《Building and Environment》：Differential Restorative Effects of Visual, Auditory, and Olfactory Natural Stimuli: A Systematic Review and Meta-Analysis
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•荟萃分析比较了用于恢复的单模态自然感官刺激的差异。•视觉刺激在降低心率方面比听觉刺激效果更强。•视觉刺激在减轻负性情感方面比听觉刺激效果更优。•嗅觉刺激有助于改善主观情绪。•刺激持续时间和刺激特征部分解释了异质性。引言现代城市生活空间紧凑、节奏加快、社会要求提高，这些都加剧
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荟萃分析比较了用于恢复的单模态自然感官刺激的差异。
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视觉刺激在降低心率方面比听觉刺激效果更强。
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视觉刺激在减轻负性情感方面比听觉刺激效果更优。
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嗅觉刺激有助于改善主观情绪。
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刺激持续时间和刺激特征部分解释了异质性。
引言
现代城市生活空间紧凑、节奏加快、社会要求提高，这些都加剧了压力、焦虑和疲劳的负担[[1], [2], [3], [4]]。焦虑、疲劳及其他情感问题日益普遍，凸显了对有效策略以支持心理和生理恢复的需求。接触自然已被广泛认可为这样一种策略。亲生物假说提出，人类对自然和其他生命系统具有由进化塑造的亲和力[5]。这种亲和力在生理反应和心理偏好中均有体现。两个具有影响力的理论框架分别是注意恢复理论（ART）和压力恢复理论（SRT）[6]。ART提出，接触自然环境可以补充因疲劳而耗尽的定向注意力，而SRT则表明自然环境通过平静和积极情感的感官体验来降低与压力相关的生理和心理反应[7]。这些理论共同支持了以下观点：接触自然或将自然元素融入建筑环境可以改善恢复效果和生命质量。亲生物设计基于这些原则，将自然感官元素纳入建筑设计中。
自然风景、声音和气味已被证明有益于身体健康并缓解负性情感[8,9]。由于大部分外部环境信息是通过视觉获取的，因此关于亲生物设计的大多数研究都集中在视觉自然元素及其对心理和生理状态的影响上[[10], [11], [12]]。接触自然环境与压力减轻、情绪改善和注意力恢复相关，自然景观通常被认为比建筑环境更引人注目且具有更强的恢复性[13,14]。然而，环境体验并非仅由视觉塑造；视觉特征和声源共同影响环境感知和评价。因此，自然声景和视听刺激因其潜在的恢复性和健康益处而受到越来越多的关注[15]。最近，Torriani等人[16]探索了室内气味景观在建筑设计中的作用，将嗅觉作为室内环境的重要感官维度引起了更多关注。与此设计理念相补充，一项在办公楼中的实证研究建立了室内气味景观感知的主成分模型，证明使用者对室内气味的评价是多维度的，而非简化为单一愉悦度判断。这些感知效应也可能与嗅觉信息的神经加工有关。嗅觉感知与参与情感加工的神经网络密切相关[17]，特别是边缘系统，包括杏仁核和海马体[18]，从而将嗅觉刺激与认知和情感联系起来[19]。此外，某些自然气味含有挥发性有机化合物，可能通过呼吸影响自主神经系统和内分泌系统[20]，从而影响心理和生理调节。
在实际应用中，特别是在空间和资源受限的室内环境中，全面整合视觉自然风景往往困难[21]。相比之下，听觉和嗅觉干预可以更加灵活地实施。结合视觉、听觉和嗅觉输入的 multisensory nature experiences通常产生比单模态感官暴露更强的恢复效果[[22], [23], [24]]。然而，当必须优先考虑单一感官模式时，了解不同自然感官模式的相对有效性对于基于证据且具有成本效益的设计决策至关重要。
尽管多感官亲生物设计日益受到关注，但目前尚无专门系统综述比较视觉、听觉和嗅觉自然刺激作为单模态感官模式的恢复效果。现有综述大多考察单感官效应或多感官整合，而单模态感官模式之间的比较有效性仍未得到解决。例如，Torriani等人[25]对建筑项目的设计文本进行了探索性综述，考察了室内嗅觉干预的预期目的和空间整合方式。该研究表明此类干预可能增强空间氛围、场所认同、记忆、情感体验和幸福感。Yin等人[9]综述了亲生物设计中双模态和三模态互动的实证证据，并报告多感官方法通常产生比单感官模式更大的益处。Li等人[26]表明绿地（包括城市森林和公园）可以减少抑郁、焦虑和其他负性心理健康结局。Lopes等人[27]考察了嗅觉作为数字自然体验中的第三种感官通道，发现气味可以产生接近真实自然接触效果的益处。为填补这一空白，本研究系统综述并定量综合了视觉、听觉和嗅觉自然刺激在生理和心理反应上的相对差异方面的证据。旨在为建筑环境中的感官特异性亲生物设计提供证据基础。
章节摘要
文献检索与筛选
文献检索按照PRISMA 2020声明[28]进行，综述方案已在PROSPERO注册（CRD420261394250）。检索了Web of Science、ScienceDirect、Google Scholar和PubMed数据库，从建库至2026年6月24日，检索限定为英文出版物。检索词由三个概念组组成：感官模式、自然或亲生物环境特征，以及恢复性、生理或
纳入研究概述
表1总结了纳入研究的特征和质量评估结果。共有15项研究纳入定量合成。基于通讯作者的地理位置，中国贡献了最多的研究数量。视觉-听觉比较是最常见的感官模式配对，而听觉-嗅觉比较则较少。视觉刺激最常以图像形式呈现；听觉刺激通常由
回归分析
多项荟萃分析中观察到显著异质性。因此，进行了敏感性分析和meta回归以探讨异质性的潜在来源。在视觉-听觉比较中，心率存在异质性（I2 = 75.9%），基于八项子研究。敏感性分析表明异质性的主要来源为Zheng等人[47]的研究；排除该研究后，I2降至59.12%。以暴露持续时间为
结论
本综述提供了视觉、听觉和嗅觉自然刺激在生理和心理结局方面相对差异的初步综合。共纳入15项研究并提供了可用于定量分析的可比数据。因此，结论应被视为初步证据而非确切的模态特异性建议。
首先，三种单模态自然感官刺激在大多数
CRediT作者贡献声明
张心宇：撰写——初稿，软件，方法学，形式化分析，概念构思。刘国丹：撰写——审阅与编辑，监督，资源，概念构思。刘辉：方法学，形式化分析。杨雅帆：方法学，调查。崔燕玲：验证，方法学。张霜：验证，方法学。关宏宇：撰写——审阅与编辑，监督，项目管理。胡松涛：撰写——审阅与编辑，监督，项目管理。
张心宇|刘国丹|刘辉|杨雅帆|崔燕玲|张霜|关宏宇|胡松涛
