自然图像视觉暴露通过调节默认模式网络(DMN)功能连接促进应激后情绪恢复的神经机制

本研究针对城市环境压力导致的心理健康问题，探索了室内观看自然图像对压力恢复的改善作用。通过fMRI技术发现，自然图像观看组在积极情绪和状态反刍方面表现出显著改善，并揭示了默认模式网络(DMN)子系统与视觉网络(VN)、背侧注意网络(DAN)等功能连接增强的神经机制，为城市人群提供了一种便捷有效的心理压力缓解策略。

　　

随着城市化进程加速，现代人面临着日益增长的心理压力。长期处于高压环境不仅会导致焦虑、抑郁等情绪障碍，还与默认模式网络(DMN)的功能异常密切相关。虽然已有研究表明接触自然环境有助于缓解压力，但在高楼林立的城市中，人们往往难以频繁接触真实自然。那么，通过观看自然图像这种便捷方式能否产生类似的 restorative effects（恢复效果）？其背后的神经机制又是如何？这些问题的解答对开发可行的城市心理健康干预方案具有重要意义。

近日发表在《Neurobiology of Stress》的一项研究，通过严谨的行为实验与功能磁共振成像(fMRI)技术，揭示了观看自然图像促进压力恢复的神经机制。研究人员招募131名健康大学生，随机分为自然图像观看组(NG)和城市图像观看组(CG)，通过特里尔社会压力测试(TSST)诱导心理压力后，分别让两组观看不同类型图像并采集主观评分、唾液皮质醇和fMRI数据。

研究采用的主要技术方法包括：1）通过特里尔社会压力测试(TSST)标准化诱导心理压力；2）使用E-Prime 3.0软件呈现自然/城市图像刺激材料；3）采集唾液皮质醇作为生理应激指标；4）采用3.0T Prisma-fit磁共振成像设备获取任务态fMRI数据；5）基于GRETNA工具箱和DPABI软件进行功能连接(FC)分析；6）使用11个左侧化DMN子系统种子点进行种子到全脑功能连接分析。

研究结果方面：

在行为表现上，自然图像观看组(NG)在积极情绪(t=2.610, p=0.010)、消极情绪(t=-3.008, p=0.003)和状态反刍(t=-2.103, p=0.037)方面都显示出显著更好的恢复效果。

在神经机制方面，研究发现：

DMN子系统与其他脑网络的功能连接模式存在显著差异。具体表现为：

核心DMN(cDMN)与前额叶皮层(aMPFC)和视觉网络(VN)的连接增强，且aMPFC与左侧枕中回(MOG.L)的连接强度与消极情绪恢复评分呈正相关(r=0.542, p=0.005)；

内侧DMN(mDMN)与执行控制网络(FPN)、背侧注意网络(DAN)、腹侧注意网络(VAN)的功能连接增强，其中Rsp与右侧顶下小叶(IPL.R)连接强度与消极情绪恢复正相关(r=0.411, p=0.041)；

海马旁回(PHC)与多个注意网络的连接增强，其中PHC与右侧缘上回(SMG.R)连接与积极情绪恢复正相关(r=0.444, p=0.030)，与左侧缘上回(SMG.L)和左侧额中回(MFG.L)连接也与积极情绪恢复正相关。

这些发现表明，自然图像观看通过增强DMN子系统与注意相关脑区的功能耦合，促进了自上而下的情绪调节过程。

研究结论与讨论部分指出，自然图像观看确实能够有效促进压力后的情绪恢复，其神经机制主要涉及DMN子系统与注意网络之间功能连接的重新配置。特别值得注意的是，内侧DMN(mDMN)子系统在情绪和状态反刍恢复中扮演关键角色，这可能是因为自然环境激发了空间导航、情景记忆和语境检索等认知过程，帮助个体将注意力从自我参照的沉思模式转向外部环境。这些发现不仅支持了注意恢复理论(ART)的核心观点，也为开发基于自然暴露的城市心理健康干预措施提供了神经科学依据。

该研究的重要意义在于：首先，证实了即使是通过图像这种间接方式接触自然，也能产生显著的心理恢复效果，这为城市人群提供了便捷的压力管理策略；其次，揭示了DMN在压力恢复中的关键作用，特别是各子系统与其他脑网络的功能耦合模式，深化了我们对压力恢复神经机制的理解；最后，研究结果为基于神经影像的生物标志物开发提供了潜在靶点，为未来精准化心理健康干预奠定了基础。