何曉龍

兒童青少年時(shí)期認(rèn)知功能水平被證明與人一生的行為發(fā)展、學(xué)業(yè)表現(xiàn)、工作業(yè)績(jī)、創(chuàng)新能力以及老年時(shí)期認(rèn)知功能衰退密切相關(guān)（溫煦，2015；殷恒嬋等，2014；Gurven et al.，2017；Sisco et al.，2015）。人的神經(jīng)系統(tǒng)和認(rèn)知功能在一生中均具有可塑性，兒童青少年是發(fā)展最快和可塑性最強(qiáng)的時(shí)期（Adler，2017；Khan et al.，2015；Giedd et al.，1999）。認(rèn)知功能不僅受到先天遺傳制約，還受到后天環(huán)境的影響，一些縱向追蹤研究發(fā)現(xiàn)，兒童青少年（部分研究樣本為雙胞胎樣本）家庭、住區(qū)和學(xué)校環(huán)境因素對(duì)成年后認(rèn)知功能水平的影響甚至比遺傳因素還要顯著（Chawla et al.，2014；Hin，2009；Johnson et al.，2006）。認(rèn)知功能的改善依賴于人體的生物學(xué)基礎(chǔ)，如腦結(jié)構(gòu)變化、大腦供氧能力提高和人體血液相關(guān)因子改善等（高淑青，2018；全明輝等，2017；Hillman et al.，2008），目前身體鍛煉被認(rèn)為是有效的非藥物干預(yù)手段（Biddle et al.，2011；Erickson et al.，2015）。近10年，另一種非藥物干預(yù)手段的研究得到快速發(fā)展，即綠藍(lán)色空間暴露（De Keijzer et al.，2016；Taylor et al.，2006）。綠色空間是指由綠色植物營(yíng)造的空間，包括草坪、灌木、喬木等組成的綠地或公園，也包括綠植或盆景營(yíng)造的室內(nèi)空間，具體研究中還關(guān)注要素的多元性，如空間色彩、動(dòng)物、視野開(kāi)闊性和植被的四季更替（Beyer et al.，2014；Gascon et al.，2015；Reklaitiene et al.，2014）。藍(lán)色空間是指噴泉、水池、湖泊或海洋等濱水景觀以及江、河等流動(dòng)性水體景觀，不僅涉及類型、尺寸，還關(guān)注水體清潔度和視野開(kāi)闊性等（Foley et al.，2015；V?lker et al.，2011）。在綠藍(lán)色空間中進(jìn)行身體活動(dòng)或鍛煉，如步行、跑步、騎行或器械健身，戶外公開(kāi)水域劃船、游泳和戲水等，對(duì)人體精神健康和認(rèn)知功能的改善效果將進(jìn)一步提高（Barton et al.，2012；Rogerson et al.，2016b；Thompson et al.，2011）。因此，“綠藍(lán)色健身”“綠藍(lán)色健身房”等概念逐漸興起（Barton et al.，2012；Foley et al.，2015）。

兒童青少年隨著年齡的增長(zhǎng)，更傾向于長(zhǎng)時(shí)間與同伴一起戶外活動(dòng)，家庭環(huán)境的影響越來(lái)越弱，室外環(huán)境的影響程度越來(lái)越高（Cairney，2005；Hin，2009）。19世紀(jì)心理學(xué)家赫伯特·斯賓塞提出了“剩余能量理論”，闡釋了兒童青少年玩耍的主要原因是為了消耗“多余精力”，雖然對(duì)這一理論持否定的觀點(diǎn)很多，但一定程度上導(dǎo)致了校園設(shè)計(jì)一般都以運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地和設(shè)施為主而忽視了綠藍(lán)色空間要素（White，2004）。并且出于安全考慮，大量采用了空曠活動(dòng)場(chǎng)地而缺乏植被的設(shè)計(jì)理念，這些被證明對(duì)兒童青少年的認(rèn)知功能發(fā)展不利（Dadvand et al.，2017；Li et al.，2016）?？赡苡捎趩我谎芯空J(rèn)知功能尚不能最大限度地影響教育從業(yè)人員和父母的重視，研究者將認(rèn)知功能延伸到學(xué)業(yè)表現(xiàn)，證明了兒童青少年應(yīng)用時(shí)間參加身體鍛煉并不會(huì)而影響學(xué)業(yè)，反而通過(guò)改善認(rèn)知功能促進(jìn)了學(xué)習(xí)效率和增強(qiáng)了學(xué)業(yè)表現(xiàn)（溫煦，2015；Donnelly et al.，2016）；同時(shí)綠藍(lán)色空間建設(shè)和優(yōu)化雖然初期投入大，但由于對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)具有長(zhǎng)期效益，有助于推動(dòng)有關(guān)部門(mén)的決策制定和應(yīng)用實(shí)踐。

通過(guò)中英文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索發(fā)現(xiàn)，鮮見(jiàn)國(guó)內(nèi)針對(duì)綠藍(lán)色空間暴露、綠藍(lán)色健身影響兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的研究。因此，本文通過(guò)闡述綠藍(lán)色空間暴露改善兒童青少年認(rèn)知功能的機(jī)制，以及具體研究中認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)適宜指標(biāo)的選取，對(duì)實(shí)證研究的證據(jù)進(jìn)行歸納并提煉出未來(lái)發(fā)展的建議，并闡述了近幾年部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)綠藍(lán)色健身改善認(rèn)知功能比單一的鍛煉或綠藍(lán)色空間暴露能產(chǎn)生更好的效益。

1 機(jī)制闡述

1.1 身體活動(dòng)或鍛煉改善兒童青少年認(rèn)知功能的機(jī)制

心理學(xué)機(jī)制認(rèn)為，身體鍛煉有助于促進(jìn)人體整體健康，機(jī)體在認(rèn)知活動(dòng)過(guò)程中不易疲勞，利于維持長(zhǎng)時(shí)間注意力集中能力；身體鍛煉中通過(guò)注意力轉(zhuǎn)移機(jī)制促進(jìn)認(rèn)知功能（尤其是注意力）恢復(fù)，同時(shí)提高了自我效能，增強(qiáng)了執(zhí)行功能（Donnelly et al.，2016；Ploughman，2008）。在生理學(xué)層面認(rèn)為，身體鍛煉有助于改善大腦血液供氧能力，提高突觸傳遞效能，同時(shí)改善了人體神經(jīng)乙酰膽堿和多巴胺等神經(jīng)體遞質(zhì)的合成分泌（Cotman et al.，2007）。在分子生物學(xué)層面，胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（insulin-like growth factor 1，IGF-1）和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain-de-rived neurotrophic factor，BDNF）是近年受到關(guān)注的兩個(gè)神經(jīng)生長(zhǎng)因子。研究發(fā)現(xiàn)，身體鍛煉有助于這兩個(gè)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的釋放，促進(jìn)相關(guān)基因表達(dá)，BDNF是神經(jīng)細(xì)胞存活、分化、大腦可塑性重要基因表達(dá)因子，從而改善了認(rèn)知功能（高淑青，2018；全明輝 等，2017；Cotman et al.，2007）。雖然心理、生理和分子生物學(xué)的機(jī)制帶來(lái)了很多身體鍛煉改善認(rèn)知功能的證據(jù)，但這些機(jī)制的改善并非是認(rèn)知功能的專屬，也可能是整體身體機(jī)能改善的反映。同時(shí)，這些機(jī)制尤其是心理和生理機(jī)制的不足在于對(duì)捕捉不同身體鍛煉類型、強(qiáng)度等參數(shù)具體改善何種方面的認(rèn)知功能，即“選擇性促進(jìn)”現(xiàn)象分析力度不夠，因此需要更為先進(jìn)和有效的認(rèn)知功能測(cè)量手段。腦事件相關(guān)電位技術(shù)（event-related potential，ERP）、功能磁共振成像技術(shù)（functional magnetic resonance imaging，fMRI）和擴(kuò)散張量成像技術(shù)（diffusion tensor imaging，DTI）等的應(yīng)用為該領(lǐng)域帶來(lái)了前所未有的發(fā)展。

ERPs的優(yōu)點(diǎn)是可以提供關(guān)于在刺激編碼和響應(yīng)執(zhí)行之間發(fā)生的過(guò)程子集的信息，P3是在被刺激鎖定的ERP波形中觀察到的一個(gè)正向分量，被認(rèn)為代表了分析感覺(jué)信息后記憶的更新（Hillman et al.，2011），該成分的振幅與刺激過(guò)程中注意力資源的數(shù)量成正比，P3振幅越大，對(duì)刺激的注意力越強(qiáng)（Hillman et al.，2011；Polich，2007）。P3潛伏期被認(rèn)為是刺激分類速度或刺激評(píng)估時(shí)間的量度，較短的潛伏期意味著更快的認(rèn)知處理速度（Duncan-Johnson，1981）?；趂MRI的研究發(fā)現(xiàn)，兒童青少年身體鍛煉有助于增加海馬基底節(jié)體積，提高白質(zhì)完整性，前額葉皮質(zhì)和基底節(jié)體積，功能性大腦連接增強(qiáng)。有研究基于DTI發(fā)現(xiàn)兒童青少年參加身體鍛煉有助于改善鉤束完整性，額葉皮層、海馬和尾狀核等的結(jié)構(gòu)都得到了改善（Hillman et al.，2011；Kamijo et al.，2004，2007）。ERPs、fMRI、DTI等的應(yīng)用除了從腦結(jié)構(gòu)和功能上為身體鍛煉改善認(rèn)知功能提供了更為詳實(shí)的研究證據(jù)，有助于捕捉不同身體鍛煉類型、強(qiáng)度等參數(shù)改善認(rèn)知功能的具體機(jī)制，同時(shí)借助于這些技術(shù)的應(yīng)用還發(fā)現(xiàn)，身體鍛煉是少有的能夠通過(guò)完善腦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)改善認(rèn)知功能的有效手段，即使是在兒童青少年后的中青年和老年時(shí)期仍有可觀的改善效果（Erickson et al.，2015；Fitzgibbon et al.，2008）。為了更全面地了解身體活動(dòng)或鍛煉影響精神健康、認(rèn)知功能的潛在機(jī)制，本文引用Lubans等（2016）歸納的概念框架（圖1）。

