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儿童青少年时期认知功能水平被证明与人一生的行为发展、学业表现、工作业绩、创新能力以及老年时期认知功能衰退密切相关（温煦，2015；殷恒婵等，2014；Gurven et al.，2017；Sisco et al.，2015）。人的神经系统和认知功能在一生中均具有可塑性，儿童青少年是发展最快和可塑性最强的时期（Adler，2017；Khan et al.，2015；Giedd et al.，1999）。认知功能不仅受到先天遗传制约，还受到后天环境的影响，一些纵向追踪研究发现，儿童青少年（部分研究样本为双胞胎样本）家庭、住区和学校环境因素对成年后认知功能水平的影响甚至比遗传因素还要显著（Chawla et al.，2014；Hin，2009；Johnson et al.，2006）。认知功能的改善依赖于人体的生物学基础，如脑结构变化、大脑供氧能力提高和人体血液相关因子改善等（高淑青，2018；全明辉等，2017；Hillman et al.，2008），目前身体锻炼被认为是有效的非药物干预手段（Biddle et al.，2011；Erickson et al.，2015）。近10年，另一种非药物干预手段的研究得到快速发展，即绿蓝色空间暴露（De Keijzer et al.，2016；Taylor et al.，2006）。绿色空间是指由绿色植物营造的空间，包括草坪、灌木、乔木等组成的绿地或公园，也包括绿植或盆景营造的室内空间，具体研究中还关注要素的多元性，如空间色彩、动物、视野开阔性和植被的四季更替（Beyer et al.，2014；Gascon et al.，2015；Reklaitiene et al.，2014）。蓝色空间是指喷泉、水池、湖泊或海洋等滨水景观以及江、河等流动性水体景观，不仅涉及类型、尺寸，还关注水体清洁度和视野开阔性等（Foley et al.，2015；V?lker et al.，2011）。在绿蓝色空间中进行身体活动或锻炼，如步行、跑步、骑行或器械健身，户外公开水域划船、游泳和戏水等，对人体精神健康和认知功能的改善效果将进一步提高（Barton et al.，2012；Rogerson et al.，2016b；Thompson et al.，2011）。因此，“绿蓝色健身”“绿蓝色健身房”等概念逐渐兴起（Barton et al.，2012；Foley et al.，2015）。儿童青少年随着年龄的增长，更倾向于长时间与同伴一起户外活动，家庭环境的影响越来越弱，室外环境的影响程度越来越高（Cairney，2005；Hin，2009）。19世纪心理学家赫伯特·斯宾塞提出了“剩余能量理论”，阐释了儿童青少年玩耍的主要原因是为了消耗“多余精力”，虽然对这一理论持否定的观点很多，但一定程度上导致了校园设计一般都以运动场地和设施为主而忽视了绿蓝色空间要素（White，2004）。并且出于安全考虑，大量采用了空旷活动场地而缺乏植被的设计理念，这些被证明对儿童青少年的认知功能发展不利（Dadvand et al.，2017；Li et al.，2016）。可能由于单一研究认知功能尚不能最大限度地影响教育从业人员和父母的重视，研究者将认知功能延伸到学业表现，证明了儿童青少年应用时间参加身体锻炼并不会而影响学业，反而通过改善认知功能促进了学习效率和增强了学业表现（温煦，2015；Donnelly et al.，2016）；同时绿蓝色空间建设和优化虽然初期投入大，但由于对儿童青少年认知功能和学业表现具有长期效益，有助于推动有关部门的决策制定和应用实践。通过中英文文献数据库检索发现，鲜见国内针对绿蓝色空间暴露、绿蓝色健身影响儿童青少年认知功能和学业表现的研究。因此，本文通过阐述绿蓝色空间暴露改善儿童青少年认知功能的机制，以及具体研究中认知功能和学业表现适宜指标的选取，对实证研究的证据进行归纳并提炼出未来发展的建议，并阐述了近几年部分对照实验研究发现绿蓝色健身改善认知功能比单一的锻炼或绿蓝色空间暴露能产生更好的效益。1 机制阐述1.1 身体活动或锻炼改善儿童青少年认知功能的机制心理学机制认为，身体锻炼有助于促进人体整体健康，机体在认知活动过程中不易疲劳，利于维持长时间注意力集中能力；身体锻炼中通过注意力转移机制促进认知功能（尤其是注意力）恢复，同时提高了自我效能，增强了执行功能（Donnelly et al.，2016；Ploughman，2008）。在生理学层面认为，身体锻炼有助于改善大脑血液供氧能力，提高突触传递效能，同时改善了人体神经乙酰胆碱和多巴胺等神经体递质的合成分泌（Cotman et al.，2007）。在分子生物学层面，胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor 1，IGF-1）和脑源性神经营养因子（brain-de-rived neurotrophic factor，BDNF）是近年受到关注的两个神经生长因子。研究发现，身体锻炼有助于这两个神经生长因子的释放，促进相关基因表达，BDNF是神经细胞存活、分化、大脑可塑性重要基因表达因子，从而改善了认知功能（高淑青，2018；全明辉 等，2017；Cotman et al.，2007）。虽然心理、生理和分子生物学的机制带来了很多身体锻炼改善认知功能的证据，但这些机制的改善并非是认知功能的专属，也可能是整体身体机能改善的反映。同时，这些机制尤其是心理和生理机制的不足在于对捕捉不同身体锻炼类型、强度等参数具体改善何种方面的认知功能，即“选择性促进”现象分析力度不够，因此需要更为先进和有效的认知功能测量手段。脑事件相关电位技术（event-related potential，ERP）、功能磁共振成像技术（functional magnetic resonance imaging，fMRI）和扩散张量成像技术（diffusion tensor imaging，DTI）等的应用为该领域带来了前所未有的发展。ERPs的优点是可以提供关于在刺激编码和响应执行之间发生的过程子集的信息，P3是在被刺激锁定的ERP波形中观察到的一个正向分量，被认为代表了分析感觉信息后记忆的更新（Hillman et al.，2011），该成分的振幅与刺激过程中注意力资源的数量成正比，P3振幅越大，对刺激的注意力越强（Hillman et al.，2011；Polich，2007）。P3潜伏期被认为是刺激分类速度或刺激评估时间的量度，较短的潜伏期意味着更快的认知处理速度（Duncan-Johnson，1981）。基于fMRI的研究发现，儿童青少年身体锻炼有助于增加海马基底节体积，提高白质完整性，前额叶皮质和基底节体积，功能性大脑连接增强。有研究基于DTI发现儿童青少年参加身体锻炼有助于改善钩束完整性，额叶皮层、海马和尾状核等的结构都得到了改善（Hillman et al.，2011；Kamijo et al.，2004，2007）。ERPs、fMRI、DTI等的应用除了从脑结构和功能上为身体锻炼改善认知功能提供了更为详实的研究证据，有助于捕捉不同身体锻炼类型、强度等参数改善认知功能的具体机制，同时借助于这些技术的应用还发现，身体锻炼是少有的能够通过完善脑结构基础改善认知功能的有效手段，即使是在儿童青少年后的中青年和老年时期仍有可观的改善效果（Erickson et al.，2015；Fitzgibbon et al.，2008）。为了更全面地了解身体活动或锻炼影响精神健康、认知功能的潜在机制，本文引用Lubans等（2016）归纳的概念框架（图1）。图1 身体活动或锻炼影响精神健康、认知功能的潜在机制概念框架（Lubans et al.，2016）Figure Framework of Potential Mechanisms for Mental Health and Cognitive Function Influenced by Physical Activity or 绿蓝色空间暴露改善儿童青少年认知功能的机制目前，绿蓝色空间暴露改善儿童青少年认知功能的机制主要集中在环境心理学层面，涉及注意力恢复理论（attention recovery theory，ART）和压力恢复理论（stress re-covery theory，SRT）两种理论。