前 言

創造力是人類最寶貴的心智資源之一。從愛因斯坦的廣義相對論到喬布斯的iPhone，每一次突破都源于那顆活躍的大腦。然而，創造力并非孤立產生——它深受我們所處環境的影響，其中，光照環境被認為是最關鍵的調節因素之一。

相關色溫（Correlated Color Temperature, CCT）是描述光源顏色特性的核心參數。那么，相關色溫（CCT）究竟如何精確調節我們的創造力？不同色溫之間是否存在最優區間？其背后的神經機制又是什么？

正是為了回答這些問題，香港科技大學（廣州）計算媒體與藝術學域的余露文教授團隊，在建筑環境領域國際權威期刊《Building and Environment》（IF=7.6）上發表了一項突破性研究——首次系統量化了2000K到20000K超寬色溫范圍內光照對創造力的影響，整合了行為學、神經影像學和心理學三大維度的證據，為我們揭示了相關色溫（CCT）對創造力影響背后的神經機制。

研究方法

1、實驗條件：十種CCT的全光譜覆蓋

研究團隊搭建了一套光譜可調的LED照明系統，在固定照度500lx的條件下，設置了十個CCT等級：2000K、2500K、3000K、3500K、4000K、5000K、6500K、8000K、10000K和20000K。覆蓋了從極暖光到極冷光的完整光譜照明場景。

圖1 10十種實驗燈光的相對光譜功率分布（左）與實驗環境實拍（右），從2000K極暖光到20000K極冷光

2、被試與實驗流程

研究招募了45名健康成年人（23女22男），年齡18-36歲。所有被試均通過色覺測試，確保對光色的正常感知能力。

實驗采用拉丁方設計平衡順序，每個被試經歷10個block，每個block包含：

? 暗休息期（45s）

? 灰場適應（60s）

? 替代用途任務AUT（180s，測量創造力）

? 問卷測評（120s）

總實驗時長約70分鐘/人

圖2 實驗流程（上）：暗適應→色適應→AUT任務→問卷；

實驗環境（下）：依瑞德fNIRS系統實時監測腦功能活動

3、fNIRS數據采集

實驗采用了武漢依瑞德集團的KY-A型fNIRS系統（見圖2），配置690nm和830nm雙波長光源，實時監測被試在完成創造性任務中的大腦皮層血流動力學變化。

實驗共設置了5個感興趣區域（ROIs）：

? 背外側前額葉皮層（DLPFC）：執行控制與認知靈活性

? 額極區（FPA）：創意生成的核心區域

? 布羅卡區（ Broca's area）：語義加工與語言創意

? 顳葉皮層（TC）：記憶與聯想整合

? 運動前區與初級體感皮層（PreM & SMC）：感覺運動整合

研究結果

1、CCT與創造力：隱藏的"M型曲線"

Friedman檢驗顯示，10種CCT條件下的創造力評分存在顯著差異（ p < 0.001）。一個引人注目的模式浮現了——不是越暖越好，也不是越冷越好，而是呈現出一個清晰的"M型"曲線：創造力在light 3（≈3000K）和light 6（≈5000K）下達到峰值，在light 1（2000K）和light 10（20000K）下顯著下降。線性混合效應模型證實，中等 vs 極端CCT差異顯著（pFDR < 0.001），而微暖與微冷之間無顯著差異（pFDR = 0.581）。

圖3 CCT與創造力表現的M型非線性關系

左：10種燈光下的創造力評分中位數

右：LOESS擬合曲線清晰呈現M型模式

創造力表現呈現典型的"M型曲線"——中等色溫（~3000K和~5000K）時創造力最高，而極端色溫（~2000K和~20000K）時創造力最低。

這意味著什么？無論是過于暖色的燭光氛圍，還是過于冷白的日光燈環境，都可能"封印"你的創意潛能。偏好中等色溫范圍（3000K-5000K）是創造力的"黃金區間"。

2、 神經機制：fNIRS揭示創造力的"發動機"

fNIRS數據顯示，中等CCT條件在多個ROIs引發了更高的HbO beta值，尤其是在DLPFC區域。更驚人的是，當研究者采用隨機森林回歸模型，將五個ROIs的fNIRS特征作為輸入來預測創造力評分時，模型解釋了85.5%的方差（R2 = 0.855）！

特征重要性分析揭示，DLPFC（重要性 = 0.204）和Broca區（重要性 = 0.188）是預測創造力的最關鍵腦區。

這與認知科學理論高度一致：

? DLPFC：負責認知靈活性、目標導向行為和工作記憶維護

? Broca區：主導語義檢索與重組、語言表達與創意生成

圖4 任務誘發皮層激活的fNIRS HbO beta值。

左：五大ROIs在不同燈光條件下的beta值

右：中等CCT vs 極端CCT的腦激活3D拓撲圖

3、心理機制：情緒是連接光與創意的"橋梁"

多重中介分析揭示了一個簡潔而有力的機制路徑：在四個心理變量中，只有“情緒”展現出了顯著的中介效應（pFDR = 0.043）。舒適度雖然有直接效應，但并非中介路徑；警覺度和感知自由度則未顯示出直接作用。定性訪談數據進一步印證：34名被試（75%）報告中等色溫下“放松且專注”，而極端色溫則引發“困倦”或“焦慮”。

圖5 CCT影響創造力的完整機制框架

情緒是關鍵中介變量，DLPFC和Broca區是最具預測力的腦區

研究結論

1、創造力存在最優色溫區間

CCT與創造力并非簡單的線性關系，而是呈現出"M型"曲線。中等色溫（~3000K和~5000K）是創意的"甜蜜點"，而極端色溫（極暖或極冷）都會顯著抑制創造力。這推翻了"暖光一定更適合創意"的直覺假設。

2、神經活動可精準預測創意表現

DLPFC與Broca區的"控制-檢索"協同：fNIRS數據顯示DLPFC（認知靈活性與執行控制）和Broca區（語義檢索與概念表達）是創造力的最關鍵腦區。多變量神經特征可解釋85.5%的創造力個體差異，fNIRS技術為創意評估提供了客觀神經標記。

3、情緒是核心中介路徑

在舒適度、情緒、警覺度和感知自由度四個心理變量中，僅情緒發揮了顯著的中介作用。中等色溫通過誘發積極情緒來拓寬認知加工范圍，促進遠距離概念聯想——這是"光→情緒→創意"的核心鏈條。

總結與展望：fNIRS照亮環境神經科學的新前沿

這項研究的價值遠不止于照明設計。它展示了fNIRS技術如何將“黑箱”般的大腦活動轉化為可量化的設計參數——85.5%的預測精度意味著，我們正在接近一個前所未有的目標：用神經數據指導建筑環境設計。

科學的進展，有時不是增加新的工具，而是在不同學科、多模態整合之間，找到真正決定方向的連接點。這項研究所整合的行為-神經-心理三維證據，正是這一理念的典范實踐。

圖6 武漢依瑞德集團的光學腦機fNIRS系統應用場景

武漢依瑞德集團作為無創腦機接口與神經調控技術的領軍企業，將繼續致力無創腦機接口技術在環境認知與人因工程研究中的創新應用，為光照環境優化與創造力提升等前沿課題提供可靠的技術支撐。

撰文：鐘 健

審核：堯利書

編輯：馬睿琦

參考文獻：

Li W, Xiang Q, Wang X, et al. Correlated color temperature of the lighting environment shapes creativity: A 2000–20000K investigation integrating behavioral, neural, and psychological measures[J]. Building and Environment, 2026, 298: 114642.

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