コミュニティ ベースのストレス管理プログラム: 全体を評価するウェアラブル機器を用いた体非実験室環境での生理学的応答

サマリー

ストレスは、人生の避けられないと永続的なコンポーネントとその管理のための総合的なアプローチが検討されています。市販のポータブル テクノロジで使用することができます息ベース ストレス管理プロトコルの妥当性を示す標準化された方法が作成されました。

要約

給付人間パフォーマンスとストレス管理に実用的な息に基づく介入がタイムリーかつ感情的な規則のための総合的なアプローチを求めて、代償リザーブ機構の最適化の個人に貴重です。このプロトコルは、心体意識を教えるだけでなく生理学的データを利用したフィードバックを提供するだけでなく、調査結果を設計されています。本研究の主な結果は、心臓のコヒーレンスとアルファの変数、息ベースの瞑想ストレス プロトコルの 4 週間後有意な相関を示した。瞑想とリズミカルな呼吸は、アルファ脳波で大幅な増加を生産しました。これらの脳の生理学的な応答は、瞑想状態に入るし、ストレスを効果的に管理する人間の体の機能を示唆している Pleth 変動インデックス (PVI) 変更に適合。5 ファセット マインドフルネス アンケートに基づくストレス管理プロトコルで採用されている技術の毎日の練習の 4 週間後に評価対象はマインドフルネスのスキルを適用することで改善。マインドフルネス総合、Pleth 変動指数 (PVI)、灌流指数 (PI) が 4 週介在期間後に増加しました。脳波 (脳波) からの結果は研修後のフォロー アップ セッション中に瞑想状態と一致しました。これは、ウェアラブル デバイスが息に基づくストレス管理介入中のデータ収集の実現可能な証拠を提供します。このプロトコルは、生理学的なデータが実験室ベースの設定に所望される任意の研究デザインに簡単かつ効率的に実装できます。

概要

ストレスは、人生の避けられないと永続的なコンポーネントは、物理的および感情的な刺激の管理の代替アプローチを^1,2,3,4検討されています。中断のないストレスは、早期発症と糖尿病、肥満、心臓、および脳血管疾患^4,5などの慢性疾患の開発に関連付けられます。近年では、アメリカ人の増加率は、ストレスは、彼らの精神および物理的な健康の⁶、否定的な影響を与えると⁷彼らのストレスを管理する十分をしていた感じていないかなりの割合を報告しています。さらに、最近の研究は、ストレスもマイナスの身体の健康に影響を与えている、個人を認識するときの早すぎる死⁸上昇リスクがあったことを示した。

伝統的に、公衆衛生や医療従事者はストレスを管理するための手段として身体活動に焦点を当てています。しかし、米国の人口のかなりの部分は不健康な生活習慣を開発 (すなわち、喫煙や過度のアルコール消費量) やストレスの多いライフ スタイルの結果としての不健康な行動 (すなわち、貧しい食生活パターン)。現在、多くのアメリカ人は、ヨガとストレス管理^4,6,9の呼吸法の様々 な形態の潜在的な使用が気づいています。ただし、科学的検証、文化の流用、および必要な物理環境 (すなわちヨガのスタジオ) の不足、米国の人口の重要な部分を検討されていない応力のこれらの代替アプローチ管理⁶。

広範な視聴者に総合的なストレス誘導リラクゼーション ヨガ呼吸などの管理技術を提供しようとして、プロトコルが開発され、非実験室の設定の個人の小さいグループに配信。前の研究は、代替の鼻孔の呼吸などの技術心と体⁴のよりリラックスした状態を提供する上で有効であることを示しています。

最近まで、脳の活動、呼吸、および組織の血流などの複雑な生理学的な測定の科学的研究は実験室の設定に限定され、研究が外来血圧などより複雑な手段に頼って(ABP) 呼吸 (RR)、および心拍数 (HR)。しかしより科学的に正確なウェアラブル機器の発展に伴い、管理介入を強調する生理反応は非実験室環境で学ぶことができます。