ART是基于James等（1890）提出的理论创建，认为接触绿蓝色空间有助于维持或恢复人认知能力中的注意力，即集中注意力的能力，并提出注意力包括定向注意力（自觉注意力）和不定向注意力（不自觉注意力）。定向或自觉注意需要努力对周围的干扰因素产生的冲动进行抑制而专注于任务，但容易导致精神疲劳或定向注意力疲劳，其特征是难以集中注意力，感觉烦躁，容易分心。ART认为，绿蓝色空间是诱导人体注意力从定向注意（自觉注意）向不定向注意（无意识注意）转变的有效方式，不定向注意（无意识注意）的典型特征就是人体不需要努力对周围干扰因素产生的冲动进行抑制，因此不易疲劳，通过这种注意方式的转换，使得人体精神疲劳得到恢复。从定向注意（自觉注意）疲劳中恢复的4个重要特征：1）离开：指具有从日常事物、生活空间解脱出来进入新的空间，或是通过凝视窗外的新视野；2）魅力：指环境中具有毫不费力吸引人的要素，因此涉及了无意识注意，从而允许神经抑制机制休息；3）程度：是指人体空间体验的深度或范围；4）兼容性：是指环境与一个人的目的或倾向等之间的匹配，绿蓝色空间是符合这4种特征的理想场所（Kaplan，1995；Wells，2000）。SRT是指暴露在绿蓝色空间中有助于缓解人体压力水平，进而有助于人体产生积极性情绪状况和对所处的生存环境具有安全感和幸福感，从而有助于大脑更好的思维、想象和对环境信息的处理加工，同时也有助于维持长时间的注意力集中状态（Bratman et al.，2012；Li et al.，2016）。SRT认为，接触绿蓝色空间有助于长时间的心理应激（压力）水平的维持，从而能够有助于长期降低血压，降低生理应激激素水平（Ulrich et al.，1991）。有研究揭示了绿蓝色空间暴露缓解压力，进而改善了神经内分泌功能、免疫系统功能、思维稳定性的脑电波图像以及从压力感觉中恢复过来的自信心和自我效能（Ma-cLusky et al.，2000；Marketon et al.，2008；Van Den Berg et al.，2011）。上述心理和生理状态的恢复被证明有助于改善人体思维、想象等认知功能，激发创新能力（Elsbach et al.，2006；Plambech et al.，2015）。从内容方面，SRT更适合用于解释短时间绿蓝色空间暴露对认知疲劳的恢复，SRT常用于解释长期暴露对于思维、想象、创新力以及其他认知功能的改善。有研究证实了绿蓝色空间暴露改善认知功能，注意力恢复和压力缓解两个过程是相互独立的过程，即变化是不相关的。Li等（2016）的随机对照试验研究发现，可以看见绿色的窗户对学生从压力和注意力的恢复有显著积极的影响，同时经交互作用分析显示，促进注意力恢复和减少压力之间的过程是独立的。这一结论同时被其他研究所证实，如同一实验中压力得分发生显著变化而注意力得分未变化（Laumann et al.，2003）或两者数据相关性不强（Hartig et al.，2003）。绿蓝色空间暴露改善认知功能是一个涵盖了多路径的复杂过程，为了更全面地了解绿蓝色空间暴露影响认知功能的潜在机制，本文引用D’Alessandro等（2015）归纳的概念框架（图2）。图2 绿蓝色空间暴露改善精神健康、认知功能的多路径框架（D’Alessandro et al.，2015）Figure Framework for Improving Mental Health and Cognitive Function in Green&Blue Space Exposure2 认知功能和学业表现适宜指标的选取2.1 认知功能指标选取适宜的认知功能和学业表现的指标可能的原则包括：1）指标是否能有效代表所要研究的认知功能过程和学业表现内容；2）指标是否与该类型研究（如横断面、纵向追踪、准实验或随机对照试验研究）相匹配，如横断面大样本量研究中神经影像学指标显然可行性较低，短期干预选取标准化考试成绩显然不适宜；3）指标敏感性问题。在认知功能指标中，注意力、记忆力以及更加综合的执行功能是最为常见的3个指标（Anderson，2002；?stby et al.，2011；Ullman et al.，2014）（表 1）。不同研究还根据目的选用一些综合性评估指标，如智力关系到学业表现，也是研究中的常见指标。早期的认知功能指标测量多采用量表进行，如韦氏智力量表、视觉记忆量表和视觉模拟量表（注意力测量量表）等。近年认知功能指标测量呈现出以下特征：1）不断开发出专门的心理测试任务进行相应的认知功能指标测量，如随机生成任务（记忆力）、K-CPT任务（注意力）、数字广度任务（注意力）、侧翼任务（抑制冲动控制）、Go-no-Go任务（抑制冲动控制）和Stern-berg任务（情绪稳定性）、色点位置刷新任务（执行功能中的转化功能）等；2）基于计算机的客观测量增多，如计算机化注意力网络功能测试（attention network test，ANT）和计算机化中枢神经系统神经认知测试（central nervous sys-tem，CNS）；3）如果敏感性条件允许，涵盖认知功能各维度的成套测量工具使用增多，如剑桥神经心理测试(cam-bridge neuropsychological test automatic battery，CANTAB）和认知评估系统（cognitive assessment system，CAS）；4）事件相关电位技术（event-related potential，ERP）和磁共振成像技术（magnetic resonance imaging，MRI）等神经影像学技术的广泛应用，为认知功能的测量带来了前所未有的发展。在测试样本量不多，尤其是在短时认知干预研究中，ERP和MRI是精确、客观和可靠性高的测量方式（Hillman et al.，2011；Polich，2007）。MRI的应用更进一步揭示了大脑发生的结构和功能性变化，为研究带来了最直接和客观准确的依据（Hillman et al. 学业表现指标目前针对学业表现的指标选取主要包括：1）全国或地区间组织的统一标准化考试成绩、小学升中学或中学升大学的考试成绩等；2）学生在校学习期间考试成绩、平均绩点等；3）学习能力测评，如计算能力、阅读能力和作文能力等；4）个人在学业或学术上的发展水平。全国或地区间的统一标准化考试成绩、小升中和中升大的考试成绩常用于全国或地区大样本量研究，尤其是横断面研究（Hin，2009；Hodson et al.，2017；Stea et al.，2014）。考试成绩作为学业表现受到混杂因素干扰较多，并非是认知功能的简单反映，因此研究中采用学习能力如计算、阅读和作文能力等作为学业表现的指标。这些指标与认知功能关系更密切，对身体活动或锻炼以及绿蓝色空间暴露更敏感，指标本身就是认知功能部分维度的表现，因此常作为认知功能研究的附属指标。如有研究针对学龄儿童的跑步耐力测试后发现，样本的阅读能力和数学能力有所提高（Hillman et al.，2008）。部分纵向追踪研究选用个人学历、学术成就等指标来研究儿童青少年时期身体活动或绿蓝色空间暴露对成年后学业表现的影响（Allo-way et al.，2010；Telama et al.，2005）。3 身体活动或锻炼对儿童青少年认知功能和学业表现的影响3.1 核心观点提炼身体活动或锻炼不同的强度、类型改善儿童青少年认知功能具有选择性促进现象，得到了众多研究的证实。选择性促进现象的内容包括了3个方面：1）同一种运动能同时改善认知功能的多种过程（如调度、计划、注意力集中、工作记忆、多任务处理和选择等），但过程效果不一。有Meta分析结果显示，身体活动或锻炼改善认知功能过程中最显著的是执行功能，其次依次是信息加工能力、视觉记忆和认知处理速度（全明辉 等，2014；Col-combe et al.，2003）；2）不同强度、类型的运动改善人体认知功能不同的过程具有选择性，如有氧锻炼的认知功能效益主要体现在执行功能，抗阻训练主要体现在记忆功能，拉伸练习主要体现在注意力改善（全明辉等，2014；Kramer et al.，1999）；3）机制方面，不同强度、类型的运动改善人体相同的认知功能过程路径或机制也不相同，如有氧锻炼改善认知功能的分子生物学基础是脑源性神经营养因子，抗阻训练主要是基于海马中的胰岛素样生长因子 IGF-1（全明辉 等，2014；Cassilhas et al.