圖1 身體活動(dòng)或鍛煉影響精神健康、認(rèn)知功能的潛在機(jī)制概念框架（Lubans et al.，2016）Figure 1.Conceptual Framework of Potential Mechanisms for Mental Health and Cognitive Function Influenced by Physical Activity or Exercise

1.2 綠藍(lán)色空間暴露改善兒童青少年認(rèn)知功能的機(jī)制

目前，綠藍(lán)色空間暴露改善兒童青少年認(rèn)知功能的機(jī)制主要集中在環(huán)境心理學(xué)層面，涉及注意力恢復(fù)理論（attention recovery theory，ART）和壓力恢復(fù)理論（stress re-covery theory，SRT）兩種理論。ART是基于James等（1890）提出的理論創(chuàng)建，認(rèn)為接觸綠藍(lán)色空間有助于維持或恢復(fù)人認(rèn)知能力中的注意力，即集中注意力的能力，并提出注意力包括定向注意力（自覺(jué)注意力）和不定向注意力（不自覺(jué)注意力）。定向或自覺(jué)注意需要努力對(duì)周圍的干擾因素產(chǎn)生的沖動(dòng)進(jìn)行抑制而專注于任務(wù)，但容易導(dǎo)致精神疲勞或定向注意力疲勞，其特征是難以集中注意力，感覺(jué)煩躁，容易分心。ART認(rèn)為，綠藍(lán)色空間是誘導(dǎo)人體注意力從定向注意（自覺(jué)注意）向不定向注意（無(wú)意識(shí)注意）轉(zhuǎn)變的有效方式，不定向注意（無(wú)意識(shí)注意）的典型特征就是人體不需要努力對(duì)周圍干擾因素產(chǎn)生的沖動(dòng)進(jìn)行抑制，因此不易疲勞，通過(guò)這種注意方式的轉(zhuǎn)換，使得人體精神疲勞得到恢復(fù)。從定向注意（自覺(jué)注意）疲勞中恢復(fù)的4個(gè)重要特征：1）離開(kāi)：指具有從日常事物、生活空間解脫出來(lái)進(jìn)入新的空間，或是通過(guò)凝視窗外的新視野；2）魅力：指環(huán)境中具有毫不費(fèi)力吸引人的要素，因此涉及了無(wú)意識(shí)注意，從而允許神經(jīng)抑制機(jī)制休息；3）程度：是指人體空間體驗(yàn)的深度或范圍；4）兼容性：是指環(huán)境與一個(gè)人的目的或傾向等之間的匹配，綠藍(lán)色空間是符合這4種特征的理想場(chǎng)所（Kaplan，1995；Wells，2000）。SRT是指暴露在綠藍(lán)色空間中有助于緩解人體壓力水平，進(jìn)而有助于人體產(chǎn)生積極性情緒狀況和對(duì)所處的生存環(huán)境具有安全感和幸福感，從而有助于大腦更好的思維、想象和對(duì)環(huán)境信息的處理加工，同時(shí)也有助于維持長(zhǎng)時(shí)間的注意力集中狀態(tài)（Bratman et al.，2012；Li et al.，2016）。SRT認(rèn)為，接觸綠藍(lán)色空間有助于長(zhǎng)時(shí)間的心理應(yīng)激（壓力）水平的維持，從而能夠有助于長(zhǎng)期降低血壓，降低生理應(yīng)激激素水平（Ulrich et al.，1991）。有研究揭示了綠藍(lán)色空間暴露緩解壓力，進(jìn)而改善了神經(jīng)內(nèi)分泌功能、免疫系統(tǒng)功能、思維穩(wěn)定性的腦電波圖像以及從壓力感覺(jué)中恢復(fù)過(guò)來(lái)的自信心和自我效能（Ma-cLusky et al.，2000；Marketon et al.，2008；Van Den Berg et al.，2011）。上述心理和生理狀態(tài)的恢復(fù)被證明有助于改善人體思維、想象等認(rèn)知功能，激發(fā)創(chuàng)新能力（Elsbach et al.，2006；Plambech et al.，2015）。從內(nèi)容方面，SRT更適合用于解釋短時(shí)間綠藍(lán)色空間暴露對(duì)認(rèn)知疲勞的恢復(fù)，SRT常用于解釋長(zhǎng)期暴露對(duì)于思維、想象、創(chuàng)新力以及其他認(rèn)知功能的改善。

有研究證實(shí)了綠藍(lán)色空間暴露改善認(rèn)知功能，注意力恢復(fù)和壓力緩解兩個(gè)過(guò)程是相互獨(dú)立的過(guò)程，即變化是不相關(guān)的。Li等（2016）的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，可以看見(jiàn)綠色的窗戶對(duì)學(xué)生從壓力和注意力的恢復(fù)有顯著積極的影響，同時(shí)經(jīng)交互作用分析顯示，促進(jìn)注意力恢復(fù)和減少壓力之間的過(guò)程是獨(dú)立的。這一結(jié)論同時(shí)被其他研究所證實(shí)，如同一實(shí)驗(yàn)中壓力得分發(fā)生顯著變化而注意力得分未變化（Laumann et al.，2003）或兩者數(shù)據(jù)相關(guān)性不強(qiáng)（Hartig et al.，2003）。綠藍(lán)色空間暴露改善認(rèn)知功能是一個(gè)涵蓋了多路徑的復(fù)雜過(guò)程，為了更全面地了解綠藍(lán)色空間暴露影響認(rèn)知功能的潛在機(jī)制，本文引用D’Alessandro等（2015）歸納的概念框架（圖2）。

圖2 綠藍(lán)色空間暴露改善精神健康、認(rèn)知功能的多路徑框架（D’Alessandro et al.，2015）Figure 2.Multi-path Framework for Improving Mental Health and Cognitive Function in Green&Blue Space Exposure

2 認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)適宜指標(biāo)的選取

2.1 認(rèn)知功能指標(biāo)

選取適宜的認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的指標(biāo)可能的原則包括：1）指標(biāo)是否能有效代表所要研究的認(rèn)知功能過(guò)程和學(xué)業(yè)表現(xiàn)內(nèi)容；2）指標(biāo)是否與該類型研究（如橫斷面、縱向追蹤、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)或隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究）相匹配，如橫斷面大樣本量研究中神經(jīng)影像學(xué)指標(biāo)顯然可行性較低，短期干預(yù)選取標(biāo)準(zhǔn)化考試成績(jī)顯然不適宜；3）指標(biāo)敏感性問(wèn)題。

在認(rèn)知功能指標(biāo)中，注意力、記憶力以及更加綜合的執(zhí)行功能是最為常見(jiàn)的3個(gè)指標(biāo)（Anderson，2002；?stby et al.，2011；Ullman et al.，2014）（表 1）。不同研究還根據(jù)目的選用一些綜合性評(píng)估指標(biāo)，如智力關(guān)系到學(xué)業(yè)表現(xiàn)，也是研究中的常見(jiàn)指標(biāo)。早期的認(rèn)知功能指標(biāo)測(cè)量多采用量表進(jìn)行，如韋氏智力量表、視覺(jué)記憶量表和視覺(jué)模擬量表（注意力測(cè)量量表）等。近年認(rèn)知功能指標(biāo)測(cè)量呈現(xiàn)出以下特征：1）不斷開(kāi)發(fā)出專門(mén)的心理測(cè)試任務(wù)進(jìn)行相應(yīng)的認(rèn)知功能指標(biāo)測(cè)量，如隨機(jī)生成任務(wù)（記憶力）、K-CPT任務(wù)（注意力）、數(shù)字廣度任務(wù)（注意力）、側(cè)翼任務(wù)（抑制沖動(dòng)控制）、Go-no-Go任務(wù)（抑制沖動(dòng)控制）和Stern-berg任務(wù)（情緒穩(wěn)定性）、色點(diǎn)位置刷新任務(wù)（執(zhí)行功能中的轉(zhuǎn)化功能）等；2）基于計(jì)算機(jī)的客觀測(cè)量增多，如計(jì)算機(jī)化注意力網(wǎng)絡(luò)功能測(cè)試（attention network test，ANT）和計(jì)算機(jī)化中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)認(rèn)知測(cè)試（central nervous sys-tem，CNS）；3）如果敏感性條件允許，涵蓋認(rèn)知功能各維度的成套測(cè)量工具使用增多，如劍橋神經(jīng)心理測(cè)試(cam-bridge neuropsychological test automatic battery，CANTAB）和認(rèn)知評(píng)估系統(tǒng)（cognitive assessment system，CAS）；4）事件相關(guān)電位技術(shù)（event-related potential，ERP）和磁共振成像技術(shù)（magnetic resonance imaging，MRI）等神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為認(rèn)知功能的測(cè)量帶來(lái)了前所未有的發(fā)展。在測(cè)試樣本量不多，尤其是在短時(shí)認(rèn)知干預(yù)研究中，ERP和MRI是精確、客觀和可靠性高的測(cè)量方式（Hillman et al.，2011；Polich，2007）。MRI的應(yīng)用更進(jìn)一步揭示了大腦發(fā)生的結(jié)構(gòu)和功能性變化，為研究帶來(lái)了最直接和客觀準(zhǔn)確的依據(jù)（Hillman et al.，2008）。

