DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1711317
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41602724
تاريخ النشر: 2026-01-12
المؤلف: Yang Liu وآخرون
الموضوع الرئيسي: المساحات الخضراء الحضرية والصحة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير الأشكال الهندسية المختلفة للجدران الخضراء على الاستعادة النفسية والفسيولوجية لعمال المكاتب بعد تحفيز الإجهاد، باستخدام الواقع الافتراضي (VR) لمحاكاة أربعة سيناريوهات: الجدار الأخضر المنحني (CGW)، الجدار الأخضر الخطي (LGW)، الجدار الأخضر متعدد الخطوط (PGW)، وحالة عدم وجود جدار أخضر (NGW). تكشف النتائج أن جميع أنواع الجدران الخضراء تعزز بشكل كبير النتائج الصحية مقارنةً بـ NGW، مما يدعم الفرضية القائلة بأن الجدران الخضراء تسهل التعافي. ومن الجدير بالذكر أن CGW أظهرت أكبر الفوائد في تقليل التعب وتعزيز الانتباه والاسترخاء، على الرغم من أن الفروق في الانتباه والاسترخاء بين CGW و LGW لم تصل إلى دلالة إحصائية. على العكس، بينما أظهر PGW بعض المزايا في الإثارة، إلا أنه كان أداؤه ضعيفًا في تدابير الاستعادة الأخرى مقارنةً بـ CGW و LGW.
تؤكد الدراسة على أهمية شكل الجدار الأخضر في التأثير على الآثار الاستعادية، مما يشير إلى أن التصاميم المنحنية قد تقدم فوائد أفضل لاستعادة التعب ودعم الانتباه. تشمل القيود حجم العينة الصغيرة والراحة المحتملة من استخدام معدات EEG و VR في نفس الوقت، مما قد يؤثر على النتائج. يجب أن تستكشف الأبحاث المستقبلية فترات التعرض الأطول، وتدمج تحليلات EEG أكثر تفصيلًا، وت考虑 مستويات راحة المشاركين المتنوعة لتعزيز قوة النتائج. بشكل عام، تسلط الأبحاث الضوء على إمكانية الجدران الخضراء لتحسين بيئات المكاتب وتقترح أن التصاميم الهندسية المحددة يمكن أن تعزز الاستجابات النفسية والفسيولوجية، مما يوفر رؤى قيمة لممارسات التصميم الداخلي.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التحول من العمل البدني إلى العمل العقلي القائم على المكاتب، مما أدى إلى زيادة الإجهاد والتعب بين العمال، مما يؤثر سلبًا على الإنتاجية والصحة. تؤكد على الفوائد الصحية للتعرض للبيئات الطبيعية الخارجية، مثل تخفيف الإجهاد وتحسين الأداء المعرفي. لمعالجة الحاجة إلى دمج الطبيعة في المساحات الداخلية، ظهرت استراتيجيات التصميم البيوفيلي، وخاصة الجدران الخضراء، كحلول فعالة. هذه الهياكل لا تعزز فقط الجاذبية الجمالية ولكنها توفر أيضًا فوائد بيئية، بما في ذلك تنقية الهواء وعزل الضوضاء. ومع ذلك، تركز الأبحاث الحالية بشكل أساسي على الوظائف البيئية للجدران الخضراء، مع تحقيق تجريبي محدود في فوائدها الصحية النفسية والفسيولوجية، خاصة فيما يتعلق بالإدراك البصري وخصائص الشكل.
تحدد الورقة فجوة في فهم كيفية تأثير التكوين الشكلي للجدران الخضراء على الاستجابات النفسية والفسيولوجية، خاصة في سياقات الإجهاد. بينما استكشفت الدراسات السابقة آثار الصحة للنباتات الداخلية، هناك نقص في الأبحاث المنهجية حول الآثار الاستعادية للجدران الخضراء مقارنة بالنباتات المزروعة في أصص فردية. يقترح المؤلفون التحقيق في أشكال الجدران الخضراء المختلفة لتحديد تأثيرها على الاسترخاء والانتباه، وبالتالي المساهمة في فهم دور التصميم البيوفيلي في تعزيز الرفاهية في البيئات الداخلية.
الطرق
توضح قسم الطرق استخدام تقنية الواقع الافتراضي (VR) في تصميم المواد التجريبية، مع التأكيد على قدرتها على إعادة إنشاء سيناريوهات محكومة مع تقليل التعقيدات المتعلقة بالموقع والمتغيرات المربكة. تم استخدام هذا النهج بفعالية في مجالات متنوعة، بما في ذلك الألعاب والتعليم، وكان له دور أساسي في دراسة الاستجابات الفسيولوجية للجدران الخضراء، مثل EEG وتغيرات معدل ضربات القلب. يعتمد تصميم الدراسة على الأبحاث السابقة، مما يضع إطارًا نظريًا قويًا لاختيار المواد والإجراءات.
