景观对大脑的影响

了解不同设计和沉思水平的城市绿地景观对大脑功能的影响，可能为更科学、更健康的城市生活环境规划和设计铺平道路。

此外，接触某些类型的景观可能有助于促进心理健康，并支持抑郁症患者的现有治疗。

具体目标 本研究的目的是使用脑电图 (EEG) 和近距离功能评估被动暴露（观看）不同设计景观的图像对两组大脑活动的影响：1) 健康个体和 2) 抑郁症患者-红外光谱 (fNIRS)。 研究人员还想比较暴露于图像和原位沉浸在真实环境中的效果。

假设生活环境的某些类型和组成部分会影响我们的心理健康和幸福，即使一个人被动地暴露在这些环境中，研究人员想要评估被动暴露在三种不同设计的代表性景观中的影响对健康人大脑活动的影响。 并比较暴露于图像与原位沉浸于真实环境的效果。

假设 研究人员假设景观，即在冥想景观专家评估量表中也取得高分的治疗花园，将诱发通常与放松和自下而上的注意力相关的大脑活动模式，这与其他选定地点不同分数较低。 此外，研究人员假设，在真实的风景曝光中，他们会比在图像曝光的情况下更强烈地观察到这种现象。

参与者 调查人员将招募 100 名 21-75 岁的右利手健康参与者。 根据之前使用 fNIRS 研究运动任务的研究（Siedel 等人，2017 年），最少参与者人数为每组 50 人。 因此，建议招募 100 名参与者，以确保在辍学情况下参与人数最少。

排除标准：

• 左撇子；
• 严重的视力障碍；报告精神、神经或认知疾病；
• 报告在实验期间使用了可能改变中枢神经系统功能的药物；
• 起搏器、颅内电极、植入式除颤器或板的存在，
• 在过去 12 个月内进行过耳科手术。

研究人员还将在国立大学医院 (NUH) 的神经科学诊所或精神病房招募 100 名诊断为抑郁症的右利手患者

纳入标准：

• 21至75岁
• 仅限右撇子
• 他们一定患有抑郁症，

排除标准：

• 主要神经系统疾病，例如 癫痫、中风
• 任何形式的癌症
• 主要心脏病：例如 缺血性心脏病
• 主要肺部疾病：例如 慢性阻塞性肺疾病。
• 主要肝脏疾病，例如 肝衰竭
• 主要肾脏疾病，例如 肾功能衰竭。

招聘：

目标个人将通过口口相传招募。 主要研究者或共同研究者将接触符合纳入标准的参与者，并解释该项目的目的和程序。 如果参与者同意参加该项目，他或她将在阅读提供有关本研究信息的参与者信息表后签署同意书。 然后调查人员将安排时间安排来为参与者进行会议。

伦理批准：

对于健康参与者：参考号：S-18-352 对于患者：NHG DSRB 参考号：2018/01036

方法 神经成像设备 将使用 NIRSport (LLC NIRx Medical Technologies) 收集 NIRS 和 EEG 数据。 前者由 8 个照明光源和 8 个检测传感器组成，具有 760nm 和 850nm 两个波长，产生 128 个数据通道，采样率为 62.5 Hz。

后者是 V-Amp 16 通道便携式脑电图系统，具有主动干式电极 (actiCAP Xpress)，带宽为 0Hz (DC) - 500Hz(-3 dB)，采样率高达 20.000 Hz。 这两款设备重量轻、便携，可根据室外环境数据采集进行调整，并可安装在一个帽子上，以减少参与者长时间采集数据的不适。

实验设计

本研究是一项非随机受试者临床试验。 所有参与者将参加四次景观观察会议，同时使用 fNIRS 和脑电图（两台机器组合成一个帽子）对他们的大脑进行成像，他们还将完成情绪状态评估问卷（情绪状态概况 - POMS，[Shacham，1983]） ，景观偏好问卷（自我评估模型）和贝克抑郁量表（BDI）。后者将作为健康人群极端分数的控制，即如果健康参与者的分数表明该参与者可能患有未确诊的抑郁症，他们的数据可以从进一步分析中排除。 抑郁评分高的参与者将被建议寻求精神科医生的临床评估。 第一场会议将在 BIGHEART 场地的研究室（实验室室内环境）举行，其余三场会议将在 3 个室外预选地点（真实景观）举行 - 见表 1。

