Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Een Community-based Stress Management programma: Met behulp van draagbare apparaten te beoordelen van gehele lichaam fysiologische reacties in niet-laboratorium-instellingen

Published: January 22, 2018 doi: 10.3791/55816

Summary

Stress is een onderdeel van het onvermijdelijke en persistent van leven en holistische benaderingen voor het beheer ervan worden overwogen. Een gestandaardiseerde methodologie is opgericht om de haalbaarheid van een adem gebaseerde stress management-protocol die kan worden gebruikt met verkrijgbare draagbare technologieën aantonen.

Abstract

Een pragmatische adem gebaseerde interventie voordeel menselijke prestaties en beheer van de spanning is tijdige en waardevol is voor individuen op zoek naar holistische benaderingen voor emotionele regulatie en optimaliseren van compenserende reserve mechanismen. Dit protocol is ontworpen om niet alleen de bewustwording van lichaam en geest maar ook leren feedback geven gebruik makend van fysiologische gegevens en enquêteresultaten. De belangrijkste bevindingen van dit onderzoek toonde aan dat hart samenhang en alpha variabelen waren significant gecorreleerd na vier weken van de meditatie adem gebaseerde stress protocol. Meditatie en ritmische ademhaling geproduceerd significante toenames in alpha hersenactiviteit. Deze fysiologische reacties van hersenen gelijkvormig aan de Index van de variabiliteit van Pleth (PVI) veranderingen, suggereren de mogelijkheid van het menselijk lichaam te voeren in een meditatieve staat en stress effectief te beheren. Bij de beoordeling na vier weken van het dagelijkse beoefenen de technieken gebruikt in het stress management-protocol, op basis van de vijf Facet Mindfulness vragenlijst, verbeterd onderwerpen in het toepassen van mindfulness vaardigheden. De totale score van mindfulness, Pleth variabiliteit index (PVI) en perfusie index (PI) verhoogd na de interventieperiode van 4 weken durende. Resultaten van elektro-encefalografie (hersenen golven) waren consistent is met een meditatieve staat tijdens de follow-up na studie-sessie. Dit levert het bewijs dat draagbare apparaten haalbaar voor het verzamelen van gegevens tijdens een adem gebaseerde stress management interventie zijn. Dit protocol kan worden eenvoudig en efficiënt worden geïmplementeerd in een ontwerp van de studie waarin fysiologische gegevens zijn gewenst in een laboratorium gebaseerde omgeving.

Introduction

Hoewel stress een onderdeel van het onvermijdelijke en persistent van leven is, worden alternatieve benaderingen voor het beheer van fysieke en emotionele stimuli overwogen1,2,3,4. Ononderbroken stress wordt geassocieerd met de vroege begin en de ontwikkeling van chronische aandoeningen zoals diabetes, obesitas, hart-, en cerebrovasculaire ziekte4,5. In de afgelopen jaren een toenemend percentage van de Amerikanen hebben gemeld stress heeft een negatieve invloed op hun geestelijke en lichamelijke gezondheid6, en een aanzienlijk deel niet voelen ze aan het doen waren genoeg voor het beheren van hun stress-7. Een recente studie toonde bovendien dat wanneer individuen ervaren dat stress is negatief van invloed op hun lichamelijke gezondheid, er een verhoogd risico op voortijdig overlijden8 was.

Traditioneel, hebben de volksgezondheid en medische professionals gericht op fysieke activiteit als een middel om stress te beheren. Echter een aanzienlijk deel van de bevolking van de Verenigde Staten ontwikkelt ongezonde levensstijl gewoonten (d.w.z., roken of overmatig alcoholgebruik) of ongezond gedrag (dat wil zeggen, slechte voeding patronen) als gevolg van stressvolle levensstijl. Op dit moment zijn meer Amerikanen zich bewust van het mogelijke gebruik van verschillende vormen van yoga en ademhalingsoefeningen voor stress management4,6,9. Echter, als gevolg van een gebrek aan wetenschappelijke validatie, culturele krediet en de vereiste fysieke omgevingen (d.w.z., yoga studio's), een aanzienlijk deel van de bevolking van de Verenigde Staten niet overweegt deze alternatieve benaderingen voor stress beheer6.