تم بناء الجدار الأخضر كتركيب modular باستخدام شبكة خفيفة الوزن وقابلة للاختراق لإدخال النباتات الفردية، مع اختيار سرخس بوسطن بسبب توافقه مع ظروف النمو المحلية والتفضيلات الجمالية. تضمن التخطيط أنماطًا هندسية—منحنية، متعددة الخطوط، وخطية—مصممة لتكون فعالة من حيث التكلفة وكفاءة في استخدام الطاقة، مما يسهل التنفيذ في العالم الحقيقي. حافظ كل تصميم على نسب مساحة متساوية لضمان عدم تشويش المقارنات بين المجموعات التجريبية الثلاث (الجدار الأخضر المنحني، الجدار الأخضر متعدد الخطوط، والجدار الأخضر الخطي) ومجموعة التحكم (مكتب بدون جدار أخضر) بفروق في مساحة التشجير.
شملت الإجراءات التجريبية جلسة مدتها 35 دقيقة لكل مشارك، تم تنظيمها في خمس مراحل. ركزت المرحلة الأولية على إطلاع المشاركين وضمان راحتهم، بما في ذلك تعليمات لتقليل الحركات التي قد تُدخل ضوضاء في قياسات EEG. يهدف هذا التصميم الدقيق إلى تعزيز موثوقية البيانات الفسيولوجية التي تم جمعها خلال التجربة.
النتائج
في قسم النتائج، تم استخراج بيانات نطاق ألفا من القنوات الجبهية اليسرى (AF3، F7، F3، وFC5) واليمنى (AF4، F8، F4، وFC6) عبر أربعة ظروف تجريبية لحساب عدم تماثل ألفا الجبهي (FAA). تم الإبلاغ عن قيم FAA الوسيطة للمجموعات التجريبية الثلاث على النحو التالي: مجموعة التحكم (CGW) كانت لديها قيمة FAA وسيطة قدرها $Mdn = -0.020$، بينما أظهرت كل من المجموعة المنخفضة (LGW) والمجموعة الإيجابية (PGW) قيم FAA وسيطة قدرها $Mdn = -0.010$.
تشير هذه النتائج إلى استجابة فسيولوجية مختلفة بين المجموعات، حيث أظهرت مجموعة التحكم FAA أكثر سلبية مقارنةً بالمجموعتين الأخريين، مما قد يشير إلى تباينات في المعالجة العاطفية أو المعرفية المرتبطة بالظروف التجريبية. هناك حاجة إلى مزيد من التحليل لاستكشاف تداعيات هذه القيم FAA فيما يتعلق بالمفاهيم النفسية الأساسية التي يتم قياسها.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة من ورقة البحث الضوء على التأثير الكبير لشكل الجدار الأخضر على الاستجابات النفسية الفسيولوجية، خاصة فيما يتعلق بالتعافي من الإجهاد. أثبتت الدراسات السابقة أن شكل الجسم يؤثر على الجهاز العصبي الذاتي والحالات العاطفية، مما يشير إلى أن الخصائص البصرية للنباتات يمكن أن تعدل مشاعر الأمان والضغط في مساحة معينة. بشكل خاص، ترتبط الأشكال المنحنية بتفضيل جمالي أعلى وتقليل التعب، بينما قد لا توفر الأشكال الهندسية نفس الفوائد الاستعادية. تشير الأبحاث الحديثة التي أجراها Li et al. (2025) إلى أن الجدران الخضراء المستطيلة أكثر فعالية في تقليل الحمل المعرفي وتعزيز استعادة الانتباه مقارنةً بالأشكال مثلثية الشكل، التي تتطلب موارد معرفية أكبر ويقظة.
تحدد الورقة فجوة في الأدبيات فيما يتعلق بالفحص المنهجي لشكل الجدار الأخضر كمتغير مستقل يؤثر على الاسترخاء والانتباه بعد الإجهاد. تقترح الدراسة فرضيتين رئيسيتين: أولاً، أن الجدران الخضراء ستنتج آثارًا نفسية وفسيولوجية استعادة أكثر إيجابية مقارنةً بالبيئات التي لا تحتوي عليها؛ ثانيًا، أن الأشكال الشكلية المختلفة (المنحنية، متعددة الخطوط، والخطية) ستنتج مستويات متفاوتة من تخفيف التعب والتحكم في الانتباه. تهدف النتائج إلى تعزيز فهم كيفية تحسين تصاميم الجدران الخضراء المحددة للتجارب الاستعادية في البيئات الداخلية، وبالتالي المساهمة في مبادئ التصميم البيوفيلي واستراتيجيات التعافي من الإجهاد.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1711317
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41602724
Publication Date: 2026-01-12
Author(s): Yang Liu et al.