2.2 學(xué)業(yè)表現(xiàn)指標(biāo)

目前針對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的指標(biāo)選取主要包括：1）全國(guó)或地區(qū)間組織的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化考試成績(jī)、小學(xué)升中學(xué)或中學(xué)升大學(xué)的考試成績(jī)等；2）學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間考試成績(jī)、平均績(jī)點(diǎn)等；3）學(xué)習(xí)能力測(cè)評(píng)，如計(jì)算能力、閱讀能力和作文能力等；4）個(gè)人在學(xué)業(yè)或?qū)W術(shù)上的發(fā)展水平。全國(guó)或地區(qū)間的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化考試成績(jī)、小升中和中升大的考試成績(jī)常用于全國(guó)或地區(qū)大樣本量研究，尤其是橫斷面研究（Hin，2009；Hodson et al.，2017；Stea et al.，2014）。考試成績(jī)作為學(xué)業(yè)表現(xiàn)受到混雜因素干擾較多，并非是認(rèn)知功能的簡(jiǎn)單反映，因此研究中采用學(xué)習(xí)能力如計(jì)算、閱讀和作文能力等作為學(xué)業(yè)表現(xiàn)的指標(biāo)。這些指標(biāo)與認(rèn)知功能關(guān)系更密切，對(duì)身體活動(dòng)或鍛煉以及綠藍(lán)色空間暴露更敏感，指標(biāo)本身就是認(rèn)知功能部分維度的表現(xiàn)，因此常作為認(rèn)知功能研究的附屬指標(biāo)。如有研究針對(duì)學(xué)齡兒童的跑步耐力測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，樣本的閱讀能力和數(shù)學(xué)能力有所提高（Hillman et al.，2008）。部分縱向追蹤研究選用個(gè)人學(xué)歷、學(xué)術(shù)成就等指標(biāo)來(lái)研究?jī)和嗌倌陼r(shí)期身體活動(dòng)或綠藍(lán)色空間暴露對(duì)成年后學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響（Allo-way et al.，2010；Telama et al.，2005）。

3 身體活動(dòng)或鍛煉對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響

3.1 核心觀點(diǎn)提煉

身體活動(dòng)或鍛煉不同的強(qiáng)度、類型改善兒童青少年認(rèn)知功能具有選擇性促進(jìn)現(xiàn)象，得到了眾多研究的證實(shí)。選擇性促進(jìn)現(xiàn)象的內(nèi)容包括了3個(gè)方面：1）同一種運(yùn)動(dòng)能同時(shí)改善認(rèn)知功能的多種過(guò)程（如調(diào)度、計(jì)劃、注意力集中、工作記憶、多任務(wù)處理和選擇等），但過(guò)程效果不一。有Meta分析結(jié)果顯示，身體活動(dòng)或鍛煉改善認(rèn)知功能過(guò)程中最顯著的是執(zhí)行功能，其次依次是信息加工能力、視覺(jué)記憶和認(rèn)知處理速度（全明輝 等，2014；Col-combe et al.，2003）；2）不同強(qiáng)度、類型的運(yùn)動(dòng)改善人體認(rèn)知功能不同的過(guò)程具有選擇性，如有氧鍛煉的認(rèn)知功能效益主要體現(xiàn)在執(zhí)行功能，抗阻訓(xùn)練主要體現(xiàn)在記憶功能，拉伸練習(xí)主要體現(xiàn)在注意力改善（全明輝等，2014；Kramer et al.，1999）；3）機(jī)制方面，不同強(qiáng)度、類型的運(yùn)動(dòng)改善人體相同的認(rèn)知功能過(guò)程路徑或機(jī)制也不相同，如有氧鍛煉改善認(rèn)知功能的分子生物學(xué)基礎(chǔ)是腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，抗阻訓(xùn)練主要是基于海馬中的胰島素樣生長(zhǎng)因子 IGF-1（全明輝 等，2014；Cassilhas et al.，2012）。

表1 現(xiàn)有文獻(xiàn)中認(rèn)知功能指標(biāo)歸納Table 1 Summary of Cognitive Function Indicators in the Existing Literature

身體活動(dòng)或鍛煉改善認(rèn)知功能的選擇性促進(jìn)現(xiàn)象最直接的證據(jù)來(lái)自于對(duì)照試驗(yàn)研究。Budde等（2010）進(jìn)行了一項(xiàng)一次性運(yùn)動(dòng)干預(yù)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究，將青少年樣本隨機(jī)分成無(wú)運(yùn)動(dòng)條件對(duì)照組、中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)鍛煉條件組，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)條件下參與者以50%～60%HRmax和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)條件70%～85%HRmax進(jìn)行跑臺(tái)速度跑。研究顯示，無(wú)論是中等強(qiáng)度還是高強(qiáng)度跑步均能改善青少年的工作記憶功能，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)效果更顯著。Davis等（2011）對(duì)肥胖兒童（體質(zhì)量指數(shù)超過(guò)該年齡段標(biāo)準(zhǔn)85%）進(jìn)行了為期18周的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究，把肥胖兒童們隨機(jī)分為3種情況：不運(yùn)動(dòng)、中等強(qiáng)度低劑量（20 min/天）和中等強(qiáng)度大劑量（40 min/天），干預(yù)前使用CAS評(píng)估了整體執(zhí)行功能并使用Woodcock-Johnson進(jìn)行數(shù)學(xué)能力、閱讀能力測(cè)試，干預(yù)后進(jìn)行同樣的測(cè)試，研究顯示，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組兒童的執(zhí)行功能表現(xiàn)均顯著優(yōu)于對(duì)照組，高劑量顯著改善數(shù)學(xué)能力而對(duì)閱讀能力沒(méi)有效果。Kamijo等（2004，2007）EPR的研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度從低到高的變化中，中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)條件下運(yùn)動(dòng)后與靜息基線相比P3振幅（注意力集中能力）最大，P3潛伏期（認(rèn)知處理速度）更短，表明中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)改善注意力集中能力和認(rèn)知處理速度比低強(qiáng)度和高強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)效果更好。因此，提出一次或短期的有氧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度可能與認(rèn)知功能能力的關(guān)系呈倒U曲線型，即中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以最大程度地改善認(rèn)知功能的過(guò)程，低強(qiáng)度和過(guò)高強(qiáng)度對(duì)認(rèn)知功能的改善效果均不佳。其原因可能是低強(qiáng)度有氧鍛煉對(duì)大腦認(rèn)知功能的刺激不能有效改善認(rèn)知功能，過(guò)高強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)可能因?yàn)楫a(chǎn)生血液乳酸及其他代謝產(chǎn)物反而不利于認(rèn)知功能的改善。

上述3份研究是具有代表性的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究，提示了中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能的顯著效益。Erickson等（2015）的研究表明，中等強(qiáng)度身體活動(dòng)量更有利于刺激大腦的可塑性，提高認(rèn)知功能和改善學(xué)業(yè)表現(xiàn)。還有研究指出，青少年認(rèn)知能力與中等強(qiáng)度身體活動(dòng)相關(guān)性較強(qiáng)，學(xué)業(yè)成績(jī)與總體身體活動(dòng)量相關(guān)性較強(qiáng)（Esteban-Cornejo et al.，2015）。Morales等（2011）在西班牙巴塞羅那地區(qū)調(diào)查了284名學(xué)生（158名男生，126名女生，平均年齡為14.7歲），基于身體活動(dòng)量表調(diào)查樣本1周的能量消耗總量，同時(shí)獲取樣本的學(xué)業(yè)成績(jī)，線性回歸分析結(jié)果顯示，能量消耗總量越高的青少年表現(xiàn)出更好的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。Esteban-Cornejo等（2015）指出，兒童青少年的認(rèn)知功能與中高強(qiáng)度身體活動(dòng)的相關(guān)性較好，與低強(qiáng)度身體活動(dòng)相關(guān)性較差，但學(xué)業(yè)表現(xiàn)與日常生活中低強(qiáng)度身體活動(dòng)量的相關(guān)性較好，對(duì)于日常身體活動(dòng)缺乏現(xiàn)象更嚴(yán)重的女性青少年而言，即使日常上下學(xué)積極性通勤也有獨(dú)立于課外體育活動(dòng)價(jià)值。此外，中到大強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)執(zhí)行功能的抑制功能顯著提高，小強(qiáng)度的效果體現(xiàn)在刷新功能，小到大強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)換功能均具有一定積極作用（全明輝等，2014；殷恒嬋等，2014）。上述研究是基于對(duì)照試驗(yàn)研究得出的結(jié)論，而在日常生活中，多數(shù)人的身體鍛煉是沒(méi)有規(guī)律性且強(qiáng)度不高，因此，在橫斷面研究和縱向追蹤研究方面，Biddle等（2011）發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度身體活動(dòng)水平與6～10歲的兒童認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的相關(guān)性更強(qiáng)。其原因可能是基于橫斷面或縱向觀察的追蹤性研究中，由于多數(shù)樣本日常身體活動(dòng)的強(qiáng)度較低，很難能夠達(dá)到運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)的中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)，日常生活中經(jīng)常參加中等強(qiáng)度鍛煉的樣本在調(diào)查時(shí)提供的反饋則是大強(qiáng)度身體活動(dòng)。