In een poging voor holistische stress managementtechnieken zoals yoga ademhaling en geleide ontspanning naar een breder publiek, werd een protocol ontwikkeld en geleverd aan een kleine groep van individuen in een niet-laboratorium omgeving. Eerdere studies hebben aangetoond dat technieken zoals alternatief neusgat-ademhaling effectief zijn in het leveren van een meer ontspannen staat van geest en lichaam4.

Tot voor kort, wetenschappelijke studies van complexe fysiologische metingen zoals hersenen activiteit, ademhaling en weefsel perfusie waren beperkt tot laboratorium instellingen, en dus vertrouwd studies op minder complexe maatregelen zoals ambulante arteriële bloeddruk (ABP), respiratoire tarief (RR) en hartslag (HR). Echter, met de ontwikkeling van meer wetenschappelijk accuraat, draagbare apparaten, de fysiologische reacties op stress management interventies kunnen worden bestudeerd in niet-laboratorium-instellingen.

Het doel van dit project is het creëren van een toegankelijk, goedkope management programma voor stress thats generaliseerbaar naar zowel laboratorium- en niet-laboratorium instellingen. Dit artikel bevat bovendien de methodologie voor een evidence based aanpak onderzoek naar fysiologische reacties tijdens een stress-management-protocol in een niet-laboratorium omgeving terwijl met behulp van commercieel verkrijgbare draagbare apparaten.

Aanbevelingen zijn gemaakt zodat onderzoekers bestuderen beter stress management interventies, evenals de installatie en het gebruik van het systeem van draagbare electroencephalogram (EEG) op een systematische manier die gemakkelijk aanpasbaar is aan verschillende instellingen. De gegevens voor het repliceren van het programma worden opgegeven.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Het protocol is goedgekeurd door de institutionele Review Board (IRB) en alle deelnemers een geïnformeerde toestemmingsformulier ondertekend. Kort, twaalf gezond, normotensive, niet-rokers onderwerpen (vijf mannen, zeven vrouwen) tussen 31 en 65 jaar (gemiddelde leeftijd = 44 ± 12 jaar) als vrijwilliger deelnemen aan dit onderzoek. Brown en Gerbarg3 studeerde meditatie en soortgelijke ademhalingstechnieken in individuen over een brede leeftijdsgroep (14-85 jaar oud) voor het beheer van angst, post-traumatische stress-stoornis, en algehele welzijn en lifestyle management.

