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气候变化威胁全球,理解人类对其的反应至关重要。研究人员开展 “CLIMATE BRAIN 数据集构建” 研究,收集 160 人多模态数据。结果表明该数据集可探索大脑反应与行为决策关系,为研究气候变化下大脑机制提供关键资源。
在当今世界,气候变化就像一片巨大的阴影,笼罩着人类社会和自然生态系统。冰川加速融化、极端天气频发,这些现象不断警示着人们气候变化的严峻性。然而,尽管专家们不断呼吁采取行动,但必要的系统性变革步伐依旧缓慢。要推动自下而上的个体行为改变,理解人类对气候变化的反应是关键,而这恰恰是许多传统研究难以深入触及的领域。以往的研究大多依赖自我报告的意图和态度来推断干预措施的有效性,可这些在假设情境下做出的声明和决策,往往与现实生活中的行为相差甚远。在这种情况下,从神经科学角度出发,探索大脑对气候变化的反应机制,以及其如何影响亲环境行为的决策,就显得尤为重要。
来自波兰科学院 Nencki 实验生物学研究所等机构的研究人员,为了深入了解气候变化背景下人类大脑的反应机制以及亲环境行为的决策过程,开展了一项极具创新性的研究。他们构建了 CLIMATE BRAIN 数据集,这一成果发表在《Scientific Data》上,为该领域的研究开辟了新的道路。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。在样本选择方面,通过在线面板招募 160 名 19 - 26 岁、具有中等气候变化关注度的健康波兰人。在数据采集阶段,利用 3 - Tesla 西门子 Prisma 扫描仪获取神经成像数据,包括解剖学 T1 加权扫描和功能性数据。在数据处理环节,使用 fMRIPrep 等软件进行预处理,通过 MRIQC 软件评估图像质量 。
研究结果
- 问卷调查结果:参与者完成了多种问卷,如个人和集体行动效能(PCAE)问卷、心理距离与气候变化(PD)问卷、自然联结(NR)问卷以及气候情绪量表(Inventory of Climate Emotions,ICE)等。这些问卷数据涵盖了参与者的人口统计学信息、对气候变化的关注程度、行动效能信念、生活方式的生态友好程度等多方面内容,为后续分析提供了丰富的基础数据。
- 阅读和评估情感故事(Reading and Rating Emotional Stories,RRES)任务结果:参与者被分为愤怒(ANG)、希望(HOP)和中性(NEU)三组,阅读标准化的情感气候变化故事(Emotional Climate Change Stories,ECCS)并进行情感评分。行为层面上,ECCS 故事能有效引发预期的情感反应,愤怒和希望故事的唤醒度高于中性故事,希望故事的效价更积极,愤怒故事更消极。大脑层面上,阅读目标故事时,大脑的阅读网络和边缘系统区域活动增加,这表明这些区域参与了阅读和情感处理过程。
- 碳排放任务(Carbon Emission Task,CET)结果:参与者在该任务中需要在获得金钱奖励和减少碳排放之间做出决策。研究发现,气候友好选择的比例与金钱奖励大小呈负相关,与二氧化碳减排量呈正相关。在理性试验中,大部分参与者能做出理性选择;在虚拟试验中,多数参与者回答正确。大脑层面分析显示,在与气候变化相关的决策过程中,与决策和结果评估相关的大脑区域,如额上回、额中回、腹内侧前额叶皮质等区域的活动增加。
研究结论与讨论
CLIMATE BRAIN 数据集的构建是本研究的核心成果,它为研究气候变化相关的神经机制和行为决策提供了宝贵的资源。通过对多种数据的整合分析,研究人员得以从行为和大脑层面深入探索人类对气候变化的反应。这一数据集不仅有助于理解气候情绪如何影响大脑活动,还能为研究个体在气候变化背景下的决策过程提供有力支持。
然而,研究也存在一定的局限性。样本的人口统计学组成较为单一,主要为年轻、居住在城市、受过至少中等教育且对气候变化持中等关注度的人群,这可能限制了研究结果的普遍性。但即便如此,数据中仍展现出有意义的个体行为和大脑活动差异。未来的研究可以在此基础上,进一步扩大样本的多样性,深入探究不同人群在气候变化相关问题上的神经机制和行为模式。
总体而言,CLIMATE BRAIN 数据集的出现填补了该领域公开可用资源的空白,为后续研究气候变化与人类大脑、行为之间的关系奠定了坚实基础,有望推动相关领域的研究取得更多突破,从而为应对气候变化提供更具针对性的策略和建议。