除了強(qiáng)度，身體活動(dòng)或鍛煉的類型也是重要的考慮因素。目前基于針對(duì)實(shí)證研究的系統(tǒng)綜述歸納分析發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能的改善效果比抗阻訓(xùn)練和拉伸練習(xí)的效果要好，抗阻訓(xùn)練成對(duì)記憶能力功能的改善效果較好（全明輝 等，2014；Kramer et al.，1999）。Chang等（2009a，2009b）發(fā)現(xiàn)，中等強(qiáng)度的抗阻運(yùn)動(dòng)改善執(zhí)行功能的效果主要體現(xiàn)在抑制沖動(dòng)控制方面，對(duì)轉(zhuǎn)換功能的效果不顯著，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了探討不同強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練對(duì)執(zhí)行功能的改善作用是否像有氧鍛煉一樣呈現(xiàn)出倒U曲線型的研究，相比低強(qiáng)度和大強(qiáng)度，中等強(qiáng)度的抗阻訓(xùn)練對(duì)執(zhí)行功能的改善效果最佳。有研究揭示，系統(tǒng)的全身拉伸放松訓(xùn)練可能對(duì)改善壓力，提高注意力集中能力比其他認(rèn)知功能的效果更佳（Lam et al.，2011；Zou et al.，2018）。上述觀點(diǎn)建立的基礎(chǔ)并不能忽視身體鍛煉對(duì)認(rèn)知功能的不同過(guò)程均有不同程度的改善，只是某些過(guò)程具有更好的改善效果。目前，有研究開(kāi)始關(guān)注將有氧鍛煉與抗阻訓(xùn)練結(jié)合的方式，隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究顯示，將有氧鍛煉與抗阻訓(xùn)練結(jié)合的方式改善兒童青少年認(rèn)知功能的效果比單一的有氧或單一的抗阻訓(xùn)練效果更好（Gold-field et al.，2015，2017）。對(duì)比鍛煉是“個(gè)體性”還是“團(tuán)隊(duì)性”發(fā)現(xiàn)，相較于個(gè)體性運(yùn)動(dòng)，團(tuán)隊(duì)性運(yùn)動(dòng)由于在過(guò)程中需要與他人交流，對(duì)認(rèn)知功能的某些過(guò)程改善效果更加。Di Russo等（2010）的分組對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期從事籃球運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員對(duì)執(zhí)行功能的抑制功能的改善效果優(yōu)于長(zhǎng)期從事游泳運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員和普通人（對(duì)照組）。張勁松等（2009）的研究也指出，長(zhǎng)期從事乒乓球訓(xùn)練比長(zhǎng)期從事游泳訓(xùn)練的兒童的執(zhí)行功能更好。

3.2 研究現(xiàn)狀述評(píng)

基于現(xiàn)有研究，身體鍛煉改善兒童青少年認(rèn)知功能存在選擇性促進(jìn)現(xiàn)象，其核心觀點(diǎn)的提煉有助于未來(lái)應(yīng)用實(shí)踐，如學(xué)校體育工作的開(kāi)展，兒童青少年群體性身體活動(dòng)干預(yù)，兒童青少年認(rèn)知功能的個(gè)體化干預(yù)方案等。然而，基于現(xiàn)有研究所能夠提煉的信息不夠細(xì)化，需要不斷加強(qiáng)實(shí)證研究，尤其是隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究。在身體活動(dòng)或身體鍛煉改善兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的研究中，除了強(qiáng)度和類型，持續(xù)時(shí)間也是一個(gè)重要的衡量參數(shù)，其重要性體現(xiàn)在3個(gè)方面。

1）身體活動(dòng)或鍛煉改善認(rèn)知功能的過(guò)程中存在時(shí)間閾值效應(yīng)，包括單次運(yùn)動(dòng)干預(yù)持續(xù)時(shí)間能引起認(rèn)知功能產(chǎn)生變化的閾值時(shí)間。Kulinna等（2018）研究了一次性體育舞蹈課對(duì)小學(xué)生的選擇性注意力，208名兒童隨機(jī)分為干預(yù)組和對(duì)照組，干預(yù)組的兒童接受了體育舞蹈課程，對(duì)照組兒童參加傳統(tǒng)的體育課程，研究發(fā)現(xiàn)，一次性體育舞蹈課有助于改善學(xué)齡兒童的選擇性注意力。殷恒嬋等（2014）采用兩種運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案（“武術(shù)＋跳繩＋8字跑”和“花樣跑步”）對(duì)326名小學(xué)生進(jìn)行了為期20周的鍛煉干預(yù)，研究發(fā)現(xiàn)，兩種運(yùn)動(dòng)方案均能改善小學(xué)生的執(zhí)行功能且隨時(shí)間增加效果愈發(fā)明顯，說(shuō)明很多干預(yù)研究持續(xù)時(shí)間較短，容易遺漏長(zhǎng)時(shí)間干預(yù)后的重要信息（如可能一種方案在初期效果不如另外一種方案）；2）一次性運(yùn)動(dòng)干預(yù)中認(rèn)知功能的改善效果存在的延續(xù)時(shí)間問(wèn)題，有研究指出，即刻的身體鍛煉可以提高鍛煉者的感知加工，促進(jìn)其覺(jué)察能力的提高，但提高的認(rèn)知能力很快又會(huì)恢復(fù)到鍛煉前的水平（Lambourne et al.，2010）；3）長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)干預(yù)中能對(duì)認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)改善的時(shí)間變化規(guī)律，如改善效果出現(xiàn)的敏感期、效果持續(xù)時(shí)間以及效果出現(xiàn)衰退的時(shí)間等。

基于文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究還未重點(diǎn)考慮時(shí)間參數(shù)，各種類型的實(shí)證研究中難以基于時(shí)間參數(shù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋虼藢?dǎo)致系統(tǒng)綜述或Meta分析還無(wú)法提煉出核心觀點(diǎn)。

4 綠藍(lán)色空間暴露對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響

4.1 研究證據(jù)綜述

橫斷面研究雖然只能得出相關(guān)關(guān)系證據(jù)，但往往因?yàn)闃颖玖看?，能代表某一地區(qū)研究人群整體特征，且因變量和自變量的關(guān)系并非像實(shí)驗(yàn)研究對(duì)混雜因素進(jìn)行嚴(yán)格控制，較為貼近大眾實(shí)際，因此研究具有較好的公共政策參考價(jià)值（表2）。Dadvand等（2015）針對(duì)巴塞羅那地區(qū)2 593名7～10歲學(xué)齡兒童的住所和學(xué)校周圍綠色空間暴露水平與其工作記憶的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)校內(nèi)（β=9.8，P＜0.05）和學(xué)校及周邊（β=9.5，P＜0.05）綠色空間暴露水平對(duì)其工作記憶能力均具有積極意義，但住所周邊（β=0.7，P＞0.05）相關(guān)性不顯著。在學(xué)業(yè)表現(xiàn)方面，Hin（2009）針對(duì)中國(guó)香港地區(qū)364名香港本地生源大學(xué)生研究發(fā)現(xiàn)，擬合成多元回歸預(yù)測(cè)模型后入選的變量顯示，相比人均住房面積（β=0.06，P=0.02）與綠藍(lán)色空間（公園）的距離（β=0.53，P=0.03）預(yù)測(cè)其中學(xué)升大學(xué)的考試成績(jī)的系數(shù)更大，這意味著住所周邊地綠色空間質(zhì)量感知越好的樣本呈現(xiàn)出了更好的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。Wu等（2011）測(cè)量了905所美國(guó)馬薩諸塞州小學(xué)的英語(yǔ)閱讀和數(shù)學(xué)測(cè)試合格率（3月、7月和10月），以學(xué)校為中心的250 m、500 m、1 000 m和2 000 m 4個(gè)緩沖區(qū)，分別進(jìn)行2個(gè)因變量（數(shù)學(xué)、英語(yǔ)閱讀測(cè)試合格率）與自變量的12種綠色空間暴露水平（3個(gè)月份、4個(gè)緩沖區(qū)）共24個(gè)廣義線性混合模型分析（每月8個(gè)模型），其中3月的8個(gè)模型學(xué)校綠色空間暴露水平與學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)顯著性正相關(guān)（數(shù)學(xué)成績(jī)和英語(yǔ)閱讀成績(jī)各4個(gè)），β處于0.19～0.42（均值為0.29），P＜0.01；7月有6個(gè)模型呈顯著性正相關(guān)，β處于0.04～0.09（均值為0.05），1個(gè)模型P＜0.05，其他5個(gè)模型P＜0.01；10月有6個(gè)模型呈顯著性負(fù)相關(guān)，β處于-0.04～-0.17（均值為-0.10），1個(gè)模型P＜0.05，其他5個(gè)模型P＜0.01。提示3月學(xué)校的綠色空間暴露水平與學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)相關(guān)性和顯著性最強(qiáng)，7月的相關(guān)性有所降低，10月呈負(fù)相關(guān)。這可能與3月綠色和氣溫均適宜，7月氣溫高不適宜戶外活動(dòng)，10月植被綠色減少和氣溫降低的季節(jié)性變化特征有關(guān)。

