綠藍色空間暴露、綠藍色健身對兒童青少年認知功能和學業表現的影響綜述

何曉龍

兒童青少年時期認知功能水平被證明與人一生的行為發展、學業表現、工作業績、創新能力以及老年時期認知功能衰退密切相關（溫煦，2015；殷恒嬋等，2014；Gurven et al.，2017；Sisco et al.，2015）。人的神經系統和認知功能在一生中均具有可塑性，兒童青少年是發展最快和可塑性最強的時期（Adler，2017；Khan et al.，2015；Giedd et al.，1999）。認知功能不僅受到先天遺傳制約，還受到后天環境的影響，一些縱向追蹤研究發現，兒童青少年（部分研究樣本為雙胞胎樣本）家庭、住區和學校環境因素對成年后認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）。認知功能的改善依賴于人體的生物學基礎，如腦結構變化、大腦供氧能力提高和人體血液相關因子改善等（高淑青，2018；全明輝等，2017；Hillman et al.，2008），目前身體鍛煉被認為是有效的非藥物干預手段（Biddle et al.，2011；Erickson et al.，2015）。近10年，另一種非藥物干預手段的研究得到快速發展，即綠藍色空間暴露（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造的室內空間，具體研究中還關注要素的多元性，如空間色彩、動物、視野開闊性和植被的四季更替（Beyer et al.，2014；Gascon et al.，2015；Reklaitiene et al.，2014）。藍色空間是指噴泉、水池、湖泊或海洋等濱水景觀以及江、河等流動性水體景觀，不僅涉及類型、尺寸，還關注水體清潔度和視野開闊性等（Foley et al.，2015；V?lker et al.，2011）。在綠藍色空間中進行身體活動或鍛煉，如步行、跑步、騎行或器械健身，戶外公開水域劃船、游泳和戲水等，對人體精神健康和認知功能的改善效果將進一步提高（Barton et al.，2012；Rogerson et al.，2016b；Thompson et al.，2011）。因此，“綠藍色健身”“綠藍色健身房”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，更傾向于長時間與同伴一起戶外活動，家庭環境的影響越來越弱，室外環境的影響程度越來越高（Cairney，2005；Hin，2009）。19世紀心理學家赫伯特·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”，雖然對這一理論持否定的觀點很多，但一定程度上導致了校園設計一般都以運動場地和設施為主而忽視了綠藍色空間要素（White，2004）。并且出于安全考慮，大量采用了空曠活動場地而缺乏植被的設計理念，這些被證明對兒童青少年的認知功能發展不利（Dadvand et al.，2017；Li et al.，2016）。可能由于單一研究認知功能尚不能最大限度地影響教育從業人員和父母的重視，研究者將認知功能延伸到學業表現，證明了兒童青少年應用時間參加身體鍛煉并不會而影響學業，反而通過改善認知功能促進了學習效率和增強了學業表現（溫煦，2015；Donnelly et al.，2016）；同時綠藍色空間建設和優化雖然初期投入大，但由于對兒童青少年認知功能和學業表現具有長期效益，有助于推動有關部門的決策制定和應用實踐。

通過中英文文獻數據庫檢索發現，鮮見國內針對綠藍色空間暴露、綠藍色健身影響兒童青少年認知功能和學業表現的研究。因此，本文通過闡述綠藍色空間暴露改善兒童青少年認知功能的機制，以及具體研究中認知功能和學業表現適宜指標的選取，對實證研究的證據進行歸納并提煉出未來發展的建議，并闡述了近幾年部分對照實驗研究發現綠藍色健身改善認知功能比單一的鍛煉或綠藍色空間暴露能產生更好的效益。

1 機制闡述

1.1 身體活動或鍛煉改善兒童青少年認知功能的機制

心理學機制認為，身體鍛煉有助于促進人體整體健康，機體在認知活動過程中不易疲勞，利于維持長時間注意力集中能力；身體鍛煉中通過注意力轉移機制促進認知功能（尤其是注意力）恢復，同時提高了自我效能，增強了執行功能（Donnelly et al.，2016；Ploughman，2008）。在生理學層面認為，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，同時改善了人體神經乙酰膽堿和多巴胺等神經體遞質的合成分泌（Cotman et al.，2007）。在分子生物學層面，胰島素樣生長因子-1（insulin-like growth factor 1，IGF-1）和腦源性神經營養因子（brain-de-rived neurotrophic factor，BDNF）是近年受到關注的兩個神經生長因子。研究發現，身體鍛煉有助于這兩個神經生長因子的釋放，促進相關基因表達，BDNF是神經細胞存活、分化、大腦可塑性重要基因表達因子，從而改善了認知功能（高淑青，2018；全明輝 等，2017；Cotman et al.，2007）。雖然心理、生理和分子生物學的機制帶來了很多身體鍛煉改善認知功能的證據，但這些機制的改善并非是認知功能的專屬，也可能是整體身體機能改善的反映。同時，這些機制尤其是心理和生理機制的不足在于對捕捉不同身體鍛煉類型、強度等參數具體改善何種方面的認知功能，即“選擇性促進”現象分析力度不夠，因此需要更為先進和有效的認知功能測量手段。腦事件相關電位技術（event-related potential，ERP）、功能磁共振成像技術（functional magnetic resonance imaging，fMRI）和擴散張量成像技術（diffusion tensor imaging，DTI）等的應用為該領域帶來了前所未有的發展。

ERPs的優點是可以提供關于在刺激編碼和響應執行之間發生的過程子集的信息，P3是在被刺激鎖定的ERP波形中觀察到的一個正向分量，被認為代表了分析感覺信息后記憶的更新（Hillman et al.，2011），該成分的振幅與刺激過程中注意力資源的數量成正比，P3振幅越大，對刺激的注意力越強（Hillman et al.，2011；Polich，2007）。P3潛伏期被認為是刺激分類速度或刺激評估時間的量度，較短的潛伏期意味著更快的認知處理速度（Duncan-Johnson，1981）。基于fMRI的研究發現，兒童青少年身體鍛煉有助于增加海馬基底節體積，提高白質完整性，前額葉皮質和基底節體積，功能性大腦連接增強。有研究基于DTI發現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構都得到了改善（Hillman et al.，2011；Kamijo et al.，2004，2007）。ERPs、fMRI、DTI等的應用除了從腦結構和功能上為身體鍛煉改善認知功能提供了更為詳實的研究證據，有助于捕捉不同身體鍛煉類型、強度等參數改善認知功能的具體機制，同時借助于這些技術的應用還發現，身體鍛煉是少有的能夠通過完善腦結構基礎改善認知功能的有效手段，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或鍛煉影響精神健康、認知功能的潛在機制，本文引用Lubans等（2016）歸納的概念框架（圖1）。

