整个儿童期的邻里绿地暴露与青少年期决策质量：不同缓冲区大小下的关联

《Environmental Research》：Neighbourhood greenspace exposure throughout childhood and quality of decision-making in adolescence: Links across buffer sizes.

　　

• 我们探讨了绿地对青少年认知和学业表现的影响 • 在就读期间测量了居住缓冲区内的社区绿化程度 • 结果涵盖了数字推理、词汇量、决策能力以及学校成绩 • 在绿化程度较高的社区长大的青少年，做出的决策质量更高 • 该效应在其余结果中未被观察到

引言

城市化的持续推进促进了经济增长，改善了交通基础设施，并提升了医疗保健、教育和就业机会的可及性（Cattaneo 等，2022；Dijkstra 等，2021；Pradhan 等，2021）。然而，城市化也增加了对环境压力源的暴露，如噪音、空气污染和城市热岛效应，并导致绿色空间的减少（Basu & Das，2023；Iungman 等，2024；Ren 等，2024）。此类压力源的暴露可能对发育中的大脑有害。例如，在幼儿期，大脑快速发育并获取技能，暴露于空气污染物会干扰大脑成熟、阻碍学习并损害注意力（Hobbs 等，2025；Kusters 等，2025；Nduka & Jimoh，2025）。在此背景下，越来越多的研究表明，绿色空间对儿童的认知功能和学业成绩具有健康促进效应（Asaad 等，2025；Bijnens 等，2020；Dockx 等，2022；K.-S. Lee 等，2021；J. Liu 等，2025；Rakowska 等，2023；Saenen 等，2023；Ulset 等，2023）。

绿色空间暴露所带来的这些明显益处，预计基于以下三个原因。首先，环境中的绿色空间通过减少对作为氧化应激来源的环境压力源的暴露来支持认知发展，而这些压力源对儿童的处理速度、工作记忆、智力和问题解决等认知能力有不利影响（Costa 等，2019；Dadvand 等，2015；S. Liu 等，2025；Lopuszanska & Samardakiewicz，2020；Nduka & Jimoh，2025）。例如，环境中的绿色空间可以降温、吸收和捕捉空气污染物，并对噪音污染起到屏障作用（Hsieh 等，2018；Lu 等，2024；Rani & Kumar，2023）。其次，公园和游乐场等绿色空间鼓励体育活动，促进社会凝聚，提供冒险性游戏的环境，激发好奇心，促进儿童的发现和创造力，而这些都能促进多种认知能力的发展，包括执行功能、言语能力和决策能力（Bidzan-Bluma & Lipowska，2018；Froiland 等，2014；Gray 等，2026；Hartono 等，2025；Little，2022；Markevych 等，2017；Okur-Berbero?lu，2021）。最后，绿色空间可以直接恢复认知功能。例如，暴露于绿色空间可以补充注意力——这是高级认知过程所需的核心认知资源（Berman 等，2008；R. Kaplan，1993；S. Kaplan，1995；S. Kaplan & Berman，2010；Ohly 等，2016），并促进从压力生理反应中恢复，从而改善认知功能（Lega 等，2021；Ulrich 等，1991）。

在过去十年中，探索环境绿色空间与儿童及青少年认知功能之间关系的研究，已转向使用更精细和更具颗粒度的绿色空间测量指标，例如基于客观高分辨率数据的指标，可区分不同类型的植被，确定住所周围步行距离内绿色空间的密度、高度和质量，并估算在指定地点（即网络缓冲区）一定距离（如圆形缓冲区）或出行路线内的绿色空间可达性（如公共公园和社区花园）（Buczy?owska, Zhao 等，2023；Sakhvidi 等，2025）。然而，这一领域的研究结果并不一致。此外，该领域还存在两个主要且相互关联的方法学问题（Sakhvidi 等，2025）：所选缓冲区大小的异质性很大，且几乎没有合理的依据来解释这种选择，而这很可能解释了部分结果不一致的原因。例如，Bijnens 等人（2020）观察到注意力与居住地和学校地址周围 2000 米缓冲区内总绿色空间的综合指标之间存在正相关，但在较小的缓冲区（即小于 1000 米）中则未发现此关联。最近，Anabitarte 等人（2022）发现注意力与居住缓冲区 300 米内的绿色覆盖率之间存在显著关联，但在 300 米以下的缓冲区中未发现此关联。我们认为，除了跨研究保持一致性（并且可能与结果类型相关）之外，缓冲区大小的选择可能还应该是年龄特异性的。在大缓冲区中，绿色空间可能与青少年的认知和学业表现有更强的关联（Bijnens 等，2022；R. B. Jimenez 等，2023；Saenen 等，2023；Tallis 等，2018），这与现有研究相吻合——研究发现青少年在直接居住社区以外进行社交活动，并在离家较远的区域上学（Basta 等，2010；C. R. Browning 等，2021；Chillón 等，2015）。然而，迄今为止的大多数研究包含青少年和青春期前儿童的混合样本，并且如前所述，一些研究在小缓冲区中发现了关联（Anabitarte 等，2022；Buczy?owska, Zhao 等，2023；Maes 等，2021；Nguyen & Walters，2024）。青春期是认知相关神经发育的关键时期，对环境因素高度敏感，因此在这一背景下研究有限，构成了一个重要的研究空白。