表2 其他代表性的綠藍(lán)色空間暴露影響兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的實(shí)證研究文獻(xiàn)歸納Table 2 Other Representative Empirical Studies on the Impact of Green&Blue Space Exposure on Children and Adolescents’Cognitive Function and Academic Performance

續(xù)表2

續(xù)表2

Wells（2000）報(bào)道了一項(xiàng)為期1年的短時(shí)縱向追蹤研究，選取了17名7～12歲即將搬家的兒童青少年，采用量表測(cè)量其搬家前后的注意力缺陷癥狀程度、住所周邊綠色空間暴露感知水平和住所質(zhì)量水平。擬合回歸模型1涵蓋了搬家前的住所綠色空間暴露水平和搬家前后綠色空間暴露感知水平差值兩個(gè)變量，擬合回歸模型2涵蓋了搬家前住所綠色空間暴露水平和搬家前后住所質(zhì)量感知水平差值兩個(gè)變量。擬合回歸模型1中搬家前住所綠色空間暴露水平總R2=0.501，β=0.579，P＜0.01；搬家前后住所綠色空間暴露水平差值總R2=0.699，β=29.59，P＜0.01。擬合回歸模型2中搬家前住所綠色空間暴露水平總R2=0.501，β=0.579，P＜0.01；搬家前后住所質(zhì)量感知水平差值總R2=0.536，β=18.66，P＞0.05。研究指出，從住所客廳、臥室的窗戶能夠看到的綠色空間視野可能比房子質(zhì)量、高檔程度對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能更重要。也有縱向追蹤研究證明了兒童青少年時(shí)期的綠色空間暴露對(duì)精神健康的積極意義。Engemann等（2019）使用Cox回歸分析發(fā)現(xiàn)，兒童時(shí)期住所周邊更好的綠色空間暴露有助于減少青春期心理健康問(wèn)題，但是這項(xiàng)研究并沒(méi)有涉及認(rèn)知功能指標(biāo)。

Faber等（2009）進(jìn)行了一項(xiàng)基于交叉設(shè)計(jì)的單盲對(duì)照試驗(yàn)研究，17名7～12歲被專業(yè)診斷為多動(dòng)癥的兒童分別在城市公園、市區(qū)和住宅區(qū)3種環(huán)境中引導(dǎo)性步行20 min，每個(gè)樣本3種環(huán)境的順序隨機(jī)分配，每次散步前后使用向后數(shù)字廣度（digit span backward，DSB）法測(cè)量樣本的注意力分?jǐn)?shù)，3種環(huán)境組間重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示，市區(qū)和住宅區(qū)兩種環(huán)境無(wú)顯著差異（注意力分?jǐn)?shù)改善差值均值分別為3.82和3.71，SD為1.07和1.21，P=0.64），在公園散步后的注意力改善效果（差值為4.41，SD為1.18）顯著優(yōu)于市區(qū)和住宅區(qū)兩種環(huán)境，與市區(qū)相比f(wàn)isher精確檢驗(yàn)d=0.59，P=0.02；與住宅區(qū)相比f(wàn)isher精確檢驗(yàn)d=0.71，P=0.007。在效應(yīng)量方面，Cohen's d檢測(cè)結(jié)果顯示，公園相對(duì)于市區(qū)和住宅區(qū)兩種環(huán)境的效應(yīng)量分別為0.52和0.77。Li等（2016）將5所學(xué)校94名高中學(xué)生（53名女生和41名男生）隨機(jī)分配到無(wú)窗（32名）、禿窗（拉著窗簾，30名）和綠窗（有窗可以看見(jiàn)窗外綠色樹(shù)木，30名）3種教室條件。前測(cè)時(shí)間點(diǎn)為參與者休息5 min后；從事30 min的課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)后進(jìn)行中測(cè)；坐在教室里休息10 min后進(jìn)行后測(cè)。3個(gè)時(shí)間點(diǎn)基于量表測(cè)試壓力和注意力水平。利用重復(fù)測(cè)量方差分析發(fā)現(xiàn)，相比無(wú)窗和不能看見(jiàn)綠色的窗戶，可以看見(jiàn)綠色的窗戶對(duì)學(xué)生的壓力（F=3.69，P＜0.05，效應(yīng)量Eta-squared檢測(cè)?2=0.08）和注意力（F=11.14，P＜0.001，效應(yīng)量Eta-squared檢測(cè)?2=0.20）的恢復(fù)有顯著的、積極的影響，但效應(yīng)量較小。同時(shí)該研究經(jīng)交互作用分析顯示，綠藍(lán)色空間暴露改善注意力功能和減少壓力之間的過(guò)程是獨(dú)立的。

4.2 研究現(xiàn)狀述評(píng)

4.2.1 指標(biāo)選取建議

從現(xiàn)有的實(shí)證研究文獻(xiàn)歸納可以看出，針對(duì)綠藍(lán)色空間暴露與兒童青少年認(rèn)知功能指標(biāo)（尤其是注意力）關(guān)系的一致性較強(qiáng)，通過(guò)研究都可獲得兩者積極性相關(guān)的證據(jù)，而針對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的研究證據(jù)一致性較差。有研究所指出，學(xué)業(yè)表現(xiàn)并非認(rèn)知功能的簡(jiǎn)單反映，受到混雜因素的干擾較大，如住所周邊更好的綠藍(lán)色空間暴露水平往往意味著更好的住所質(zhì)量和家庭收入，父母往往更有能力幫助子女聘用私教、就讀更好的私立學(xué)校、頻率更高的旅行和接觸更多的新鮮事物，進(jìn)而表現(xiàn)出更好的認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)（Tine，2014；Wu et al.，2011）。因此，建議在實(shí)證研究中，在條件允許的情況下可將學(xué)業(yè)表現(xiàn)指標(biāo)、認(rèn)知功能指標(biāo)和實(shí)時(shí)情緒狀況指標(biāo)結(jié)合使用，有助于在學(xué)業(yè)表現(xiàn)結(jié)果顯著性不強(qiáng)時(shí)，可以從認(rèn)知功能指標(biāo)上進(jìn)一步分析，當(dāng)前兩者均不支持預(yù)期結(jié)論時(shí)，實(shí)時(shí)情緒狀況有助于研究進(jìn)一步分析和闡述。

4.2.2 綠藍(lán)色空間要素細(xì)化

現(xiàn)有研究綠藍(lán)色空間的指標(biāo)過(guò)于單一，只涉及了綠色空間暴露水平（包括主觀測(cè)量的綠色空間感知以及客觀測(cè)量的NVDI和植被覆蓋比等），較少涉及藍(lán)色空間暴露水平，但針對(duì)藍(lán)色空間暴露改善人體精神健康的研究已取得了豐富的成果。這可能與綠藍(lán)色空間暴露改善兒童青少年認(rèn)知功能的起步時(shí)間較晚有關(guān)。綠藍(lán)色空間暴露與人體精神健康關(guān)系的實(shí)證研究經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，研究成果已初步形成了體系化，而綠藍(lán)色空間暴露與認(rèn)知功能關(guān)系的實(shí)證研究近年才開(kāi)始深入發(fā)展。因此建議綠藍(lán)色空間暴露改善認(rèn)知功能的實(shí)證研究范式可以多借鑒綠藍(lán)色空間暴露改善人體精神健康的研究，在綠藍(lán)色空間要素類型、組成方式、季節(jié)性特征等方面不斷深入。Taylor等（2011）發(fā)現(xiàn)，草地和樹(shù)木組成開(kāi)闊視野空間比不開(kāi)闊視野空間對(duì)兒童青少年注意力缺陷綜合征的改善效果要更好（圖3）。Amicone等（2018）在相同的開(kāi)闊視野中發(fā)現(xiàn)，地表是草地對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能的改善效果更加（圖4），這些研究為景觀設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的參考。對(duì)于更具體的綠色空間要素與兒童青少年認(rèn)知功能關(guān)系的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。Nordh等（2009）拍攝了某城市74處“袖珍公園”的照片（住宅區(qū)、建筑旁等小型綠地空間），募集了52名志愿者（平均年齡26歲），每位志愿者對(duì)72張照片依次評(píng)估，每張照片觀看時(shí)間15 s后完成主觀感知恢復(fù)程度利用量表進(jìn)行測(cè)量，完成后間隔2 min后觀看下一張照片，利用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算每張照片的硬景觀（建筑、水泥等）、草地、高度較低的景觀地表植被、景觀灌木、開(kāi)花植物、樹(shù)木、水體景觀的面積比和綠地空間整體大小評(píng)定。經(jīng)分層線性回歸分析結(jié)果顯示，預(yù)測(cè)志愿者觀看每張照片的感知恢復(fù)程度的預(yù)估系數(shù)，最大的為綠地空間大小，系數(shù)為1.444，其次為水體景觀（0.802），其后依次為景觀灌木（0.048）、樹(shù)木（0.027）、高度較低的景觀地表植被（0.019）、開(kāi)花植物（0.015）和草地（0.015）。由此可以看出，在很多建筑間的小型綠色空間，雖然綠地空間尺寸容易受到場(chǎng)地空間的限制，但充分利用水體景觀對(duì)于人們的精神狀況恢復(fù)具有積極意義。修剪工整的景觀灌木，尤其是設(shè)計(jì)成適宜的圖案，也是增加小型綠地空間改善精神健康和認(rèn)知功能的適宜方法。

