過于安靜反而不利于專注？中等噪聲潛在助力

更新時(shí)間：2026-08-13

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在圖書館里，你是喜歡絕對的安靜，還是偏愛輕微的翻書聲和腳步聲？在開放式辦公室中，背景噪音是讓你分心，還是讓你更專注？環(huán)境噪音對認(rèn)知功能的影響，長期以來被視為一種純粹的干擾——噪音越大，注意力越差。然而，這一簡單化的觀點(diǎn)正受到越來越多的挑戰(zhàn)。

是否存在一個(gè)“黃金區(qū)間"的噪音強(qiáng)度，能夠促進(jìn)而非損害注意力？

來自西南民族大學(xué)、成都醫(yī)學(xué)院的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)使用多模態(tài)方法系統(tǒng)探討了不同強(qiáng)度環(huán)境噪音對注意力的影響，為聲學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)提供了實(shí)踐方向（Liu et al., 2026）。

噪音與認(rèn)知的復(fù)雜關(guān)系

兒童對苦味食物的厭惡是建立健康飲食習(xí)慣的主要障礙之一。綠色蔬菜（如羽衣甘藍(lán)、西蘭花）是均衡飲食的重要組成部分，但它們往往帶有苦味，這源于植物中的天然防御化合物。此外，孕婦由于味覺和嗅覺敏感度的改變，常常回避苦味食物，導(dǎo)致胎兒接觸苦味的機(jī)會(huì)更少。

然而，研究證據(jù)表明，重復(fù)暴露可以減弱這種厭惡。無論是通過母乳、羊水還是直接喂食，反復(fù)接觸某種風(fēng)味可以引導(dǎo)胎兒形成聯(lián)想模式，導(dǎo)致出生后對熟悉感知模式的可及性，這對于解釋飲食行為的早期發(fā)育起源和制定促進(jìn)健康飲食習(xí)慣的策略至關(guān)重要。

噪聲如何影響注意力？

注意力是選擇性分配神經(jīng)資源的過程，分為自下而上的自動(dòng)捕獲系統(tǒng)和需要人主動(dòng)調(diào)控的自上而下系統(tǒng)。后者對計(jì)劃行為至關(guān)重要，由包括背側(cè)額頂系統(tǒng)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)支持。當(dāng)在嘈雜環(huán)境中執(zhí)行視覺任務(wù)時(shí)，大腦必須將競爭性的聽覺輸入與目標(biāo)導(dǎo)向的視覺處理整合，涉及跨越額葉、頂葉和顳葉的分布式網(wǎng)絡(luò)。

連接環(huán)境噪音與注意力的關(guān)鍵途徑在于：喚醒系統(tǒng)對背側(cè)注意力網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制作用。理論模型表明，中等噪音誘導(dǎo)優(yōu)的喚醒狀態(tài)，增強(qiáng)額頂區(qū)域內(nèi)的神經(jīng)同步性，表現(xiàn)為功能性連接的增強(qiáng)。相反，高強(qiáng)度噪音可能引發(fā)過度喚醒或應(yīng)激反應(yīng)，破壞注意力網(wǎng)絡(luò)的整合，導(dǎo)致連接效率降低。

然而，哪個(gè)強(qiáng)度范圍的噪音能夠影響注意力，以及相關(guān)的功能性連接動(dòng)態(tài)變化和操作能力在腦中的變化，仍然不清楚。因此，本研究旨在系統(tǒng)考察環(huán)境噪音強(qiáng)度對自上而下注意力的影響及其神經(jīng)相關(guān)性。

多模態(tài)測量捕捉噪音效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)共招募38名大學(xué)生?，需在三種連續(xù)分貝水平的環(huán)境噪音條件下（20-40dB、40-60dB、60-80dB），分別完成難度相當(dāng)?shù)?×6舒爾特方格任務(wù)。三種噪聲條件按強(qiáng)度遞增的固定順序呈現(xiàn)（圖1）。

舒爾特方格是視覺搜索和持續(xù)注意力的標(biāo)準(zhǔn)范式，要求被試按順序從1到36找出數(shù)字。該過程持續(xù)需要目標(biāo)導(dǎo)向的視覺搜索、工作記憶更新和干擾抑制，這些核心認(rèn)知功能主要依賴于自上而下的注意力控制。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，采集了被試的fNIRS數(shù)據(jù)、心率（HR）及正常心跳間期標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）。此外，使用攝像機(jī)錄制被試面部表情，并通過諾達(dá)思的面部表情分析系統(tǒng)（FaceReader）進(jìn)行分析，最終輸出包括中性、快樂、悲傷、憤怒、驚訝、恐懼和厭惡七種情緒的強(qiáng)度值。