1. deelnemers selectie

  1. Uitvoeren van de volgende handelingen uit voor alle deelnemers: een screening van de telefoon, een basislijn bezoek (thuis), een 4-weekse interventieperiode en een eindpunt (dezelfde of soortgelijke instelling als het bezoek van de basislijn) bezoek.
    1. Telefoon filmvertoningen met geïnteresseerde vrijwilligers te regelen. Tijdens het gesprek bepalen u in aanmerking komt door het stellen van vragen over de medische voorgeschiedenis en medicijnen.
    2. Een basislijn bezoek plannen voor in aanmerking en geïnteresseerde vrijwilligers (thuis of soortgelijke instelling). Leveren toestemmingsformulieren voor herziening vóór het bezoek.
      Opmerking: Het is goed beschreven in de literatuur dat een studie menselijk ondergaan in een laboratorium geassocieerd met milieu- en cognitieve stress als gevolg van hun bewustzijn worden kan van (b.v.het Hawthorne effect) in acht worden genomen. Een van de belangrijkste voordelen van het huis-gebaseerde protocol is de mogelijkheid om te minimaliseren van de potentiële impact van vreemde omgevingen, zoals een klinische of laboratorium omgeving, aan de fysiologische maatregelen. Bovendien, onderzoekers mogelijk onderzoeksprotocol tot interventies op de Gemeenschap gebaseerde uitbreiden zonder te hoeven vragen deelnemers komen naar een laboratorium.
    3. Komen tot de instelling thuis of pre interventie en uitleggen van het doel, procedures, risico's en ongemakken, voordelen, vertrouwelijkheid en aansprakelijkheid van de studie, zowel schriftelijk als mondeling voordat deelnemers het toestemmingsformulier worden ondertekend.
    4. Integratie en uitsluiting criteria bevestigen.
    5. Deelnemer voltooien de subjectieve vragenlijst over mindfulness10hebben. Deelnemer voorzien van fysiologische apparaten.
    6. Record basislijnmetingen gedurende 10 minuten in een comfortabel zittende houding, gedurende 10 minuten na de eerste ingreep, een basislijn 10 min na de 4 weken durende ingreep en een periode van 10 min na het individu voltooit het protocol ademhaling en meditatie.
      Opmerking: De instelling van de verzameling van gegevens was hetzelfde pre-en post interventie binnen een bepaald individu. De periodes van de opname van de gegevens 10 min werden opgeslagen voor verdere analyse en gerapporteerd als een gemiddelde 10 min.
    7. Onmiddellijk na het uitvoeren van de toestemmende procedures drie ademhalingstechnieken, onmiddellijk gevolgd door het luisteren naar vooraf opgenomen audio van de 20 min geleide ontspanning3,11,12te leren. Herhaal dit vier keer om een basislijn.
    8. Alleen de laatste ademhaling en meditatie protocolgegevens rapporteren als het tijdstip van de eerste interventie. Geef alle deelnemers een compact disc (CD) met de ademhaling techniek instructies en 20 min geleide ontspanning audio.
    9. Elke persoon met gedetailleerde instructies voorzien in de vier weken van de zelf-geleide dagelijkse ademhalingstechnieken en instrueren van hem of haar om te voltooien de ademhalingsoefeningen, samen met de 20 min van geleide ontspanning, elke ochtend voor vier weken.
    10. Een lid van de studie team follow-up met elke persoon om ervoor te zorgen dat het protocol werd gevolgd en om te helpen met eventuele educatieve problemen hebben.
    11. Na de interventieperiode van 4 weken durende terug bij de deelnemer thuis om te voltooien van het eindpunt bezoek, verloopt op dezelfde wijze als het bezoek van de basislijn. Ook hebben deelnemers het 39-item vijf Facet Mindfulness vragenformulier invullen.
      Opmerking: Het doel van deze paper was om de methodologie van het protocol van de ademhaling en het gebruik van fysiologische monitoring in een niet-laboratorium omgeving te beschrijven. Onderzoekers met behulp van de meditatie adem gebaseerde stress management-protocol en de fysiologische monitoring apparaten beschreven in dit document wellicht een controlegroep voor interne validiteit in dienst. Eerdere studies, behandeling van het voordeel van meditatie en gecontroleerde ademhaling hebben gebruikt een aantal controlegroepen zoals een tijd-matched aërobe oefening, andere meditatie praktijken, biofeedback technieken, ernstige gaming samen met geleide meditatie yoga routines, en een besturingselement tijd zonder interventie.

2. setup voor onderzoeksysteem Grade draadloze elektro-encefalografie (EEG)

  1. Als u wilt exporteren, evalueren en analyseren van de gegevens, bieden/rusten een persoonlijke laptop met een seriële poort aan de deelnemers.
    1. Instellen van een EEG-Configuratiescherm waarmee de gebruiker de status en functies van de hoofdtelefoon EEG, met inbegrip van gezichtsuitdrukkingen en emoties13. Verzamelen van gegevens vindt plaats in real-time, terwijl het onderwerp de EEG-headset draagt.
    2. Voordat u begint de registratie van de gegevens van de EEG, zet de headset EEG en ervoor zorgen dat de batterij volledig is opgeladen. Het apparaat kan nu worden ingesteld voor de gebruiker.
  2. Voordat de opname van een EEG-sessie, moet u de volgende stappen uitvoeren.
    1. Hydrateer de twaalf sensoren. Het monteren van de headset. Grondig verzadigen de vilten kussentjes met 0,5% zoutoplossing. Wanneer de hoofdtelefoon op de hoofdhuid wordt geplaatst, moeten de pads NAT aanvoelen.
    2. Zet op de hoofdtelefoon. Plaats de hoofdtelefoon op uw hoofd en ervoor te zorgen dat de EEG elektroden op de hoofdhuid van de exploitant goed contact (gedefinieerd zoals hieronder vijf kΩ) maken. Pas de headset totdat elke sensor impedantie hieronder vijf kΩ is.
    3. Plaats de sensoren van de referentie te raken de huid achter het oor. Het is van cruciaal belang dat de referentie-sensoren maken contact met de huid achter het oor met een impedantie van de sensor van hieronder vijf kΩ.
    4. Sluit de dongle aan op het apparaat USB-poort. Wanneer een headset is gekoppeld, moet snel het lampje flikkeren. Als dit niet de situatie, de dongle opnieuw en probeer het opnieuw.
  3. Start de software op de laptop.
  4. De headset inschakelen. De schakelaar is aan de achterkant van de hoofdtelefoon. Een lampje geeft aan wanneer de hoofdtelefoon is op.
  5. Controleer of u signaalkwaliteit door het onderzoeken van de status van de motor op het bedieningspaneel.
    Opmerking: Omdat EEG gegevens wordt opgenomen, is het mogelijk om gebruik te maken van een softwareplatform voor de analyse van de kwaliteit van aanvullend onderzoek op emotionele staten en gezichtsuitdrukking13,14,15.

