IF 7.9｜累了就去公园晒晒太阳吧~神经影像研究表明15分钟置身大自然即可优化脑功能状态

在现代快节奏的城市生活中，很多人都会有这样的体验：在繁忙的工作或学习之后，去附近的公园走一走、看看树、听听鸟鸣、晒晒太阳，心情会明显放松下来；周末到郊外的湖边或山林里待一会儿，原本烦躁的思绪似乎也变得更加清晰。这种“在自然中喘口气”的感觉，并不是偶然的心理作用，而是我们的身体和大脑对自然环境的一种本能反应。长久以来，科学界也在好奇：自然到底对我们的脑子做了什么，才能带来这种轻松又清醒的变化？

随着环境心理学、神经科学与公共健康领域的交叉融合，越来越多的证据表明，接触自然环境(如公园、森林、海边等)对人类的心理和生理健康具有积极影响。然而，这些益处的神经机制仍然不明确。为了解释自然暴露如何影响认知与情绪，研究者提出了三个主流生态心理学理论。注意恢复理论认为，自然有助于恢复因日常认知任务而疲劳的定向注意力。压力恢复理论指出，自然能快速引发生理和情绪上的恢复，激活与安全、放松相关的通路。亲生命假说则提出，人类天生具有亲近自然和生命系统的倾向，这为自然恢复效应提供了演化基础。尽管这些理论具有影响力，但它们未能阐明自然影响大脑的具体神经机制。因此，本文旨在系统梳理使用神经成像技术(如脑电图、功能性磁共振成像、功能性近红外光谱、结构磁共振成像)研究自然刺激对大脑功能及认知-情绪加工影响的实验研究，填补理论空白，并从神经生物学层面整合现有证据。

研究方法

本文采用范围综述方法，遵循PRISMA-ScR指南和Joanna Briggs Institute框架，包含五个阶段：确定研究问题、识别相关研究、研究筛选、数据提取、结果整合与总结。文献检索在Scopus、PubMed、Web of Science三个数据库中进行，最终纳入108项研究。

图 1 说明研究选择过程的PRISMA流程图

研究结论与讨论

1. 主要神经成像发现

EEG(脑电图)研究发现：自然暴露与以下变化相关：额叶α活动增强(反映放松和内向注意)、β活动减少(提示压力降低、认知负荷减轻)、γ活动增强(尤其在小型绿地中，与情绪参与相关)、晚期正电位减弱(表明更快的情绪恢复)。且真实场景比实验室图像刺激效果更强，蓝绿空间(水域、绿地)恢复效果最快，通常在8至15分钟内出现显著变化。

fMRI(功能性磁共振成像)研究发现：自然场景(尤其是山水)激活楔叶、楔前叶、扣带回等与视觉注意和自我参照加工相关的脑区。自然暴露可降低杏仁核(与压力相关)和膝下前额叶皮层(与反刍思维相关)的活动。自然声音则能增强默认模式网络的功能整合，改善工作记忆。

fNIRS(功能性近红外光谱)研究发现：自然图像暴露(约90秒至3分钟)可降低右侧眶额叶皮层的氧合血红蛋白水平，提示认知负荷下降、放松感增强。真实自然环境(如植物园、公园)同样能降低前额叶活动，并伴随情绪改善。

MRI(结构磁共振成像)研究发现：长期居住于绿地丰富的环境中，与更大的灰质和白质体积、更高的白质完整性(FA升高，MD/RD降低)相关。这些结构特征与更快的处理速度、更高的智力水平、更好的学业表现以及更少的外化行为问题相关。

2. 跨模态整合：神经生物学级联模型

作者提出了一个多层次神经生物学恢复级联模型，包含四个相互关联的层面：

1) 感觉连贯性：自然刺激的低熵、分形结构可减少感知负荷，降低对执行控制系统的需求。

2) 边缘-自主神经调节：表现为杏仁核和岛叶活动下降，副交感神经活动增强，从而实现快速压力恢复。

3) 注意恢复：通过α-θ波同步增强、前额叶需求降低，实现不费力的注意状态。

4) 自我-情感整合：默认模式网络(尤其是内侧前额叶和后扣带回)的功能耦合增强，支持情绪连贯性与意义感。反复激活这一恢复级联，可能逐渐塑造大脑的宏观结构和功能组织，从而将短期实验发现与长期人群观察联系起来。

图2 多层次神经生物学恢复级联模型

3. 调节因素

多项研究显示，自然暴露的神经效应受个体和环境因素调节。自然联结性是一个重要的调节变量：与自然心理联结更强的个体，其神经恢复效应更明显，表现为更大的脑电恢复标记、更强的压力相关脑区活动下降以及更大的主观恢复感。性别差异也较为突出：女性在自然暴露中通常表现出更强的杏仁核活动下降和α-θ变化。暴露时长同样关键：3至10分钟即可产生可测量的神经和自主神经变化，但15分钟以上的暴露效果更持久、更显著。此外，环境真实性显著影响恢复效果：真实自然环境(尤其是多感官、动态的自然环境)比二维图像或虚拟现实模拟产生更强、更持久的恢复效应。

4. 与冥想状态的相似性

有趣的是，自然暴露引发的脑电模式(如α增强、θ增强、晚期正电位减弱、β/γ降低)与冥想状态高度相似。这提示自然环境可能作为一种“自发的神经系统调节器”，在不需主动训练的情况下引导大脑进入类似于正念和放松的状态。这种相似性为整合自然干预与冥想干预提供了新的可能性，也支持自然暴露作为改善心理健康的低门槛策略。

总结

这篇综述系统整合了来自EEG、fMRI、fNIRS和MRI的108项研究，提供了自然暴露对大脑功能、认知与情绪的多模态神经证据。研究表明，自然不仅能在短期内降低压力、恢复注意、调节情绪，还可能通过长期暴露塑造大脑结构与功能，促进心理韧性。自然引发的神经生理模式与冥想状态高度相似，提示自然可能作为“自发的神经系统调节器”。真实的自然环境因其多感官丰富性和不可预测性，效果显著优于人工模拟环境。从理论上看，本文整合了亲生命假说、压力恢复理论和注意恢复理论，为自然的恢复效应提供了涵盖演化、情感和认知维度的综合模型。在实践层面，这些发现为城市规划、建筑设计和公共心理健康政策提供了科学依据，也指明了未来神经科学与环境健康交叉研究的方向。

Citation：Baquedano, C., Olguí, A., Contreras-Huerta, L. S., Rosas, F. E., & Estarellas, M. (2026). Your Brain on Nature: A Scoping Review of the Neuroscience of Nature Exposure. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 106565.

DOI：10.1016/j.neubiorev.2026.106565

通讯作者：Mar Estarellas，加拿大蒙特利尔大学