圖3 開(kāi)闊視野的綠色空間對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能的改善效果對(duì)比（Taylor et al.，2011）Figure 3.Compared the Improvement Effect of Green Space on the Cognitive Function of Children and Adolescents

室內(nèi)綠藍(lán)色空間暴露也引起了研究者的注意，包括了室內(nèi)窗戶透視戶外的綠藍(lán)色空間暴露和室內(nèi)綠植或水景暴露。Wells（2000）指出，從住所客廳、臥室的窗戶能夠看到的綠色空間視野對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能的改善具有積極意義。Li等（2016）開(kāi)展的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究也指出，教室里的窗戶看到綠色植物的視野對(duì)兒童青少年上課疲勞后的注意力恢復(fù)具有積極意義。雖然鮮見(jiàn)室內(nèi)窗戶透視戶外的綠藍(lán)色空間暴露對(duì)改善兒童青少年認(rèn)知功能的實(shí)證研究，但改善人體精神健康的研究也取得了不少成果（Honold et al.，2016；Pretty，2004；Stone，2006）。目前未檢索到有關(guān)室內(nèi)盆景、綠植以及室內(nèi)水池等室內(nèi)綠藍(lán)色空間要素對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能改善的實(shí)證研究，但有研究發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)盆景和綠植對(duì)青少年精神健康的改善具有積極意義（Han，2009；Park et al.，2008），或許有助于推動(dòng)室內(nèi)盆景和綠植等對(duì)青少年認(rèn)知功能改善的實(shí)證研究。

圖4 草地的綠色空間對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能的改善效果對(duì)比（Amicone et al.，2018）Figure 4.Compared the Effect of Green Space with without Grassland on the Cognitive Function of Children and Adolescents

4.2.3 綠藍(lán)色空間測(cè)量的廣度和深度

對(duì)綠藍(lán)色空間暴露水平的測(cè)量加深廣度和深度或更有可能得到認(rèn)知功能、學(xué)業(yè)表現(xiàn)之間的積極性關(guān)系。廣度體現(xiàn)在綠藍(lán)色空間暴露的空間范圍不應(yīng)僅局限在住所和學(xué)校，而應(yīng)擴(kuò)散范圍，單一考慮住所周邊和學(xué)校的綠藍(lán)色空間，容易忽視臨近且日常經(jīng)常會(huì)去玩耍的公共綠地空間或公園對(duì)其認(rèn)知功能的影響。應(yīng)對(duì)廣度問(wèn)題的處理方式包括：1）針對(duì)住所和學(xué)校周邊建立起不同尺寸的緩沖區(qū)，研究發(fā)現(xiàn)針對(duì)青少年群體中等直徑距離的緩沖區(qū)內(nèi)的綠藍(lán)色空間暴露水平與認(rèn)知功能的相關(guān)性相比小尺寸的緩沖區(qū)內(nèi)更加顯著（Amoly et al.，2014；Browning et al.，2018；Cherrie et al.，2019）；2）構(gòu)建綠藍(lán)色空間暴露指數(shù)，如根據(jù)樣本人群可能涉及的綠藍(lán)色空間位置進(jìn)行加權(quán)，住所及周邊、住所-學(xué)校通勤區(qū)間、學(xué)校及周邊、日?？赡芮巴墓簿G地空間等，不同位置根據(jù)可能的時(shí)間分配比例進(jìn)行權(quán)重賦值，有研究發(fā)現(xiàn)，這種構(gòu)建的暴露指數(shù)能夠獲得與認(rèn)知功能更顯著的相關(guān)性（Cherrie et al.，2019）。

綠藍(lán)色空間暴露的深度即細(xì)化綠藍(lán)色空間的停留時(shí)間和具體活動(dòng)內(nèi)容。基于GPS結(jié)合身體活動(dòng)加速度計(jì)進(jìn)行客觀的空間行為追蹤研究發(fā)現(xiàn)，在綠藍(lán)色空間中活動(dòng)的累積時(shí)間與兒童青少年認(rèn)知功能的相關(guān)性比臨近度更顯著（Ward et al.，2016）（圖5）。針對(duì)綠藍(lán)色空間暴露的深度信息的獲取，包括主觀回顧和客觀追蹤。主觀回顧包括兒童青少年對(duì)過(guò)去一段時(shí)間中去過(guò)的綠藍(lán)色空間位置、停留時(shí)間和具體活動(dòng)的回顧（Faber et al.，2009；Tay-lor et al.，2011），對(duì)于年齡較小的兒童，也可采用家長(zhǎng)報(bào)告的方式進(jìn)行（Amoly et al.，2014；Taylor et al.，2011）。較為精確的是基于GPS結(jié)合身體活動(dòng)加速度計(jì)進(jìn)行客觀的空間行為追蹤，雖然目前在綠藍(lán)色空間暴露和認(rèn)知功能關(guān)系研究領(lǐng)域也有報(bào)道（Ward et al.，2016），但尚未系統(tǒng)開(kāi)展。在建成環(huán)境與居民身體活動(dòng)關(guān)系研究領(lǐng)域，GPS結(jié)合身體活動(dòng)加速度計(jì)的空間行為追蹤為該領(lǐng)域帶來(lái)了重要的發(fā)展（Chaix et al.，2013；Oliver et al.，2010），有助于分析在特定空間進(jìn)行特定活動(dòng)準(zhǔn)確詳細(xì)的信息，這對(duì)研究成果的具體應(yīng)用具有重要參考價(jià)值（Gebel et al.，2005）。

圖5 將身體活動(dòng)加速度計(jì)和GPS定位器相結(jié)合分析綠色空間的暴露時(shí)間和身體活動(dòng)強(qiáng)度（Ward et al.，2016）Figure 5.Combined the Physical Activity Accelerometer and GPS Locator to Analyze the exposure time and physical activity intensity in Green Space

4.2.4 混雜因素的控制

混雜因素的控制是橫斷面和縱向追蹤研究結(jié)果可靠性的重要一環(huán)。對(duì)混雜因素的控制包括了樣本篩選法，有研究為盡可能避免遺傳因素影響，選取了雙胞胎樣本進(jìn)行配對(duì)研究（Johnson et al.，2006）。為了排除性別影響也可專門(mén)選取單一性別樣本（Ojala et al.，2019）。常見(jiàn)的是將混雜因素作為協(xié)變量納入分析模型。在混雜因素中，性別、年齡或年級(jí)等個(gè)體人口學(xué)變量是分析模型中最基本的控制變量（Akpinar，2016；Dadvand et al.，2015，2017；Markevych et al.，2019；Taylor et al.，2011；Ward et al.，2016）。家庭因素如父母受教育程度（Amoly et al.，2014；Dadvand et al.，2015，2017；Markevych et al.，2019）、職 業(yè)（Amoly et al.，2014；Cherrie et al.，2019；Dadvand et al.，2017；Markevych et al.，2019）、婚姻狀況（Amoly et al.，2014）和家庭收入（Akpinar，2016；Enge-mann et al.，2019；Markevych et al.，2019；Taylor et al.，2011）等變量也是常見(jiàn)的社會(huì)學(xué)變量加以控制。父母受教育程度和職業(yè)一定程度上影響著父母對(duì)子女的教育方式，進(jìn)而對(duì)認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)產(chǎn)生影響（Spangmose et al.，2017，2019），經(jīng)濟(jì)情況較好的家庭往往更有能力幫助子女聘用私教、就讀更好的私立學(xué)校、頻率更高的旅行和接觸更多的新鮮事物，有助于表現(xiàn)出更好的認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)（Tine，2014；Wu et al.，2011）。綠藍(lán)色景觀的建設(shè)需要一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平支撐，有研究也將居住地的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平作為協(xié)變量納入模型加以控制（Amoly et al.，2014；Dadvand et al.，2015）。

不同研究呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性特征，包括以下幾個(gè)方面。

1）針對(duì)以學(xué)校為單位的地區(qū)水平的研究，每個(gè)學(xué)校學(xué)生不同種族比例、不同母語(yǔ)學(xué)生比例是需要重要考慮的方面（Hodson et al.，2017；Wu et al.，2011）。

2）相比于橫斷面研究，縱向追蹤研究尤其要關(guān)注父母抽煙（被動(dòng)吸入）、飲酒以及兒童青少年樣本自身的抽煙和酒精消費(fèi)情況（Cherrie et al.，2019；Dadvand et al.，2017）?？v向追蹤由于跨度時(shí)間長(zhǎng)，不良生活方式會(huì)對(duì)認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)產(chǎn)生影響。

3）考慮對(duì)因變量敏感性較高的混雜因素，如涉及兒童尤其是學(xué)齡前兒童的認(rèn)知功能、父母的認(rèn)知功能或智商狀況（Dadvand et al.，2017；Johnson et al.，2006）、父母精神健康狀況（Engemann et al.，2019）、是否母乳喂養(yǎng)（Amoly et al.，2014）等建議作為協(xié)變量加以控制。