，2012）。表1 现有文献中认知功能指标归纳Table 1 Summary of Cognitive Function Indicators in the Existing Literature注：由于篇幅限制，表中的参考文献格式删减了“et al.，”。身体活动或锻炼与儿童青少年认知功能研究指标类型纵向追踪（3篇）记忆力纵向追踪（5篇）Crova，2014对照试验（9篇）Monti，2012绿蓝色空间暴露与儿童青少年认知功能研究横断面（6篇）Dadvand，2015；Ward，2016对照试验（4篇）Li，2016；Amicone，2018注意力横断面（13篇）Mokgothu，2010；Chaddock，2011；Raine，2013；Drollette，2016 Buck，2008；Mokgothu，2010；Davis，2011；Khan，2014；Syv?oja，2014 Fisher，2011；Niederer，2011 Taylor，2011；Amoly，2014；Chawla，2014；Dadvand，2015 Wells，2000；Dadvand，2017 Faber，2009；Li，2016；Amicone，2018；Peter，2018执行功能Ward，2016认知处理速度智力Buck，2008；Davis，2011；Pontifex，2012；Scudder，2014；Scudder，2015；Syv?oja，2014 Mokgothu，2010；Wu，2011；Ballester，2015 Chaddock，2012 Reed，2013a Akpinar，2016 Peter，2018 Davis，2007；Davis，2011；Krafft，2014a；Krafft，2014b；Krafft，2014c Cherrie，2019选择任务成套测验冲动抑制Chaddock，2012 Fisher，2011 Chaddock，2012 Chaddock-Heyman，2013；Chang，2013；Hillman，2014 Kamijo，2011 Amicone，2018身体活动或锻炼改善认知功能的选择性促进现象最直接的证据来自于对照试验研究。Budde等（2010）进行了一项一次性运动干预随机对照试验研究，将青少年样本随机分成无运动条件对照组、中等强度运动和高强度运动锻炼条件组，中等强度运动条件下参与者以50%～60%HRmax和高强度运动条件70%～85%HRmax进行跑台速度跑。研究显示，无论是中等强度还是高强度跑步均能改善青少年的工作记忆功能，中等强度运动效果更显著。Davis等（2011）对肥胖儿童（体质量指数超过该年龄段标准85%）进行了为期18周的随机对照试验研究，把肥胖儿童们随机分为3种情况：不运动、中等强度低剂量（20 min/天）和中等强度大剂量（40 min/天），干预前使用CAS评估了整体执行功能并使用Woodcock-Johnson进行数学能力、阅读能力测试，干预后进行同样的测试，研究显示，两个运动组儿童的执行功能表现均显著优于对照组，高剂量显著改善数学能力而对阅读能力没有效果。Kamijo等（2004，2007）EPR的研究发现，有氧运动强度从低到高的变化中，中等强度有氧运动条件下运动后与静息基线相比P3振幅（注意力集中能力）最大，P3潜伏期（认知处理速度）更短，表明中等强度有氧运动对改善注意力集中能力和认知处理速度比低强度和高强度有氧运动效果更好。因此，提出一次或短期的有氧运动的强度可能与认知功能能力的关系呈倒U曲线型，即中等强度运动可以最大程度地改善认知功能的过程，低强度和过高强度对认知功能的改善效果均不佳。其原因可能是低强度有氧锻炼对大脑认知功能的刺激不能有效改善认知功能，过高强度的有氧运动可能因为产生血液乳酸及其他代谢产物反而不利于认知功能的改善。上述3份研究是具有代表性的随机对照试验研究，提示了中等强度运动对认知功能的显著效益。Erickson等（2015）的研究表明，中等强度身体活动量更有利于刺激大脑的可塑性，提高认知功能和改善学业表现。还有研究指出，青少年认知能力与中等强度身体活动相关性较强，学业成绩与总体身体活动量相关性较强（Esteban-Cornejo et al.，2015）。Morales等（2011）在西班牙巴塞罗那地区调查了284名学生（158名男生，126名女生，平均年龄为14.7岁），基于身体活动量表调查样本1周的能量消耗总量，同时获取样本的学业成绩，线性回归分析结果显示，能量消耗总量越高的青少年表现出更好的学业表现。Esteban-Cornejo等（2015）指出，儿童青少年的认知功能与中高强度身体活动的相关性较好，与低强度身体活动相关性较差，但学业表现与日常生活中低强度身体活动量的相关性较好，对于日常身体活动缺乏现象更严重的女性青少年而言，即使日常上下学积极性通勤也有独立于课外体育活动价值。此外，中到大强度有氧运动对执行功能的抑制功能显著提高，小强度的效果体现在刷新功能，小到大强度对转换功能均具有一定积极作用（全明辉等，2014；殷恒婵等，2014）。上述研究是基于对照试验研究得出的结论，而在日常生活中，多数人的身体锻炼是没有规律性且强度不高，因此，在横断面研究和纵向追踪研究方面，Biddle等（2011）发现，高强度身体活动水平与6～10岁的儿童认知功能和学业表现的相关性更强。其原因可能是基于横断面或纵向观察的追踪性研究中，由于多数样本日常身体活动的强度较低，很难能够达到运动医学实验中标准的中等强度和高强度的标准，日常生活中经常参加中等强度锻炼的样本在调查时提供的反馈则是大强度身体活动。除了强度，身体活动或锻炼的类型也是重要的考虑因素。目前基于针对实证研究的系统综述归纳分析发现，有氧运动对认知功能的改善效果比抗阻训练和拉伸练习的效果要好，抗阻训练成对记忆能力功能的改善效果较好（全明辉 等，2014；Kramer et al.，1999）。Chang等（2009a，2009b）发现，中等强度的抗阻运动改善执行功能的效果主要体现在抑制冲动控制方面，对转换功能的效果不显著，在此基础上开展了探讨不同强度抗阻训练对执行功能的改善作用是否像有氧锻炼一样呈现出倒U曲线型的研究，相比低强度和大强度，中等强度的抗阻训练对执行功能的改善效果最佳。有研究揭示，系统的全身拉伸放松训练可能对改善压力，提高注意力集中能力比其他认知功能的效果更佳（Lam et al.，2011；Zou et al.，2018）。上述观点建立的基础并不能忽视身体锻炼对认知功能的不同过程均有不同程度的改善，只是某些过程具有更好的改善效果。目前，有研究开始关注将有氧锻炼与抗阻训练结合的方式，随机对照试验研究显示，将有氧锻炼与抗阻训练结合的方式改善儿童青少年认知功能的效果比单一的有氧或单一的抗阻训练效果更好（Gold-field et al.，2015，2017）。对比锻炼是“个体性”还是“团队性”发现，相较于个体性运动，团队性运动由于在过程中需要与他人交流，对认知功能的某些过程改善效果更加。Di Russo等（2010）的分组对照研究发现，长期从事篮球运动的运动员对执行功能的抑制功能的改善效果优于长期从事游泳运动的运动员和普通人（对照组）。张劲松等（2009）的研究也指出，长期从事乒乓球训练比长期从事游泳训练的儿童的执行功能更好 研究现状述评基于现有研究，身体锻炼改善儿童青少年认知功能存在选择性促进现象，其核心观点的提炼有助于未来应用实践，如学校体育工作的开展，儿童青少年群体性身体活动干预，儿童青少年认知功能的个体化干预方案等。然而，基于现有研究所能够提炼的信息不够细化，需要不断加强实证研究，尤其是随机对照试验研究。在身体活动或身体锻炼改善儿童青少年认知功能和学业表现的研究中，除了强度和类型，持续时间也是一个重要的衡量参数，其重要性体现在3个方面。1）身体活动或锻炼改善认知功能的过程中存在时间阈值效应，包括单次运动干预持续时间能引起认知功能产生变化的阈值时间。Kulinna等（2018）研究了一次性体育舞蹈课对小学生的选择性注意力，208名儿童随机分为干预组和对照组，干预组的儿童接受了体育舞蹈课程，对照组儿童参加传统的体育课程，研究发现，一次性体育舞蹈课有助于改善学龄儿童的选择性注意力。