绿蓝色空间暴露绿蓝色健身对儿童青少年认知功

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。

文章来源：《植物保护学报》 网址: http://www.zwbhxbzz.cn/qikandaodu/2021/0426/634.html