3. installatie van de Bluetooth-toegelaten Pulse Oximeter

  1. Vastleggen en opnemen van de pols-oxymetrie met behulp van een Pulsoximeter, gekoppeld aan een linker- of ringvinger, die wordt geactiveerd wanneer aangesloten.
    1. Zorg ervoor dat de vrijwilliger in de rechtop met beide voeten op de vloer. Leg de hand met de Pulsoximeter comfortabel op het bovenbeen.
  2. Het interieur van pulse oximeter sensor bloot en invoegen van een niet-dominante vinger. Plaats de vinger zodat de vingertop einde van de sensor nadert. Sluit het apparaat voorzichtig zodat de vinger contact op met de sensor zeem.
    Opmerking: Zodra de draagbare Pulsoximeter is gesloten op de vinger, het apparaat moet tonen van hartslag (HR), respiratoire tarief (RR), perfusie index (PI) en de Pleth variabiliteit index (PVI)16,17. HR, RR, PI, PVI worden weergegeven op de pulse oximeter apparaat en op een slimme tablet of computer via Bluetooth kan worden weergegeven.

4. overzicht vijf Facet Mindfulness vragenlijst

Opmerking: Deze vragenlijst is beschikbaar in zowel op papier als elektronisch formaat voor administratie10. Het papieren formulier vindt u in bijlage A. Elk van de vijf facetten zijn gebaseerd op een schaal van mindfulness van 1 tot en met 5. Er is geen cutoff score voor het bewust of niet bewust; het is veeleer een continuüm van laag naar hoog. Elk van de subschalen aan de vijf facetten van mindfulness gerelateerde is hieronder.

  1. Observeer de mogelijkheid om te blijven en aanwezig zijn en niet bezig met de sensaties van het lichaam, gevoelens en gedachten op een schaal van 1 tot 5, met vijf zijn het makkelijkst te volbrengen van deze taak en één de meest moeilijk om deze taak te volbrengen.
  2. Beoordelen van de mogelijkheid om te definiëren van emoties en verwachtingen, het verleden of presenteren op een schaal van 1 tot 5, met vijf het eenvoudigst om deze taak te volbrengen en één de meest moeilijk om deze taak te volbrengen.
  3. Beoordelen van de mogelijkheid om te blijven aanwezig zijn met wat is gaande fysiek of mentaal zonder verstoring, op een schaal van 1 tot 5, met vijf wordt het makkelijkst te volbrengen van deze taak en één is het moeilijkst om deze taak te volbrengen.
  4. Beoordelen van de mogelijkheid om te blijven onbevooroordeelde van alle ervaringen uit het verleden of poging tot cognitief bekritiseren de huidige ervaring, op een schaal van 1 tot 5, met vijf het makkelijkst te volbrengen van deze taak en wordt de moeilijkste om deze taak te volbrengen.
  5. Beoordeling van het vermogen om te herkennen van de aanwezigheid van emoties en gedachten zonder reageren op hen fysiek of mentaal, op een schaal van 1 tot 5, met vijf zijn het makkelijkst te volbrengen van deze taak en één de meest moeilijk om deze taak te volbrengen.

5. alternatieve neusgat adem Protocol (5 min)

  1. Comfortabel met de wervelkolom rechtop zitten, de linkerhand op de linkerknie en de ogen gesloten.
  2. Breng de rechterhand op het gezicht. Plaats de index en de middelste vingers tussen de wenkbrauwen. Plaats de ring en de kleine vingers zachtjes op het linker neusgat en plaats van de duim op het rechter neusgat.
  3. Neem een diepe adem.
  4. Druk de duim naar beneden op het rechter neusgat aan het afsluiten en uitademen via links. Inhaleren via de linker kant van de neus.
  5. Sluit daarna door te drukken op het neusgat met de ringvinger, die kant van de neus. Release van de duim en adem uit door de rechterkant. Vervolgens inhaleren met behulp van de juiste neusgat.
  6. Herhaal 5.4-5.5, voortdurend wisselende inhalaties en exhalations, voor 5 min.
  7. Herkennen van de aanwezigheid van emoties en gedachten zonder op hen in een lichamelijke of geestelijke manier te reageren en blijven uw aandacht vestigen op de lucht binnenvaren en verlaten van de neus.

