В вопросе урбанизма людей можно разделить на тех, кто не может жить без небоскребов, бетона, шума толпы и ночных огней большого города, и на тех, кто предпочитает более тихие места поближе к природе, а постоянное пребывание в городской среде вгоняет их в тоску. Города, особенно мегаполисы, хоть и обладают рядом социальных преимуществ, все же оказывают негативное влияние на здоровье человека. И этому нашли вполне вещественное доказательство ученые из института человеческого развития общества Макса Планка (Берлин, Германия). Они провели исследование, которое показало, что прогулки на природе оказывают положительное влияние на определенные участки мозга человека. Как проводились опыты, какие именно они дали результаты, и как полученные данные можно применить на практике? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Основа исследования

Если говорить о том, что влияет на развитие мозга человека с точки зрения эволюции, то будет справедливо упомянуть окружающую среду. И это вполне логично, ибо изменения среды обитания часто приводит к необходимости изменить образ жизни и/или приобрести новые навыки, дабы подстроится под новые условия. Взаимосвязь окружающей среды и мозга человека имеет место и в наши дни. Глобальная урбанизация на данный момент достигла такого уровня, что более половины населения планеты обитает в городах. А к 2050 году доля горожан увеличится до 68%. Другими словами, урбанизация протекает крайне быстро, что нельзя сказать об адаптационной эволюции. Следовательно, проживание человека в городских условиях может оказывать определенный эффект на его состояние, в том числе и на работу мозга.

Статистика говорит, что психические проблемы (тревожность, нарушение настроения, глубокая депрессия и шизофрения) встречаются на 56% чаще именно среди горожан. В рамках исследования шизофрении проживание в городе является одним из самых значимых факторов окружающей среды, занимая практически 30% от всех случаев заболевания.

С другой стороны, пребывание на природе обеспечивает восстановление внимания и снятие стресса. Существует гипотеза биофилии, утверждающая, что люди обладают врожденной склонностью искать связь с природой, так как это поведение уходит корнями в нашу эволюционную историю.

Исследования благотворного воздействия природы были в основном мотивированы двумя теоретическими концепциями — теорией восстановления внимания (ART от Attention Restoration Theory) и теорией восстановления после стресса (SRT от Stress Recovery Theory), которые объясняют психологические преимущества природы с разных точек зрения. АРТ фокусируется на восстановлении когнитивных функций посредством воздействия природы на человека. Суть состоит в том, что природа вызывает непроизвольное внимание, позволяя восстановиться процессам произвольного внимания.

SRT, с другой стороны, подчеркивает аффективные реакции на контакт с природой, ведущие к восстановлению. Согласно SRT, восстановительный процесс связан со способностью природной среды уменьшать стресс, которая включает усиление положительных эмоций, а также уменьшение возбуждения и отрицательных эмоций, таких как страх.

На данный момент объем эмпирических доказательств того, что природа положительно влияет на психическое состояние человека, становится все больше. Однако пока недостаточно практических доказательств этого эффекта, основанных на данных нейронной активности. Было одно исследование с использованием функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ). И оно показало, что 90-минутная прогулка на природе снижала активности в субгенуальной префронтальной коре (sgPFC), связанной с руминацией (переосмысление каких-то проблем, волнений). При этом не наблюдалось никаких изменений после прогулки такой же продолжительности, но в городских условиях.

Ученые отмечают, что пока не проводилось интервенционного исследования фМРТ, в котором изучались бы причинно-следственные эффекты воздействия городской и природной среды на области мозга, связанные со стрессом. И что важно, предыдущие результаты не позволяют понять, является ли снятие стресса после пребывания на природе результатом воздействия самой природной среды или просто отсутствием вредных воздействий городской среды.

Чтобы заполнить этот пробел в знаниях, ученые провели интервенционное исследование фМРТ, изучающее активность мозга до и после часового пребывания в городской среде и на природе.

