嗅觉价和视觉环境对应激后情感和生理反应的恢复效应

《Acta Psychologica》：Restorative effects of olfactory valence and visual environments on post-stress affective and physiological responses

　　

嗅觉价和视觉环境对应激后情感和生理反应的恢复效应。•环境中的视觉和嗅觉线索共同影响应激后的情感和生理恢复。•愉悦气味与自然环境结合可增强积极情感并减少消极情感。•不愉快气味可能削弱自然环境的恢复效应。

近年来，环境心理学领域的研究日益关注外部环境条件如何影响个体的情感和生理反应，尤其是自然环境被认为具有恢复效应。然而，现有研究多聚焦于单一感官（如视觉或听觉），对多感官交互作用的探讨相对不足，特别是在应激后阶段，气味价（olfactory valence）与视觉环境如何共同调节情感和生理反应尚不明确。此外，不愉快气味的研究较为匮乏，且多数研究仅关注静息状态下的反应，忽略了应激后这一更具生态效度的情境。为此，研究人员Wenyi Dou、Yunhao Li、Yang Liu和Jianping Wu开展了一项系统研究，旨在探究气味价（正、中、负）与视觉环境（自然、城市）对应激后状态焦虑（state anxiety）、积极情感（positive affect, PA）、消极情感（negative affect, NA）以及生理指标（包括心率变异性的均方根差RMSSD、平均心率Mean HR、皮电水平SCL和皮电反应SCR）的交互影响，并比较两种感官模态的相对贡献。该研究发表在《Acta Psychologica》。研究结果表明，正气味与自然环境组合能最有效地促进情感和生理恢复，且气味线索在主观指标上比视觉线索具有更强的调节作用；不愉快气味则会削弱甚至逆转自然环境的恢复效应。这一发现为多感官环境设计（如心理干预和恢复性空间设计）提供了重要理论依据。

研究人员主要采用以下关键技术方法：首先，使用曼海姆多成分应激测试（MMST）诱导急性应激，该任务整合了认知负荷（数字加法）、情绪刺激（负性情绪图片及噪声）、噪声干扰（78–93 dB建筑噪声）和金钱惩罚（错误回答扣2元），以模拟真实应激情境。其次，视觉刺激选用自然和城市环境图像各20张，均来自开源在线图库，经两名环境心理学专家独立筛选，并由六名研究生采用感知恢复量表（PRS-11）评分确认自然图像显著高于城市图像。第三，气味刺激分为正（橙子和薰衣草精油，法国品牌AROMA）、中（纯净水）、负（实验设计的脏袜子味）三种，通过超声波香薰机以间歇模式（每周期1分钟扩散、4分钟停止）在气味控制室中呈现，以减少嗅觉疲劳。第四，生理数据通过ErgoLAB生理记录系统（北京津发科技）采集，包括光电容积描记图（PPG）和皮电活动（EDA），并经过滤波、伪迹检测和插值等预处理，计算RMSSD、Mean HR、SCL和SCR。最后，采用混合设计重复测量方差分析，以气味价（组间因素）和暴露阶段（组内因素：初始应激后、自然图像、城市图像）为自变量，以气味意识量表（OAS）得分为协变量，进行统计检验。样本来源为北京林业大学90名本科生和研究生，随机分配到三个气味组，每组30人。