圖1 身體活動或鍛煉影響精神健康、認知功能的潛在機制概念框架（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 綠藍色空間暴露改善兒童青少年認知功能的機制

目前，綠藍色空間暴露改善兒童青少年認知功能的機制主要集中在環境心理學層面，涉及注意力恢復理論（attention recovery theory，ART）和壓力恢復理論（stress re-covery theory，SRT）兩種理論。ART是基于James等（1890）提出的理論創建，認為接觸綠藍色空間有助于維持或恢復人認知能力中的注意力，即集中注意力的能力，并提出注意力包括定向注意力（自覺注意力）和不定向注意力（不自覺注意力）。定向或自覺注意需要努力對周圍的干擾因素產生的沖動進行抑制而專注于任務，但容易導致精神疲勞或定向注意力疲勞，其特征是難以集中注意力，感覺煩躁，容易分心。ART認為，綠藍色空間是誘導人體注意力從定向注意（自覺注意）向不定向注意（無意識注意）轉變的有效方式，不定向注意（無意識注意）的典型特征就是人體不需要努力對周圍干擾因素產生的沖動進行抑制，因此不易疲勞，通過這種注意方式的轉換，使得人體精神疲勞得到恢復。從定向注意（自覺注意）疲勞中恢復的4個重要特征：1）離開：指具有從日常事物、生活空間解脫出來進入新的空間，或是通過凝視窗外的新視野；2）魅力：指環境中具有毫不費力吸引人的要素，因此涉及了無意識注意，從而允許神經抑制機制休息；3）程度：是指人體空間體驗的深度或范圍；4）兼容性：是指環境與一個人的目的或傾向等之間的匹配，綠藍色空間是符合這4種特征的理想場所（Kaplan，1995；Wells，2000）。SRT是指暴露在綠藍色空間中有助于緩解人體壓力水平，進而有助于人體產生積極性情緒狀況和對所處的生存環境具有安全感和幸福感，從而有助于大腦更好的思維、想象和對環境信息的處理加工，同時也有助于維持長時間的注意力集中狀態（Bratman et al.，2012；Li et al.，2016）。SRT認為，接觸綠藍色空間有助于長時間的心理應激（壓力）水平的維持，從而能夠有助于長期降低血壓，降低生理應激激素水平（Ulrich et al.，1991）。有研究揭示了綠藍色空間暴露緩解壓力，進而改善了神經內分泌功能、免疫系統功能、思維穩定性的腦電波圖像以及從壓力感覺中恢復過來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的恢復被證明有助于改善人體思維、想象等認知功能，激發創新能力（Elsbach et al.，2006；Plambech et al.，2015）。從內容方面，SRT更適合用于解釋短時間綠藍色空間暴露對認知疲勞的恢復，SRT常用于解釋長期暴露對于思維、想象、創新力以及其他認知功能的改善。

有研究證實了綠藍色空間暴露改善認知功能，注意力恢復和壓力緩解兩個過程是相互獨立的過程，即變化是不相關的。Li等（2016）的隨機對照試驗研究發現，可以看見綠色的窗戶對學生從壓力和注意力的恢復有顯著積極的影響，同時經交互作用分析顯示，促進注意力恢復和減少壓力之間的過程是獨立的。這一結論同時被其他研究所證實，如同一實驗中壓力得分發生顯著變化而注意力得分未變化（Laumann et al.，2003）或兩者數據相關性不強（Hartig et al.，2003）。綠藍色空間暴露改善認知功能是一個涵蓋了多路徑的復雜過程，為了更全面地了解綠藍色空間暴露影響認知功能的潛在機制，本文引用D’Alessandro等（2015）歸納的概念框架（圖2）。

圖2 綠藍色空間暴露改善精神健康、認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 認知功能和學業表現適宜指標的選取

2.1 認知功能指標

選取適宜的認知功能和學業表現的指標可能的原則包括：1）指標是否能有效代表所要研究的認知功能過程和學業表現內容；2）指標是否與該類型研究（如橫斷面、縱向追蹤、準實驗或隨機對照試驗研究）相匹配，如橫斷面大樣本量研究中神經影像學指標顯然可行性較低，短期干預選取標準化考試成績顯然不適宜；3）指標敏感性問題。

在認知功能指標中，注意力、記憶力以及更加綜合的執行功能是最為常見的3個指標（Anderson，2002；?stby et al.，2011；Ullman et al.，2014）（表 1）。不同研究還根據目的選用一些綜合性評估指標，如智力關系到學業表現，也是研究中的常見指標。早期的認知功能指標測量多采用量表進行，如韋氏智力量表、視覺記憶量表和視覺模擬量表（注意力測量量表）等。近年認知功能指標測量呈現出以下特征：1）不斷開發出專門的心理測試任務進行相應的認知功能指標測量，如隨機生成任務（記憶力）、K-CPT任務（注意力）、數字廣度任務（注意力）、側翼任務（抑制沖動控制）、Go-no-Go任務（抑制沖動控制）和Stern-berg任務（情緒穩定性）、色點位置刷新任務（執行功能中的轉化功能）等；2）基于計算機的客觀測量增多，如計算機化注意力網絡功能測試（attention network test，ANT）和計算機化中樞神經系統神經認知測試（central nervous sys-tem，CNS）；3）如果敏感性條件允許，涵蓋認知功能各維度的成套測量工具使用增多，如劍橋神經心理測試(cam-bridge neuropsychological test automatic battery，CANTAB）和認知評估系統（cognitive assessment system，CAS）；4）事件相關電位技術（event-related potential，ERP）和磁共振成像技術（magnetic resonance imaging，MRI）等神經影像學技術的廣泛應用，為認知功能的測量帶來了前所未有的發展。在測試樣本量不多，尤其是在短時認知干預研究中，ERP和MRI是精確、客觀和可靠性高的測量方式（Hillman et al.，2011；Polich，2007）。MRI的應用更進一步揭示了大腦發生的結構和功能性變化，為研究帶來了最直接和客觀準確的依據（Hillman et al.，2008）。