Подготовка к экспериментам

Участниками наблюдений стали 63 человека: 29 женщин и 34 мужчины в возрасте от 18 до 47 лет (средний возраст 27.21). Участников псевдослучайно распределили либо на природу (32 участника), либо на городскую прогулку (31 участник), при этом контролируя, чтобы мужчины и женщины были равномерно распределены в обеих средах.


Изображение №1: схема проведения эксперимента.

Эксперимент проводился в конце лета/осенью 2019 года в светлое время суток с 10:00 до 17:00. Перед прогулкой участники проходили процедуру фМРТ-сканирования, которая включала вопросы о руминациях, задачу FFT (от Fearful Faces Task) и задачу MIST (от Montreal Imaging Stress Task). MIST был введен для того, чтобы вызвать социальный стресс, поскольку SRT предполагает, что восстановительный потенциал природы наиболее проявляется, когда человек находится в стрессовом состоянии.


Изображение №2: зоны прогулок (Грюнвальдский лес и улица Шлосштрассе в Берлине).

После сеанса сканирования участников случайным образом распределили на 60-минутную прогулку в естественной или городской среде (фото выше).

Маршруты прогулки были определены заранее (прямая дорожка). У каждого испытуемого был телефон с GPS, регистрирующий их движение, чтобы убедиться, что они не отклонялись от заданного маршрута. Также каждому испытуемому выдали браслет Empatica E4, измеряющий электродермальную активность (EDA от electrodermal activity), вариабельность сердечного ритма (HRV от heart rate variability) и частоту сердечных сокращений в качестве физиологических индикаторов стресса. Заходить в магазины или пользоваться телефоном было запрещено, а спустя 30 минут прогулки срабатывал сигнал, указывающий на точку разворота. Затем испытуемые возвращались на исходную точку и их возвращали в лабораторию.

После прогулки была повторена та же самая процедура фМРТ-сканирования с одним дополнительным заданием, вызывающим стресс, заданием социальной оценки угрозы (SET от Social-Evaluative Threat task), модифицированной версией теста TSST (от Trier Social Stress Test), предназначенного для вызова социального стресса. Кроме того, участники сообщали об уровне восстановленного внимания после прогулки с помощью опросника.

Результаты экспериментов

Изображение №3

Во время сканирования участникам показывали 15 фото лиц женщин и мужчин в двух вариантах эмоционального состояния: испуганное и нейтральное. Этот стимул показывался на протяжении 1000 мс (тест без маски) или в течение 17 мс, после чего демонстрировалась «маска» с нейтральным выражением лица в течение 983 мс.

Как и ожидалось, в ходе сканирования было выявлено значительное влияние окружающей среды на билатеральное миндалевидное тело (амигдала) во время показа как испуганных лиц (3a), так и нейтральных (3b).

Чтобы выяснить, было ли воздействие на активность миндалевидного тела в основном обусловлено увеличением городской среды или уменьшением природной среды, были проведены дополнительные t-тесты.

Тестирование объединенной активности в условиях испуганные лица и нейтральные лица показали, что активность амигдалы была стабильной в городской среде (t(30) = -0.67), тогда как наблюдалось значительное снижение активности амигдалы после прогулки на природе (t(31) = 2.62). При тестировании с разделенными условиями также наблюдалось значительное снижение активности: испуганные лица — t(31) = 2.77 (3a); нейтральные лица — t(31) = 2.37 (3b). При этом наблюдалось, что влияние на активность амиглады было латерализованным и в основном определялось активностью правого миндалевидного тела.

Стоит отметить, что анализ билатеральной активности миндалевидного тела только во время маскированных стимулов также выявил значимое влияние фактора «среда-время», показывающее снижение активности после воздействия природной среды (t(31) = 2.65).

Изучение различных областей миндалевидного тела показало значительное влияние окружающей среды на базолатеральную область, также проявляющееся в виде снижения активности ввиду прогулки на природе.

Анализ данных по активности амигдалы во время MIST тестов также показал значительное влияние окружающей среды.