このプロジェクトの目標は、研究所や研究室以外におらず、汎化ストレスにアクセス可能な安価な管理プログラムを作成することです。さらに、この記事は、市販のウェアラブル機器を活用しながら研究室では非設定のストレス管理プロトコル中に生理的反応を調査するための証拠ベースのアプローチの方法論を提供します。

さまざまな設定に容易に適応は、体系的な方法でより良いストレス管理介入と同様、セットアップおよびポータブル脳波計 (EEG) 制度の活用を研究する研究者を許可するように提言しています。プログラムの複製に必要な詳細を指定します。

プロトコル

プロトコルは制度審査委員会 (IRB) によって、すべての参加者、インフォームド コンセントのフォームに署名します。簡単に言えば、12 の健康、正常血圧、禁煙の被験者 (男性 5 人、女性 7 人) は 31 のそして 65 年間高齢者 (平均年齢 = 44 ± 12 歳) 本研究に参加するボランティアします。ブラウン、Gerbarg³は、(14 85 歳) の年齢層が広い範囲にわたって不安、心的外傷後ストレス障害と全体的な健康管理、生活管理の瞑想や個人で同じような呼吸法を勉強しました。

1. 参加者の選択

1. すべての参加者に以下を実行します: 電話スクリーニング基準を参照してください (ホーム)、4 週介在期間およびエンドポイント (ベースラインの訪問として同一または類似設定) を参照してください。
   1. 興味があるボランティアと電話上映を配置します。通話中医学の歴史や薬について質問を尋ねることによって資格を決定します。
   2. 資格と興味のあるボランティア (家または類似設定) にベースラインの訪問をスケジュールします。訪問前に確認のための同意フォームを提供します。
      注: 文学研究室では、人間の受ける研究 (例えば、ホーソン効果) 観察される意識により環境・認知ストレスに関連付けられていることも記載されています。ホーム ベースのプロトコルの主な利点の 1 つは、生理的対策、臨床または実験室の設定などの外部環境の潜在的な影響を最小限に抑える機能です。さらに、調査官が参加者は、実験室を要求することがなく介入のコミュニティ ベースの研究プロトコルを拡張することがあります。
   3. ホームまたは事前介入の設定に到着し、目的、手順、リスクや不快感、メリット、機密性、および書面と口頭での参加者が同意書に署名する前に研究の責任を説明します。
   4. 包含と除外の条件を確認します。
   5. マインドフルネス¹⁰主観的アンケート参加者を含まれています。参加者を生理学的デバイスに装備します。
   6. 初期介入、4 週介入後 10 分ベースラインと個々 の後 10 分の期間の後 10 分間快適な座位の姿勢で 10 分間記録のベースライン測定は、呼吸法と瞑想のプロトコルを完了します。
      注: データの収集の設定は、同じ前および与えられた個々 の内で後の介入だった。10 分データ記録期間がさらなる分析のため保存され 10 分平均値として報告します。
   7. 同意手続き終了後すぐに 20 分間のガイドツアー リラクゼーション^3,11,12の事前に録音された音声を聞くことの直後に続く 3 つの呼吸法を教えます。ベースラインを確立する 4 を繰り返します。
   8. 初期介入時点として最終的な呼吸法と瞑想プロトコル データのみを報告します。すべての参加者に呼吸法の指示と 20 分間のガイドツアー リラクセーション オーディオ コンパクト_ディスク (CD) を与えます。
   9. セルフガイド毎日呼吸法の 4 週間以内に、詳細な指示を提供し、誘導リラクゼーション、4 週間の毎朝 20 分と共に、呼吸の練習を完了する彼または彼女を指示します。
   10. 研究チームは、プロトコルに尾行されていることを確認し、教育問題を支援するために、各個人でフォローのメンバーを持っています。
   11. 4 週介在期間後ベースラインの訪問と同じように進む、エンドポイントの訪問を完了する参加者のホームに戻ります。また、39 項目 5 ファセット マインドフルネス アンケートの参加者があります。
       注: 本稿の目的は呼吸プロトコルの方法論と非研究室で生理学的監視の使用について説明します。息ベースの瞑想ストレス管理プロトコルと本稿で説明している生理学的監視装置を利用した研究者は、内部妥当性のコントロール グループを使用する必要があります。瞑想と呼吸制御の利点を調べる以前の研究利用時間一致の有酸素運動、他の瞑想のプラクティス、バイオフィード バック技法、瞑想と一緒にゲーム深刻な制御グループの様々 なヨガのルーチン、および時間制御の介入なし。