2.2 學業表現指標

目前針對學業表現的指標選取主要包括：1）全國或地區間組織的統一標準化考試成績、小學升中學或中學升大學的考試成績等；2）學生在校學習期間考試成績、平均績點等；3）學習能力測評，如計算能力、閱讀能力和作文能力等；4）個人在學業或學術上的發展水平。全國或地區間的統一標準化考試成績、小升中和中升大的考試成績常用于全國或地區大樣本量研究，尤其是橫斷面研究（Hin，2009；Hodson et al.，2017；Stea et al.，2014）。考試成績作為學業表現受到混雜因素干擾較多，并非是認知功能的簡單反映，因此研究中采用學習能力如計算、閱讀和作文能力等作為學業表現的指標。這些指標與認知功能關系更密切，對身體活動或鍛煉以及綠藍色空間暴露更敏感，指標本身就是認知功能部分維度的表現，因此常作為認知功能研究的附屬指標。如有研究針對學齡兒童的跑步耐力測試后發現，樣本的閱讀能力和數學能力有所提高（Hillman et al.，2008）。部分縱向追蹤研究選用個人學歷、學術成就等指標來研究兒童青少年時期身體活動或綠藍色空間暴露對成年后學業表現的影響（Allo-way et al.，2010；Telama et al.，2005）。

3 身體活動或鍛煉對兒童青少年認知功能和學業表現的影響

3.1 核心觀點提煉

身體活動或鍛煉不同的強度、類型改善兒童青少年認知功能具有選擇性促進現象，得到了眾多研究的證實。選擇性促進現象的內容包括了3個方面：1）同一種運動能同時改善認知功能的多種過程（如調度、計劃、注意力集中、工作記憶、多任務處理和選擇等），但過程效果不一。有Meta分析結果顯示，身體活動或鍛煉改善認知功能過程中最顯著的是執行功能，其次依次是信息加工能力、視覺記憶和認知處理速度（全明輝 等，2014；Col-combe et al.，2003）；2）不同強度、類型的運動改善人體認知功能不同的過程具有選擇性，如有氧鍛煉的認知功能效益主要體現在執行功能，抗阻訓練主要體現在記憶功能，拉伸練習主要體現在注意力改善（全明輝等，2014；Kramer et al.，1999）；3）機制方面，不同強度、類型的運動改善人體相同的認知功能過程路徑或機制也不相同，如有氧鍛煉改善認知功能的分子生物學基礎是腦源性神經營養因子，抗阻訓練主要是基于海馬中的胰島素樣生長因子 IGF-1（全明輝 等，2014；Cassilhas et al.，2012）。

表1 現有文獻中認知功能指標歸納Table 1 Summary of Cognitive Function Indicators in the Existing Literature

身體活動或鍛煉改善認知功能的選擇性促進現象最直接的證據來自于對照試驗研究。Budde等（2010）進行了一項一次性運動干預隨機對照試驗研究，將青少年樣本隨機分成無運動條件對照組、中等強度運動和高強度運動鍛煉條件組，中等強度運動條件下參與者以50%～60%HRmax和高強度運動條件70%～85%HRmax進行跑臺速度跑。研究顯示，無論是中等強度還是高強度跑步均能改善青少年的工作記憶功能，中等強度運動效果更顯著。Davis等（2011）對肥胖兒童（體質量指數超過該年齡段標準85%）進行了為期18周的隨機對照試驗研究，把肥胖兒童們隨機分為3種情況：不運動、中等強度低劑量（20 min/天）和中等強度大劑量（40 min/天），干預前使用CAS評估了整體執行功能并使用Woodcock-Johnson進行數學能力、閱讀能力測試，干預后進行同樣的測試，研究顯示，兩個運動組兒童的執行功能表現均顯著優于對照組，高劑量顯著改善數學能力而對閱讀能力沒有效果。Kamijo等（2004，2007）EPR的研究發現，有氧運動強度從低到高的變化中，中等強度有氧運動條件下運動后與靜息基線相比P3振幅（注意力集中能力）最大，P3潛伏期（認知處理速度）更短，表明中等強度有氧運動對改善注意力集中能力和認知處理速度比低強度和高強度有氧運動效果更好。因此，提出一次或短期的有氧運動的強度可能與認知功能能力的關系呈倒U曲線型，即中等強度運動可以最大程度地改善認知功能的過程，低強度和過高強度對認知功能的改善效果均不佳。其原因可能是低強度有氧鍛煉對大腦認知功能的刺激不能有效改善認知功能，過高強度的有氧運動可能因為產生血液乳酸及其他代謝產物反而不利于認知功能的改善。

上述3份研究是具有代表性的隨機對照試驗研究，提示了中等強度運動對認知功能的顯著效益。Erickson等（2015）的研究表明，中等強度身體活動量更有利于刺激大腦的可塑性，提高認知功能和改善學業表現。還有研究指出，青少年認知能力與中等強度身體活動相關性較強，學業成績與總體身體活動量相關性較強（Esteban-Cornejo et al.，2015）。Morales等（2011）在西班牙巴塞羅那地區調查了284名學生（158名男生，126名女生，平均年齡為14.7歲），基于身體活動量表調查樣本1周的能量消耗總量，同時獲取樣本的學業成績，線性回歸分析結果顯示，能量消耗總量越高的青少年表現出更好的學業表現。Esteban-Cornejo等（2015）指出，兒童青少年的認知功能與中高強度身體活動的相關性較好，與低強度身體活動相關性較差，但學業表現與日常生活中低強度身體活動量的相關性較好，對于日常身體活動缺乏現象更嚴重的女性青少年而言，即使日常上下學積極性通勤也有獨立于課外體育活動價值。此外，中到大強度有氧運動對執行功能的抑制功能顯著提高，小強度的效果體現在刷新功能，小到大強度對轉換功能均具有一定積極作用（全明輝等，2014；殷恒嬋等，2014）。上述研究是基于對照試驗研究得出的結論，而在日常生活中，多數人的身體鍛煉是沒有規律性且強度不高，因此，在橫斷面研究和縱向追蹤研究方面，Biddle等（2011）發現，高強度身體活動水平與6～10歲的兒童認知功能和學業表現的相關性更強。其原因可能是基于橫斷面或縱向觀察的追蹤性研究中，由于多數樣本日常身體活動的強度較低，很難能夠達到運動醫學實驗中標準的中等強度和高強度的標準，日常生活中經常參加中等強度鍛煉的樣本在調查時提供的反饋則是大強度身體活動。