Анкеты, которые участники эксперимента заполняли после тестов, не показали каких-либо значимых отклонений в рамках когнитивных задач или самоанализа. Однако, как и предполагалось, воспринимаемая «восстанавливаемость» была выше после прогулки на природе, чем после прогулки по городу. Также среди участников был больший процент тех, кому прогулка на природе понравилась больше, чем по городу.

Итоги исследования

Фактор окружающей среды является одним из решающих в аспекте формирования тех или иных психических расстройств, от тревожности и тяжелой депрессии до шизофрении. Кроме того, жизнь в городских условиях является наиболее выраженным среди экологических факторов, влияющих на развитие шизофрении.

Проведенные тесты показали, что после прогулки на природе активность миндалевидного тела снижалась, тогда как после прогулки в городской среде она оставалась неизменной. Другими словами, прогуливаясь по улицам города уровень стресса у человека остается прежним, а вот прогулка в парке помогает его снизить.

Во время FFT тестов (испуганные и нейтральные лица) после прогулки на природе было замечено снижение активности миндалевидного тела. При этом известно, что вычитание мозговой активности во время показа нейтральных лиц из активности во время показа испуганных приводит к активации миндалевидного тела. Следовательно, можно предположить, что прогулка на природе является общим эффектом, который влияет на миндалевидное тело, увеличивая его порог активации.

Тесты с применением маскированных стимулов показали аналогичные результаты. Они подтверждают, что миндалевидное тело может активироваться в ответ на замаскированные стимулы, о которых участники не знали, в отсутствие кортикальной обработки. Следовательно, благотворное влияние прогулок на природе может иметь место вне человеческого сознания.

MIST тесты, как и FFT, показали положительное влияние природы на активность амигдалы. Эти результаты показывают, что прогнозируемые эффекты прогулок в естественной среде на области мозга, связанные со стрессом, проявляются также в условиях социального стресса.

Возможное объяснение того, почему не наблюдалось изменений в поведенческих показателях после прогулки, может заключаться в том, что анкеты после теста касались настроения и стресса, пережитого в течение предыдущего часа, когда участники подвергались стресс-индуцирующей фМРТ. Потому, вполне вероятно, что анкеты просто не смогли отразить эффект прогулки. В будущем ученые намерены проводить опрос испытуемых иным образом, чтобы получить более точные данные.

Тем не менее участники эксперимента сообщали об ощущении «восстановления», имея в виду внимание. Об этом заявляли именно те, кто гулял на природе, а не в городе. Не говоря уже о том, что прогулка на природе испытуемым понравилась гораздо больше, чем прогулка по городу.

Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.

Эпилог

В рассмотренном нами сегодня труде ученые описали результаты довольно простого теста, который ранее никто не проводил. В ходе испытаний участники были разделены на две группы, одни гуляли по городской улице, а другие отправились на прогулку в лес. Дальнейшее сканирование мозга показало, что прогулка на природе значительно снижает активность миндалевидного тела, отвечающего за стресс. При этом прогулка по городу активность этой области не повысила.

Ученые отмечают, что городская среда, как один из экологических факторов, все же имеет огромное влияние на формирование психического состояния человека. К сожалению, это влияние обычно весьма негативное и проявляется в развитии тревожности, тяжелой депрессии и даже шизофрении. Нужно понимать, что городская среда не является решающим или единственным фактором появления этих заболеваний, но одним из самых значимых факторов.

Другими словами, человек с тяжелой депрессией, переехавший из города в домик на краю леса, вряд ли избавится от своего недуга. Но он точно вычеркнет один из факторов, подпитывающих депрессию. С другой стороны, увеличение числа зеленых зон в городах, особенно мегаполисах, будет иметь исключительно положительный эффект на психическое здоровье горожан.

Кто-то может ошибочно считать, что зеленые зоны в городах не нужны либо будет достаточно одного парка или сквера, чтоб все были довольны. Однако, как показывает данное исследование, это не прихоть и даже не эстетические желания, а вполне обоснованная физиологическая потребность человека.

Немного рекламы

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?