6. zegevierend adem Protocol (5 min)

  1. Comfortabel met de wervelkolom rechtop zitten.
  2. Neem een lange, diepe adem langzaam.
  3. Met de mond gesloten, uitademen via de neus en de achterkant van de keel vernauwen. Deze milde vernauwing van de keel creëert weerstand tot een passage van lucht.
  4. Adem in zacht, duwen de adem tegen de weerstand geproduceerd door vernauwen de achterkant van de keel.
  5. Zacht- en uitademen langzaam en diep tegen deze vernauwing aan de achterkant van de keel creëert een rustgevende klinken als golven van de oceaan stijgen en dalen.
  6. Deze ademhaling cyclus gedurende 5 min. terwijl in een zittende houding blijven.
  7. Herkennen van de aanwezigheid van emoties en gedachten zonder reageren op hen fysiek of mentaal en blijven uw aandacht vestigen op de lucht binnenvaren en verlaten van de neus.

7. balg adem Protocol (5 min)

  1. Tall met ontspannen schouders gaan zitten.
  2. Adem langzaam en diep door de neus.
  3. Adem in en uit vanaf de neus met de ogen gesloten.
  4. Buig de armen ellebogen dicht bij de ribbenkast en losse vuisten dicht bij de schouders te brengen.
  5. Met actieve inademing, opstaan de armen boven het hoofd tijdens het openen van de vuisten.
  6. Met krachtige uitademing, door de armen omlaag te brengen van de ellebogen dicht bij de ribbenkast en de vuisten van de schouders te brengen.
  7. Herhaal stap 7.1 tot 7.3 opeenvolgend 15 tot 20 keer, één set maken.
  8. Doen 3 sets met een pauze van 10 tot 15 s tussen elke set.

8. geleide ontspanning Body Scan (8-10 min)

Opmerking: Lees deze instructies aan de deelnemers: "het doel van deze geleide ontspanning wil de aandacht vestigen op verschillende gebieden van het lichaam en kan helpen bij een beter besef van lichamelijke sensaties in verschillende gebieden van het lichaam. Aandacht te vestigen op verschillende gebieden van het lichaam traint de geest om meer aandacht te besteden aan deze gevoelens."

  1. Heeft een zetel in een comfortabele stoel of de vloer en na 15 seconden de ogen dicht. Zorg ervoor dat de omgeving veilig, rustig en vrij van afleiding is.
  2. Observeren hoe de geest en lichaam zich voelt nu. Houd rekening met eventuele sensaties in het lichaam of eventuele ideeën in het achterhoofd. Blijven om op te merken hoe het lichaam voelt en observeren van alle gedachten over de geest.
  3. Beginnen met het scannen van het lichaam: met de ogen gesloten, mentaal scannen het lichaam. Vergeet niet om Neem een diepe adem en laat hem gaan regelmatig. Herkennen van de aanwezigheid van emoties en gedachten zonder reageren op hen fysiek of mentaal en blijven uw aandacht vestigen op de lucht binnenvaren en verlaten van de neus.
    1. Start het scannen met de rechtervoet; Verplaats naar het rechter been en rechter heup. Herhaal scannen met de linkervoet, been en heup. Beweeg langzaam door elk deel van het lichaam. Herhaal deze procedure opnieuw te beginnen met de rechterkant en verplaatsen naar de linkerkant.
    2. Gaan met het scannen van het lichaam door langzaam te verplaatsen naar de linker kant van het lichaam, de juiste aspect van het lichaam, de maag, de bovenste tot de onderste terug en ten slotte op de borst, beginnend bij de hals en naar beneden naar de maag.
    3. Blijven mentaal scannen de linkerhand en de linkerarm linker schouder; blijven door het onderzoek van de rechterhand, rechterarm en rechter schouder.
    4. Langzaam scan van het hoofd, beginnend met het gezicht en verhuizen naar de nek, achterkant van het hoofd en de bovenkant van het hoofd.
    5. Observeren van enige spanning in het lichaam en brengen de geestelijke aandacht aan deze regio en het scannen.
    6. Ten slotte, voordat u de ogen opent, neem een moment om het observeren van gedachten, gevoelens en gewaarwordingen. Wat zijn de gedachten nu over het lichaam-scan? Probeer niet te oordelen van de scan; gewoon observeren de adem en lichaam.
    7. Neem één definitieve diepe adem, houd hem gedurende 4 seconden en laat hem gaan. Nu langzaam de ogen openen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De belangrijkste bevindingen van deze studie bleek dat hart samenhang en alpha variabelen waren significant gecorreleerd na het primaire eindpunt, de basislijn na vier weken en het eindpunt na vier weken van de meditatie adem gebaseerde stress protocol, maar niet tijdens de nulmeting (Figuur 1). Op basis van deze bevindingen, werd geconcludeerd dat dit protocol significante toenames in alpha hersenactiviteit overeenstemming met meditatieve staten geproduceerd. Deze fysiologische veranderingen van de hersenen waren in overeenstemming met de PVI veranderingen (Figuur 2), suggereren de mogelijkheid van het menselijk lichaam te voeren in een meditatieve staat en stress effectief te beheren. Bij de beoordeling na vier weken van de dagelijkse praktijk van de technieken gebruikt in het stress management-protocol, op basis van de vijf Facet Mindfulness vragenlijst, werden verbeteringen in het gebruik van de vaardigheden van mindfulness bereikt. Alle van de vijf facetten — observeren, beschrijven, waarnemend met bewustzijn, niet-oordelend van innerlijke ervaring en nonreactivity tot innerlijke ervaring — stegen gemiddeld met 0,9 tot en met 1.3 punten op een schaal van 1 (nooit) tot 5 (vaak).

