城市森林能缓解眼睛疲劳吗？来自眼动追踪数据的证据

《Trees, Forests and People》：Can Urban Forests Alleviate Eye Strain? Evidence from Eye-Tracking Metrics

城市森林缓解屏幕眼疲劳效果研究显示，开放型及水域丰富环境能显著降低瞳孔大小和眨眼频率，恢复眼动指标（p<0.01），而室内环境无改善甚至加重眼疲劳。眼追踪数据表明，自然光照和开阔视野促进视觉系统恢复，水域景观因扩大视野焦点更有效放松睫状肌。

　　本研究探讨了不同类型的城市森林环境对缓解由数字屏幕使用引发的眼部疲劳的潜在作用。随着电子设备的广泛使用，眼疲劳问题日益严重，成为公共健康领域的一个重要议题。城市森林作为自然环境的一部分，长期以来被认为能够促进心理和生理上的恢复，但其对缓解眼疲劳的具体影响尚缺乏系统性的研究。因此，本研究通过使用眼动追踪技术，对参与者在不同城市森林环境中进行短期暴露后的眼部恢复情况进行评估，以期为城市规划和公众健康提供科学依据。

研究发现，暴露于开放型绿地和具有水体的自然环境中，参与者的眼部疲劳指标显著改善，包括眨眼频率的降低和瞳孔大小的缩小。相比之下，室内环境不仅未能改善眼疲劳，反而在某些情况下加剧了其程度。这表明，自然环境中的开放和水体元素对缓解眼疲劳具有积极作用。研究还指出，瞳孔大小的变化是综合恢复效果最强的指标，这一发现强调了在城市森林设计和管理中，应重视开放和水体丰富的自然元素，以促进公众的视觉健康和整体福祉。

在实验设计方面，研究招募了30名志愿者，均来自大学，年龄在18岁以上，视力矫正后达到1.0以上，且在过去一周内未使用眼药，无眼部疾病史。参与者被要求在实验前保持良好的睡眠，并避免摄入含咖啡因或其他神经活性成分的物质。实验过程中，参与者佩戴了可穿戴眼动追踪眼镜，先观看一段20分钟的高强度视频以诱发眼疲劳，随后在指定的环境中休息10分钟。这些环境包括开放型绿地、半开放型绿地、封闭型绿地、大面积水体的绿地、小面积水体的绿地以及室内对照环境。实验期间，研究者记录了多个眼动指标，包括眨眼频率、瞳孔大小、注视次数和持续时间、扫视次数和持续时间等，并在基线、眼疲劳诱发后和恢复期分别进行测量。

数据分析采用了多种统计方法，包括配对样本t检验、Kendall一致性检验、斯皮尔曼相关分析和单因素方差分析（ANOVA）。研究发现，瞳孔大小的变化是综合恢复效果的最强指标，且在开放型绿地和大面积水体绿地中表现出最显著的恢复效果。此外，不同类型的绿地在缓解眼疲劳方面存在显著差异，开放型和水体丰富的绿地效果最佳，其次是半开放型和封闭型绿地，而室内环境则效果最差。这些结果支持了城市蓝绿空间在缓解急性眼疲劳方面的潜力，并为城市规划和设计提供了新的视角。

研究还探讨了不同环境类型对眼部恢复效果的影响机制。开放型环境提供了更广阔的视野和更远的焦点，有助于眼睛的调节肌肉放松，从而减轻因长时间近距离注视屏幕带来的疲劳。水体的存在则可能通过其独特的视觉和感官特性，进一步促进恢复。水景通常被认为具有更高的恢复价值，能够快速降低压力和提升情绪，这可能与水体对交感神经活动的抑制作用有关。此外，自然环境中的多感官体验，如自然声音、气味和微风，也可能在缓解眼疲劳方面起到积极作用。这些感官刺激不仅增强了恢复效果，还可能通过多种途径促进整体的放松状态。

然而，研究也指出了一些局限性。首先，样本量和构成较为单一，所有参与者均为大学生，这可能限制了研究结果的普遍适用性。未来的研究应扩大样本规模，并纳入不同年龄、职业和健康背景的参与者，以更全面地了解城市森林对眼疲劳的缓解作用。其次，自然暴露的时间相对较短，仅10分钟。虽然这一时间足以检测到显著的变化，但尚不清楚这种缓解效果是否具有持久性，或者更长时间的暴露是否会带来不同的影响。因此，未来的研究可以探索自然暴露时间与视觉恢复之间的剂量-反应关系，并评估重复性暴露的累积效应。

此外，实验环境中的变量控制也存在挑战。不同地点的光照强度、天气状况和背景活动可能会影响眼动指标和主观体验。尽管研究者尝试通过标准化实验条件（如选择相似的时间段和天气）来减少这些变量的影响，但某些自然环境的差异（如封闭绿地可能更凉爽或更暗）仍然可能对舒适度和眼动行为产生独立影响。因此，未来的研究可以考虑在室内模拟环境中进行，以更精确地区分特定视觉因素与环境变量的影响。同时，一些眼动指标在某些环境中仅表现出细微的变化或无显著差异，这引发了关于眼动追踪技术敏感性的讨论。目前，关于眼动指标与视觉恢复之间关系的研究结果尚不一致，因此未来的研究应致力于开发一个整合多种眼动指标的多维评估框架，以更可靠地量化眼疲劳的恢复过程。

从实际应用的角度来看，本研究的结果为城市规划者、景观设计师和公共健康倡导者提供了重要的参考。开放和水体丰富的自然环境可以作为“眼部放松站”，帮助缓解现代生活中普遍存在的数字眼疲劳问题。通过在城市中增加这些类型的绿地，可以有效提升公众的视觉健康和整体福祉。未来的研究还应结合主观测量方法，如视觉模拟量表（VAS）、眼表疾病指数（OSDI）和景观感知评估，以更全面地理解自然环境对眼疲劳的缓解机制。这些方法可以与眼动追踪技术相结合，通过结构方程模型（SEM）等分析手段，探讨自然环境对眼疲劳缓解的中介效应，从而为城市规划和公众健康政策提供更加科学和实用的建议。

综上所述，本研究不仅填补了关于城市森林对缓解眼疲劳作用的科学空白，还为未来的环境设计和健康干预提供了新的思路。通过系统性的实验设计和数据分析，研究揭示了不同类型城市森林环境对眼部恢复的具体影响，并强调了开放和水体丰富的自然环境在促进视觉健康方面的独特优势。这些发现对于改善现代城市居民的视觉健康状况具有重要意义，同时也为相关政策制定者和城市规划者提供了有力的科学支持。未来的研究应在扩大样本多样性、探索长期和累积效应、控制环境变量以及结合主观测量方法等方面进一步深化，以更全面地理解自然环境对眼疲劳的缓解机制，并为公众健康提供更加科学和有效的解决方案。