在图书馆里，你是喜欢绝对的安静，还是偏爱轻微的翻书声和脚步声？在开放式办公室中，背景噪音是让你分心，还是让你更专注？环境噪音对认知功能的影响，长期以来被视为一种纯粹的干扰——噪音越大，注意力越差。然而，这一简单化的观点正受到越来越多的挑战。
是否存在一个“黄金区间”的噪音强度，能够促进而非损害注意力？
来自西南民族大学、成都医学院的联合科研团队使用多模态方法系统探讨了不同强度环境噪音对注意力的影响，为声学环境设计提供了实践方向（Liu et al., 2026）。
噪音与认知的复杂关系
儿童对苦味食物的厌恶是建立健康饮食习惯的主要障碍之一。绿色蔬菜（如羽衣甘蓝、西兰花）是均衡饮食的重要组成部分，但它们往往带有苦味，这源于植物中的天然防御化合物。此外，孕妇由于味觉和嗅觉敏感度的改变，常常回避苦味食物，导致胎儿接触苦味的机会更少。
噪声如何影响注意力？
注意力是选择性分配神经资源的过程，分为自下而上的自动捕获系统和需要人主动调控的自上而下系统。后者对计划行为至关重要，由包括背侧额顶系统在内的网络支持。当在嘈杂环境中执行视觉任务时，大脑必须将竞争性的听觉输入与目标导向的视觉处理整合，涉及跨越额叶、顶叶和颞叶的分布式网络。
连接环境噪音与注意力的关键途径在于：唤醒系统对背侧注意力网络的调制作用。理论模型表明，中等噪音诱导最优唤醒状态，增强额顶区域内的神经同步性，表现为功能性连接的增强。相反，高强度噪音可能引发过度唤醒或应激反应，破坏注意力网络的整合，导致连接效率降低。
然而，哪个强度范围的噪音能够影响注意力，以及相关的功能性连接动态变化和操作能力在脑中的变化，仍然不清楚。因此，本研究旨在系统考察环境噪音强度对自上而下注意力的影响及其神经相关性。
多模态测量捕捉噪音效应
实验共招募38名大学生，需在三种连续分贝水平的环境噪音条件下（20-40dB、40-60dB、60-80dB），分别完成难度相当的6×6舒尔特方格任务。三种噪声条件按强度递增的固定顺序呈现（图1）。
舒尔特方格是视觉搜索和持续注意力的标准范式，要求被试按顺序从1到36找出数字。该过程持续需要目标导向的视觉搜索、工作记忆更新和干扰抑制，这些核心认知功能主要依赖于自上而下的注意力控制。
整个实验过程中，采集了被试的fNIRS数据、心率（HR）及正常心跳间期标准差（SDNN）。此外，使用摄像机录制被试面部表情，并通过诺达思的面部表情分析系统（FaceReader）进行分析，最终输出包括中性、快乐、悲伤、愤怒、惊讶、恐惧和厌恶七种情绪的强度值。
面部表情分析系统 (FaceReader)
面部表情分析系统 (FaceReader)
中等噪音让人更专注
（一）血样水平（HbO）的微妙变化
单通道CH44（前运动区和辅助运动皮层）在三种噪声条件下显示显著差异。总体而言，HbO水平在三组间呈现逐渐增加的趋势，其中40-60dB组变化最小。然而，三组间HbO变化水平无显著差异。
（二）功能性连接在40-60dB下最强
可视化脑功能连接结果显示，20-40dB和60-80dB环境噪音条件下，前额叶皮层显示出相似的连接强度（图2 a -c）。然而，当环境噪音水平在40-60dB时，大脑连通性最强（图2 d-f）。
具体而言，通道3和通道4在20-40dB范围内显示出比60-80dB更强的连接（图2 g-i）。此外，仅在40-60dB环境噪音水平下，左右大脑半球才表现出连通性。
进行兴趣区分析结果显示，左侧下额叶回—右侧三角Broca区方显示出显著组间差异。具体而言，20-40dB组与60-80dB组之间差异显著，40-60dB组与60-80dB组之间差异显著，20-40dB组与40-60dB组之间无显著差异。
这一结果表明，在低到中等噪音环境（20-60dB）下，双侧三角Broca区部之间的功能性连接保持稳定，表明大脑对噪音干扰表现出较强的抵抗能力，能够通过内在的双侧协调机制维持注意力相关的认知功能，而无需显著改变区域间连接强度。
（三）面部表情与生理体征的同步印证
与20-40dB、60-80dB组相比，40-60dB组在愤怒和惊讶表情占比显著增多，快乐表情占比显著降低（图3a）。这表明中等噪音能显著增强情绪的外在表达。这可能反映了中等噪音产生的“适度唤醒”效应，即既不是完全放松（低噪音），也不是过度应激（高噪音），而是处于一种警觉但可控的状态。
生命体征结果分析显示，HR：40-60dB组略高于20-40dB组；SDNN：40-60dB组显著高于60-80dB组（图3b）。这些发现表明，中等噪音可能有效激活心血管系统和自主神经调节功能。
从“干扰源”到“助力认知”
本研究首次在单一研究中整合了fNIRS功能性连接、面部表情和生命体征三个层面的证据，系统揭示了不同分贝环境噪音对注意力的差异化影响及其神经机制。
中等噪声水平诱导出的最优唤醒状态，通过更稳定的大脑神经活动获得更专注的信息加工，升高的心率与心率变异性所反映出的高效自主神经调控能力，以及愤怒与惊讶情绪带来的适度情绪唤醒，能够快速把认知资源精准聚焦到当前任务上，自动把无关信息的注意窗口窄化，最终实现注意力资源的高效配置。
这一结果给以年轻健康成人为主要群体的环境（如大学图书馆、学习空间）的声学设计指明了新方向。校准声学环境而非强制保持绝对安静，可能对认知表现有益。中等强度的背景噪音（40-60dB）可能通过诱导最优唤醒来促进注意力参与，实现学习效率的大幅提升。
参考文献
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.
