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目的:自19世纪以来,绿地对健康有益的理念就已成为一个被普遍接受的观点。既往研究表明,环境因素(如绿地)可影响人脑结构和功能。经济文化、自然环境等因素可影响人脑灰质体积,但植被覆盖情况与人脑灰质体积的关系尚未探明。本研究旨在探讨植被覆盖是否影响正常青年人的脑灰质体积,进而探索空气污染是否在其中起到中介效应。方法:本研究对3180名中国汉族正常青年人进行脑结构磁共振成像(structure magnetic resonance imaging,MRI),通过基于体素的形态学测量(voxel-based morphometry,VBM)的方法计算全脑体素的灰质体积(gray matter volume,GMV)。利用地理信息调查问卷收集受试者个人基本信息和自出生起每年的居住地变迁情况,以及对应地址的精确经纬度坐标信息,在谷歌地球引擎(google earth engine,GEE)平台上,我们提取1981-2017年间每年的植被覆盖情况:以所提供的经纬度坐标值为中心,计算半径为1km范围内的年平均归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)。另外,基于社会经济数据应用中心(socioeconomic data and applications center,SEDAC)获取该时间范围内的PM2.5(particulate matter 2.5)数据。然后,根据受试者提供的纵向位置信息计算受试者每一年的NDVI、PM2.5的算术平均值,将其分别作为平均NDVI及平均PM2.5。通过VBM8软件计算出全脑体素的灰质体积,进行基于体素的GMV与NDVI之间的相关性分析,同时将年龄、性别、教育年限以及全脑灰质体积作为协变量,采用FWE方法进行多重比较校正,检验显著性P<0.05为具有统计学意义。将与平均NDVI显著相关的团块定义为感兴趣区(region of interest,ROI),应用REST软件提取每个ROI内的GMV值。通过SPSS 19中的双变量相关分析,分析NDVI与PM2.5之间的相关性,统计结果以P<0.01为差异具有显著性。以NDVI为自变量,GMV为因变量,PM2.5为中介变量进行中介效应分析,从而探究空气质量是否介导了植被覆盖对人脑灰质体积的影响。结果:(1)基于体素的全脑GMV与NDVI相关性NDVI与脑GMV有显著相关性。两侧小脑VI亚区的GMV与平均NDVI呈负相关。舌回的GMV与平均NDVI呈正相关。部分年龄段NDVI与脑GMV有显著相关性,具体如下:1-2岁及13-18岁平均NDVI与全脑GMV无显著结果。3-4岁、5-7岁及8-12岁的平均NDVI与两侧小脑呈负相关。19-30岁共有11个AAL脑区的GMV值与平均NDVI呈显著相关,部分呈现为负相关性,主要包括如下脑区:右侧小脑、右侧直回、右侧眶部额上回、左侧眶部额上回、壳核、脑岛、颞横回;部分呈现为正相关性,主要包括如下脑区:左侧小脑、前扣带、膝下皮层、丘脑。(2)NDVI及PM2.5的相关性5-7岁(r=-0.154,P<0.01),8-12岁(r=-0.196,P<0.01),13-18岁(r=-0.166,P<0.01),19-25岁(r=-0.223,P<0.01)的平均PM2.5与相应年龄段的平均NDVI呈负相关。(3)PM2.5与GMV的相关性PM2.5与脑GMV有显著相关性。两侧小脑的GMV与平均PM2.5呈负相关。两侧小脑、颞下回、颞中回、丘脑、中央旁小叶脑区的GMV与平均PM2.5呈负相关。部分年龄段PM2.5与脑GMV有显著相关性,具体如下:1-2岁及3-4岁平均NDVI与全脑GMV无显著结果。5-7岁的平均PM2.5与两侧眶部额下回呈负相关。8-12岁的平均PM2.5与右侧小脑、左侧眶部额下回呈负相关。13-18岁共有8个AAL脑区的GMV值与平均PM2.5呈显著相关,部分呈现为负相关性,主要包括如下脑区:双侧小脑、右侧嗅皮层、岛皮层;部分呈现为正相关性,主要包括如下脑区:直回、颞中回、丘脑、中央旁小叶。19-30岁的平均PM2.5与双侧小脑,壳核呈负相关。(4)中介效应分析以5-7岁的平均NDVI为自变量,GMV为因变量,5-7岁的的平均PM2.5为中介变量,采用基于SPSS 19的中介效应分析方法得到的分析结果如下:PM2.5可以显著介导NDVI对GMV的影响,中介效应可以解释-6.28%。结论:本研究发现NDVI与中国汉族正常青年人的GMV(双侧小脑)相关,且NDVI与PM2.5呈负相关。研究结果表明NDVI可能通过改善空气污染,进而影响人脑灰质体积。