2. 研究グレード ワイヤレス脳波 (EEG) システムのセットアップ

1. エクスポート、評価、およびデータの分析、提供、/が参加者にシリアル ポートを持つパソコンを装備可能します。
   1. ユーザー状態、脳波、表情と感情の¹³を含むヘッドセットの機能を監視することができる脳波コントロール パネルを設定します。データ コレクションで行われるリアルタイム対象脳波ヘッドセットを着ている間。
   2. 脳波データの記録を開始する前に脳波ヘッドセットに切り替えるし、バッテリーが完全に充電を確認します。デバイスは、ユーザーの今すぐ設定できます。
2. 脳波セッションを記録する前に、次の手順を実行します。
   1. 12 センサーをメタンハイド レートします。ヘッドセットを組み立てます。徹底的に 0.5% 食塩水を使ってフェルトのパッドを飽和させます。頭皮にヘッドセットを配置すると、パッドが濡れて感じるはずです。
   2. ヘッドセットに置きます。ユーザーの頭にヘッドセットを置き、演算子の頭皮上脳波電極が (5 kΩ 以下として定義) の良好な接触をことを確認します。各センサーのインピー ダンスが 5 kΩ を下回るまでヘッドセットを調整します。
   3. 耳の後ろの皮膚に触れることの参照センサーを配置します。参照センサーを作ることが重要です 5 kΩ 以下のセンサーのインピー ダンスと耳の後ろの皮膚との接触。
   4. デバイスの USB ポートにドングルを接続します。ヘッドセットをペアリングすると、インジケータ ライトが急速に点滅します。状況でない場合は、ドングルを挿入してからやり直してください。
3. ノート パソコン上のソフトウェアを起動します。
4. ヘッドセットをオンにします。電源スイッチは、ヘッドセットの背面にあります。光は、ヘッドセットにあるときことを示します。
5. コントロール パネルにおけるエンジンのステータスを調べることによって、信号の品質を確認します。
   注: 脳波データを記録するので、感情的な状態と表情^13,14,15の追加調査品質分析のソフトウェア プラットフォームを利用することが可能です。

3. Bluetooth 対応パルスオキシメータのセットアップ

1. キャプチャし、パルスオキシメータ、接続時に活性化されているリング指、右または左に接続されているを使用してパルス酸素濃度計を記録します。
   1. ボランティアが床に両足で直立の位置にあることを確認します。太ももに取りそろえたパルスオキシメータと手を配置します。
2. パルス酸素濃度計のセンサーの内部を公開、非利き手の指を挿入します。指の位置を指先センサーの終わりに近づきます。指がセンサー パッドと接触するようデバイスをそっと閉じる。
   注: 指にポータブル パルスオキシメータを閉じた後は、心拍数 (HR)、呼吸 (RR)、灌流指数 (PI) および Pleth 変動インデックス (PVI)^16,17でデバイスする必要があります表示。HR や RR、PI、PVI パルス パルスオキシメータ デバイスで表示して、スマート タブレットやコンピューターに Bluetooth 経由で表示できます。

4. 概要 5 ファセット マインドフルネス アンケート

注: このアンケート用紙と管理¹⁰の電子フォーマットの両方で利用可能です。付録 A の紙のフォームを提供します。各 5 つのファセットは、1 から 5 のマインドフルネスのスケールに基づいています。意識とか心に留めていない; カットオフ スコアはありません。むしろ低から高の連続です。マインドフルネスの 5 つの面に関連する下位尺度のそれぞれは以下です。

