《Neuroscience & Biobehavioral Reviews》：Your Brain on Nature: A Scoping Review of the Neuroscience of Nature Exposure.
编辑推荐：
自然环境的神经认知机制研究综合了实验室和现实场景的EEG、fMRI等影像数据，揭示自然刺激可降低压力相关脑区活动，增强注意力调控网络和情感调节功能，促进脑结构优化。未来需加强纵向机制研究和跨群体验证。
康斯坦扎·巴克德亚诺（Constanza Baquedano）|安东尼娅·奥尔吉（Antonia Olguí）|路易斯·塞巴斯蒂安·康特雷拉斯-乌尔塔（Luis Sebastian Contreras-Huerta）|费尔南多·E·罗萨斯（Fernando E. Rosas）|玛丽·埃斯塔雷利亚斯（Mar Estarellas）
智利圣地亚哥阿道夫·伊巴涅斯大学（Universidad Adolfo Iba?ez）心理学学院，社会与认知神经科学中心（Center for Social and Cognitive Neuroscience，CSCN），邮编7941169
摘要
自然环境与人类认知之间的关系在神经科学、环境心理学和公共卫生等多个学科中受到了越来越多的关注。越来越多的实证证据表明，接触自然环境能够持续促进心理和生理健康。然而，我们对这些益处背后的神经机制仍了解有限。本综述综合了来自神经影像学研究的实验结果，这些研究探讨了自然刺激对大脑功能和认知-情感处理的影响。无论是在现实世界环境中、受控实验室环境还是虚拟现实中，脑电图（EEG）、功能性磁共振成像（fMRI）、功能性近红外光谱（fNIRS）和结构性磁共振成像（structural MRI）的发现均表明，接触自然环境与以下变化密切相关：(i) 与压力相关和自我参照电路的活动显著减少；(ii) 神经网络状态向以α/θ波为主、更加整合的状态转变，这与注意力恢复一致；(iii) 与认知能力相关的长期宏观结构和白质变化。尽管存在异质性、潜在的混杂因素以及主要是相关性的研究设计，但这些结果开始揭示了可能的神经机制和调节因素，未来的研究应在预先注册的、纵向的、机制性试验中进行验证。这些发现突显了自然环境在促进心理健康方面的潜在作用，对神经科学和旨在提升人类福祉的公共政策具有重要意义。
引言
越来越多的实证证据表明，接触自然环境能够促进心理和生理健康。当代神经科学通过“暴露组”（Exposome）的概念，将外部环境因素与个体的生物学脆弱性结合起来，以评估其对大脑健康的累积影响（Wild 2005）。这一宏观框架可以进一步结合特定的认知和情感中介因素来解释心理生理健康的变化。事实上，短期接触自然环境与注意力改善、压力减轻以及情感幸福感提升有显著关联（Olszewska-Guizzo等人，2018；Grassini等人，2019）。这些现象通常可以通过三个具有影响力的生态心理学框架来解释：(1) 注意力恢复理论（Attention Restoration Theory，ART，Kaplan 1983）认为自然环境有助于恢复因日常认知需求而疲劳的定向注意力；(2) 压力恢复理论（Stress Recovery Theory，SRT，Ulrich等人，1991）认为自然环境能快速缓解压力，激活与安全和恢复相关的情感和自主神经系统通路；(3) 生物亲和力假说（Biophilia Hypothesis，Wilson 1984；Kellert和Wilson 1995）认为人类天生倾向于与自然和生命系统建立联系，这为观察到的恢复效应提供了进化论基础。尽管这些框架具有解释力，但它们尚未阐明自然环境如何影响认知和情感的神经机制。为填补这一空白，本文对神经影像学研究进行了综述，探讨了自然刺激在现实世界环境和受控实验室环境中对大脑功能和认知-情感处理的影响。
尽管已有大量实证证据支持自然环境对心理和生理健康的积极作用，但这些研究大多未深入探讨其背后的神经机制。近年来，神经影像学和心理生理学研究开始运用脑电图（EEG）、功能性磁共振成像（fMRI）、功能性近红外光谱（fNIRS）和结构性磁共振成像（structural MRI）技术，研究自然环境对认知和情感的影响（例如Ulrich 1981；C.-Y. Chang等人2008；Olszewska-Guizzo等人2018；Grassini等人2019）。此外，一些综述综合了这些研究的不同方面。总体而言，接触绿色环境与更好的身心健康相关，但多数研究未涉及具体的神经机制（Twohig-Bennett和Jones 2018）。部分系统评价关注自然环境缓解感知压力和生理压力的能力（Shuda等人2020），或探讨自我报告的恢复效果与客观生理指标的对应关系（包括少量EEG和fMRI研究，Bolouki 2023a）。从神经生物学角度出发，一项综述整合了18项关于自然环境和城市环境对心理健康影响的EEG、fMRI和fNIRS研究结果（Bolouki 2023b）。不过，该综述主要聚焦于城市环境与心理健康的关系，符合条件的研究必须涉及明确的城市现象并报告与心理健康相关的结果，且数据仅限于2021年之前的研究。这些研究提供了有价值的见解，但多局限于特定结果、单一成像技术或特定人群/环境，很少尝试整合多种成像技术和自然环境的多样性。
本文采用系统评价方法，遵循系统评价和元分析扩展指南（PRISMA-ScR，Tricco等人2018）以及Joanna Briggs研究所的指导原则（Peters等人，2019）。研究过程包括五个阶段：(1) 确定研究问题；(2) 识别相关研究；(3) 选择研究样本；(4) 整理数据；(5) 汇总与报告结果。
综述涵盖了108项研究（见图2-A），其中实验室基于脑电图（EEG）的研究有57项，分为使用图像刺激（n = 23）、视频刺激（n = 9）、听觉刺激（n = 1）、多模态方法（n = 5）或虚拟现实（VR）环境的类型。此外，还有21项在现实环境中进行的EEG研究，总计79项基于EEG的研究。实验室基于功能性磁共振成像（fMRI）的研究也有11项，包括使用图像刺激（n = 9）和听觉刺激的研究。
通过对多项研究的综合分析，我们发现自然环境对健康成年人的神经认知和情感具有积极影响。不同成像技术（EEG、fMRI/MRI、fNIRS）和不同刺激类型（现实世界环境、受控实验室环境、虚拟现实）的结果均表明，接触自然环境能减少压力相关的神经活动、增强注意力控制并促进情绪调节。这些发现为理解人类与自然环境的互动提供了重要线索。
本文不包含任何由作者参与的人类或动物实验。
本研究得到了Mind & Life研究所颁发的Varela奖（2023年）的支持，CB获得了该奖项。未接受来自公共部门、商业机构或非营利组织的其他特定资助。
在撰写过程中，作者使用了ChatGPT（OpenAI）辅助语言编辑、观点整合和结构梳理。使用后，作者对所有内容进行了审查和修改，确保最终稿件的完整性和原创性。
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