Vanuit een methodologisch perspectief bevestigt deze studie dat dit huis-gebaseerde stress management programma plaatsvinden kan en bruikbare gegevens met draagbare apparaten kon vangen. De metingen van de fysiologische veranderingen van deze gehele lichaam zijn praktisch in de instelling van een niet-klinische of laboratorium. Evidence based stress management programma's nodig zijn, en de deelnemers kunnen hun eigen fysiologische gegevens observeren na de studie kunnen waardevolle.

Figure 1
Figuur 1. Alpha activiteitsgegevens gevangen met de EEG-hoofdtelefoon tijdens vier perioden in de loop van de 4 weken durende stress-beheerprotocol.
Belangrijke wijzigingen in alpha activiteit werden waargenomen door het einde van de periode van 4 weken, suggereren dat een meditatieve staat werd bereikt. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2. Pleth variabiliteit index (PVI) gegevens die zijn vastgelegd met een Pulsoximeter tijdens vier perioden in de loop van de 4 weken durende stress-beheerprotocol.
Belangrijke wijzigingen in PVI werden waargenomen door het einde van de periode van 4 weken, die wellicht overeenstemming met meer ontvankelijk fysiologische factoren in vasculaire Toon en volume van het bloed circuleert. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De evolutie van wearable technologie en haar vermogen voor het nauwkeurig bijhouden van fysiologische reacties kan het dagelijkse beheer van stress en monitor fysieke en cognitieve prestaties in een scala aan interventies18revolutie. Er is al een groot aantal klinische toepassingen waarbij stress interventies die hebben is geanalyseerd, met inbegrip van maar niet beperkt tot de bloeddruk, hartslag en voorspelling van beweging of activiteit. Deze technologieën zijn voortdurend wordt verbeterd door machine leren algoritmen zoals de Pleth variabiliteit index (PVI) en de compenserende index (CRI) behouden en kunt uitbreiden naar elk academisch onderzoeksgebied van studie of gemeenschapsgerichte interventie 19. echter draadloze sensing technologieën moeten aantonen, betrouwbaarheid, validiteit, en fysiologische respons naar een scala van klinische en menselijke prestatie-gerelateerde activiteiten.

Een beperking van het leveren van een protocol in een niet-laboratorium-omgeving is de noodzaak om ervoor te zorgen dat omgevingsfactoren zoals ruis, omgevingstemperatuur, verlichting en onverwachte bezoekers zijn geminimaliseerd. Dit onderzoek wordt met succes illustreert de haalbaarheid en effectiviteit van de uitvoering van de ademhalingsoefeningen met wearable technologie binnen de grenzen van de unique-beperkingen en de kenmerken van een niet-labo-omgeving.