重要的是，迄今为止关于此主题的大多数研究是横断面研究。因此，它们无法捕捉到某一时间点测量的社区绿色空间可能产生的时间滞后效应，也无法探讨暴露时机或累积暴露的作用。很少有研究采用纵向方法探索终身的绿色空间暴露（即从出生到青春期结果评估时的累积绿色空间暴露），而且结果同样不一致。例如，一些研究未发现绿色空间暴露的有益影响持续到青春期（即 Buczy?owska, Baumbach 等，2023；M. P. Jimenez 等，2021；Reuben 等，2019），而另一些研究则显示出对青少年认知能力（即 Almeida 等，2022）以及认知控制相关脑区脑量的积极影响（即 Kühn 等，2023）。Wang 等（2023）和 Ulset 等（2023）也展示了从幼儿期暴露到青少年认知功能的时间滞后正效应，尽管 Ulset 等（2023）的研究使用的是绿色空间的替代指标，基于在托幼期间在有绿化的户外环境中度过时间。这一指标可能固有地捕捉了其他对认知功能有益的因素（如户外游戏和社会交往），而这些因素可能被其他研究使用的常规绿色度量指标（如归一化差异植被指数 NDVI）所遗漏。

另一个关键因素是混杂变量的调整差异，这往往未被强调但可能解释了结果的不一致性。例如，Reuben 等人（2019）报告，在考虑家庭和邻里社会经济因素后，终身绿色空间暴露与青少年认知功能之间的关联有所减弱。相比之下，Kühn 等人（2023）发现终身绿色空间暴露对青少年脑发育有积极影响，但在控制社会经济地位时仅考虑了母亲教育程度。因此尚不清楚绿色空间的"益处"是否可以完全归因于社区绿化，还是归因于其他社区特征以及家庭对富裕（通常也更绿）社区的自主选择。

最后，结果测量指标的差异也可能解释这种不一致的局面。例如，Kühn 等人（2023）使用脑成像作为结果测量指标，这通常比行为测量更敏感，能够检测到行为测量可能无法捕捉的细微效应（Wilkinson & Halligan，2004）。此外，无论使用何种具体测量指标，大多数研究都集中在两种认知功能上——工作记忆和注意力（例如 Amicone 等，2018；Bijnens 等，2022；Flouri, Papachristou 等，2019；Li & Sullivan，2016）。这可能是因为两者都是高级认知过程、学习和学业成绩的基本组成部分（Y. Lee & Engle，2026；Sereno 等，2025；Slattery 等，2021），但也可能反映了发表偏倚。因此，对于其余大量认知功能与绿色空间暴露之间的任何关联，我们知之甚少。例如，严格依据卡特尔-霍恩-卡罗尔认知能力理论，存在超过 70 种不同的认知技能（Flanagan & Dixon，2014）。重要的是，每种认知能力可能与绿色空间暴露具有独特的关联。Cartanyà-Hueso 等人（2023）最近证明了这一点——他们发现居住区绿色空间与青春期前男孩的知觉推理相关，但与工作记忆、理解或处理速度无关。

我们开展本研究以填补上述研究空白。我们使用英国千禧年队列研究的数据，探讨了童年时期社区绿色空间与青少年认知和学业表现（约 14 岁和 17 岁）之间的关联。Sakhvidi 等人（2025）最近发表的建议指出，绿色空间的缓冲区大小应基于假设机制和研究人群的特征来选择，并指出对于可能由涉及绿色空间视觉可及性的机制所支撑的结果（例如认知功能的恢复），较小的缓冲区更为合适。因此，为了捕捉家庭住所外可能直接可见的绿色空间，并反映英国对于步行至当地设施的规划实践（Active Travel England，2024；Streb，2022），我们使用了家庭居住邮编附近的绿色空间指标（即 400 米和 800 米半径范围内）。这些较小的缓冲区也可能捕捉到通过减少当地环境压力源有害影响（如空气和噪音污染）而发挥作用的绿色空间益处。然而，其他效应，如城市热岛效应，发生在更广的尺度上，且某些压力源（如空气污染）既在当地环境也在更广的环境中发挥作用（Chambliss 等，2021；Fecht 等，2016；Tan & Li，2015）。此外，我们注意到本研究人群的关注结果是在青春期测量的，此时活动模式发生了显著变化。例如，在英国，进入青春期后，在 1 英里（1600 米）步行距离内上学的儿童数量增加（Chillón 等，2015；Department for Transport，2023）。因此，为了捕捉可能由更广环境中减轻有害影响所驱动的绿色空间效应，并考虑青少年的出行模式，我们纳入了更大缓冲区（即 1200 米和 1600 米半径范围内）的绿色空间指标。我们使用了所有这些不同的居住缓冲区指标来衡量青少年对居住区绿色空间的终身暴露（即从幼儿期直到中晚期青春期结果评估时）。利用 MCS 数据，我们使用了超越通常探讨的注意力和工作记忆的认知功能指标，并探讨了与英国中学最终年份获得的资格证书之间的关联。我们假设绿色空间对认知和学业表现有积极影响，且该效应在较大的居住绿色空间缓冲区（即 1200 米和 1600 米）中更有可能被观察到。