1. 滞在と存在すると 5 がこのタスクは、このタスクを達成するために最も困難なことの 1 つを達成するために最も簡単な 1 から 5 のスケールで考え、感情、身体感覚に没頭できない能力を観察します。
2. 過去の感情と期待を定義または 1 から 5、5 のこのタスクを達成するために最も簡単な 1 つの最も困難なタスクを実行するとまでのスケール上に存在する能力を評価します。
3. 何が起こっている物理的にまたは 5、1 からのスケールで、妨害することがなく精神的 5 つ中 1 つこのタスクを達成するための最も簡単なと最も困難なこのタスクを達成するためにされて現在の滞在する能力を評価します。
4. 過去の経験、やんわり残るまたは認知されてこのタスクは、このタスクを達成するために最も困難なことの 1 つを達成するために最も簡単な 5 の 5 に 1 からのスケールで、現在の経験を批判しようとする能力を評価します。
5. 5, 5 がこのタスクは、このタスクを達成するために最も困難なことの 1 つを達成するために最も簡単な 1 からのスケールで物理的に、または精神的に、それらに応答せず感情や考えの存在を認識する能力を評価します。

5. 代替鼻孔息プロトコル (5 分)

1. 背筋を伸ばした状態で快適に座る、左膝と目に左の手を閉じた。
2. 顔に右手をもたらします。人差し指と中指、眉毛の間に配置します。左の鼻孔にそっとリングと小さな指、右の鼻に親指を置きます。
3. 深く息を吸ってください。
4. 右の鼻孔を閉じるし、左から息を吐き出すに、親指を押し下げます。鼻の左側を通って吸い込みます。
5. その後、リング指、鼻の穴を押すことによって鼻の側を閉じます。親指を解放し、右側から息を吐き出します。その後、右の鼻孔を使用して吸い込みます。
6. 5.4 5.5、継続的に吸入、5 分のためのキラーズを交互に繰り返します。
7. 身体的または精神的な方法でそれらに応答せず感情や考えの存在を認識し、鼻を出入りする空気に注意を喚起し続けます。

6. 勝利息プロトコル (5 分)

1. 背筋を伸ばした状態で快適に座る。
2. 長く、深く息を吸ってゆっくりと。
3. 口を閉じて、鼻、喉の奥が収縮から吐き出します。喉のこの穏やかなくびれは、空気の通路への抵抗を作成します。
4. ゆっくり呼吸、喉の奥が収縮によって生成された抵抗に対して息を押します。
5. ゆっくり吸い込むと、喉の奥にこの狭窄に対してゆっくりと深く息を吐き作成なだめるような立ち上がりと立ち下がりの海の波のような音。
6. この呼吸サイクル 5 分間座位の姿勢を続けます。
7. 物理的または精神的に、それらに応答せず感情や考えの存在を認識し、鼻を出入りする空気に注意を喚起し続けます。

7. ベローズ息プロトコル (5 分)

1. 座ってリラックスした肩と背の高い。
2. ゆっくりと鼻深呼吸します。
3. 目と鼻から息が閉じられます。
4. 胸郭に近い肘と肩に近い緩やかな拳を持って腕を屈曲します。
5. アクティブな吸入と拳を開くとき頭の上まで腕を上げます。
6. 積極的な呼気肩を胸郭と拳に近い肘を持って腕をもたらします。
7. 手順 7.1 から 7.3 連続して 15 〜 20 倍、1 つのセットを作る.
8. 10 ~ 15 のポーズを 3 セットを行う各セット間 s。

8. 誘導リラクゼーション ボディ スキャン (8-10 分)

注: は、参加者にこれらの指示を読む:「この誘導リラクゼーションの目的は体のさまざまな分野に注意をもたらすことと体のさまざまな分野で身体感覚に対する意識の向上に役立つ可能性があります。体のさまざまな領域に注目列車よりこれらの感情を丁寧に心します。"