Onderwijs van de details van hoe om te kweken meer adaptieve manieren van reageren op leven stressoren is een kritisch stuk van een Instructeur-student relatie. De gelegenheid om hun fysiologische gegevens geeft deelnemers een manier om het kwantificeren van de doeltreffendheid van het beheer van de spanning en de progressie in het beheer van stress als ze zich steeds meer bewust van de aandacht, alertheid, een onconventionele aanpak en respiratoire tarieven die alle weerspiegelend van stress niveaus. Een belangrijk kenmerk van dit protocol van de ademhaling is de flexibiliteit om te implementeren in diverse populaties en de behoeften van chronisch benadrukt van individuen en gemeenschappen en hun menselijke prestaties te verbeteren.

Er zijn belangrijke technische overwegingen voor gebruikers van het portaal EEG systeem en PVI pulse oxymetrie te overwegen. De EEG elektroden kunnen verschuiven langs de hoofdhuid als gevolg van het verende systeem aangebracht op de kunststof hoofdtelefoon. Bovendien is de impedantie van elektroden gebaseerd op handhaving van passende saline, zodat onderzoekers de elektroden de juiste hoeveelheid zout moeten te verminderen de kans op drogen tijdens het onderzoek. Wellicht ter vervanging van het verlies van de zoutoplossing van enkele van de elektroden in de loop van langere opnamesessies.

Het is essentieel voor de onderzoekers om te minimaliseren van eventuele externe afleiding tijdens de EEG en PVI pulse oximeter opnemen als de apparaten tot ongewenste resultaten en geluidsoverlast aan de EEG en PVI opnamen leiden kunnen.

Sommige mensen hebben gemeld matig ongemak van het dragen van de EEG-headset gedurende langere tijd (meer dan 2 uur). Tijdens dit onderzoek waren de opnamesessies beperkt tot minder dan 2 uur te verminderen de kans op extreme ongemak druk van de elektroden en de headset is gekoppeld.

Eerdere studies hebben gemeld vrijwilligers verveling tijdens meditatie en ademhaling protocollen, terwijl anderen hebben gemeld met behulp van verschillende biofeedback technieken om de ademhaling taken meer plezierig. Het protocol beschreven in dit document wordt geassocieerd met hoge conformiteit. Het is essentieel dat de deelnemers zijn zeer comfortabel met de geleide meditatie en ademhaling taken. De meeste mensen gemeld dat de CD met de begeleide audio van de functies van de ademhaling en meditatie waren van grote waarde.

Onderzoekers die geïnteresseerd zijn in het toepassen van deze technologie en stress management-protocol zal moeten identificeren een passende controlegroep voor de bevolking wordt bestudeerd. Hoewel dit artikel op de fysiologische monitoring en het stress-management-protocol gericht, wordt erkend dat een controlegroep nodig is voor het valideren van de potentiële voordelen van dit protocol. Eerder, is het toepassingsgebied van deze paper was voor het melden van de stress-management-protocol, de bijbehorende fysiologische monitoring apparaten en benadrukken reactie vragenlijst.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende belangen hebben.

Acknowledgments

De auteurs bedank Dr. Harpreet Dhanoa voor haar gulle inzichten naar het ontwerp van de ademhaling en meditatie programma zodat het veilige, therapeutische en impactful voor individuen met de kwesties van stress was.

KC, RC en JH bedacht het project. RC en KC uitgevoerd een literatuurstudie, studie selectie en data-extractie. Alle auteurs deelgenomen aan de ontwikkeling van het manuscript en inbreng in de definitieve versie.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Epoc+ 14 channel wireless EEG Emotiv Systems Assemble the headset. Fully saturate the felt pads using 0.5% saline solution. When the headset is placed on the scalp, the pads should feel wet. Measurements: Brain Waves, Facial Expression, Mental Command
Fingertip Pulse Oximeter with Bluetooth and Pleth Variability Index Masimo Mighty Sat with PVI Measurements: Pulse Rate, Oxygen Saturation, Perfusion Index, Pleth Variability Index (PVI)
The 39-item Five Facet Mindfulness Questionnaire A psychometric instrument used to assess five facets of mindfulness Questionnaire available in electronic and pencil and paper versions. Measurements: Mood, cognition function