殷恒婵等（2014）采用两种运动干预方案（“武术＋跳绳＋8字跑”和“花样跑步”）对326名小学生进行了为期20周的锻炼干预，研究发现，两种运动方案均能改善小学生的执行功能且随时间增加效果愈发明显，说明很多干预研究持续时间较短，容易遗漏长时间干预后的重要信息（如可能一种方案在初期效果不如另外一种方案）；2）一次性运动干预中认知功能的改善效果存在的延续时间问题，有研究指出，即刻的身体锻炼可以提高锻炼者的感知加工，促进其觉察能力的提高，但提高的认知能力很快又会恢复到锻炼前的水平（Lambourne et al.，2010）；3）长期运动干预中能对认知功能和学业表现改善的时间变化规律，如改善效果出现的敏感期、效果持续时间以及效果出现衰退的时间等。基于文献检索发现，现有研究还未重点考虑时间参数，各种类型的实证研究中难以基于时间参数进行横向对比，因此导致系统综述或Meta分析还无法提炼出核心观点。4 绿蓝色空间暴露对儿童青少年认知功能和学业表现的影响4.1 研究证据综述横断面研究虽然只能得出相关关系证据，但往往因为样本量大，能代表某一地区研究人群整体特征，且因变量和自变量的关系并非像实验研究对混杂因素进行严格控制，较为贴近大众实际，因此研究具有较好的公共政策参考价值（表2）。Dadvand等（2015）针对巴塞罗那地区2 593名7～10岁学龄儿童的住所和学校周围绿色空间暴露水平与其工作记忆的横断面研究发现，学校内（β=9.8，P＜0.05）和学校及周边（β=9.5，P＜0.05）绿色空间暴露水平对其工作记忆能力均具有积极意义，但住所周边（β=0.7，P＞0.05）相关性不显著。在学业表现方面，Hin（2009）针对中国香港地区364名香港本地生源大学生研究发现，拟合成多元回归预测模型后入选的变量显示，相比人均住房面积（β=0.06，P=0.02）与绿蓝色空间（公园）的距离（β=0.53，P=0.03）预测其中学升大学的考试成绩的系数更大，这意味着住所周边地绿色空间质量感知越好的样本呈现出了更好的学业表现。Wu等（2011）测量了905所美国马萨诸塞州小学的英语阅读和数学测试合格率（3月、7月和10月），以学校为中心的250 m、500 m、1 000 m和2 000 m 4个缓冲区，分别进行2个因变量（数学、英语阅读测试合格率）与自变量的12种绿色空间暴露水平（3个月份、4个缓冲区）共24个广义线性混合模型分析（每月8个模型），其中3月的8个模型学校绿色空间暴露水平与学生学业表现显著性正相关（数学成绩和英语阅读成绩各4个），β处于0.19～0.42（均值为0.29），P＜0.01；7月有6个模型呈显著性正相关，β处于0.04～0.09（均值为0.05），1个模型P＜0.05，其他5个模型P＜0.01；10月有6个模型呈显著性负相关，β处于-0.04～-0.17（均值为-0.10），1个模型P＜0.05，其他5个模型P＜0.01。提示3月学校的绿色空间暴露水平与学生学业成绩相关性和显著性最强，7月的相关性有所降低，10月呈负相关。这可能与3月绿色和气温均适宜，7月气温高不适宜户外活动，10月植被绿色减少和气温降低的季节性变化特征有关。表2 其他代表性的绿蓝色空间暴露影响儿童青少年认知功能和学业表现的实证研究文献归纳Table 2 Other Representative Empirical Studies on the Impact of Green&Blue Space Exposure on Children and Adolescents’Cognitive Function and Academic Performance研究类型 研究文献 样本描述 研究设计 统计方法 研究结果 结论横断面 Amoly et al.，2014巴塞罗那地区2 111名7～10岁学龄儿童调查样本每周绿地空间的玩耍次数、平均时间以及采用儿童行为综合评估(strength and difficul-ty questionnaire，SDQ)量表测量样本的情感、注意力和执行力等，同时采用卫星遥感地图分别客观测量住所周边100 m、250 m和500 m的缓冲区内的植被归一化指数(normalized differential vegetation index,NDVI)利用拟泊松混合效应模型（含学校随机效应）分别进行绿地接触指数与SDQ分数估计绿蓝色空间暴露对儿童注意力集中能力发展具有积极意义Taylor et al.，2011美国421名5～18岁的儿童青少年基于家长调查儿童青少年的年龄、性别、过去一周注意力缺陷良好情况、是否有多动症诊断史和过去一周常去玩耍的活动空间类型多元回归分析绿色空间玩耍时间（β=-4.0，P＜0.01）越高，与儿童注意力集中能力障碍越轻，相关性要比绿色空间临近度（β=-1.8，P＞0.05）相关性更强，住所周边的绿色空间（100 m、250 m和500 m 3个缓冲区的β分别为-5.0、-4.5和-4.1，P＜0.01）与儿童注意力集中能力发展的相关性要比学校绿色空间暴露（只计算校园内，β=-2.5，P＞0.05）相关性更强，综合住所100 m和校园绿色空间暴露的暴露水平相关性最高（β=-5.1，P＜0.01）相比于家庭收入（β=0.037，P=0.513）、性别（β=0.007，P=0.905），活动空间背景的绿色程度预测多动症症状严重程度的系数更大和显著性更好（β=0.162，P=0.004），但变量中系数最大的为是否有多动症诊断史（β=0.162，P=0.004）表明常在开阔视野的绿地空间中玩耍的儿童注意力缺陷症状程度更轻续表2Ward et al.，2016新西兰奥克兰地区108名11～14岁学生连续佩戴身体活动加速度计和GPS定位器1周，客观测量样本过去一周的绿色空间游玩时间和身体活动强度，并使用CNSVS测量认知功能经广义线性混合模型绿色空间暴露对青少年认知功能具有积极意义Hodson et al.，2017美国明尼苏达地区222所学校利用卫星遥感图像客观测量了美国明尼苏达地区222所学校范围内的树木（乔木）覆盖比、不渗水地表覆盖比、草地覆盖比、灌木覆盖比和水面覆盖比等地表特征，同时获取所有学校小学三年级学生标准化考试的阅读、数学成绩线性回归模型更高的绿色空间暴露水平有助于促进青少年中高强度身体活动（β=0.951，P＜0.001），绿色空间暴露时间（β=0.661，P＜0.001）和中高强度身体活动时间（β=0.181，P=0.042）对改善青少年认知功能均具有积极意义树木（乔木）覆盖率与阅读得分（β=0.121，P＜0.01）和学校阅读合格率（β=0.268，P＜0.05）之间为积极性正相关，但与数学得分（β=0.051，P＞0.05）和学校数学合格率无显著性相关（β=0.128，P＞0.05），草地覆盖率和水体覆盖率与数学得分（4个β处于 0.01～0.28，P＞0.05）和合格率、阅读得分和合格率（4个β处于0.01～0.09，P＞0.05）的学业表现的关系均不显著纵向追踪Dadvand et al.，2017西班牙萨巴德尔地区的530名儿童和瓦伦西亚地区的448名儿童简单负二项线性回归住所周边绿色空间暴露水平与4岁时注意力集中能力相关关系的显著性较差，只有500 m缓冲区具有显著性（两个地区的β分别为0.024和0.026，P＜0.01）；7岁时，100 m、300 m和500 m 3种缓冲区均具有显著性（两个地区的6个β处于0.019～0.026，P＜0.01）。住所周边树木覆盖率与4岁和7岁时的注意力集中能力均呈显著性正相关，7岁时相关系数有所增大学校周边树木（乔木）覆盖率与学生阅读得分显著性正相关，但与数学成绩相关性不强。草地覆盖率和水体覆盖率与学业成绩相关性也不显著表明随着年龄的增大，儿童青少年对户外绿色空间的依赖水平增强，相比于草坪、灌木等植被，住所周边乔木覆盖对儿童青少年注意力影响程度更高Markev-ych et al.，2019 1 351名慕尼黑地区的儿童和1 078名威塞尔地区的儿童Logistic混合效应模型没有证据表明在德国青少年中住所和学校更优的绿地空间与更好的学业表现相关（多数变量不同等级的OR＜1，且P＞0.05，个别变量等级P＜0.05；但OR＜1）绿色空间暴露与儿童学业表现无显著性相关Cherrie et al.，2019 281名1936年英国爱丁堡Lothian地区的老年人回顾性追踪使用卫星地图客观测量4岁时住所周边的NVDI代表绿色空间暴露水平，测量树木覆盖率（vegeta-tion continuous fields，VCF）代表住所周边高大树木（乔木）的覆盖水平，NVDI和VCF均测试100 m、300 m和500 m 3种缓冲区的值。