除了強度，身體活動或鍛煉的類型也是重要的考慮因素。目前基于針對實證研究的系統綜述歸納分析發現，有氧運動對認知功能的改善效果比抗阻訓練和拉伸練習的效果要好，抗阻訓練成對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）發現，中等強度的抗阻運動改善執行功能的效果主要體現在抑制沖動控制方面，對轉換功能的效果不顯著，在此基礎上開展了探討不同強度抗阻訓練對執行功能的改善作用是否像有氧鍛煉一樣呈現出倒U曲線型的研究，相比低強度和大強度，中等強度的抗阻訓練對執行功能的改善效果最佳。有研究揭示，系統的全身拉伸放松訓練可能對改善壓力，提高注意力集中能力比其他認知功能的效果更佳（Lam et al.，2011；Zou et al.，2018）。上述觀點建立的基礎并不能忽視身體鍛煉對認知功能的不同過程均有不同程度的改善，只是某些過程具有更好的改善效果。目前，有研究開始關注將有氧鍛煉與抗阻訓練結合的方式，隨機對照試驗研究顯示，將有氧鍛煉與抗阻訓練結合的方式改善兒童青少年認知功能的效果比單一的有氧或單一的抗阻訓練效果更好（Gold-field et al.，2015，2017）。對比鍛煉是“個體性”還是“團隊性”發現，相較于個體性運動，團隊性運動由于在過程中需要與他人交流，對認知功能的某些過程改善效果更加。Di Russo等（2010）的分組對照研究發現，長期從事籃球運動的運動員對執行功能的抑制功能的改善效果優于長期從事游泳運動的運動員和普通人（對照組）。張勁松等（2009）的研究也指出，長期從事乒乓球訓練比長期從事游泳訓練的兒童的執行功能更好。

3.2 研究現狀述評

基于現有研究，身體鍛煉改善兒童青少年認知功能存在選擇性促進現象，其核心觀點的提煉有助于未來應用實踐，如學校體育工作的開展，兒童青少年群體性身體活動干預，兒童青少年認知功能的個體化干預方案等。然而，基于現有研究所能夠提煉的信息不夠細化，需要不斷加強實證研究，尤其是隨機對照試驗研究。在身體活動或身體鍛煉改善兒童青少年認知功能和學業表現的研究中，除了強度和類型，持續時間也是一個重要的衡量參數，其重要性體現在3個方面。

1）身體活動或鍛煉改善認知功能的過程中存在時間閾值效應，包括單次運動干預持續時間能引起認知功能產生變化的閾值時間。Kulinna等（2018）研究了一次性體育舞蹈課對小學生的選擇性注意力，208名兒童隨機分為干預組和對照組，干預組的兒童接受了體育舞蹈課程，對照組兒童參加傳統的體育課程，研究發現，一次性體育舞蹈課有助于改善學齡兒童的選擇性注意力。殷恒嬋等（2014）采用兩種運動干預方案（“武術＋跳繩＋8字跑”和“花樣跑步”）對326名小學生進行了為期20周的鍛煉干預，研究發現，兩種運動方案均能改善小學生的執行功能且隨時間增加效果愈發明顯，說明很多干預研究持續時間較短，容易遺漏長時間干預后的重要信息（如可能一種方案在初期效果不如另外一種方案）；2）一次性運動干預中認知功能的改善效果存在的延續時間問題，有研究指出，即刻的身體鍛煉可以提高鍛煉者的感知加工，促進其覺察能力的提高，但提高的認知能力很快又會恢復到鍛煉前的水平（Lambourne et al.，2010）；3）長期運動干預中能對認知功能和學業表現改善的時間變化規律，如改善效果出現的敏感期、效果持續時間以及效果出現衰退的時間等。

基于文獻檢索發現，現有研究還未重點考慮時間參數，各種類型的實證研究中難以基于時間參數進行橫向對比，因此導致系統綜述或Meta分析還無法提煉出核心觀點。

4 綠藍色空間暴露對兒童青少年認知功能和學業表現的影響

4.1 研究證據綜述

橫斷面研究雖然只能得出相關關系證據，但往往因為樣本量大，能代表某一地區研究人群整體特征，且因變量和自變量的關系并非像實驗研究對混雜因素進行嚴格控制，較為貼近大眾實際，因此研究具有較好的公共政策參考價值（表2）。Dadvand等（2015）針對巴塞羅那地區2 593名7～10歲學齡兒童的住所和學校周圍綠色空間暴露水平與其工作記憶的橫斷面研究發現，學校內（β=9.8，P＜0.05）和學校及周邊（β=9.5，P＜0.05）綠色空間暴露水平對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）相關性不顯著。在學業表現方面，Hin（2009）針對中國香港地區364名香港本地生源大學生研究發現，擬合成多元回歸預測模型后入選的變量顯示，相比人均住房面積（β=0.06，P=0.02）與綠藍色空間（公園）的距離（β=0.53，P=0.03）預測其中學升大學的考試成績的系數更大，這意味著住所周邊地綠色空間質量感知越好的樣本呈現出了更好的學業表現。Wu等（2011）測量了905所美國馬薩諸塞州小學的英語閱讀和數學測試合格率（3月、7月和10月），以學校為中心的250 m、500 m、1 000 m和2 000 m 4個緩沖區，分別進行2個因變量（數學、英語閱讀測試合格率）與自變量的12種綠色空間暴露水平（3個月份、4個緩沖區）共24個廣義線性混合模型分析（每月8個模型），其中3月的8個模型學校綠色空間暴露水平與學生學業表現顯著性正相關（數學成績和英語閱讀成績各4個），β處于0.19～0.42（均值為0.29），P＜0.01；7月有6個模型呈顯著性正相關，β處于0.04～0.09（均值為0.05），1個模型P＜0.05，其他5個模型P＜0.01；10月有6個模型呈顯著性負相關，β處于-0.04～-0.17（均值為-0.10），1個模型P＜0.05，其他5個模型P＜0.01。提示3月學校的綠色空間暴露水平與學生學業成績相關性和顯著性最強，7月的相關性有所降低，10月呈負相關。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，10月植被綠色減少和氣溫降低的季節性變化特征有關。