4）充分考慮補(bǔ)償效應(yīng)和環(huán)境差異化特征。補(bǔ)償效應(yīng)是指如進(jìn)入新環(huán)境的觀察性縱向追蹤或短時(shí)干預(yù)研究中，樣本之前住所或?qū)W校的綠藍(lán)色空間預(yù)暴露水平也應(yīng)是一個(gè)重要的混雜因素。環(huán)境差異化特征是指綠藍(lán)色空間規(guī)模尺寸（Peter et al.，2018）、清潔度（Van Den Berg et al.，2003）、可觀察到的游人數(shù)量（White et al.，2010）、植被類型組成特征（Nordh et al.，2009）等，對(duì)這些變量加以控制往往容易使研究捕捉到深層次信息，同時(shí)結(jié)合個(gè)體因素有助于進(jìn)一步提高研究結(jié)果的可靠性。

5）根據(jù)研究目的嘗試考慮一些個(gè)性化特征因素，如噪音敏感性（Ojala et al.，2019）、好奇性心理（White et al.，2010）、親自然性（Gidlow et al.，2016；Mayer et al.，2009）、親動(dòng)物性（Colfer et al.，2006；Townsend et al.，2010）等。

5 綠藍(lán)色健身對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響

5.1 研究證據(jù)綜述

針對(duì)在綠藍(lán)色空間中進(jìn)行適宜參數(shù)（強(qiáng)度、類型和時(shí)間）的身體活動(dòng)或鍛煉干預(yù)，是否有助于進(jìn)一步提高認(rèn)知功能效果的問(wèn)題，該領(lǐng)域探討兒童青少年群體的實(shí)證研究鮮見(jiàn)報(bào)道。但檢索到部分針對(duì)年輕成年人，以及針對(duì)兒童青少年情緒狀況的研究具有一定建設(shè)性意見(jiàn)。

Rogerson等（2015）募集了12名年輕成年人（平均27.8歲）進(jìn)行受試者內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，樣本在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)跑臺(tái)上進(jìn)行了3種視頻環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)（自然環(huán)境、建成環(huán)境和對(duì)照組），在自然環(huán)境中，樣本進(jìn)行熱身活動(dòng)后測(cè)試定向注意力（采用數(shù)字廣度測(cè)驗(yàn)）作為前測(cè)，之后進(jìn)行15 min 60%O2max的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)（邊跑邊欣賞大屏幕上投影的自然中森林、湖水等綠藍(lán)色景觀視頻），并在過(guò)程中的4'30''、9'30''和14'30''進(jìn)行3次主觀疲勞努力程度測(cè)試（rating of perceived exertion，RPE），結(jié)束后即刻進(jìn)行第2次定向注意力測(cè)試作為后測(cè)，測(cè)試結(jié)束后立即進(jìn)行85%O2max的力竭強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)（同樣欣賞綠藍(lán)色景觀視頻）并記錄達(dá)到力竭退出的時(shí)間，在此過(guò)程中的第2 min和第4 min進(jìn)行2次RPE。建成環(huán)境暴露組和對(duì)照組的測(cè)試流程與自然環(huán)境組相同，不同之處在于建成環(huán)境組欣賞的視頻為城市街道建筑視頻，而對(duì)照組只對(duì)著空白屏幕。3組測(cè)試間隔至少7天以上，最長(zhǎng)時(shí)間為21天。重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示，自然環(huán)境暴露組不僅定向注意力運(yùn)動(dòng)后改善效果顯著優(yōu)于建成環(huán)境組（F=6.267，P=0.007，?p2=0.363），且 15 min 60%O2max的跑臺(tái)過(guò)程中整體主觀努力程度低（差異性不顯著），85%O2max的力竭強(qiáng)度跑臺(tái)維持時(shí)間較長(zhǎng)（差異性不顯著）。Wooller等（2018）針對(duì)50名樣本（平均27.2歲）基于受試者間設(shè)計(jì)，隨機(jī)分成“休息組”“鍛煉組”“鍛煉＋欣賞自然環(huán)境視頻組”“鍛煉＋聆聽(tīng)森林中自然環(huán)境聲音（鳥(niǎo)鳴、蟲(chóng)叫和山泉流水聲等）組”以及“鍛煉＋欣賞自然環(huán)境視頻＋聆聽(tīng)自然環(huán)境聲音組”，各組處于相同的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，后4組鍛煉強(qiáng)度均為40%最大預(yù)估功率輸出（esti-mated peak power output，EPPO）強(qiáng)度的5 min功率自行車。分別在實(shí)驗(yàn)前、功率自行車結(jié)束后即刻、結(jié)束后5 min和10 min 4次測(cè)量樣本的整體壓力狀況和情緒狀況。結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)結(jié)束后10 min與結(jié)束后5 min未產(chǎn)生進(jìn)一步的壓力狀況和情緒狀況改善效果。一系列（5×2）雙向重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，3個(gè)自然環(huán)境條件組運(yùn)動(dòng)后5 min對(duì)整體壓力狀況和情緒狀況改善效果顯著優(yōu)于“休息組”，“鍛煉組”與“休息組”差異性不顯著。在壓力狀況方面，“鍛煉＋聆聽(tīng)森林中自然環(huán)境聲音組”效應(yīng)量分析結(jié)果為t=3.2，P=0.005，?2=0.54；“鍛煉＋欣賞自然環(huán)境視頻組”為t=5.8，P＜0.001，?2=0.79；“鍛煉＋欣賞自然環(huán)境視頻＋聆聽(tīng)自然環(huán)境聲音組”為t=4.5，P=0.001，?2=0.69。提示視覺(jué)要素似乎重要性強(qiáng)于聽(tīng)覺(jué)要素。在情緒狀況方面，“鍛煉＋聆聽(tīng)森林中自然環(huán)境聲音組”效應(yīng)量分析結(jié)果為t=4.4，P=0.001，?2=0.68；“鍛煉＋欣賞自然環(huán)境視頻組”為t=5.4，P＜0.001，?2=0.76；“鍛煉＋欣賞自然環(huán)境視頻＋聆聽(tīng)自然環(huán)境聲音組”為t=2.9，P=0.009，?2=0.49。提示視覺(jué)要素似乎重要性強(qiáng)于聽(tīng)覺(jué)要素。

Mackay等（2010）對(duì)澳大利亞堪培拉地區(qū)100名戶外運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者進(jìn)行了一項(xiàng)準(zhǔn)試驗(yàn)研究，樣本各自進(jìn)行一次不同的戶外運(yùn)動(dòng)，項(xiàng)目包括公路自行車（14男、8女）、跑山（11男、7女）、戶外定向（14男、3女）、鄉(xiāng)村跑（9男、7女）、戶外水邊拳擊運(yùn)動(dòng)（1男、10女）、山地自行車（6男、3女）、湖中皮劃艇（1男、1女）、郊區(qū)叢林步行（3男、2女），對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的綠化質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)行戶外運(yùn)動(dòng)前5 min基于量表測(cè)試樣本的焦慮狀況，戶外運(yùn)動(dòng)后休息5 min再次測(cè)試焦慮狀況，采集受試者運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度自評(píng)、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間等數(shù)據(jù)，分層線性回歸分析顯示，在控制年齡性別等協(xié)變量的前提下，焦慮狀況前測(cè)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間和綠化質(zhì)量4個(gè)自變量預(yù)測(cè)焦慮狀況后測(cè)水平的模型中，綠化質(zhì)量變量的系數(shù)（β=-0.22，P=0.02）比運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度（β=0.00，P=0.97）和持續(xù)時(shí)間（β=-0.13，P=0.20）大，顯著性水平更高。Reed等（2013b）募集了75名英國(guó)兒童（11～12歲），每名樣本完成兩次1.5英里（分別為城市建成環(huán)境和鄉(xiāng)村自然環(huán)境）的限時(shí)跑（10～20 min），并在跑前和跑后分別測(cè)試自尊得分、RPE和主觀愉悅程度，重復(fù)測(cè)量t-test結(jié)果顯示，兩種環(huán)境條件下跑后均能顯著改善兒童自尊心且與環(huán)境條件不存在交互效應(yīng)，在鄉(xiāng)村然環(huán)境中自尊心改善效果更優(yōu)（t=0.22，P=0.97），主觀努力程度（t=1.4，P=0.15）和愉悅性程度（t=0.32，P=0.76）也較好，但差異性均不顯著。

上述研究通過(guò)對(duì)照試驗(yàn)研究證實(shí)了在綠色空間中進(jìn)行鍛煉，有助于進(jìn)一步提高精神健康和認(rèn)知功能的改善效果。Han（2017）根據(jù)綠色空間改善認(rèn)知功能的兩個(gè)主流理論，即ART和SRT，分析綠色健身對(duì)注意力和壓力（考慮到指標(biāo)敏感性，采用“情緒”這一實(shí)時(shí)精神狀態(tài)指標(biāo)反映壓力）的改善。該研究募集了116名大學(xué)生，平均20.85歲（標(biāo)準(zhǔn)差1.14歲），隨機(jī)分成4組，分別在兩條直線400 m距離的道路（兩條道路位于一所大學(xué)的校園內(nèi)，一條道路兩邊為建筑，另一條兩邊為茂密的樹(shù)木和綠化景觀，兩條道路平行分布）進(jìn)行步行和慢跑兩種身體活動(dòng)，即兩種環(huán)境條件×兩種活動(dòng)強(qiáng)度。采用身體活動(dòng)加速度計(jì)對(duì)身體活動(dòng)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)軟件對(duì)道路兩旁綠化進(jìn)行量化測(cè)量，在進(jìn)行步行或慢跑前后采用量表進(jìn)行情緒狀況和注意力指標(biāo)的前測(cè)和后測(cè)。在綠色空間身體活動(dòng)影響情緒狀況和注意力恢復(fù)的方差分析模型中，可視綠化率的方差貢獻(xiàn)度為 17%（Pillai’s Trace=0.179，F(xiàn)=2.524，P=0.012，?p2=0.179），身體活動(dòng)的方差貢獻(xiàn)度為 9.2%（Pil-lai’s Trace=0.092，F(xiàn)=2.524，P=0.322，?p2=0.092）。提示在協(xié)同效應(yīng)中可視綠化率比身體活動(dòng)更加重要。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在綠化空間中低強(qiáng)度身體活動(dòng)（健身走）比中等強(qiáng)度身體活動(dòng)（慢跑）對(duì)改善注意力和緩解壓力的效果更好，注意力恢復(fù)和壓力緩解不存在交互效應(yīng)。