研究结果如下：

3.1 MMST应激诱导程序的有效性。通过配对样本t检验比较基线（T1）和应激后（T2）的情感与状态焦虑，发现积极情感显著降低，消极情感和状态焦虑显著升高（均p<0.001），证实了应激诱导的成功。

3.2 嗅觉-视觉交互对状态焦虑和情感反应的影响。状态焦虑：气味价主效应显著（F(2,86)=115.46, p<0.001, η_p²=0.73），正气味组焦虑最低；暴露阶段主效应显著（F(1.88,161.33)=16.34, p<0.001, η_p²=0.16），自然图像下焦虑最低；交互效应显著（F(3.75,161.33)=48.82, p<0.001, η_p²=0.53）。简单效应分析表明，在自然和城市图像条件下，正气味组焦虑均显著低于中性和负气味组，且负气味组焦虑最高；在正气味和中性气味组内，自然和城市图像均显著降低焦虑，但负气味组内城市图像与初始阶段无显著差异。积极情感：气味价主效应显著（F(2,86)=46.22, p<0.001, η_p²=0.518），正气味组PA最高；交互效应显著（F(4,172)=34.68, p<0.001, η_p²=0.446）。在自然图像下，正气味组PA显著高于中性和负气味组，负气味组PA最低；在正气味组内，自然图像PA显著高于城市图像和初始阶段，而负气味组内两种图像PA均显著低于初始阶段。消极情感：气味价主效应显著（F(2,86)=117.60, p<0.001, η_p²=0.732），负气味组NA最高；交互效应显著（F(4,172)=38.35, p<0.001, η_p²=0.471）。在自然和城市图像下，正气味组NA显著低于中性和负气味组；正气味组内，两种图像均显著降低NA；负气味组内，两种图像均显著增加NA。

3.3 嗅觉-视觉交互对生理反应的影响。RMSSD：气味价主效应显著（F(2,87)=12.56, p=0.001, η_p²=0.224），正和中性气味组RMSSD显著高于负气味组；交互效应显著（F(4,174)=2.80, p=0.028, η_p²=0.060）。在正和负气味组内，各阶段RMSSD无显著差异；中性气味组内，初始阶段RMSSD显著高于自然和城市图像阶段。平均心率：气味价主效应不显著（p=0.198），暴露阶段主效应显著（F(2,174)=49.29, p<0.001, η_p²=0.362），两种图像阶段Mean HR均显著低于初始阶段；交互效应显著（F(4,174)=2.82, p=0.027, η_p²=0.061），但各气味组内图像阶段均显著低于初始阶段，且气味间无差异。皮电活动：SCL和SCR均显示气味价主效应显著（SCL: F(2,87)=3.15, p=0.048, η_p²=0.068; SCR: F(2,87)=16.06, p<0.001, η_p²=0.272），负气味组SCL和SCR显著高于正和中性组；暴露阶段主效应显著（SCL: F(4,174)=4.77, p=0.010, η_p²=0.052; SCR: F(4,174)=3.70, p=0.027, η_p²=0.041），两种图像阶段均高于初始阶段；但交互效应均不显著（p>0.05）。

讨论部分指出，正气味能显著降低状态焦虑和消极情感、提升积极情感，而负气味则相反，这与前人研究一致。在生理层面，负气味显著降低RMSSD并升高皮电水平，表明持续生理唤醒；正气味与中性气味在RMSSD和皮电水平上无显著差异，可能反映RMSSD对低强度单模态刺激敏感性有限，而皮电水平对正放松与中性状态区分度较低。视觉环境方面，自然图像显著降低状态焦虑和消极情感，支持应激恢复理论（Stress Recovery Theory）和注意力恢复理论（Attention Restoration Theory）；但生理指标上，自然与城市图像均降低心率和皮电活动且无显著差异，可能因城市图像中包含可见绿地而具有一定恢复性。关键交互效应显示，正气味在自然环境中对焦虑、情感和RMSSD的改善最显著，且在城市环境中仍有效；负气味则显著恶化所有指标，甚至抵消自然环境的恢复作用。这表明气味线索在主观指标上比视觉线索具有更强调节作用，可能源于嗅觉信息直接投射至边缘系统（如杏仁核、海马体），而视觉信息需经更复杂的皮层处理。此外，正气味与自然环境的组合产生最佳效果，负气味与城市图像组合效果最差，提示感觉模态间的情感一致性在应激调节中起重要作用。皮电活动未发现显著交互，可能因皮电反应对高唤醒积极状态（如兴奋）和低唤醒积极状态（如平静）均有响应，且易受个体基线差异和习惯化效应影响。

研究结论部分翻译如下：从多感官视角出发，本研究系统考察了气味价和视觉环境如何共同影响急性应激后的情感和生理反应。正气味与自然环境结合产生了最有利的结果，而气味线索通常比视觉线索具有更强的调节作用，尤其在主观指标上。总体而言，这些发现强调了多感官环境线索在应激后调节中的重要性，并为设计支持应激调节的多感官环境提供了依据。