表2 其他代表性的綠藍色空間暴露影響兒童青少年認知功能和學業表現的實證研究文獻歸納Table 2 Other Representative Empirical Studies on the Impact of Green&Blue Space Exposure on Children and Adolescents’Cognitive Function and Academic Performance

續表2

續表2

Wells（2000）報道了一項為期1年的短時縱向追蹤研究，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量感知水平差值兩個變量。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量、高檔程度對兒童青少年認知功能更重要。也有縱向追蹤研究證明了兒童青少年時期的綠色空間暴露對精神健康的積極意義。Engemann等（2019）使用Cox回歸分析發現，兒童時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題，但是這項研究并沒有涉及認知功能指標。

Faber等（2009）進行了一項基于交叉設計的單盲對照試驗研究，17名7～12歲被專業診斷為多動癥的兒童分別在城市公園、市區和住宅區3種環境中引導性步行20 min，每個樣本3種環境的順序隨機分配，每次散步前后使用向后數字廣度（digit span backward，DSB）法測量樣本的注意力分數，3種環境組間重復測量方差分析結果顯示，市區和住宅區兩種環境無顯著差異（注意力分數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）顯著優于市區和住宅區兩種環境，與市區相比fisher精確檢驗d=0.59，P=0.02；與住宅區相比fisher精確檢驗d=0.71，P=0.007。在效應量方面，Cohen's d檢測結果顯示，公園相對于市區和住宅區兩種環境的效應量分別為0.52和0.77。Li等（2016）將5所學校94名高中學生（53名女生和41名男生）隨機分配到無窗（32名）、禿窗（拉著窗簾，30名）和綠窗（有窗可以看見窗外綠色樹木，30名）3種教室條件。前測時間點為參與者休息5 min后；從事30 min的課堂學習活動后進行中測；坐在教室里休息10 min后進行后測。3個時間點基于量表測試壓力和注意力水平。利用重復測量方差分析發現，相比無窗和不能看見綠色的窗戶，可以看見綠色的窗戶對學生的壓力（F=3.69，P＜0.05，效應量Eta-squared檢測?2=0.08）和注意力（F=11.14，P＜0.001，效應量Eta-squared檢測?2=0.20）的恢復有顯著的、積極的影響，但效應量較小。同時該研究經交互作用分析顯示，綠藍色空間暴露改善注意力功能和減少壓力之間的過程是獨立的。

4.2 研究現狀述評

4.2.1 指標選取建議

從現有的實證研究文獻歸納可以看出，針對綠藍色空間暴露與兒童青少年認知功能指標（尤其是注意力）關系的一致性較強，通過研究都可獲得兩者積極性相關的證據，而針對學業表現的研究證據一致性較差。有研究所指出，學業表現并非認知功能的簡單反映，受到混雜因素的干擾較大，如住所周邊更好的綠藍色空間暴露水平往往意味著更好的住所質量和家庭收入，父母往往更有能力幫助子女聘用私教、就讀更好的私立學校、頻率更高的旅行和接觸更多的新鮮事物，進而表現出更好的認知功能和學業表現（Tine，2014；Wu et al.，2011）。因此，建議在實證研究中，在條件允許的情況下可將學業表現指標、認知功能指標和實時情緒狀況指標結合使用，有助于在學業表現結果顯著性不強時，可以從認知功能指標上進一步分析，當前兩者均不支持預期結論時，實時情緒狀況有助于研究進一步分析和闡述。

4.2.2 綠藍色空間要素細化

現有研究綠藍色空間的指標過于單一，只涉及了綠色空間暴露水平（包括主觀測量的綠色空間感知以及客觀測量的NVDI和植被覆蓋比等），較少涉及藍色空間暴露水平，但針對藍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。這可能與綠藍色空間暴露改善兒童青少年認知功能的起步時間較晚有關。綠藍色空間暴露與人體精神健康關系的實證研究經過近20年的發展，研究成果已初步形成了體系化，而綠藍色空間暴露與認知功能關系的實證研究近年才開始深入發展。因此建議綠藍色空間暴露改善認知功能的實證研究范式可以多借鑒綠藍色空間暴露改善人體精神健康的研究，在綠藍色空間要素類型、組成方式、季節性特征等方面不斷深入。Taylor等（2011）發現，草地和樹木組成開闊視野空間比不開闊視野空間對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）在相同的開闊視野中發現，地表是草地對兒童青少年認知功能的改善效果更加（圖4），這些研究為景觀設計提供了有價值的參考。對于更具體的綠色空間要素與兒童青少年認知功能關系的研究鮮見報道。Nordh等（2009）拍攝了某城市74處“袖珍公園”的照片（住宅區、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72張照片依次評估，每張照片觀看時間15 s后完成主觀感知恢復程度利用量表進行測量，完成后間隔2 min后觀看下一張照片，利用計算機軟件計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、開花植物、樹木、水體景觀的面積比和綠地空間整體大小評定。經分層線性回歸分析結果顯示，預測志愿者觀看每張照片的感知恢復程度的預估系數，最大的為綠地空間大小，系數為1.444，其次為水體景觀（0.802），其后依次為景觀灌木（0.048）、樹木（0.027）、高度較低的景觀地表植被（0.019）、開花植物（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地空間的限制，但充分利用水體景觀對于人們的精神狀況恢復具有積極意義。修剪工整的景觀灌木，尤其是設計成適宜的圖案，也是增加小型綠地空間改善精神健康和認知功能的適宜方法。