5.2 研究現(xiàn)狀述評(píng)

綠藍(lán)色健身改善兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的實(shí)證研究文獻(xiàn)，尤其是對(duì)照試驗(yàn)研究的文獻(xiàn)較少，鮮見(jiàn)以中學(xué)及以下的兒童青少年群體為研究群體。并且研究未涉及學(xué)業(yè)表現(xiàn)，這可能與學(xué)業(yè)表現(xiàn)的指標(biāo)敏感性不高，研究對(duì)選擇這一指標(biāo)較為謹(jǐn)慎有關(guān)。學(xué)業(yè)表現(xiàn)并非認(rèn)知功能的簡(jiǎn)單反映，受到混雜因素干擾較多，建議未來(lái)可選取閱讀能力、計(jì)算能力等指標(biāo)進(jìn)行探索性研究。此外，針對(duì)藍(lán)色空間的研究也鮮見(jiàn)報(bào)道，是未來(lái)亟待加強(qiáng)的方向。相比于綠色空間，藍(lán)色空間在城市景觀空間中相對(duì)更依賴于天然的條件，城市居民接觸更多的是綠色空間，然而現(xiàn)有研究證實(shí)，藍(lán)色空間暴露對(duì)于改善人體情緒狀況、緩解抑郁、焦慮和壓力狀況具有極佳的效益。加強(qiáng)藍(lán)色空間暴露的協(xié)同效應(yīng)研究，有助于豐富相關(guān)成果，為應(yīng)用實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。雖然綠藍(lán)色健身改善兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)的研究目前還未取得豐富的成果，基于實(shí)證研究也很難提煉出相關(guān)核心觀點(diǎn)，但針對(duì)綠藍(lán)色健身改善人體精神健康的實(shí)證研究已取得了豐富的成果，因此本文基于當(dāng)前相關(guān)研究進(jìn)行系統(tǒng)歸納，提煉出如下重要的核心觀點(diǎn)。

5.2.1 綠藍(lán)色空間暴露與身體活動(dòng)的效果差異

綠藍(lán)色空間暴露與身體活動(dòng)效果差異的核心觀點(diǎn)的依據(jù)，一方面來(lái)源于Han（2017）針對(duì)認(rèn)知功能的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)直接證據(jù)，另一方面源于針對(duì)人體精神健康狀況的對(duì)照試驗(yàn)研究證據(jù)（Mackay et al.，2010；Rogerson et al.，2016a；Wooller et al.，2018），同時(shí)，近年橫斷面研究也揭示，綠藍(lán)色空間長(zhǎng)期暴露與居民的精神健康狀況（抑郁、焦慮和壓力）的相關(guān)性高于身體活動(dòng)水平（Honold et al.，2016；Thompson et al.，2011；Zijlema et al.，2018）。隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)證據(jù)呈現(xiàn)了短時(shí)或一次性暴露的證據(jù)，而橫斷面研究更能反映長(zhǎng)期暴露狀況。

5.2.2 綠色和藍(lán)色空間的效果差異

綠色和藍(lán)色空間效果差異的核心觀點(diǎn)目前還缺乏兒童青少年認(rèn)知功能指標(biāo)的直接證據(jù)，但近年一些針對(duì)綠藍(lán)色空間暴露、身體活動(dòng)或鍛煉與人體精神健康關(guān)系的研究文獻(xiàn)中，無(wú)論是對(duì)照試驗(yàn)研究還是橫斷面研究均揭示藍(lán)色空間的改善效果更加（de Vries et al.，2016；Foley et al.，2015；Gascon et al.，2015；White et al.，2010），同時(shí)也得到了Meta分析結(jié)果的最終支持（Barton et al.，2010）。甚至視覺(jué)神經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人體大腦視覺(jué)神經(jīng)藍(lán)-黃視野的敏感度優(yōu)于綠-紅視野，藍(lán)色視野對(duì)于人體精神健康的恢復(fù)效果優(yōu)于綠色視野（Mullen，2002）。

5.2.3 綠藍(lán)色健身不同強(qiáng)度的效果差異

綠藍(lán)色健身不同強(qiáng)度效果差異的核心觀點(diǎn)的依據(jù)，一方面來(lái)源于Han（2017）針對(duì)認(rèn)知功能的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)直接證據(jù)，另一方面來(lái)源于目前有關(guān)綠藍(lán)色空間中鍛煉改善人體精神健康狀況的相關(guān)關(guān)系和因果關(guān)系研究（Mackay et al.，2010；Stubbs et al.，2016）。研究揭示，在綠藍(lán)色空間中進(jìn)行中低強(qiáng)度鍛煉比大強(qiáng)度鍛煉更能發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，其原因在于人體大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)由于過(guò)度運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的刺激使人體大腦更多在于應(yīng)對(duì)人體代謝產(chǎn)物的刺激，減弱視覺(jué)神經(jīng)接受綠藍(lán)色空間視野的刺激，進(jìn)而改善精神健康狀況（Mackay et al.，2010；Pretty et al.，2005）。因此，在綠藍(lán)色空間中中低強(qiáng)度鍛煉更能同時(shí)發(fā)揮身體鍛煉和綠藍(lán)色空間暴露的雙向調(diào)節(jié)，增強(qiáng)效益。

5.2.4 重視個(gè)體因素的影響

綠藍(lán)色空間暴露、身體活動(dòng)或鍛煉與兒童青少年認(rèn)知功能關(guān)系的研究中，噪音敏感性、親自然性、親動(dòng)物性，以及樣本日常綠藍(lán)色空間暴露水平和身體活動(dòng)水平等都是需要考慮的個(gè)體因素。Ojala等（2019）在綠藍(lán)色健身對(duì)成年女性精神健康改善的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，在對(duì)樣本噪音敏感性不控制的條件下，郊區(qū)森林公園的改善效果較好，而在對(duì)樣本噪音敏感性控制的條件下，城市綠地公園和郊區(qū)森林公園的改善效果一致，無(wú)顯著性差異。有研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于親自然性高的個(gè)體，自然環(huán)境特征越好的環(huán)境暴露對(duì)精神健康改善效果越好（Gidlow et al.，2016；Mayer et al.，2009），具有親動(dòng)物性的個(gè)體在自然環(huán)境中能夠看見(jiàn)野生動(dòng)物（如鳥(niǎo)、松鼠）對(duì)其改善效果好。也有研究發(fā)現(xiàn)，親動(dòng)物性高的個(gè)體在綠藍(lán)色空間中與寵物互動(dòng)有助于進(jìn)一步改善精神健康效果（Colfer et al.，2006；Townsend et al.，2010）。也有研究指出，樣本人群日常的綠藍(lán)色空間暴露水平和身體活動(dòng)水平可能會(huì)對(duì)精神健康改善形成補(bǔ)償效應(yīng)。如住所及周邊或日常能夠接觸到綠藍(lán)色空間較為充分的樣本可能對(duì)綠藍(lán)色空間暴露的敏感性較低，而日常身體活動(dòng)水平較高的個(gè)體可能會(huì)對(duì)身體活動(dòng)或鍛煉干預(yù)的敏感性較低（Grunewald et al.，2018；Roberts et al.，2016）。針對(duì)個(gè)體因素的研究，有助于基于個(gè)體日常不同鍛煉類型、身體活動(dòng)水平、環(huán)境清潔癖好、噪音敏感性、親自然性偏好、親動(dòng)物性偏好和環(huán)境色彩偏好等個(gè)體因素設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的認(rèn)知功能干預(yù)方案。

6 小結(jié)

綠藍(lán)色空間暴露和身體活動(dòng)或鍛煉有助于改善兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)。在居住區(qū)或校園規(guī)劃設(shè)計(jì)中，增加綠化植被、水體景觀要素的設(shè)計(jì)和建設(shè)，雖然初期投入較大，但對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)表現(xiàn)具有長(zhǎng)期的積極意義。未來(lái)，研究應(yīng)強(qiáng)化綠藍(lán)色空間暴露水平測(cè)量的廣度和深度，細(xì)化不同的綠藍(lán)色空間要素，增強(qiáng)城市規(guī)劃和景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值的建議。相比于單一的鍛煉或綠藍(lán)色空間暴露，綠藍(lán)色健身可能有助于進(jìn)一步提高兒童青少年的認(rèn)知功能改善效果。基于當(dāng)前有限的直接證據(jù)和結(jié)合綠藍(lán)色健身改善人體精神健康的相關(guān)研究，綠藍(lán)色空間暴露可能比身體活動(dòng)對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能改善效果更佳，藍(lán)色空間可能比綠色空間對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能改善效果更佳，綠藍(lán)色健身中低強(qiáng)度可能比高強(qiáng)度的改善效果更佳。