犹他大学心理学研究人员的新研究帮助证明了150多年前美国作家约翰·缪尔和亨利·大卫·梭罗试图教导的东西:花时间在大自然中对心灵和灵魂都有好处。

Amy McDonnell和David Strayer表明，它对你的大脑也有好处。他们的最新研究是在该大学的红丘花园进行的，使用脑电图(EEG)来记录大脑中的电活动，并将小圆盘附着在头皮上，以测量参与者的注意力能力。

周二发表在世界上被引用次数最多的科学期刊《科学报告》(Scientific Reports)上的一项研究得出结论:“在大自然中散步能增强大脑的某些执行控制过程，远远超过运动带来的好处。”这篇论文为越来越多关于自然环境如何影响人的身心健康的科学文献做出了贡献。犹他大学最近成立了一个新的研究小组，名为“犹他州自然与人类健康”，专门研究这些问题，并为弥合人与自然的鸿沟提出解决方案。

许多研究人员怀疑，对大自然的原始需求已经融入了人类的DNA中，而越来越少地接触大自然正使我们的健康处于危险之中。

心理学教授Strayer说:“有一种叫做‘亲生命’的观点，它基本上是说，我们数十万年的进化使我们与自然生物有了更多的联系或热爱。我们的现代城市环境已经变成了密集的城市丛林，充斥着手机、汽车、电脑和交通，与那种恢复性的环境恰恰相反。”

Strayer过去对多任务处理和分心驾驶与手机使用有关的研究引起了全国的关注。在过去的十年里，他的实验室一直专注于研究自然如何影响认知。这项新研究是麦克唐纳在斯特雷耶应用认知实验室读研究生时的论文的一部分。她已经完成了博士学位，并作为犹他大学的博士后继续进行注意力研究。

这项研究于2022年4月至10月进行，分析了92名参与者在进行40分钟步行之前和之后的脑电图数据。一半的人走过大学东边山麓的红丘植物园，一半的人走过附近满是沥青的医学院。

McDonnell说:“我们首先让参与者做一项非常消耗认知能力的任务，他们从1000开始，每隔7倒数，这真的很难。无论你的心算有多好，10分钟后都会让你精疲力竭。在那之后，我们给他们一个注意力任务。”

这个想法是为了在完成标准化的“注意力网络任务”和散步之前耗尽参与者的注意力储备，他们在散步的过程中不带电子设备，也不和任何人说话。他们被随机选择，要么沿着红丘溪穿过植物园中建筑最少的部分，要么穿过邻近的U医学院和停车场。两条路线都走了两英里，海拔上升幅度相似。

McDonnell说:“在大自然中散步的参与者在执行任务时的注意力有所提高，而在城市里散步的人则没有，所以我们知道这是你所处环境的独特之处。我们知道锻炼也有利于管理者的注意力，所以我们想确保两组人都有相当的运动量。”

这项研究与现有的许多关于人与自然关系的研究不同之处在于，它依赖于脑电图数据，而不是调查和自我报告，后者确实能产生有用的信息，但可能非常主观。

Strayer说:“这可能是最严格的研究之一，它控制并确保确实是红丘的暴露”导致了观察到的认知影响。

McDonnell给每个参与者都戴上一个带孔的帽子，用来支撑一组32个电极，这些电极在一种特殊凝胶的帮助下与头皮接触。“它的电极遍布头皮表面，”Strayer说。“它记录的电压非常非常小，但它是一个主动电极系统，可以提供漂亮的大脑地图。”

这些地图揭示了注意力、警报、定向和执行控制的三个组成部分。

执行控制发生在大脑的前额皮质，这是一个对工作记忆、决策、解决问题和协调不同任务至关重要的区域。

Strayer说:“我们每天做的事情往往会大量使用这些执行注意力网络。它对集中注意力尤其重要，所以它是高阶思维的重要组成部分。”

虽然脑电图和注意力任务的结果并没有显示花园步行者和柏油路步行者在警觉性和定向方面有太大差异，但在自然步行者表现出更好的执行控制能力。

McDonnell和Strayer希望研究结果可以进一步完善，以显示什么样的自然环境能产生最佳的认知益处，以及需要多少暴露才能有所帮助。

Strayer说:“如果你了解是什么让我们的身心更健康，你就有可能设计我们的城市，让他们支持这一点。”

研究小组正在红丘继续这项研究，但现在研究的是手机使用如何影响花园步行者的反应。Strayer有时会被问到为什么他同时研究分心和注意力，他认为这是同一枚硬币的两面。

他说:“这是前额皮质超载、过度刺激的地方，当你在开车时同时处理多项任务时，你会犯各种危险的错误。但解决这个问题的方法是到自然环境中去，把手机放在口袋里，然后出去走走。在日常通勤中过度使用的大脑部分得到了恢复。你看得更清楚，想得更清楚。”

Immersion in nature enhances neural indices of executive attention