Primary Topic: Urban Green Space and Health
Overview
This study investigates the impact of different geometric forms of green walls on the psychological and physiological restoration of office workers following stress induction, utilizing virtual reality (VR) to simulate four scenarios: curvilinear green wall (CGW), linear green wall (LGW), polyline green wall (PGW), and a no green wall condition (NGW). The findings reveal that all green wall types significantly enhance health outcomes compared to the NGW, supporting the hypothesis that green walls facilitate recovery. Notably, the CGW exhibited the most substantial benefits in reducing fatigue and enhancing attention and relaxation, although differences in attention and relaxation between CGW and LGW did not reach statistical significance. Conversely, while PGW showed some advantages in arousal, it performed poorly in other restorative measures compared to CGW and LGW.
The study underscores the importance of green wall morphology in influencing restorative effects, suggesting that curvilinear designs may offer superior benefits for fatigue recovery and attentional support. Limitations include the small sample size and potential discomfort from simultaneous EEG and VR equipment, which may affect results. Future research should explore longer exposure durations, incorporate more detailed EEG analyses, and consider varying participant comfort levels to enhance the robustness of findings. Overall, the research highlights the potential of green walls to improve office environments and suggests that specific geometric designs can optimize psychological and physiological responses, providing valuable insights for interior design practices.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the shift from physical labor to office-based mental work, which has led to increased stress and fatigue among workers, adversely affecting productivity and health. It emphasizes the health benefits of exposure to outdoor natural environments, such as stress relief and improved cognitive performance. To address the need for integrating nature into indoor spaces, biophilic design strategies, particularly green walls, have emerged as effective solutions. These structures not only enhance aesthetic appeal but also provide ecological benefits, including air purification and noise insulation. However, existing research primarily focuses on the ecological functions of green walls, with limited empirical investigation into their psychological and physiological health benefits, particularly concerning visual perception and form characteristics.
The paper identifies a gap in understanding how the morphological configuration of green walls influences psychological and physiological responses, particularly in stress contexts. While previous studies have explored the health effects of indoor plants, there is a lack of systematic research on the restorative effects of green walls compared to single potted plants. The authors propose to investigate various green-wall forms to determine their impact on relaxation, alertness, and attention, thereby contributing to the understanding of biophilic design’s role in enhancing well-being in indoor environments.
Methods
The methods section outlines the use of Virtual Reality (VR) technology in designing experimental materials, emphasizing its ability to recreate controlled scenarios while minimizing site-related complexities and confounding variables. This approach has been effectively utilized in various fields, including gaming and education, and has been instrumental in studying physiological responses to green walls, such as EEG and heart rate variations. The study’s design is grounded in previous research, establishing a robust theoretical framework for the selection of materials and procedures.
The green wall was constructed as a modular installation using lightweight, permeable mesh for individual plant insertion, specifically selecting Boston fern due to its compatibility with local growth conditions and aesthetic preferences. The layout incorporated geometric patterns—curvilinear, polyline, and linear—designed to be cost-effective and energy-efficient, facilitating real-world implementation. Each design maintained equal area proportions to ensure that comparisons among the three experimental groups (curvilinear green wall, polyline green wall, and linear green wall) and the control group (no-green wall office) were not confounded by differences in greening area.
The experimental procedure involved a 35-minute session for each participant, structured into five phases. The initial phase focused on briefing participants and ensuring comfort, including instructions to minimize movements that could introduce noise into EEG measurements. This careful design aims to enhance the reliability of the physiological data collected during the experiment.
Results
In the results section, alpha-band data was extracted from the left (AF3, F7, F3, and FC5) and right (AF4, F8, F4, and FC6) frontal channels across four experimental conditions to compute Frontal Alpha Asymmetry (FAA). The median FAA values for the three experimental groups were reported as follows: the Control Group (CGW) had a median FAA of $Mdn = -0.020$, while both the Low Group (LGW) and the Positive Group (PGW) exhibited median FAA values of $Mdn = -0.010$.
These findings suggest a differential physiological response among the groups, with the Control Group displaying a more negative FAA compared to the other two groups, which may indicate variations in emotional or cognitive processing linked to the experimental conditions. Further analysis is warranted to explore the implications of these FAA values in relation to the underlying psychological constructs being measured.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant influence of green-wall morphology on psychophysiological responses, particularly in relation to stress recovery. Previous studies have established that object shape affects the autonomic nervous system and emotional states, suggesting that the visual characteristics of plants can modulate feelings of safety and oppression in a given space. Specifically, curvilinear forms are associated with higher aesthetic preference and reduced fatigue, while geometric shapes may not provide the same restorative benefits. Recent research by Li et al. (2025) indicates that rectangular green walls are more effective in reducing cognitive load and promoting attention restoration compared to triangular forms, which require greater cognitive resources and vigilance.
The paper identifies a gap in the literature regarding the systematic examination of green-wall morphology as an independent variable affecting relaxation and attention post-stress. The study proposes two main hypotheses: first, that green walls will yield more positive psychological and physiological restorative effects compared to environments without them; second, that different morphological forms (curvilinear, polyline, and linear) will produce varying levels of fatigue relief and attentional control. The findings aim to enhance understanding of how specific green-wall designs can optimize restorative experiences in indoor environments, thereby contributing to biophilic design principles and stress recovery strategies.