2025年1月27 日，地理科学学部董卫华教授课题组在国际学术期刊《Science Bulletin》在线发表了题为“Neurocognitive geography: exploring the nexus between geographic environments, the human brain, and behavior”的展望性论文。文章提出了一个开创性的跨学科领域——认知神经地理学，该领域以地理学和认知神经科学的理论与方法为基础，旨在突破当下研究面临的数据采样、融合分析、尺度效应和双向互馈等一系列挑战，揭示复杂地理环境与人类大脑、行为的相互作用机制。认知神经地理学为理解人地关系提供了全新视角，并为推动可持续发展目标提供跨学科理论与方法。
在当前全球城市化、气候变化和跨文化交流快速发展过程中，地理环境深刻影响着人类的性格、认知与行为，而人类的行为也在不断适应和改造着地理环境。复杂地理环境与人类认知行为之间的相互作用关系，是当前国际跨学科交叉研究的难点与热点问题。难点之一是地理环境的空间复杂性，不同地区和空间尺度的环境因素持续、系统地影响着人类行为。另一个难点是人类行为的复杂性，这种复杂性由大脑介导，并随年龄、性别和社会经济地位的不同而变化。
为了解决上述难题，本文提出了认知神经地理学的前沿交叉领域，该领域以地理学和认知神经科学为基础，针对城市化、全球灾害、气候变化和跨文化交流等人地关系核心议题，从宏观的地理空间视角和微观的神经视角共同探索环境-大脑-行为的相互作用机制（图1）。认知神经地理学重点探讨城市形态、结构和功能如何塑造并影响居民的大脑认知和行为模式，极端天气、地震、传染病等灾害如何影响人的情绪和人格，地形、气候等自然环境如何影响人类认知能力，以及语言、民族等文化环境的空间异质性如何塑造大脑基质与影响社会行为等具体研究问题。
认知神经地理学面临的主要挑战有四个方面。第一，需要在严格遵守国际数据治理框架的原则下完善环境数据与神经影像数据联合采样方案；第二，需要开发多模态数据的融合与分析方法，以解决神经影像与地理空间数据的特征不一致性；第三，需要进一步探索地理环境空间尺度和人类生命周期对大脑与行为影响的敏感性。最后，认知神经地理学研究需聚焦环境-大脑-行为的双向互馈过程，既要揭示地理环境因素如何通过塑造大脑影响人类行为，也应探讨人类如何认知、适应和改变地理环境。
图1 地理环境、人类大脑和行为的相互作用机制
未来在地理学家、认知神经科学家和其它领域学者的共同努力下，这一交叉学科领域可以帮助社会制定更加科学合理的政策，从而推进可持续城市、良好健康与福祉、减少地区不平等和气候行动等联合国可持续发展目标。
北京师范大学地理科学学部卫星应用前沿交叉研究院董卫华教授为论文通讯作者，2021级博士研究生杨天宇为第一作者。论文合作者包括比利时根特大学地理系博士研究生秦桐，中国科学院大学物理研究所张家鑫博士，北京师范大学地理科学学部博士研究生董政，北京大学城市规划与设计学院博士研究生武钰林，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室万小红教授、左西年教授，北京大学地球与空间科学学院刘瑜教授，美国威斯康星大学麦迪逊分校地理系高松副教授，北京师范大学地理科学学部卫星应用前沿交叉研究院王桥院士。该研究得到了国家自然科学基金委战略研究类专项项目（No. 42242102）资助。
文章来源：T. Yang, T. Qin, J. Zhang, Z. Dong, Y. Wu, X. Wan, Y. Liu, S. Gao, X-n. Zuo, Q. Wang, W. Dong, Neurocognitive geography: exploring the nexus between geographic environments, the human brain, and behavior, Science Bulletin (2025), doi: https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.01.044