使用K-CPT（K-CPT?v.5，适用于4、5岁儿童）测试4岁时的注意力集中能力，使用ANT（适用于6岁及以上的儿童青给少年）测试7岁时的注意力集中能力在10岁和15岁时测试德语和数学成绩，同时利用NVDI测试学校和住所周边的绿色空间暴露水平，采用Logistic混合效应模型评估各暴露-结果对之间的纵向相关性，个人和学校作为随机截距和调整潜在的干扰因素（父母受教育程度和家庭收入）样本在1947年（11岁时）接受了智力测试和苏格兰心理调查（SMS1947），在他们 70岁和 76岁时进行第2次和第3次认知功能测试（遵循指示、推理、算术等），依据历史卫星遥感数据库，建立样本儿童4～11岁期间的绿地公园暴露指数，青少年时期（11～18岁）的绿地公园暴露指数。儿童时期绿地公园暴露指数包括住所及周边的绿色环境，住所至小学通勤路径的绿色环境分层次线性回归模型青少年时期绿地公园暴露指数与老年时期认知功能显著性正相关（β=0.98，95%CI：0.36，1.60，P=0.002），儿童时期绿地公园暴露指数与老年时期认知功能显著性正相关（β=0.22，95%CI：0.07，0.51，P=0.09），青少年时期相关系数高于儿童时期儿童青少年时期更好的绿地公园暴露对老年后延缓认知功能衰退具有显著的积极性意义，尤其是青少年时期续表2研究类型 研究文献 样本描述 研究设计 统计方法 研究结果 结论对照试验 Amicone et al.，2018研究一：来自意大利罗马中产阶级城区的公立学校82名小学三年级儿童（39名女生，43名男生）；研究二：该地区另外一所学校36名儿童（18名女生，18名男生）研究一：2×2系列的重复测量协方差分析；研究二：2×2混合模型方差分析研究一：在绿地空间中玩耍对工作记忆（d=0.68，P＜0.001）、注意力（d=0.40，P=0.016）改善的效果显著优于非绿地空间，而抑制冲动无显著差异（d=0.03，P=0.85）；研究二：在绿地空间玩耍放松（z=2.47，P=0.007）的儿童注意力恢复效果显著优于在非绿地空间玩耍（z=0.54，P=0.59）放松的儿童研究一和研究二共同证实校园绿色空间有助于改善学龄儿童认知功能Duncan et al.，2014 14名儿童（7名男生，7名女生，平均年龄10岁）和小学周边的绿色环境，并进行权重分配。青少年时期绿地公园暴露指数包括住所及周边的绿色环境，住所至中学通勤路径的绿色环境和中学周边的绿色环境，并进行权重分配研究一：下课后（间隔1周后同样时间点）分别在校园里的树木和草地组成的绿地空间、水泥和建筑组成的非绿地空间中玩耍30min，下课前和玩耍后对注意力、工作记忆和冲动抑制等认知功能指标进行前测和后测；研究二：随机分配至两种条件（绿地空间和非绿地空间各18人）开展了第2个试验，过程是绿地空间和非绿地空间两组同学分别在课后进行30 min的玩耍放松，下课前和玩耍放松后进行对持续性和选择性注意力的前测和后测；注：由于考虑到研究中两种条件（自然和建成）均是由同一批样本采用相同的测试顺序可能会出现“天花板效应”，即所有的样本同质性刚好一致，所有人对环境暴露的反应一致（虽然概率低，但也可能会对结果造成干扰），因此设计研究一和研究二相呼应泥和建筑组成的非绿地空间中下课后玩爽测试点进行2次15 min的中等强度骑行。第1次边看森林中山地自行车骑行影片边骑车，第2次在没有影片的情况下对着屏幕骑车。分别测试骑车前后即刻及骑车后15 min的情绪状态（包括疲劳、活跃和紧张3个维度）重复测量方差分析绿色空间有助于改善学龄儿童实时情绪Peter et al.，2018奥地利维也纳3所学校的64名16～18岁学生基于交叉试验设计，学生被分别依次安排（每种环境间隔7天及以上）在小型城市公园（面积小，只有几棵树，被周边居民高密度使用，周围是大量的街道和密集居民区）、大型城市公园（大型公园，树木多，面积大）和郊外阔叶森林，测量离开学校前和返回学校认知测试后的注意力分数之差方差分析边看森林影片边骑车的儿童疲劳（Bonferroni post-hoc，P=0.001）和活跃（Bonferroni post-hoc，P=0.001）2个维度的改善效果显著优于无影片骑行儿童，而紧张维度无显著性差异（Bonferroni post-hoc，P＞0.05），情绪3个维度的总分中，边看森林影片边骑车的儿童显著优于无影片骑行儿 童（F=48.6，P=0.000 1，Wilks’Lambda=0.11，效应量Partial Etasquared检测?p2=0.89）小型城市公园、郊外阔叶林和大型城市公园的注意力前测和后测改善差值的均值依次为7.5、5.3和11.5，大型城市公园改善效果最佳，d2-R test结果显示差异显著，P=0.008提示大型城市公园对青少年的认知功能改善的效果，因此推荐在大型的绿色空间里修建学校Wells（2000）报道了一项为期1年的短时纵向追踪研究，选取了17名7～12岁即将搬家的儿童青少年，采用量表测量其搬家前后的注意力缺陷症状程度、住所周边绿色空间暴露感知水平和住所质量水平。拟合回归模型1涵盖了搬家前的住所绿色空间暴露水平和搬家前后绿色空间暴露感知水平差值两个变量，拟合回归模型2涵盖了搬家前住所绿色空间暴露水平和搬家前后住所质量感知水平差值两个变量。拟合回归模型1中搬家前住所绿色空间暴露水平总R2=0.501，β=0.579，P＜0.01；搬家前后住所绿色空间暴露水平差值总R2=0.699，β=29.59，P＜0.01。拟合回归模型2中搬家前住所绿色空间暴露水平总R2=0.501，β=0.579，P＜0.01；搬家前后住所质量感知水平差值总R2=0.536，β=18.66，P＞0.05。研究指出，从住所客厅、卧室的窗户能够看到的绿色空间视野可能比房子质量、高档程度对儿童青少年认知功能更重要。也有纵向追踪研究证明了儿童青少年时期的绿色空间暴露对精神健康的积极意义。Engemann等（2019）使用Cox回归分析发现，儿童时期住所周边更好的绿色空间暴露有助于减少青春期心理健康问题，但是这项研究并没有涉及认知功能指标。Faber等（2009）进行了一项基于交叉设计的单盲对照试验研究，17名7～12岁被专业诊断为多动症的儿童分别在城市公园、市区和住宅区3种环境中引导性步行20 min，每个样本3种环境的顺序随机分配，每次散步前后使用向后数字广度（digit span backward，DSB）法测量样本的注意力分数，3种环境组间重复测量方差分析结果显示，市区和住宅区两种环境无显著差异（注意力分数改善差值均值分别为3.82和3.71，SD为1.07和1.21，P=0.64），在公园散步后的注意力改善效果（差值为4.41，SD为1.18）显著优于市区和住宅区两种环境，与市区相比fisher精确检验d=0.59，P=0.02；与住宅区相比fisher精确检验d=0.71，P=0.007。在效应量方面，Cohen's d检测结果显示，公园相对于市区和住宅区两种环境的效应量分别为0.52和0.77。Li等（2016）将5所学校94名高中学生（53名女生和41名男生）随机分配到无窗（32名）、秃窗（拉着窗帘，30名）和绿窗（有窗可以看见窗外绿色树木，30名）3种教室条件。前测时间点为参与者休息5 min后；从事30 min的课堂学习活动后进行中测；坐在教室里休息10 min后进行后测。3个时间点基于量表测试压力和注意力水平。利用重复测量方差分析发现，相比无窗和不能看见绿色的窗户，可以看见绿色的窗户对学生的压力（F=3.69，P＜0.05，效应量Eta-squared检测?2=0.08）和注意力（F=11.14，P＜0.001，效应量Eta-squared检测?2=0.20）的恢复有显著的、积极的影响，但效应量较小。同时该研究经交互作用分析显示，绿蓝色空间暴露改善注意力功能和减少压力之间的过程是独立的 研究现状述评4.2.1 指标选取建议从现有的实证研究文献归纳可以看出，针对绿蓝色空间暴露与儿童青少年认知功能指标（尤其是注意力）关系的一致性较强，通过研究都可获得两者积极性相关的证据，而针对学业表现的研究证据一致性较差。