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

室內綠藍色空間暴露也引起了研究者的注意，包括了室內窗戶透視戶外的綠藍色空間暴露和室內綠植或水景暴露。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兒童青少年認知功能的改善具有積極意義。Li等（2016）開展的隨機對照試驗研究也指出，教室里的窗戶看到綠色植物的視野對兒童青少年上課疲勞后的注意力恢復具有積極意義。雖然鮮見室內窗戶透視戶外的綠藍色空間暴露對改善兒童青少年認知功能的實證研究，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）。目前未檢索到有關室內盆景、綠植以及室內水池等室內綠藍色空間要素對兒童青少年認知功能改善的實證研究，但有研究發現，室內盆景和綠植對青少年精神健康的改善具有積極意義（Han，2009；Park et al.，2008），或許有助于推動室內盆景和綠植等對青少年認知功能改善的實證研究。

圖4 草地的綠色空間對兒童青少年認知功能的改善效果對比（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 綠藍色空間測量的廣度和深度

對綠藍色空間暴露水平的測量加深廣度和深度或更有可能得到認知功能、學業表現之間的積極性關系。廣度體現在綠藍色空間暴露的空間范圍不應僅局限在住所和學校，而應擴散范圍，單一考慮住所周邊和學校的綠藍色空間，容易忽視臨近且日常經常會去玩耍的公共綠地空間或公園對其認知功能的影響。應對廣度問題的處理方式包括：1）針對住所和學校周邊建立起不同尺寸的緩沖區，研究發現針對青少年群體中等直徑距離的緩沖區內的綠藍色空間暴露水平與認知功能的相關性相比小尺寸的緩沖區內更加顯著（Amoly et al.，2014；Browning et al.，2018；Cherrie et al.，2019）；2）構建綠藍色空間暴露指數，如根據樣本人群可能涉及的綠藍色空間位置進行加權，住所及周邊、住所-學校通勤區間、學校及周邊、日常可能前往的公共綠地空間等，不同位置根據可能的時間分配比例進行權重賦值，有研究發現，這種構建的暴露指數能夠獲得與認知功能更顯著的相關性（Cherrie et al.，2019）。

綠藍色空間暴露的深度即細化綠藍色空間的停留時間和具體活動內容。基于GPS結合身體活動加速度計進行客觀的空間行為追蹤研究發現，在綠藍色空間中活動的累積時間與兒童青少年認知功能的相關性比臨近度更顯著（Ward et al.，2016）（圖5）。針對綠藍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過去一段時間中去過的綠藍色空間位置、停留時間和具體活動的回顧（Faber et al.，2009；Tay-lor et al.，2011），對于年齡較小的兒童，也可采用家長報告的方式進行（Amoly et al.，2014；Taylor et al.，2011）。較為精確的是基于GPS結合身體活動加速度計進行客觀的空間行為追蹤，雖然目前在綠藍色空間暴露和認知功能關系研究領域也有報道（Ward et al.，2016），但尚未系統開展。在建成環境與居民身體活動關系研究領域，GPS結合身體活動加速度計的空間行為追蹤為該領域帶來了重要的發展（Chaix et al.，2013；Oliver et al.，2010），有助于分析在特定空間進行特定活動準確詳細的信息，這對研究成果的具體應用具有重要參考價值（Gebel et al.，2005）。

圖5 將身體活動加速度計和GPS定位器相結合分析綠色空間的暴露時間和身體活動強度（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果可靠性的重要一環。對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行配對研究（Johnson et al.，2006）。為了排除性別影響也可專門選取單一性別樣本（Ojala et al.，2019）。常見的是將混雜因素作為協變量納入分析模型。在混雜因素中，性別、年齡或年級等個體人口學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（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）等變量也是常見的社會學變量加以控制。父母受教育程度和職業一定程度上影響著父母對子女的教育方式，進而對認知功能和學業表現產生影響（Spangmose et al.，2017，2019），經濟情況較好的家庭往往更有能力幫助子女聘用私教、就讀更好的私立學校、頻率更高的旅行和接觸更多的新鮮事物，有助于表現出更好的認知功能和學業表現（Tine，2014；Wu et al.，2011）。綠藍色景觀的建設需要一定的社會經濟水平支撐，有研究也將居住地的社會經濟水平作為協變量納入模型加以控制（Amoly et al.，2014；Dadvand et al.，2015）。

不同研究呈現出一定的規律性特征，包括以下幾個方面。

1）針對以學校為單位的地區水平的研究，每個學校學生不同種族比例、不同母語學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注父母抽煙（被動吸入）、飲酒以及兒童青少年樣本自身的抽煙和酒精消費情況（Cherrie et al.，2019；Dadvand et al.，2017）。縱向追蹤由于跨度時間長，不良生活方式會對認知功能和學業表現產生影響。

3）考慮對因變量敏感性較高的混雜因素，如涉及兒童尤其是學齡前兒童的認知功能、父母的認知功能或智商狀況（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（Amoly et al.，2014）等建議作為協變量加以控制。

4）充分考慮補償效應和環境差異化特征。補償效應是指如進入新環境的觀察性縱向追蹤或短時干預研究中，樣本之前住所或學校的綠藍色空間預暴露水平也應是一個重要的混雜因素。環境差異化特征是指綠藍色空間規模尺寸（Peter et al.，2018）、清潔度（Van Den Berg et al.，2003）、可觀察到的游人數量（White et al.，2010）、植被類型組成特征（Nordh et al.，2009）等，對這些變量加以控制往往容易使研究捕捉到深層次信息，同時結合個體因素有助于進一步提高研究結果的可靠性。

5）根據研究目的嘗試考慮一些個性化特征因素，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）、親動物性（Colfer et al.，2006；Townsend et al.，2010）等。

5 綠藍色健身對兒童青少年認知功能和學業表現的影響

5.1 研究證據綜述

針對在綠藍色空間中進行適宜參數（強度、類型和時間）的身體活動或鍛煉干預，是否有助于進一步提高認知功能效果的問題，該領域探討兒童青少年群體的實證研究鮮見報道。但檢索到部分針對年輕成年人，以及針對兒童青少年情緒狀況的研究具有一定建設性意見。