表格1。 数据收集会议的地点和预计参与时间 查看会议地点地址 预计时间

1. 实验室（室内）BIGHEART，14 Medical Drive，#14-01。 50分钟
2. Site 01（室外）Therapeutic Garden @Hortpark, 33 Hyderabad Rd, Singapore 20 分钟
3. Site 02（室外）Casa Clementi, Clementi Ave 1, Singapore 20 分钟
4. Site 03（室外）Sheelded sidewalk, 32 New Market Rd, Singapore 20 分钟

室内实验协议 第一个基于实验室的会议将从知情同意开始，并完成实验前 POMS（情绪状态概况）调查问卷。 然后参与者代码将归属于每个参与者，他们的个人信息将不再用于研究：将来不需要它们，也不需要存储。 除必要的数据收集设备外，房间内的所有电子设备都应关闭。 室温和湿度将在所有参与者和条件下保持相同。 在数据收集之前，每个参与者都会将多模式 NIRS 和 EEG 设备放在他们的头上。

参与者将被指示舒适地坐在椅子上，不要说话或移动，冷静地观察展现在他们面前的风景，同时他们的大脑信号将使用 NIRS 和 EEG 记录。 在视频显示之前，将记录每个参与者的静息状态活动。

将进行 1 分钟的静息状态（基线）记录，然后观看风景 9 个固定帧视频，显示 20 秒，以随机顺序每次重复 3 次以避免顺序偏差。 在景观之间，将显示一个注视十字 5 秒。 因此，记录 EEG/fNIRS 信号的总时间大约需要 13 分钟。

之后参与者将完成四份问卷，分别包括：（1）实验后POMS问卷，（2）景观偏好问卷，（3）抑郁量表（BDI问卷）和（4）社会人口统计学问卷。 有些问题可能被某些参与者认为是敏感的，在这种情况下，他们可以跳过一个不舒服的问题。

整个过程（包括解释、同意、问卷调查和认知任务）应在 50 分钟内完成。 在景观观察以及每个认知任务期间记录的 fNIRS 和 EEG 信号将存储在计算机中。

户外景观实验多模态 NIRS 和 EEG 在这项研究中，参与者将被邀请参加现场会议，上午（上午 10 点至中午 12 点）或下午（下午 2 点至下午 4 点）。 为了参与者的安全和研究设计的音质，会议期间的天气必须正常化：不要太热、干燥、晴朗或部分多云的天空。 如遇恶劣天气（下雨、风暴、热浪），会议将延期举行。 参加者前往现场的差旅费将包含在报销中。

由于可能会扰乱公共空间（尤其是在 Site 03 的情况下），最多只能有 2 名参与者同时安排会议。

完成实验前的 POMS 问卷后，参与者将坐在真实的景观前，并建议他们静静地观察它，不要移动。 研究人员将使用标准照度计控制室外亮度，因此现场数据收集应在一天中的相似时间进行，具有相似的天气条件并保持所有其他因素（例如其他访客和任何其他分散注意力的因素）现象）在所有参与者的相似水平上。

所有其他户外实验程序将类似于实验室程序，除了没有同意（同意签署将在户外会议之前进行）、没有社会人口统计和没有 BDI 问卷将被执行。 参与者将坐在一个位置的 3 个景观视图中的每一个前面，对于基线记录，将戴上白色眼镜以遮住视野。 基线记录后，他们将被动地观看风景 1 分钟。

收集数据后，设备将从参与者的头部卸下，并执行 POMS 调查问卷。

参加户外环节的时间也因此缩短，预计为20分钟。