有研究所指出，学业表现并非认知功能的简单反映，受到混杂因素的干扰较大，如住所周边更好的绿蓝色空间暴露水平往往意味着更好的住所质量和家庭收入，父母往往更有能力帮助子女聘用私教、就读更好的私立学校、频率更高的旅行和接触更多的新鲜事物，进而表现出更好的认知功能和学业表现（Tine，2014；Wu et al.，2011）。因此，建议在实证研究中，在条件允许的情况下可将学业表现指标、认知功能指标和实时情绪状况指标结合使用，有助于在学业表现结果显著性不强时，可以从认知功能指标上进一步分析，当前两者均不支持预期结论时，实时情绪状况有助于研究进一步分析和阐述 绿蓝色空间要素细化现有研究绿蓝色空间的指标过于单一，只涉及了绿色空间暴露水平（包括主观测量的绿色空间感知以及客观测量的NVDI和植被覆盖比等），较少涉及蓝色空间暴露水平，但针对蓝色空间暴露改善人体精神健康的研究已取得了丰富的成果。这可能与绿蓝色空间暴露改善儿童青少年认知功能的起步时间较晚有关。绿蓝色空间暴露与人体精神健康关系的实证研究经过近20年的发展，研究成果已初步形成了体系化，而绿蓝色空间暴露与认知功能关系的实证研究近年才开始深入发展。因此建议绿蓝色空间暴露改善认知功能的实证研究范式可以多借鉴绿蓝色空间暴露改善人体精神健康的研究，在绿蓝色空间要素类型、组成方式、季节性特征等方面不断深入。Taylor等（2011）发现，草地和树木组成开阔视野空间比不开阔视野空间对儿童青少年注意力缺陷综合征的改善效果要更好（图3）。Amicone等（2018）在相同的开阔视野中发现，地表是草地对儿童青少年认知功能的改善效果更加（图4），这些研究为景观设计提供了有价值的参考。对于更具体的绿色空间要素与儿童青少年认知功能关系的研究鲜见报道。Nordh等（2009）拍摄了某城市74处“袖珍公园”的照片（住宅区、建筑旁等小型绿地空间），募集了52名志愿者（平均年龄26岁），每位志愿者对72张照片依次评估，每张照片观看时间15 s后完成主观感知恢复程度利用量表进行测量，完成后间隔2 min后观看下一张照片，利用计算机软件计算每张照片的硬景观（建筑、水泥等）、草地、高度较低的景观地表植被、景观灌木、开花植物、树木、水体景观的面积比和绿地空间整体大小评定。经分层线性回归分析结果显示，预测志愿者观看每张照片的感知恢复程度的预估系数，最大的为绿地空间大小，系数为1.444，其次为水体景观（0.802），其后依次为景观灌木（0.048）、树木（0.027）、高度较低的景观地表植被（0.019）、开花植物（0.015）和草地（0.015）。由此可以看出，在很多建筑间的小型绿色空间，虽然绿地空间尺寸容易受到场地空间的限制，但充分利用水体景观对于人们的精神状况恢复具有积极意义。修剪工整的景观灌木，尤其是设计成适宜的图案，也是增加小型绿地空间改善精神健康和认知功能的适宜方法。图3 开阔视野的绿色空间对儿童青少年认知功能的改善效果对比（Taylor et al.，2011）Figure the Improvement Effect of Green Space on the Cognitive Function of Children and Adolescents注：a为大树和草地组成的不开阔视野的绿色空间；b为草地和树木组成的开阔视野空间。室内绿蓝色空间暴露也引起了研究者的注意，包括了室内窗户透视户外的绿蓝色空间暴露和室内绿植或水景暴露。Wells（2000）指出，从住所客厅、卧室的窗户能够看到的绿色空间视野对儿童青少年认知功能的改善具有积极意义。Li等（2016）开展的随机对照试验研究也指出，教室里的窗户看到绿色植物的视野对儿童青少年上课疲劳后的注意力恢复具有积极意义。虽然鲜见室内窗户透视户外的绿蓝色空间暴露对改善儿童青少年认知功能的实证研究，但改善人体精神健康的研究也取得了不少成果（Honold et al.，2016；Pretty，2004；Stone，2006）。目前未检索到有关室内盆景、绿植以及室内水池等室内绿蓝色空间要素对儿童青少年认知功能改善的实证研究，但有研究发现，室内盆景和绿植对青少年精神健康的改善具有积极意义（Han，2009；Park et al.，2008），或许有助于推动室内盆景和绿植等对青少年认知功能改善的实证研究。图4 草地的绿色空间对儿童青少年认知功能的改善效果对比（Amicone et al.，2018）Figure the Effect of Green Space with without Grassland on the Cognitive Function of Children and Adolescents注：a为开阔视野中地面是草地；b为开阔视野中地面是球 绿蓝色空间测量的广度和深度对绿蓝色空间暴露水平的测量加深广度和深度或更有可能得到认知功能、学业表现之间的积极性关系。广度体现在绿蓝色空间暴露的空间范围不应仅局限在住所和学校，而应扩散范围，单一考虑住所周边和学校的绿蓝色空间，容易忽视临近且日常经常会去玩耍的公共绿地空间或公园对其认知功能的影响。应对广度问题的处理方式包括：1）针对住所和学校周边建立起不同尺寸的缓冲区，研究发现针对青少年群体中等直径距离的缓冲区内的绿蓝色空间暴露水平与认知功能的相关性相比小尺寸的缓冲区内更加显著（Amoly et al.，2014；Browning et al.，2018；Cherrie et al.，2019）；2）构建绿蓝色空间暴露指数，如根据样本人群可能涉及的绿蓝色空间位置进行加权，住所及周边、住所-学校通勤区间、学校及周边、日常可能前往的公共绿地空间等，不同位置根据可能的时间分配比例进行权重赋值，有研究发现，这种构建的暴露指数能够获得与认知功能更显著的相关性（Cherrie et al.，2019）。绿蓝色空间暴露的深度即细化绿蓝色空间的停留时间和具体活动内容。基于GPS结合身体活动加速度计进行客观的空间行为追踪研究发现，在绿蓝色空间中活动的累积时间与儿童青少年认知功能的相关性比临近度更显著（Ward et al.，2016）（图5）。针对绿蓝色空间暴露的深度信息的获取，包括主观回顾和客观追踪。主观回顾包括儿童青少年对过去一段时间中去过的绿蓝色空间位置、停留时间和具体活动的回顾（Faber et al.，2009；Tay-lor et al.，2011），对于年龄较小的儿童，也可采用家长报告的方式进行（Amoly et al.，2014；Taylor et al.，2011）。较为精确的是基于GPS结合身体活动加速度计进行客观的空间行为追踪，虽然目前在绿蓝色空间暴露和认知功能关系研究领域也有报道（Ward et al.，2016），但尚未系统开展。在建成环境与居民身体活动关系研究领域，GPS结合身体活动加速度计的空间行为追踪为该领域带来了重要的发展（Chaix et al.，2013；Oliver et al.，2010），有助于分析在特定空间进行特定活动准确详细的信息，这对研究成果的具体应用具有重要参考价值（Gebel et al.，2005）。图5 将身体活动加速度计和GPS定位器相结合分析绿色空间的暴露时间和身体活动强度（Ward et al.，2016）Figure the Physical Activity Accelerometer and GPS Locator to Analyze the exposure time and physical activity intensity in Green 混杂因素的控制混杂因素的控制是横断面和纵向追踪研究结果可靠性的重要一环。对混杂因素的控制包括了样本筛选法，有研究为尽可能避免遗传因素影响，选取了双胞胎样本进行配对研究（Johnson et al.，2006）。为了排除性别影响也可专门选取单一性别样本（Ojala et al.，2019）。常见的是将混杂因素作为协变量纳入分析模型。在混杂因素中，性别、年龄或年级等个体人口学变量是分析模型中最基本的控制变量（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）、职 业（Amoly et al.，2014；Cherrie et al.，2019；Dadvand et al.，2017；Markevych et al.，2019）、婚姻状况（Amoly et al.，2014）和家庭收入（Akpinar，2016；Enge-mann et al.