《Computers in Human Behavior Reports》：Measuring Restoration by Integrating Cognitive Fatigue Induction into a Robust Experimental Design in Immersive VR Environments: An Experimental Study
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面对快速城市化和全球环境变化，理解环境特征如何影响人类福祉日益重要。虚拟现实(VR)非常适合此类研究，因为它能够实现生态有效且受控的、沉浸式的、可重复复杂环境暴露。本研究提出一种实验流程，包含基线评估、标准化认知疲劳诱导（以模拟更生态真实的恢复前状态）及随后的
面对快速城市化和全球环境变化，理解环境特征如何影响人类福祉日益重要。虚拟现实(VR)非常适合此类研究，因为它能够实现生态有效且受控的、沉浸式的、可重复复杂环境暴露。本研究提出一种实验流程，包含基线评估、标准化认知疲劳诱导（以模拟更生态真实的恢复前状态）及随后的六分钟VR暴露，在模拟森林与城市环境中考察恢复反应。研究人员采用感知恢复性(PRS)、认知表现、情感效价与唤醒度测量知觉、认知与情绪恢复，同时将临场感、网络晕动症与述情障碍作为VR特有与个体差异因素考察。森林环境在整体PRS得分上显著高于城市环境(p < .001, d = 1.08)，且在各PRS子量表上均更高，其中“远离感”(Being Away, d = 1.07)与“迷恋感”(Fascination, d = 1.03)具大效应。回归分析显示临场感是PRS的显著正向预测因子(b = 1.66, p < .001)，而网络晕动症与述情障碍并非预测因子。在要求更高的任务中，显著的阶段×条件交互作用揭示VR森林暴露后认知表现改善(p = .013, ηp2 = .08)。情感上，森林VR比城市VR更大提升效价，且效价变化与PRS正相关。总体而言，本研究为将沉浸式VR用作研究代理、采用多点评估与标准化疲劳诱导的方法学提供见解，这些设计有效诱发了预期的认知与情绪状态改变，并为跨环境条件调查恢复过程提供结构化路径。
研究背景方面，随着城市化加速，自然环境的恢复性价值在公共健康议程中愈发关键，而注意力恢复理论(ART)与压力恢复理论(SRT)共同构成恢复性环境研究基石。现有文献多依赖主观情感指标，缺乏标准化认知疲劳诱导流程，且沉浸式VR作为研究代理时，其特有因素（临场感、网络晕动症）与个体差异（述情障碍）如何调制恢复感知仍不明晰。为此，研究人员在《Computers in Human Behavior Reports》报道了一项实验，旨在将标准化认知疲劳诱导整合进房间级高分辨率VR实验设计，系统分离环境特征与VR技术因素对恢复效应的贡献。
关键技术方法上，研究人员招募某高校本科生53人（森林组27人、城市组26人），采用头戴式HTC Vive Pro实施房间级VR暴露。实验分五阶段：准备、基线(T1)、疲劳诱导(T2)、六分钟VR暴露、暴露后(T3)。疲劳诱导采用PEBL电池中的字母与空间n-back任务（约440秒）；认知表现用Connections Test A/B(CoT-A/B)测评；主观恢复用感知恢复性量表(PRS)，情感用自我评估模型(SAM)测效价与唤醒，临场感用Igroup临场感问卷(IPQ)，网络晕动症用模拟器晕动问卷(SSQ)前后差评估，述情障碍用多伦多述情障碍量表(TAS-20)。统计采用混合ANOVA、Friedman检验与多元回归。
研究结果部分，4.1节关于环境类型与个体差异对PRS的影响表明，森林条件整体PRS（M=102.11）显著高于城市条件（M=78.77，p<.001，d=1.08）；子量表中Being Away(d=1.07)与Fascination(d=1.03)呈大效应，Coherence与Compatibility达中等效应。回归模型中，IPQ是PRS总分及Being Away、Fascination、Compatibility子维度的显著正向预测因子(b=1.66,p<.001)，ΔSSQ边缘显著负向(p=.082)，TAS无显著作用，证实临场感而非晕动或述情障碍驱动恢复感知。4.2节认知恢复结果显示，n-back疲劳诱导后CoT-A/B正确率不降反升，否定H4；VR暴露后CoT-B出现显著阶段×条件交互(F(2,102)=4.56,p=.013,ηp2=.08)，仅森林组从疲劳到暴露再提升(ΔM=+5.96,p<.001)，城市组无变化，部分支持H5。4.3节情绪恢复中，疲劳使两组成效价均显著下降(p<.005)且降幅无组间差异，唤醒无显著变化，部分支持H6；森林VR比城市VR带来更大效价回升，且效价变化与PRS正相关，支持H7与H8。
讨论与结论翻译：研究人员指出，沉浸式VR可充当物理环境的生态有效研究代理，标准化n-back疲劳诱导成功建立生态态前置耗竭状态，使认知恢复可被分离观测。森林VR在ART框架下的Being Away与Fascination维度优势明显，且IPQ所测临场感与“远离感”概念重合，是跨条件稳定预测PRS的核心变量；网络晕动症与述情障碍未显现调制作用，说明在短时长、遥传式导航设计中晕动可控。认知上，CoT-B对恢复敏感，森林暴露补回定向注意切换资源；情感上SAM效价 rebound 与PRS耦合，印证ART与SRT互补。该方法学——基线-疲劳-暴露三段评估、多点主观客观并行、VR特有因子协变量化——为城市蓝绿基础设施的虚拟评测提供可复用范式。论文结论为：沉浸式VR结合认知疲劳诱导能稳健测得森林优于城市的恢复效应，恢复感知主要由环境特征与临场感共同塑造，而非单纯个体情绪加工差异。
