with elegance. However, this type of programming made the management of exchange of information with external events or with other programs or procedures more complicated.

At a certain point programming languages developed into event-driven programming, where procedures are activated on the basis of the messages which come from other software or from the user’s inputs, for example, by a click of a mouse or an input through the keyboard. This type of programming first gained prominence when graphic interfaces like Windows appeared and later with complex Internet communication.

Therefore, the execution of software takes place as a rebound of an input between programming modules which are continuously affecting each other. This type of programming is usually based on object-oriented programming languages, which, at the end of the 1990s imposed themselves on the structured and procedural programming model.

We continuously interact with the Net and with other technologies like mobile phones, sending and receiving information in a pace increasing according to technological advances. Just as software responds to events, users have also started behaving in the same way, becoming servomechanisms of technology and an integral part of the galaxy of stimuli-actions.

We fit ourselves as one of the modules which respond to events. As inputs, we have myriads of information and sites, and as outputs we click here and there. This produces new information and the mechanism becomes self-fed.

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Quando imparai a programmare, i linguaggi maggiormente utilizzati erano il C o il Pascal, linguaggi che si basano sul paradigma della programmazione strutturata, in cui lo svlgimento delle procedure e la struttura del programma andava pianificata con cura e magari con eleganza. Questo tipo di programmazione tuttavia rendeva più complicato gestire uno scambio di informazioni con eventi esterni o di complesse interazioni con altri programmi o procedure.

Ad un certo punto i linguaggi di programmazione per computer si sono evoluti nel modello ad “eventi”, dove le procedure si attivano sulla base di messaggi che giungono da altre parti di software oppure da un input dell’utente, ad esempio un clic del mouse o un input da tastiera. In particolare questo tipo di programmazione si è imposto con l’avvento delle interfacce grafiche tipo Windows prima e poi con la complessa comunicazione di Internet.

Quindi l’esecuzione del software avviene come un rimbalzo continuo di input tra moduli di programmazione che si influenzano a vicenda. Questo tipo di programmazione si basa di solito su linguaggi di programmazione ad oggetti, che verso la fine degli anni 90 si è imposta sul modello della programmazione strutturata e procedurale.

Interagiamo in continuazione con la rete e con altre tecnologie tipo i cellulari, mandando e ricevendo informazioni ad un ritmo che cresce con l’avanzare delle tecnologie. Così come il software risponde agli eventi, anche gli utenti hanno iniziato a comportarsi come tali, diventando servomeccanismi delle tecnologie e parte integrante della galassia di stimoli-azioni.

Ci siamo inseriti come uno dei moduli che rispondono agli eventi. Come input abbiamo le miriadi di informazioni e siti e come output clicchiamo qui e là. Questo produce nuove informazioni e il meccanismo si autoalimenta.

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The monkey and the Buddha

image courtesy of http://www.toothlessmonkey.com [en]

Apart from human beings, only a few animals have the physical characteristics and mental capacities for using a tool. Monkeys are among them. But in what way do the primates learn to use a tool?

Research by Giacomo Rizzolatti of the University of Parma tells us that the brain uses the trick of considering the tool as a part of the body. Some previous researchers demonstrated that the hand movements are controlled by the area of the brain called F5.

He registered the cerebral activity of two macaques after they had learned to grasp food with pliers. He documented the activity in the F5 area and in the area called F1, which in turn was employed in the manipulation of objects. He discovered that there was the same cerebral activity both when the monkeys grasped the food with only the help of their own hand and with the pliers: the neuronal activity is transferred from the hands to the tool, as if the tool were the hand and its extremity were the fingers.

Furthermore, Rizzolatti puts in evidence the fact that the F5 area is rich with mirror neurons, a type of neurons that he had previously discovered, which are excited both when an act is being performed and when another individual is observed while performing the same act. The discoveries, according to Dietrich Stout, an archeologist specializing in the use of tools, tell us that “obviously, the use of instruments by the monkeys implies an incorporation of the instruments in the body scheme, literally it is an extension of a body”.

The monkey cannot distinguish between his own hands and the tool that he uses, considering the latter a real extension of his body. It reminds me of what Marshall McLuhan said regarding the media and tools as extensions of ourselves.

In this experiment, however, they make a decision without consulting the person in-charge. The factor of consciousness is missing, which is still elusive to neuroscience. The presence or otherwise of consciousness and what it is about cannot be identified by experiments. This experiment made me reflect on the relationship between consciousness, tools, and the spiritual paths toward awareness.

Therefore, tools are really like body extensions on a neural level, but the consciousness of a human being allows the understanding that the tool is external. The monkey does not know the duality which is produced by the self-consciousness, thus it seems like getting closer to a spiritual condition of a “union with everything.” However, the union takes place on a pre-conscious level.

The consciousness of ourselves is at the same time joy and distress since they entrap us in the mind, separating us from the rest of existence, and it splits as well on the inner level down to our inside, but it also allows us to reach spiritual peaks unknown to our hungry macaque. Self-consciousness and consequently the development of an ego which separates us from everything are the intermediate phases between the monkey and the spiritually enlightened state.

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A parte l’uomo, solo pochissimi animali hanno le caratteristiche fisiche e le capacità mentali per utilizzare uno strumento. Tra questi, le scimmie. Ma come fanno i primati ad apprendere l’uso di uno strumento?

Uno studio di Giacomo Rizzolatti dell’università di Parma ci dice che il cervello usa il trucco di considerare lo strumento come fosse parte del proprio corpo. Alcune ricerche precedenti avevano mostrato che le azioni della mano vengono controllare da un’area del cervello chiamata F5.