样本节选

研究样本

我们使用了千禧年队列研究（MCS；https://cls.ucl.ac.uk/cls-studies/millennium-cohort-study/）的数据。MCS 是一项基于人群的新生儿队列研究，追踪了英国约 19,000 名在 2000 年至 2002 年间出生的儿童。样本进行了地理聚类，并按照适当比例进行分层，以充分代表英国较小的国家、贫困地区和英格兰少数民族居民比例较高的地区（Plewis，2007）。第一次访谈是……

分析策略

首先，我们比较了分析样本和非分析样本，以评估潜在的入选偏倚。其次，我们计算了相关矩阵，以评估绿色空间、结果和协变量之间关联的方向和大小，并检查潜在的多重共线性。我们还通过检查非加权线性回归中的方差膨胀因子（VIF）值，正式检验了多重共线性。第三，针对九项结果中的每一项，我们拟合了两个回归模型……

样本偏倚分析

在第 6 次追踪中分析样本（n = 9,467）与非分析样本（n = 2,258）之间的差异，以及第 7 次追踪中分析样本（n = 8,820）与非分析样本（n = 1,805）之间的差异，分别使用连续变量的 t 检验和分类变量的卡方检验进行估计。

总体而言，分析样本中的青少年年龄较小，童年早期居住在更绿色区域的可能性较低，更有可能居住在城市和污染更严重的区域，社会经济地位较高（即较少……）。讨论 我们使用了英国千禧队列研究的数据，探讨在更绿色区域成长是否与青春期的认知和学业功能相关。总体而言，我们没有发现绿色空间暴露与认知和学业结果之间存在明确关联的证据，但绿色空间与 CGT 上的决策质量之间存在稳健关联。该效应在协变量调整后依然存在，对 FDR 校正具有稳健性，并表明……具有有益作用

结论 总之，我们的研究探讨了在更绿色区域成长对青少年认知和学业功能的潜在益处。尽管我们未发现绿色空间对大多数结果有主要影响，但我们确实发现绿色空间对青少年在明确风险下做出有利决策的能力具有正面影响。然而，鉴于研究的局限性，尚不清楚是什么潜在因素导致了这一非常具体的效应，我们也注意到存在大量无效……

CRediT 作者贡献声明 David Church：可视化，软件，数据整理，概念化。Eirini Flouri：写作 – 审阅与编辑，监督，方法论，资金获取，概念化。Stephanie Gyimafi：写作 – 审阅与编辑，写作 – 原稿，软件，方法论，资金获取，形式分析，概念化。Efstathios Papachristou：写作 – 审阅与编辑，监督，软件，方法论，概念化

未引用参考文献 Buczy?owska et al., 2023; Department for Transport, 2023; Flouri et al., 2019; Liu et al., 2025; Liu et al., 2025; Office of the Deputy Prime Minister, 2001; University College LondonUCL Social Research InstituteCentre for Longitudinal Studies, 2024. 伦理声明 已获取所有参与者或其合法代表参与研究并发表文章的书面知情同意书。参与者的隐私权得到了尊重。本研究符合研究地点的相关法律、法规框架和指南。本研究获得了国家医疗服务体系（NHS）研究伦理委员会（REC）的批准。（批准号。第 1 次调查：MREC/01/6/19；第 2 次调查：MREC/03/2/022；第 3 次调查：伦理与知情同意 千禧队列研究（MCS）获得了国家医疗服务体系（NHS）研究伦理委员会（REC）系统的伦理批准。征求了父母和儿童参与研究的知情同意。有关伦理批准和同意流程的更多信息可通过此链接访问：https://cls.ucl.ac.uk/wp-content/uploads/2017/07/MCS-Ethical-Approval-and-Consent-2019.pdf 资助 本研究由授予 Stephanie Gyimafi 的 UCL-Windsor 研究员奖学金支持。没有进一步的利益冲突需要声明（即作者未受其他外部承包商付费）。利益冲突声明 ? 作者声明他们没有已知的相互竞争的财务利益或个人关系，这些关系可能被视为影响本文中报告的工作。Stephanie Gyimafi|Efstathios Papachristou|David Church|Eirini Flouri