中等噪音讓人更專注

（一）血樣水平（HbO）的微妙變化

單通道CH44（前運(yùn)動(dòng)區(qū)和輔助運(yùn)動(dòng)皮層）在三種噪聲條件下顯示顯著差異。總體而言，HbO水平在三組間呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，其中40-60dB組變化最小。然而，三組間HbO變化水平無顯著差異。

（二）功能性連接在40-60dB下z強(qiáng)

可視化腦功能連接結(jié)果顯示，20-40dB和60-80dB環(huán)境噪音條件下，前額葉皮層顯示出相似的連接強(qiáng)度（圖2 a -c）。然而，當(dāng)環(huán)境噪音水平在40-60dB時(shí)，大腦連通性z強(qiáng)（圖2 d-f）。

具體而言，通道3和通道4在20-40dB范圍內(nèi)顯示出比60-80dB更強(qiáng)的連接（圖2 g-i）。此外，僅在40-60dB環(huán)境噪音水平下，左右大腦半球才表現(xiàn)出連通性。

進(jìn)行興趣區(qū)分析結(jié)果顯示，左側(cè)下額葉回—右側(cè)三角Broca區(qū)方顯示出顯著組間差異。具體而言，20-40dB組與60-80dB組之間差異顯著，40-60dB組與60-80dB組之間差異顯著，20-40dB組與40-60dB組之間無顯著差異。

這一結(jié)果表明，在低到中等噪音環(huán)境（20-60dB）下，雙側(cè)三角Broca區(qū)部之間的功能性連接保持穩(wěn)定，表明大腦對噪音干擾表現(xiàn)出較強(qiáng)的抵抗能力，能夠通過內(nèi)在的雙側(cè)協(xié)調(diào)機(jī)制維持注意力相關(guān)的認(rèn)知功能，而無需顯著改變區(qū)域間連接強(qiáng)度。

（三）面部表情與生理體征的同步印證

與20-40dB、60-80dB組相比，40-60dB組在憤怒和驚訝表情占比顯著增多，快樂表情占比顯著降低（圖3a）。這表明中等噪音能顯著增強(qiáng)情緒的外在表達(dá)。這可能反映了中等噪音產(chǎn)生的“適度喚醒"效應(yīng)，即既不是WQ放松（低噪音），也不是過度應(yīng)激（高噪音），而是處于一種警覺但可控的狀態(tài)。

生命體征結(jié)果分析顯示，HR：40-60dB組略高于20-40dB組；SDNN：40-60dB組顯著高于60-80dB組（圖3b）。這些發(fā)現(xiàn)表明，中等噪音可能有效激活心血管系統(tǒng)和自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能。

從“干擾源"到“助力認(rèn)知"

本研究在單一研究中整合了fNIRS功能性連接、面部表情和生命體征三個(gè)層面的證據(jù)，系統(tǒng)揭示了不同分貝環(huán)境噪音對注意力的差異化影響及其神經(jīng)機(jī)制。

中等噪聲水平誘導(dǎo)出的ZY喚醒狀態(tài)，通過更穩(wěn)定的大腦神經(jīng)活動(dòng)獲得更專注的信息加工，升高的心率與心率變異性所反映出的高效自主神經(jīng)調(diào)控能力，以及憤怒與驚訝情緒帶來的適度情緒喚醒，能夠快速把認(rèn)知資源精準(zhǔn)聚焦到當(dāng)前任務(wù)上，自動(dòng)把無關(guān)信息的注意窗口窄化，最終實(shí)現(xiàn)注意力資源的高效配置。

這一結(jié)果給以年輕健康成人為主要群體的環(huán)境（如大學(xué)圖書館、學(xué)習(xí)空間）的聲學(xué)設(shè)計(jì)指明了新方向。校準(zhǔn)聲學(xué)環(huán)境而非強(qiáng)制保持絕對安靜，可能對認(rèn)知表現(xiàn)有益。中等強(qiáng)度的背景噪音（40-60dB）可能通過誘導(dǎo)ZY喚醒來促進(jìn)注意力參與，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的大幅提升。

參考文獻(xiàn)

Liu, F., Liu, F., Wen, W., Li, Y., Duan, Y., Wei, S., Liu, P., Huang, M., & Xu, F. (2026). The impact of different decibels of ambient noise on attention.Scientific Reports.

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