Rogerson等（2015）募集了12名年輕成年人（平均27.8歲）進行受試者內實驗設計，樣本在實驗室內跑臺上進行了3種視頻環境下的運動（自然環境、建成環境和對照組），在自然環境中，樣本進行熱身活動后測試定向注意力（采用數字廣度測驗）作為前測，之后進行15 min 60%O2max的跑臺運動（邊跑邊欣賞大屏幕上投影的自然中森林、湖水等綠藍色景觀視頻），并在過程中的4'30''、9'30''和14'30''進行3次主觀疲勞努力程度測試（rating of perceived exertion，RPE），結束后即刻進行第2次定向注意力測試作為后測，測試結束后立即進行85%O2max的力竭強度跑臺運動（同樣欣賞綠藍色景觀視頻）并記錄達到力竭退出的時間，在此過程中的第2 min和第4 min進行2次RPE。建成環境暴露組和對照組的測試流程與自然環境組相同，不同之處在于建成環境組欣賞的視頻為城市街道建筑視頻，而對照組只對著空白屏幕。3組測試間隔至少7天以上，最長時間為21天。重復測量方差分析結果顯示，自然環境暴露組不僅定向注意力運動后改善效果顯著優于建成環境組（F=6.267，P=0.007，?p2=0.363），且 15 min 60%O2max的跑臺過程中整體主觀努力程度低（差異性不顯著），85%O2max的力竭強度跑臺維持時間較長（差異性不顯著）。Wooller等（2018）針對50名樣本（平均27.2歲）基于受試者間設計，隨機分成“休息組”“鍛煉組”“鍛煉＋欣賞自然環境視頻組”“鍛煉＋聆聽森林中自然環境聲音（鳥鳴、蟲叫和山泉流水聲等）組”以及“鍛煉＋欣賞自然環境視頻＋聆聽自然環境聲音組”，各組處于相同的實驗室環境，后4組鍛煉強度均為40%最大預估功率輸出（esti-mated peak power output，EPPO）強度的5 min功率自行車。分別在實驗前、功率自行車結束后即刻、結束后5 min和10 min 4次測量樣本的整體壓力狀況和情緒狀況。結果顯示，運動結束后10 min與結束后5 min未產生進一步的壓力狀況和情緒狀況改善效果。一系列（5×2）雙向重復測量方差分析顯示，3個自然環境條件組運動后5 min對整體壓力狀況和情緒狀況改善效果顯著優于“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＋聆聽森林中自然環境聲音組”效應量分析結果為t=3.2，P=0.005，?2=0.54；“鍛煉＋欣賞自然環境視頻組”為t=5.8，P＜0.001，?2=0.79；“鍛煉＋欣賞自然環境視頻＋聆聽自然環境聲音組”為t=4.5，P=0.001，?2=0.69。提示視覺要素似乎重要性強于聽覺要素。在情緒狀況方面，“鍛煉＋聆聽森林中自然環境聲音組”效應量分析結果為t=4.4，P=0.001，?2=0.68；“鍛煉＋欣賞自然環境視頻組”為t=5.4，P＜0.001，?2=0.76；“鍛煉＋欣賞自然環境視頻＋聆聽自然環境聲音組”為t=2.9，P=0.009，?2=0.49。提示視覺要素似乎重要性強于聽覺要素。

Mackay等（2010）對澳大利亞堪培拉地區100名戶外運動愛好者進行了一項準試驗研究，樣本各自進行一次不同的戶外運動，項目包括公路自行車（14男、8女）、跑山（11男、7女）、戶外定向（14男、3女）、鄉村跑（9男、7女）、戶外水邊拳擊運動（1男、10女）、山地自行車（6男、3女）、湖中皮劃艇（1男、1女）、郊區叢林步行（3男、2女），對現場的綠化質量進行評估，進行戶外運動前5 min基于量表測試樣本的焦慮狀況，戶外運動后休息5 min再次測試焦慮狀況，采集受試者運動強度自評、運動持續時間等數據，分層線性回歸分析顯示，在控制年齡性別等協變量的前提下，焦慮狀況前測、運動強度、運動持續時間和綠化質量4個自變量預測焦慮狀況后測水平的模型中，綠化質量變量的系數（β=-0.22，P=0.02）比運動強度（β=0.00，P=0.97）和持續時間（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（分別為城市建成環境和鄉村自然環境）的限時跑（10～20 min），并在跑前和跑后分別測試自尊得分、RPE和主觀愉悅程度，重復測量t-test結果顯示，兩種環境條件下跑后均能顯著改善兒童自尊心且與環境條件不存在交互效應，在鄉村然環境中自尊心改善效果更優（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。

上述研究通過對照試驗研究證實了在綠色空間中進行鍛煉，有助于進一步提高精神健康和認知功能的改善效果。Han（2017）根據綠色空間改善認知功能的兩個主流理論，即ART和SRT，分析綠色健身對注意力和壓力（考慮到指標敏感性，采用“情緒”這一實時精神狀態指標反映壓力）的改善。該研究募集了116名大學生，平均20.85歲（標準差1.14歲），隨機分成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的校園內，一條道路兩邊為建筑，另一條兩邊為茂密的樹木和綠化景觀，兩條道路平行分布）進行步行和慢跑兩種身體活動，即兩種環境條件×兩種活動強度。采用身體活動加速度計對身體活動數據和計算機軟件對道路兩旁綠化進行量化測量，在進行步行或慢跑前后采用量表進行情緒狀況和注意力指標的前測和后測。在綠色空間身體活動影響情緒狀況和注意力恢復的方差分析模型中，可視綠化率的方差貢獻度為 17%（Pillai’s Trace=0.179，F=2.524，P=0.012，?p2=0.179），身體活動的方差貢獻度為 9.2%（Pil-lai’s Trace=0.092，F=2.524，P=0.322，?p2=0.092）。提示在協同效應中可視綠化率比身體活動更加重要。同時還發現，在綠化空間中低強度身體活動（健身走）比中等強度身體活動（慢跑）對改善注意力和緩解壓力的效果更好，注意力恢復和壓力緩解不存在交互效應。