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sperduti, M., Martinelli, P., Piolino, P. A neurocognitive model of meditation based on activation likelihood estimation (ALE) meta-analysis. Conscious Cogn. 21 (1), 269-276 (2012).
  2. Seppälä, E. M., et al. Breathing-based meditation decreases posttraumatic stress disorder symptoms in US Military Veterans: A randomized controlled longitudinal study. J Trauma Stress. 27 (4), 397-405 (2014).
  3. Brown, R. P., Gerbarg, P. L. Yoga breathing, meditation, and longevity. Ann N Y Acad Sci. 1172 (1), 54-62 (2009).
  4. Carter, K. S., Carter, R. Breath-based meditation: A mechanism to restore the physiological and cognitive reserves for optimal human performance. World J Clin Cases. 4 (4), 99-102 (2016).
  5. Mohan, A., Sharma, R., Bijlani, R. L. Effect of meditation on stress-induced changes in cognitive functions. J Altern Complement Med. 17 (3), 207-212 (2011).
  6. Astin, J. A. Stress reduction through mindfulness meditation. Psychother Psychosom. 66 (2), 97-106 (1997).
  7. Hahn, R. G., Rundgren, M. Vasopressin and amino acid concentrations in serum following absorption of irrigating fluid containing glycine and ethanol. Br J Anaesth. 63 (3), 337-339 (1989).
  8. Keller, A., et al. Does the perception that stress affects health matter? The association with health and mortality. Health Psychol. 31 (5), 677-684 (2012).
  9. Gaylord, C., Orme-Johnson, D., Travis, F. The effects of the transcendental meditation technique and progressive muscle relaxation on EEG coherence, stress reactivity, and mental health in black adults. Int J Neurosci. 46 (1-2), 77-86 (1989).
  10. Baer, R. A., Smith, G. T., Hopkins, J., Krietemeyer, J., Toney, L. Using self-report assessment methods to explore facets of mindfulness. Assessment. 13 (1), 27-45 (2006).
  11. Brown, R. P., Gerbarg, P. L. Sudarshan Kriya yogic breathing in the treatment of stress, anxiety, and depression: part I-neurophysiologic model. J Altern Complement Med. 11 (1), 189-201 (2005).
  12. Bhatia, M., Kumar, A., Kumar, N., Pandey, R. M., Kochupillai, V. Electrophysiologic evaluation of Sudarshan Kriya: an EEG, BAER, P300 study. Indian J Physiol Pharmacol. 47 (2), 157-163 (2003).
  13. Lievesley, R., Wozencroft, M., Ewins, D. The Emotiv EPOC neuroheadset: an inexpensive method of controlling assistive technologies using facial expressions and thoughts. J Assist Technol. 5 (2), 67-82 (2011).
  14. Badcock, N. A., et al. Validation of the Emotiv EPOC(R) EEG gaming system for measuring research quality auditory ERPs. Peer J. 1, 38 (2013).
  15. Duvinage, M., et al. Performance of the Emotiv Epoc headset for P300-based applications. Biomed Eng Online. 12 (1), 1 (2013).
  16. Cannesson, M., et al. Pleth variability index to monitor the respiratory variations in the pulse oximeter plethysmographic waveform amplitude and predict fluid responsiveness in the operating theatre. Br J Anaesth. 101 (2), 200-206 (2008).
  17. Cannesson, M., et al. Does the Pleth variability index indicate the respiratory-induced variation in the plethysmogram and arterial pressure waveforms. Anesth Analg. 106 (4), 1189-1194 (2008).
  18. Lin, Y., Fisher, M. E., Roberts, S. M., Moser, J. S. Deconstructing the Emotion Regulatory Properties of Mindfulness: An Electrophysiological Investigation. Front Hum Neurosci. 10, (2016).
  19. Poh, P. Y., et al. Respiratory pump contributes to increased physiological reserve for compensation during simulated haemorrhage. Exp Physiol. 99 (10), 1421-1426 (2014).

Tags

Gedrag kwestie 131 fysiologie draagbare apparaten hersenfunctie photoplethysmography (PPG) veldstudies elektro-encefalografie (EEG) stressmanagement compenserende reserve
Een Community-based Stress Management programma: Met behulp van draagbare apparaten te beoordelen van gehele lichaam fysiologische reacties in niet-laboratorium-instellingen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Carter III, R., Carter, K. S.,More

Carter III, R., Carter, K. S., Holliday, J., Holliday, A., Harrison, C. K. A Community-based Stress Management Program: Using Wearable Devices to Assess Whole Body Physiological Responses in Non-laboratory Settings. J. Vis. Exp. (131), e55816, doi:10.3791/55816 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter