城市公園景觀通過(guò)提供休閑空間顯著影響居民身心健康，但其舒適度評(píng)估長(zhǎng)期依賴主觀問(wèn)卷與基礎(chǔ)生理指標(biāo)，缺乏量化數(shù)據(jù)支持，且現(xiàn)有研究多基于靜態(tài)圖片或單一感官刺激，對(duì)景觀布局特征（如節(jié)奏感、封閉性）的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制探索不足。景觀形態(tài)研究以及運(yùn)用認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)進(jìn)行該研究十分必要，對(duì)城市規(guī)劃、景觀設(shè)計(jì)及人類福祉意義重大。景觀形態(tài)影響人們的舒適度和體驗(yàn)，而認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)能從生理層面揭示其中機(jī)制，為景觀設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

來(lái)自河北工程大學(xué)建筑與情感國(guó)際研究中心、中國(guó)建筑科學(xué)研究院的研究團(tuán)隊(duì)利用EEG 和VR技術(shù)探索了景觀形態(tài)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)機(jī)制，并將相關(guān)研究成果發(fā)表在MDPI旗下的Applied Sciences期刊，題為“Electroencephalography (EEG)-Based Comfort Evaluation of Free-Form and Regular-Form Landscapes in Virtual Reality”，報(bào)告了自由形態(tài)景觀和規(guī)則形態(tài)景觀通過(guò)激活不同腦區(qū)的α波注1引發(fā)舒適感，揭示了大腦對(duì)不同景觀的反應(yīng)機(jī)制，尤其是景觀自然度、節(jié)奏性等特征與特定腦區(qū)α波值呈線性關(guān)聯(lián)，為量化評(píng)估景觀舒適度提供了神經(jīng)科學(xué)依據(jù)。

注1：α波（Alpha Wave）是人類腦電波的一種，頻率范圍在 8 - 13Hz 之間。當(dāng)人體處于放松、平靜且無(wú)壓力的清醒狀態(tài)時(shí)，α 波通常較為活躍。在本文的研究中，α 波被用作衡量人體是否處于舒適、平靜狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)。

圖1 文章信息

圖3 數(shù)據(jù)采集流程

（二）核心結(jié)果解讀

1.生理舒適度的腦區(qū)特異性激活

（1）自由形態(tài)景觀（D1）

圖4展現(xiàn)了相比于規(guī)則形態(tài)景觀，左顳葉（FC5/T7/C3）與右頂葉（P4/P8）等11個(gè)電極表現(xiàn)出顯著更高的α波幅值（p<0.05），集中于。結(jié)果表明，自由式景觀中更自然的植物配置、曲折的路徑、隱蔽的空間等特征可以增加左顳葉和右頂葉的 α 波值。左顳葉負(fù)責(zé)情緒調(diào)節(jié)與視覺(jué)記憶處理，其激活提示自然景觀通過(guò)“非規(guī)則路徑+植被隨機(jī)性”促進(jìn)放松；右頂葉主導(dǎo)空間定位，反映自由形態(tài)景觀的“探索性”對(duì)空間感知腦區(qū)的正向刺激。

（2）規(guī)則形態(tài)景觀（D2）

同樣在圖4中，相比于自由形態(tài)景觀，7個(gè)電極α波更高（p<0.05），集中于枕葉（Pz、POz、Oz 和O2）與右顳葉（T8）。枕葉作為視覺(jué)皮層核心區(qū)，其激活與規(guī)則景觀的“直線軸線+幾何圖案”強(qiáng)視覺(jué)刺激直接相關(guān)；右顳葉（T8）涉及視覺(jué)信息整合，表明規(guī)則布局的可預(yù)測(cè)性可能通過(guò)簡(jiǎn)化視覺(jué)處理提升局部舒適度。

圖4 兩組景觀設(shè)計(jì)方案中各腦區(qū)電極差值（p 值）與各腦區(qū)電極 α 值的比較

2.主觀認(rèn)知差異的量化對(duì)比

（1）物理特征感知

規(guī)則景觀在節(jié)奏感知和秩序感上得分顯著更高，反映其“直線道路+對(duì)稱節(jié)點(diǎn)”布局的強(qiáng)規(guī)律性；自由景觀的自然度和隱蔽性評(píng)分突出，與其“曲徑+植被遮擋”設(shè)計(jì)密切相關(guān)。

（2）心理情感反饋

規(guī)則景觀的安全感和依賴感得分更高（見(jiàn)圖5），可能源于清晰的空間結(jié)構(gòu)降低了環(huán)境不確定性；自由景觀在愉悅感上略優(yōu)，但未達(dá)顯著水平。

圖5 15組主觀評(píng)價(jià)因素的平均得分和差異檢驗(yàn)結(jié)果

3.景觀特征與腦區(qū)的關(guān)聯(lián)性解析

為了探索主觀因素評(píng)分與腦電α波之間的關(guān)系，研究者選取了18組電極上對(duì)兩種景觀的α波幅值差異（αD1–αD2），與主觀因素評(píng)分差異（SD1–SD2）進(jìn)行了相關(guān)分析（結(jié)果見(jiàn)圖6）。主要結(jié)果有：

（1）節(jié)奏感知與枕葉O1和Oz電極α波呈正相關(guān)（見(jiàn)圖6），進(jìn)一步比較兩種景觀在O1（代表左枕葉）和O2（代表右枕葉）上誘發(fā)的α波幅值的差異與節(jié)奏感評(píng)分的均值 （見(jiàn)圖7左），提示強(qiáng)節(jié)奏刺激對(duì)左右枕葉的非對(duì)稱影響——左側(cè)枕葉可能更敏感于規(guī)律性視覺(jué)輸入，右側(cè)枕葉則在自然無(wú)規(guī)律場(chǎng)景中更活躍。

（2）自然度與左顳葉T7和右顳葉T8電極α波呈顯著負(fù)相關(guān)（見(jiàn)圖6），與右顳葉T8電極負(fù)相關(guān)，然而在這兩個(gè)電極上兩種景觀誘發(fā)的α波幅值和自然度評(píng)分均值呈相反的關(guān)系（見(jiàn)圖7 右），表明自然元素可能通過(guò)激活左側(cè)情緒調(diào)節(jié)腦區(qū)提升舒適感，而規(guī)則景觀的人工特征可能過(guò)度刺激右側(cè)視覺(jué)整合區(qū)域，導(dǎo)致局部疲勞。

圖6 主觀因素得分與腦電圖α波值相關(guān)。

注：*：p ≤ 0.05

圖7 設(shè)計(jì) D1 和 D2 中電極的 α 值與主觀因素得分的比較

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