5.2 研究現狀述評

綠藍色健身改善兒童青少年認知功能和學業表現的實證研究文獻，尤其是對照試驗研究的文獻較少，鮮見以中學及以下的兒童青少年群體為研究群體。并且研究未涉及學業表現，這可能與學業表現的指標敏感性不高，研究對選擇這一指標較為謹慎有關。學業表現并非認知功能的簡單反映，受到混雜因素干擾較多，建議未來可選取閱讀能力、計算能力等指標進行探索性研究。此外，針對藍色空間的研究也鮮見報道，是未來亟待加強的方向。相比于綠色空間，藍色空間在城市景觀空間中相對更依賴于天然的條件，城市居民接觸更多的是綠色空間，然而現有研究證實，藍色空間暴露對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。加強藍色空間暴露的協同效應研究，有助于豐富相關成果，為應用實踐奠定基礎。雖然綠藍色健身改善兒童青少年認知功能和學業表現的研究目前還未取得豐富的成果，基于實證研究也很難提煉出相關核心觀點，但針對綠藍色健身改善人體精神健康的實證研究已取得了豐富的成果，因此本文基于當前相關研究進行系統歸納，提煉出如下重要的核心觀點。

5.2.1 綠藍色空間暴露與身體活動的效果差異

綠藍色空間暴露與身體活動效果差異的核心觀點的依據，一方面來源于Han（2017）針對認知功能的隨機對照試驗直接證據，另一方面源于針對人體精神健康狀況的對照試驗研究證據（Mackay et al.，2010；Rogerson et al.，2016a；Wooller et al.，2018），同時，近年橫斷面研究也揭示，綠藍色空間長期暴露與居民的精神健康狀況（抑郁、焦慮和壓力）的相關性高于身體活動水平（Honold et al.，2016；Thompson et al.，2011；Zijlema et al.，2018）。隨機對照試驗證據呈現了短時或一次性暴露的證據，而橫斷面研究更能反映長期暴露狀況。

5.2.2 綠色和藍色空間的效果差異

綠色和藍色空間效果差異的核心觀點目前還缺乏兒童青少年認知功能指標的直接證據，但近年一些針對綠藍色空間暴露、身體活動或鍛煉與人體精神健康關系的研究文獻中，無論是對照試驗研究還是橫斷面研究均揭示藍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），同時也得到了Meta分析結果的最終支持（Barton et al.，2010）。甚至視覺神經科學研究發現，人體大腦視覺神經藍-黃視野的敏感度優于綠-紅視野，藍色視野對于人體精神健康的恢復效果優于綠色視野（Mullen，2002）。

5.2.3 綠藍色健身不同強度的效果差異

綠藍色健身不同強度效果差異的核心觀點的依據，一方面來源于Han（2017）針對認知功能的隨機對照試驗直接證據，另一方面來源于目前有關綠藍色空間中鍛煉改善人體精神健康狀況的相關關系和因果關系研究（Mackay et al.，2010；Stubbs et al.，2016）。研究揭示，在綠藍色空間中進行中低強度鍛煉比大強度鍛煉更能發揮協同效應，其原因在于人體大強度運動時由于過度運動負荷的刺激使人體大腦更多在于應對人體代謝產物的刺激，減弱視覺神經接受綠藍色空間視野的刺激，進而改善精神健康狀況（Mackay et al.，2010；Pretty et al.，2005）。因此，在綠藍色空間中中低強度鍛煉更能同時發揮身體鍛煉和綠藍色空間暴露的雙向調節，增強效益。

5.2.4 重視個體因素的影響

綠藍色空間暴露、身體活動或鍛煉與兒童青少年認知功能關系的研究中，噪音敏感性、親自然性、親動物性，以及樣本日常綠藍色空間暴露水平和身體活動水平等都是需要考慮的個體因素。Ojala等（2019）在綠藍色健身對成年女性精神健康改善的隨機對照試驗研究中發現，在對樣本噪音敏感性不控制的條件下，郊區森林公園的改善效果較好，而在對樣本噪音敏感性控制的條件下，城市綠地公園和郊區森林公園的改善效果一致，無顯著性差異。有研究發現，對于親自然性高的個體，自然環境特征越好的環境暴露對精神健康改善效果越好（Gidlow et al.，2016；Mayer et al.，2009），具有親動物性的個體在自然環境中能夠看見野生動物（如鳥、松鼠）對其改善效果好。也有研究發現，親動物性高的個體在綠藍色空間中與寵物互動有助于進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色空間暴露水平和身體活動水平可能會對精神健康改善形成補償效應。如住所及周邊或日常能夠接觸到綠藍色空間較為充分的樣本可能對綠藍色空間暴露的敏感性較低，而日常身體活動水平較高的個體可能會對身體活動或鍛煉干預的敏感性較低（Grunewald et al.，2018；Roberts et al.，2016）。針對個體因素的研究，有助于基于個體日常不同鍛煉類型、身體活動水平、環境清潔癖好、噪音敏感性、親自然性偏好、親動物性偏好和環境色彩偏好等個體因素設計具有針對性的認知功能干預方案。

6 小結

綠藍色空間暴露和身體活動或鍛煉有助于改善兒童青少年認知功能和學業表現。在居住區或校園規劃設計中，增加綠化植被、水體景觀要素的設計和建設，雖然初期投入較大，但對兒童青少年認知功能和學業表現具有長期的積極意義。未來，研究應強化綠藍色空間暴露水平測量的廣度和深度，細化不同的綠藍色空間要素，增強城市規劃和景觀設計應用價值的建議。相比于單一的鍛煉或綠藍色空間暴露，綠藍色健身可能有助于進一步提高兒童青少年的認知功能改善效果。基于當前有限的直接證據和結合綠藍色健身改善人體精神健康的相關研究，綠藍色空間暴露可能比身體活動對兒童青少年認知功能改善效果更佳，藍色空間可能比綠色空間對兒童青少年認知功能改善效果更佳，綠藍色健身中低強度可能比高強度的改善效果更佳。