人类活动引起的气候变化对社会生活条件构成了巨大威胁,虽然社会和行为科学家们越来越关注如何减缓和适应气候危机,但神经科学的技术、框架、研究发现和方法才刚刚开始在这一背景下得到应用。因此有研究者于2023年11月在Nature Climate Change期刊上发表了文章,探讨了神经科学如何为应对气候变化做出重大贡献,概述了如何使用神经科学来:(1)研究气候变化对人类大脑的负面影响;(2)确定适应的方法;(3)了解有利于环境的决策的神经基础;(4)为旨在促进气候行动的沟通和干预策略提供基于神经科学的见解;并提供一个框架和路线图来组织和优先开展该领域的神经科学研究。
本研究主要通过两条互补的路径:从环境到大脑 & 从大脑到环境来探讨神经科学在应对气候变化方面的重大贡献。
路径A探讨了环境对大脑的影响。以往有研究发现极端天气事件可能会导致大脑在认知功能上的变化,如记忆力减退、注意力分散等。这些变化不仅会影响个体的日常生活,还可能对社会的整体生产力产生负面影响。高温和空气污染等环境因素可能会引发或加重心理健康问题,如抑郁症和焦虑症:长期暴露在高温环境中会增加情绪失控的风险,而空气污染则与认知障碍和情绪障碍的发生密切相关。因此,神经科学家可以研究气候变化如何影响大脑,并利用这些知识制定策略来保护大脑或使其更能抵御这些负面影响。神经科学的分支学科,特别是环境神经科学可以为了解环境如何影响大脑提供见解。例如,随着气候变化的加剧,人类将面临更多极端天气事件,包括热浪、干旱和飓风,以及相关的森林火灾和洪水。神经科学家可以量化这些因素如何影响大脑的结构、功能以及整体健康情况,并评估这些因素如何解释幸福感和行为的变化。他们还可以研究对气候变化的心理和行为反应的神经基础,例如与高温相关的焦虑和冲突的增加。
路径A中的关键问题有:气候变化如何影响大脑?未来需要更多的证据来了解气候变化对大脑的具体影响,例如分析大脑的结构和功能在高温、暴雨等极端天气条件下的变化。此外,如何提高人们对气候变化影响的适应能力?通过神经科学方法,可以开发和评估有效的干预策略,以提高人们应对气候变化的能力;开发心理疗法来缓解由于气候变化引起的压力和情绪障碍;研究如何通过改善生活环境(如增加绿色空间)来减少气候变化对大脑的负面影响。
路径B则探讨了大脑对环境的影响。神经科学家可以研究导致亲环境或有害环境行为的认知和情感过程的神经基础。许多与气候变化有关的人类判断和决定受到心理障碍、认知偏见和启发式的影响,而这些不一定能够通过有意识的内省获得。神经科学方法有可能揭示这些判断、选择和行为的神经关联,捕捉与动机相关的信号,可能有助于确定阻碍人们表现出亲环境行为的障碍,并制定和改进干预策略以促进亲环境行为。
路径B中的关键问题有:环境行为的神经基础是什么?研究这些行为背后的神经机制,帮助识别阻碍人们采取环保行为的障碍。例如使用fMRI技术分析个体在做出决策时的神经活动,探究情感反应如何影响个体的行为,例如焦虑和恐惧是否会阻碍环保行为。此外,神经科学可以提供关于如何设计和优化传播策略的见解,以更好地激励人们采取环保行动。再者,可以研究不同类型的信息传递方式(如视觉、听觉)的神经效应,找出最能激励环保行为的传播方法。最后,可以开发基于神经科学的行为干预策略,如神经反馈和认知行为疗法,来促进环保行为。
此外,研究者们还提出了未来研究的优先方向:
神经与气候政策:神经科学可以为制定气候政策提供科学依据,量化气候变化对大脑的影响及缓解这些影响的策略和技术的益处。①政策影响评估:通过神经科学研究,评估现有气候政策对公众心理健康和认知功能的影响;②政策制定建议:提出基于神经科学证据的政策建议,如通过增加城市绿色空间来改善公众心理健康。
跨学科合作:神经科学家应与气候科学家、心理学家、社会学家等合作,共同研究和量化环境变化对大脑的影响以及相应的应对策略。①数据共享与整合:建立跨学科的数据共享平台,整合不同领域的数据,进行综合分析;②联合研究项目:发起跨学科的联合研究项目,探讨气候变化对大脑的综合影响。
室内替代策略:研究发现,自然接触对大脑有正面影响,并促进环保行为。探讨是否可以通过室内植物、动物或虚拟自然场景来替代户外接触。①虚拟自然体验:开发虚拟现实技术,模拟自然环境,为无法经常接触自然的人群提供类似的心理和认知益处;②室内绿化设计:研究室内植物和自然元素对大脑健康的影响,提出优化的室内绿化设计方案。
公众教育与意识提升:利用神经科学研究结果,设计和实施公众教育项目,提高公众对气候变化的认识和行动力。①教育内容开发:基于神经科学证据,开发有针对性的教育内容,如多媒体教材和互动课程;②意识提升活动:组织各类公众活动,如讲座、研讨会和社区活动,提高公众对气候变化和大脑健康关系的认识。
总的来说,神经科学在应对气候变化方面具有巨大潜力。通过研究大脑如何受气候变化影响以及如何通过神经科学方法促进环保行为,神经科学家可以为应对这一全球性挑战做出重要贡献。
参考文献
Doell, K.C., Berman, M.G., Bratman, G.N. et al. Leveraging neuroscience for climate change research. Nat. Clim. Chang. 13, 1288–1297 (2023). https://doi.org/10.1038/s41558-023-01857-4