，2019；Markevych et al.，2019；Taylor et al.，2011）等变量也是常见的社会学变量加以控制。父母受教育程度和职业一定程度上影响着父母对子女的教育方式，进而对认知功能和学业表现产生影响（Spangmose et al.，2017，2019），经济情况较好的家庭往往更有能力帮助子女聘用私教、就读更好的私立学校、频率更高的旅行和接触更多的新鲜事物，有助于表现出更好的认知功能和学业表现（Tine，2014；Wu et al.，2011）。绿蓝色景观的建设需要一定的社会经济水平支撑，有研究也将居住地的社会经济水平作为协变量纳入模型加以控制（Amoly et al.，2014；Dadvand et al.，2015）。不同研究呈现出一定的规律性特征，包括以下几个方面。1）针对以学校为单位的地区水平的研究，每个学校学生不同种族比例、不同母语学生比例是需要重要考虑的方面（Hodson et al.，2017；Wu et al.，2011）。2）相比于横断面研究，纵向追踪研究尤其要关注父母抽烟（被动吸入）、饮酒以及儿童青少年样本自身的抽烟和酒精消费情况（Cherrie et al.，2019；Dadvand et al.，2017）。纵向追踪由于跨度时间长，不良生活方式会对认知功能和学业表现产生影响。3）考虑对因变量敏感性较高的混杂因素，如涉及儿童尤其是学龄前儿童的认知功能、父母的认知功能或智商状况（Dadvand et al.，2017；Johnson et al.，2006）、父母精神健康状况（Engemann et al.，2019）、是否母乳喂养（Amoly et al.，2014）等建议作为协变量加以控制。4）充分考虑补偿效应和环境差异化特征。补偿效应是指如进入新环境的观察性纵向追踪或短时干预研究中，样本之前住所或学校的绿蓝色空间预暴露水平也应是一个重要的混杂因素。环境差异化特征是指绿蓝色空间规模尺寸（Peter et al.，2018）、清洁度（Van Den Berg et al.，2003）、可观察到的游人数量（White et al.，2010）、植被类型组成特征（Nordh et al.，2009）等，对这些变量加以控制往往容易使研究捕捉到深层次信息，同时结合个体因素有助于进一步提高研究结果的可靠性。5）根据研究目的尝试考虑一些个性化特征因素，如噪音敏感性（Ojala et al.，2019）、好奇性心理（White et al.，2010）、亲自然性（Gidlow et al.，2016；Mayer et al.，2009）、亲动物性（Colfer et al.，2006；Townsend et al.，2010）等。5 绿蓝色健身对儿童青少年认知功能和学业表现的影响5.1 研究证据综述针对在绿蓝色空间中进行适宜参数（强度、类型和时间）的身体活动或锻炼干预，是否有助于进一步提高认知功能效果的问题，该领域探讨儿童青少年群体的实证研究鲜见报道。但检索到部分针对年轻成年人，以及针对儿童青少年情绪状况的研究具有一定建设性意见。Rogerson等（2015）募集了12名年轻成年人（平均27.8岁）进行受试者内实验设计，样本在实验室内跑台上进行了3种视频环境下的运动（自然环境、建成环境和对照组），在自然环境中，样本进行热身活动后测试定向注意力（采用数字广度测验）作为前测，之后进行15 min 60%O2max的跑台运动（边跑边欣赏大屏幕上投影的自然中森林、湖水等绿蓝色景观视频），并在过程中的4'30''、9'30''和14'30''进行3次主观疲劳努力程度测试（rating of perceived exertion，RPE），结束后即刻进行第2次定向注意力测试作为后测，测试结束后立即进行85%O2max的力竭强度跑台运动（同样欣赏绿蓝色景观视频）并记录达到力竭退出的时间，在此过程中的第2 min和第4 min进行2次RPE。建成环境暴露组和对照组的测试流程与自然环境组相同，不同之处在于建成环境组欣赏的视频为城市街道建筑视频，而对照组只对着空白屏幕。3组测试间隔至少7天以上，最长时间为21天。重复测量方差分析结果显示，自然环境暴露组不仅定向注意力运动后改善效果显著优于建成环境组（F=6.267，P=0.007，?p2=0.363），且 15 min 60%O2max的跑台过程中整体主观努力程度低（差异性不显著），85%O2max的力竭强度跑台维持时间较长（差异性不显著）。Wooller等（2018）针对50名样本（平均27.2岁）基于受试者间设计，随机分成“休息组”“锻炼组”“锻炼＋欣赏自然环境视频组”“锻炼＋聆听森林中自然环境声音（鸟鸣、虫叫和山泉流水声等）组”以及“锻炼＋欣赏自然环境视频＋聆听自然环境声音组”，各组处于相同的实验室环境，后4组锻炼强度均为40%最大预估功率输出（esti-mated peak power output，EPPO）强度的5 min功率自行车。分别在实验前、功率自行车结束后即刻、结束后5 min和10 min 4次测量样本的整体压力状况和情绪状况。结果显示，运动结束后10 min与结束后5 min未产生进一步的压力状况和情绪状况改善效果。一系列（5×2）双向重复测量方差分析显示，3个自然环境条件组运动后5 min对整体压力状况和情绪状况改善效果显著优于“休息组”，“锻炼组”与“休息组”差异性不显著。在压力状况方面，“锻炼＋聆听森林中自然环境声音组”效应量分析结果为t=3.2，P=0.005，?2=0.54；“锻炼＋欣赏自然环境视频组”为t=5.8，P＜0.001，?2=0.79；“锻炼＋欣赏自然环境视频＋聆听自然环境声音组”为t=4.5，P=0.001，?2=0.69。提示视觉要素似乎重要性强于听觉要素。在情绪状况方面，“锻炼＋聆听森林中自然环境声音组”效应量分析结果为t=4.4，P=0.001，?2=0.68；“锻炼＋欣赏自然环境视频组”为t=5.4，P＜0.001，?2=0.76；“锻炼＋欣赏自然环境视频＋聆听自然环境声音组”为t=2.9，P=0.009，?2=0.49。提示视觉要素似乎重要性强于听觉要素。Mackay等（2010）对澳大利亚堪培拉地区100名户外运动爱好者进行了一项准试验研究，样本各自进行一次不同的户外运动，项目包括公路自行车（14男、8女）、跑山（11男、7女）、户外定向（14男、3女）、乡村跑（9男、7女）、户外水边拳击运动（1男、10女）、山地自行车（6男、3女）、湖中皮划艇（1男、1女）、郊区丛林步行（3男、2女），对现场的绿化质量进行评估，进行户外运动前5 min基于量表测试样本的焦虑状况，户外运动后休息5 min再次测试焦虑状况，采集受试者运动强度自评、运动持续时间等数据，分层线性回归分析显示，在控制年龄性别等协变量的前提下，焦虑状况前测、运动强度、运动持续时间和绿化质量4个自变量预测焦虑状况后测水平的模型中，绿化质量变量的系数（β=-0.22，P=0.02）比运动强度（β=0.00，P=0.97）和持续时间（β=-0.13，P=0.20）大，显著性水平更高。Reed等（2013b）募集了75名英国儿童（11～12岁），每名样本完成两次1.5英里（分别为城市建成环境和乡村自然环境）的限时跑（10～20 min），并在跑前和跑后分别测试自尊得分、RPE和主观愉悦程度，重复测量t-test结果显示，两种环境条件下跑后均能显著改善儿童自尊心且与环境条件不存在交互效应，在乡村然环境中自尊心改善效果更优（t=0.22，P=0.97），主观努力程度（t=1.4，P=0.15）和愉悦性程度（t=0.32，P=0.76）也较好，但差异性均不显著。上述研究通过对照试验研究证实了在绿色空间中进行锻炼，有助于进一步提高精神健康和认知功能的改善效果。Han（2017）根据绿色空间改善认知功能的两个主流理论，即ART和SRT，分析绿色健身对注意力和压力（考虑到指标敏感性，采用“情绪”这一实时精神状态指标反映压力）的改善。该研究募集了116名大学生，平均20.85岁（标准差1.14岁），随机分成4组，分别在两条直线400 m距离的道路（两条道路位于一所大学的校园内，一条道路两边为建筑，另一条两边为茂密的树木和绿化景观，两条道路平行分布）进行步行和慢跑两种身体活动，即两种环境条件×两种活动强度。采用身体活动加速度计对身体活动数据和计算机软件对道路两旁绿化进行量化测量，在进行步行或慢跑前后采用量表进行情绪状况和注意力指标的前测和后测。