虚拟森林浴的多模态与单模态对比研究：探索VR环境对急性应激后情感与认知恢复的增强效应

为探究多模态虚拟自然体验能否超越单模态刺激的恢复效果，研究人员开展了一项随机对照试验，比较视觉[V]、听觉[A]、嗅觉[O]单模态与多模态[VOA]组合对136名健康成人应激后情感（正/负性情绪、自然联结感）及认知功能（工作记忆、抑制控制等）的影响。结果发现多模态条件对提升积极情绪和自然联结感具有部分优势，但认知改善仅局限于工作记忆（Digit Span backwards），为虚拟自然疗法的精准应用提供了实证依据。

　　

在快节奏的现代生活中，城市居民面临日益严重的心理应激问题，而传统森林浴（Shinrin Yoku）虽被证实能降低皮质醇、改善情绪（Park et al., 2010），却受限于地理可达性。虚拟现实(VR)技术为这一困境提供了新思路，但现有研究对多感官协同效应的探索仍不充分——例如Qi等（2022）发现嗅觉与听觉组合[OA]反而引发不良反应，而视觉-听觉[VA]组合效果最佳。这种矛盾提示需要更系统的多模态比较研究。

针对这一科学问题，某研究团队在《Journal of Environmental Psychology》发表了一项创新性研究。他们采用结构方程模型(SEM)分析框架，首次在严格控制的实验中对比了360°立体VR视频[V]、道格拉斯冷杉气味[O]、鸟鸣录音[A]的单模态与三模态[VOA]组合对急性应激后恢复的影响。研究设计包含三重创新：使用立体VR增强沉浸感、通过SEM量化"超加性效应"(supra-additive effects)、同步评估情感与认知双路径——后者呼应了Stenfors等（2018）提出的自然暴露差异化作用理论。

关键技术方法包括：1）采用Insta360 Pro I设备拍摄4K立体森林视频，经专业后期处理形成7分钟循环素材；2）通过图像观看任务诱发标准化应激；3）使用Trail Making Test(TMT)、数字广度测试(Digit Span)、色词Stroop分别评估执行功能、工作记忆和抑制控制；4）基于结构方程模型分析多模态交互效应。

主要结果

1. 应激诱导有效性：所有组别在应激任务后均出现显著情绪恶化（p<0.001），验证了实验范式的可靠性。
2. 情感恢复优势：多模态[VOA]组在积极情绪提升（d=0.42）和自然联结感(INS)增强方面显著优于单模态组（p<0.05），支持H1b假设；但负性情绪缓解无组间差异，反驳H1a。
3. 认知功能特异性：仅工作记忆（Digit Span backwards）在[VOA]组显著优于听觉组（p=0.03），而TMT和Stroop任务未见多模态优势，部分支持H2a。

讨论与意义
该研究首次证实多模态VR森林浴具有"情绪-认知解耦"特性：虽然三模态组合能协同增强积极情绪（符合SRT理论），但对执行功能的改善却有限，这与ART理论预测存在偏差。这种分离现象可能源于不同认知维度对感官输入的敏感性差异——工作记忆可能更依赖跨模态信息整合，而抑制控制更需要单模态专注（Mostajeran et al., 2023）。

实践层面，研究为VR自然疗法的精准化应用提供了重要依据：1）针对情绪障碍患者可优先采用[VOA]全模态方案；2）认知康复可能需要结合其他干预手段；3）样本量计算提示未来研究每组需44-48人（把握度80%）。理论贡献在于拓展了"超加性效应"的边界条件，提示虚拟自然的恢复效果并非简单叠加，而是存在复杂的感官交互机制。

局限性与展望包括：1）未控制个体感官敏感度差异；2）嗅觉刺激仅用单一树种气味；3）未测量长期效果。未来研究可结合fMRI探索多模态整合的神经机制，或尝试动态调整感官输入权重（如Lopes & Falk, 2024建议的温湿度调节）。这项研究标志着虚拟自然疗法从"有无比较"迈向"模态优化"的新阶段，为数字心理健康干预开辟了精细化发展路径。