Egli ed il suo team hanno registrato l’attività cerebrale di due macachi dopo che avevano appreso ad afferrare il cibo con delle pinze. Hanno documentato l’attività nell’area F5 e in un’area chiamata F1 che a sua volta è implicata nella manipolazione di oggetti. Hanno scoperto che vi era la stessa attività cerebrale sia quando le scimmie afferravano il cibo con l’ausilio delle sole mani che quando usavano le pinze: l’attività neuronale viene trasferita dalle mani allo strumento, come se lo strumento fosse la mano e la sua estremità fossero le dita.

Inoltre Rizzolatti mette in evidenza il fatto che l’area F5 è ricca di neuroni specchio, un tipo di neurone da lui scoperto in precedenza, che si eccitano sia quando si svolge un’azione sia quando si osserva un altro individuo che attua la stessa cosa. Le scoperte, secondo Dietrich Stout, un archeologo specializzato nell’uso di strumenti ci dicono che “chiaramente, l’uso degli strumenti da parte delle scimmie implica l’incorporazione degli strumenti nello schema corporeo, letteralmente una estensione del corpo”.

La scimmia non sa distinguere tra le proprie mani e lo strumento che utilizza, considerando quest’ultimo come una vera e propria estensione del corpo. Questo mi ricorda ciò che disse Marshall McLuhan a riguardo dei media e degli strumenti come estensioni di noi stessi.

In questo esperimento tuttavia si fanno i conti senza l’oste. Manca il fattore coscienza, che tutt’ora sfugge alle neuroscienze. La presenza o meno della coscienza e di cosa si tratta non può essere rilevata dagli esperimenti. Questo esperimento mi ha fatto riflettere sul rapporto tra coscienza, strumenti e percorsi di ricerca spirituali verso la consapevolezza.

A un livello neurale primitivo quindi gli strumenti sono veramente estensioni del corpo, ma la consapevolezza di un essere umano permette di comprendere che lo strumento è esterno a noi. La scimmia non conosce la dualità che viene prodotta dalla coscienza di sé, quindi sembrerebbe avvicinarsi ad una condizione spirituale di “unione con il tutto” . L’unione però avviene ad un livello pre-cosciente.

La coscienza di se stessi è allo stesso tempo gioia e dolore poiché ci intrappola nella mente, separandoci dal resto dell’esistenza, e ci scinde anche al nostro interno, ma, anche, ci consente di raggiungere vette spirituali ignote al nostro famelico macaco. La coscienza di sé e di conseguenza lo sviluppo di un ego che ci separa dal tutto sono fasi intermedie tra la scimmia e lo stato di illuminazione spirituale.

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Descartes’ little “Spirits”

descartes_mind_and_body[en]

Though Descartes is considered the father of rationality and of the modern scientific method, in his researches he was a philosopher and sometimes a mystic. The religious aspect was a kind of partial compromise for pandering to the ecclesiastic hierarchies of his time, but his method of investigation was still anchored to inner analysis and to philosophy, besides scientific objectivity.

Science, not having modern research instruments then, was integrated with the investigation methodologies that rested upon cosmology, religion, and philosophy, among other sources of knowledge.

It is known that Descartes considered the pineal gland as a bridge between the immortal soul and the mortal body.

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Cartesio, nonostante sia considerato il padre della razionalità e del metodo per l’indagine scientifica moderna, era nelle sue ricerche filosofo e talvolta mistico. In parte l’aspetto religioso era un compromesso per assecondare le gerarchie ecclesiastiche del tempo, ma il suo metodo di indagine era comunque ancora ancorato all’indagine interiore e alla filosofia oltre che all’oggettività della scienza.

La scienza, non avendo gli strumenti di indagine moderni, era integrata con metodologie di indagine che poggiavano sulla cosmologia, sulla religione e sulla filosofia, tra le altre fonti di conoscenza.

E’ risaputo che Cartesio ritenesse la ghiandola pineale un ponte tra l’anima immortale e il corpo mortale.

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Wireless communication and reality mining as a reflection of pervasive consciousness

<h1><a xhref="http://www.indranet.org/?attachment_id=88">Composition VIII</a></h1>[en]

Bluetooth, Wi-Fi and other wireless modalities of transmitting data through computers and modems, printers and other peripherals are expanding. Wireless connection won't be the only information post on the territory. Reality mining is the term coined by MIT Media Lab that sums up the various objects that can be transformed in data spots through tiny radio-connected sensor chips.

The appeal of wireless is not just avoiding messy cables or the convenience of being able to connect to the Net anywhere. Wireless spots have an impact on our psyche as well. They give the impression of conscious, almost alive presences spreading across the world. A net of infinite eyes and pervasive awareness where all is one and interconnected.
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Bluetooth, Wi-Fi e altre modalità wireless di trasmissione dei dati attraverso computer, modem, stampanti e altre periferiche si stanno diffondendo rapidamente. La comunicazione senza fili non sarà il solo tipo di punto-informazione sul territorio. Reality mining [estrarre la realtà] è il termine coniato dal Mit Media Lab per indicare i vari oggetti che possono essere trasformati in punti informazione tramite piccoli chip sensoriali radiocollegati.

L’attrattiva del wireless non sta solo nella possibilità di evitare grovigli di fili o di connettersi alla Rete da qualsiasi luogo. I luoghi wireless hanno un impatto anche sulla nostra psiche. Essi creano la sensazione di presenze consce, quasi vive, onnipresenti.

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