在绿色空间身体活动影响情绪状况和注意力恢复的方差分析模型中，可视绿化率的方差贡献度为 17%（Pillai’s Trace=0.179，F=2.524，P=0.012，?p2=0.179），身体活动的方差贡献度为 9.2%（Pil-lai’s Trace=0.092，F=2.524，P=0.322，?p2=0.092）。提示在协同效应中可视绿化率比身体活动更加重要。同时还发现，在绿化空间中低强度身体活动（健身走）比中等强度身体活动（慢跑）对改善注意力和缓解压力的效果更好，注意力恢复和压力缓解不存在交互效?研究现状述评绿蓝色健身改善儿童青少年认知功能和学业表现的实证研究文献，尤其是对照试验研究的文献较少，鲜见以中学及以下的儿童青少年群体为研究群体。并且研究未涉及学业表现，这可能与学业表现的指标敏感性不高，研究对选择这一指标较为谨慎有关。学业表现并非认知功能的简单反映，受到混杂因素干扰较多，建议未来可选取阅读能力、计算能力等指标进行探索性研究。此外，针对蓝色空间的研究也鲜见报道，是未来亟待加强的方向。相比于绿色空间，蓝色空间在城市景观空间中相对更依赖于天然的条件，城市居民接触更多的是绿色空间，然而现有研究证实，蓝色空间暴露对于改善人体情绪状况、缓解抑郁、焦虑和压力状况具有极佳的效益。加强蓝色空间暴露的协同效应研究，有助于丰富相关成果，为应用实践奠定基础。虽然绿蓝色健身改善儿童青少年认知功能和学业表现的研究目前还未取得丰富的成果，基于实证研究也很难提炼出相关核心观点，但针对绿蓝色健身改善人体精神健康的实证研究已取得了丰富的成果，因此本文基于当前相关研究进行系统归纳，提炼出如下重要的核心观点 绿蓝色空间暴露与身体活动的效果差异绿蓝色空间暴露与身体活动效果差异的核心观点的依据，一方面来源于Han（2017）针对认知功能的随机对照试验直接证据，另一方面源于针对人体精神健康状况的对照试验研究证据（Mackay et al.，2010；Rogerson et al.，2016a；Wooller et al.，2018），同时，近年横断面研究也揭示，绿蓝色空间长期暴露与居民的精神健康状况（抑郁、焦虑和压力）的相关性高于身体活动水平（Honold et al.，2016；Thompson et al.，2011；Zijlema et al.，2018）。随机对照试验证据呈现了短时或一次性暴露的证据，而横断面研究更能反映长期暴露状况 绿色和蓝色空间的效果差异绿色和蓝色空间效果差异的核心观点目前还缺乏儿童青少年认知功能指标的直接证据，但近年一些针对绿蓝色空间暴露、身体活动或锻炼与人体精神健康关系的研究文献中，无论是对照试验研究还是横断面研究均揭示蓝色空间的改善效果更加（de Vries et al.，2016；Foley et al.，2015；Gascon et al.，2015；White et al.，2010），同时也得到了Meta分析结果的最终支持（Barton et al.，2010）。甚至视觉神经科学研究发现，人体大脑视觉神经蓝-黄视野的敏感度优于绿-红视野，蓝色视野对于人体精神健康的恢复效果优于绿色视野（ 绿蓝色健身不同强度的效果差异绿蓝色健身不同强度效果差异的核心观点的依据，一方面来源于Han（2017）针对认知功能的随机对照试验直接证据，另一方面来源于目前有关绿蓝色空间中锻炼改善人体精神健康状况的相关关系和因果关系研究（Mackay et al.，2010；Stubbs et al.，2016）。研究揭示，在绿蓝色空间中进行中低强度锻炼比大强度锻炼更能发挥协同效应，其原因在于人体大强度运动时由于过度运动负荷的刺激使人体大脑更多在于应对人体代谢产物的刺激，减弱视觉神经接受绿蓝色空间视野的刺激，进而改善精神健康状况（Mackay et al.，2010；Pretty et al.，2005）。因此，在绿蓝色空间中中低强度锻炼更能同时发挥身体锻炼和绿蓝色空间暴露的双向调节，增强效益 重视个体因素的影响绿蓝色空间暴露、身体活动或锻炼与儿童青少年认知功能关系的研究中，噪音敏感性、亲自然性、亲动物性，以及样本日常绿蓝色空间暴露水平和身体活动水平等都是需要考虑的个体因素。Ojala等（2019）在绿蓝色健身对成年女性精神健康改善的随机对照试验研究中发现，在对样本噪音敏感性不控制的条件下，郊区森林公园的改善效果较好，而在对样本噪音敏感性控制的条件下，城市绿地公园和郊区森林公园的改善效果一致，无显著性差异。有研究发现，对于亲自然性高的个体，自然环境特征越好的环境暴露对精神健康改善效果越好（Gidlow et al.，2016；Mayer et al.，2009），具有亲动物性的个体在自然环境中能够看见野生动物（如鸟、松鼠）对其改善效果好。也有研究发现，亲动物性高的个体在绿蓝色空间中与宠物互动有助于进一步改善精神健康效果（Colfer et al.，2006；Townsend et al.，2010）。也有研究指出，样本人群日常的绿蓝色空间暴露水平和身体活动水平可能会对精神健康改善形成补偿效应。如住所及周边或日常能够接触到绿蓝色空间较为充分的样本可能对绿蓝色空间暴露的敏感性较低，而日常身体活动水平较高的个体可能会对身体活动或锻炼干预的敏感性较低（Grunewald et al.，2018；Roberts et al.，2016）。针对个体因素的研究，有助于基于个体日常不同锻炼类型、身体活动水平、环境清洁癖好、噪音敏感性、亲自然性偏好、亲动物性偏好和环境色彩偏好等个体因素设计具有针对性的认知功能干预方案。6 小结绿蓝色空间暴露和身体活动或锻炼有助于改善儿童青少年认知功能和学业表现。在居住区或校园规划设计中，增加绿化植被、水体景观要素的设计和建设，虽然初期投入较大，但对儿童青少年认知功能和学业表现具有长期的积极意义。未来，研究应强化绿蓝色空间暴露水平测量的广度和深度，细化不同的绿蓝色空间要素，增强城市规划和景观设计应用价值的建议。相比于单一的锻炼或绿蓝色空间暴露，绿蓝色健身可能有助于进一步提高儿童青少年的认知功能改善效果。基于当前有限的直接证据和结合绿蓝色健身改善人体精神健康的相关研究，绿蓝色空间暴露可能比身体活动对儿童青少年认知功能改善效果更佳，蓝色空间可能比绿色空间对儿童青少年认知功能改善效果更佳，绿蓝色健身中低强度可能比高强度的改善效果更佳。参考文献：高淑青，2018.身体锻炼认知效益的研究方法：现状，问题及解决策略［J］.中国运动医学杂志，37（4）：358-362.全明辉，陈佩杰，王茹，等，2014.体力活动对认知能力影响及其机制研究进展［J］.体育科学，34（9）：56-65.全明辉，张涵彬，张佳仪，等，2017.体力活动与学龄前儿童认知能力关联关系的中介变量研究［J］.体育科学，37（2）：47-56.温煦，2015.体育锻炼对青少年认知能力和学业表现的影响：研究的历史，现状与未来［J］.体育科学，35（3）：73-82.殷恒婵，陈爱国，马铮，等，2014.两种运动干预方案对小学生执行功能影响的追踪研究［J］.体育科学，34（3）：24-28，75.张劲松，季星，颜崇淮，2009.乒乓球与游泳训练儿童的执行功能比较研究［J］.上海交通大学学报（医学版），29（7）： A， education：Educating for academic success and for a fulfilling life［J］.Papeles Del Psicólogo，38（1）： E，DADVAND P，FORNS J，et al.， and blue spaces and behavioral development in barcelona schoolchildren：The BREATHE project［J］.Environ Health Persp，122（12）： G，PETRUCCELLI I，DE DOMINICIS S，et al.， 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文章来源：《植物学报》 网址: http://www.zwxbzz.cn/qikandaodu/2021/0121/623.html

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