1. 快適な椅子や床に、15 秒間は、目を閉じて後の座席があります。環境が安全、静かと気晴らしの自由であることを確認します。
2. 心と体が感じている方法を観察今。体のすべての感覚や心の任意の考えを観察します。体の具合に注意を続けて、心の思考を観察します。
3. 体をスキャンを開始: 目を閉じて、精神体をスキャンします。深く息を吸って、定期的に行かせてください。物理的または精神的に、それらに応答せず感情や考えの存在を認識し、鼻を出入りする空気に注意を喚起し続けます。
   1. 右の足でスキャンを開始します。右足と右腰に移動します。左の足、脚、腰とスキャンを繰り返します。体の各部分をゆっくりと移動します。再び右側からと左側に移動、この手順を繰り返します。
   2. 胃体の左側面、ボディの右側面、下に上をゆっくりと移動することによって体をスキャンを続行戻って、最後に胸、首から始まる、胃に下へ移動します。
   3. 左手、左の腕と左の肩の精神的スキャンを継続します。右手、右腕、右の肩を調べることによって続けます。
   4. ゆっくりとスキャン頭、顔から始まる、首、頭と頭の上の後ろに移動します。
   5. 体の緊張を観察し、その地域に精神的な注意を持ってそれを再スキャンします。
   6. 最後に、目を開く前に感覚や感情、思考を観察する時間を取る。今の体スキャンについての考えは何ですか。スキャンを判断しないように呼吸と身体を観察します。
   7. 1 つの最終的な深く息を吸って、4 秒間押し続けます、それを手放します。今ゆっくりと目を開きます。

結果

本研究の主な結果を示したこと心臓のコヒーレンスとアルファの変数有意な相関プライマリ エンドポイント、4 週間後、ベースラインと後息ベースの瞑想ストレス プロトコルの後 4 週間はなくベースラインの測定 (図 1)。これらの調査結果に基づいて、このプロトコルでは産瞑想状態と一貫性のあるアルファ脳波の有意な増加が示唆されました。これらの脳の生理学的変化された PVI の変化 (図 2)、瞑想状態に入るし、ストレスを効果的に管理する人間の体の機能を示唆しています。5 つのファセット マインドフルネス アンケートに基づくストレス管理プロトコルで採用されている技術の毎日の練習の 4 週間後に評価するマインドフルネスのスキルを使っての改善が達成されました。すべての 5 つのファセット-観察、記述、内部経験の経験内側に nonreactivity 判断する意識と行動-5 (頻繁に) するには (決して) を 1 の規模で 1.3 0.9 ポイント増の平均。

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ディスカッション

ウェアラブル技術と生理学的反応を正確に追跡する能力の進化介入¹⁸の範囲にわたってストレスとモニターの物理的および認知パフォーマンスの日常管理に革命をもたらすことができます。既に分析されているストレスの介入を含むを含むが、血圧、心拍数、運動や活動の予測に限定されない臨床アプリケーションのホストがずっとあります。これらの技術は、Pleth 変動指数 (PVI) などの機械学習アルゴリズムによって改良されて継続的と、代償の索引 (CRI) を予約し、研究や介入のコミュニティ ベースの任意の学術研究の分野に拡張することができます。¹⁹します。 ただし、無線センシング技術の信頼性、妥当性、および臨床と人間のパフォーマンス-関連活動の範囲に生理学的な応答を示す必要があります。

非実験室の設定でプロトコルを提供する 1 つの制約は、ノイズ、温度、照明、そして予期せぬ訪問者などの環境要因が最小化されていることを確認する必要です。この研究は正常に可能性と呼吸 unique 制約の範囲と非研究室環境の特性内...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
Epoc+ 14チャンネルワイヤレスEEG	Emotivシステム		ヘッドセットを組み立てます。0.5%生理食塩水を使用してフェルトパッドを完全に飽和させます。ヘッドセットを頭皮に置くと、パッドが濡れているように感じるはずです。測定:脳波、顔の表情、メンタルコマンド
BluetoothおよびPleth Variability Indexを備えた指先パルスオキシメータ	Masimo Mighty Sat with PVI		測定:脈拍数、酸素飽和度、灌流指数、Pleth Variability Index(PVI)
39項目の5つのファセットマインドフルネスアンケート	フルネス		の5つの側面を評価するために使用される心理測定機器アンケートは、電子版、鉛筆版、紙版があります。測定方法:気分、認知機能