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Behavior

Mesurer les niveaux de stress biophysique et psychologique après la visite à trois endroits avec des niveaux différents de la nature

Published: June 19, 2019 doi: 10.3791/59272

Summary

Le but de cet article est d'identifier les changements dans les niveaux de stress après la visite à trois contextes différents et de décrire les méthodes utilisées pour identifier les niveaux de stress basés sur des mesures de cortisol salivaire, d'amylase et d'une auto-déclaration psychologique. instrument.

Abstract

La visite à des environnements naturels a été liée à la réduction du stress psychologique. Bien que la plupart des recherches liées au stress se soient appuyées sur des formats d'auto-déclaration, un nombre croissant d'études intègrent maintenant des hormones et des catalyseurs biologiques liés au stress, comme le cortisol et l'amylase, pour mesurer les niveaux de stress. Présenté ici est un protocole pour examiner les effets sur les niveaux de stress biophysique et psychologique après la visite à trois endroits différents avec des niveaux différents de la nature. Les niveaux de stress psychologique biophysique et autodéclaré sont mesurés immédiatement après l'entrée dans les endroits sélectionnés et juste avant que les visiteurs ne quittent le site. À l'aide d'une méthode de « bave », la mesure biophysique consiste en des échantillons de salive de 1 à 2 ml fournis par les sujets de l'étude à leur entrée dans l'un des trois endroits de l'étude. Comme le prescrit la littérature existante, la salive est recueillie dans un délai de 45 minutes suivant la fin de l'engagement du visiteur à l'endroit. Après la collecte de salive, les échantillons sont étiquetés et transportés à un laboratoire biologique. Le cortisol est la variable biophysique d'intérêt dans cette étude et mesurée à l'aide d'un processus ELISA avec un lecteur de plaque TECAN. Pour mesurer le stress autodéclaré, le Questionnaire sur le stress perçu (PSQ), qui fait état de niveaux d'inquiétude, de tension, de joie et d'exigences perçues. Les données sont recueillies sur les trois sites en fin d'après-midi jusqu'en début de soirée. Si l'on les compare dans les trois contextes, les niveaux de stress, mesurés à la fois par les marqueurs biologiques et les auto-rapports, sont significativement plus faibles après la visite dans le cadre le plus naturel.

Introduction

Les niveaux élevés de stress ont longtemps été liés à de nombreux problèmes de santé graves tels que les maladies cardiaques, l'obésité et les troubles psychologiques1,2,3. De plus en plus de recherches suggèrent que la proximité ou la visite de milieux naturels tels que les parcs et les paysages non développés peut avoir un effet remarquable sur le bien-être psychologique et la diminution des niveaux de stress1,4, 5,6,7,8,9,10. Les explications des effets des milieux naturels et des niveaux de stress ont inclus ce qui suit : (1) les milieux naturels fournissent des lieux pour l'activité physique8,11 et (2) les visiteurs aux environnements naturels ont la capacité de se concentrer sur plus de processus de pensée non-tâche, conduisant ainsi à une réduction de la fatigue de l'attention12. Pour déterminer les effets de la nature sur la réduction du stress, cette étude utilise une auto-déclaration du stress psychologique (PSQ) et deux biomarqueurs à base de salive, le cortisol et l'amylase, après la visite de trois sites de loisirs différents. Ces emplacements varient selon leur niveau de « naturel » et comprennent un cadre de type sauvage, un parc municipal et des installations locales de conditionnement physique et de loisirs.

Cette étude vise à répondre aux questions de recherche suivantes : (RQ1) Y a-t-il des différences dans les niveaux de stress biophysique mesurés par le cortisol salivaire et l'amylase par rapport aux trois sites (c.-à-d. naturels, semi-naturels, construits)? (RQ2) Y a-t-il des différences dans les niveaux de stress psychologique mesurés par le PSQ (manifestés par quatre constructions : demandes, soucis, tension et joie) par rapport aux trois sites (c.-à-d. naturels, semi-naturels, construits)?

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Protocol

Cette étude suit les politiques et les lignes directrices du Human Research Protection Program of Indiana University Institutional Review Board.

1. Sélection de localisation

  1. Sélectionnez le nombre de sites (n) en fonction des différents niveaux de nature.
    REMARQUE: Nous avons choisi trois sites pour notre travail. À l'aide d'un continuum fondé sur des niveaux de « naturel », le site A était considéré comme le plus naturel et comprend environ 1 200 acres de crêtes boisées bordant un lac et se trouve dans une forêt à feuilles caduques. Les activités les plus courantes comprennent la marche et l'observation de la faune. Le site B était un parc municipal de 33 acres comprenant des sentiers pédestres, des lieux de rassemblement, des terrains de jeux et des terrains de terrain ouverts pour des activités récréatives causales. Le site C était un centre d'exercice intérieur urbain avec le plus faible niveau de naturel. Les trois sites sont relativement proches d'une ville de taille moyenne (population estimée à 46 000 habitants) dans le Midwest des États-Unis.

2. Dépistage et préparation des participants

  1. Compléter le recrutement des participants avant que les sujets ne s'engagent dans des expériences récréatives.
    REMARQUE : Pour les sites A et B, les sujets ont été abordés par le chercheur dans le stationnement de l'entrée du parc. Pour le site C, les sujets ont été approchés à la réception de l'installation d'exercice à l'intérieur. Pour contrôler les différences de type d'activité, les sujets recrutés pour les sites A et B étaient principalement en randonnée, tandis que pour le site C, l'activité principale était la course ou la marche sur la piste intérieure.
  2. Pendant le recrutement, rappelez aux sujets de se conformer aux lignes directrices relatives à la collecte d'échantillons de cortisol salivaire. Ils ne doivent pas manger ou boire 10 minutes avant de fournir des échantillons de salive.
    REMARQUE : Il convient de noter que dans ce cas, les échantillons de salive n'ont pas été normalisés pour le volume ou la dilution (concentration) - c'est-à-dire si les participants étaient suffisamment hydratés et/ou si l'hydratation a changé entre les collections de l'échantillon.
  3. Donnez des brassards rouges (ou des vêtements équivalents) à chaque participant pour permettre une identification facile lors de l'émergence à la fin de ses engagements.
  4. Attribuez un allotissement de 30 à 40 min afin que tous les sujets des trois sites passent un temps similaire dans chaque site. Exclure les sujets qui passent beaucoup plus ou moins de temps que le reste de l'échantillon.
  5. Maintenez le type d'activité engagé cohérent.
    REMARQUE : Dans ce cas, l'activité « moyenne » était la marche ou la randonnée. Les sujets qui se livraient à des activités sensiblement différentes de la marche ou de la randonnée ont été exclus de l'échantillon. Par exemple, les sujets qui pêchaient, pique-niquent ou soulevaient des poids n'étaient pas inclus dans les échantillons respectifs.

3. Conditions et conception expérimentale

  1. Utilisez une conception quasi expérimentale de pré-test/post-test.
  2. Après avoir identifié les sujets et après leur accord de participer, demandez à chaque sujet de lire et de signer un formulaire de la CISR expliquant la nature volontaire, le but et les procédures de l'étude.
  3. Après ce processus, donnez aux sujets un vêtement (p. ex., brassard rouge) pour une identification future et obtenez des mesures physiologiques et psychologiques des niveaux de stress (c.-à-d. PSQ, 1-2 ml de salive qui est crachée ou bavée dans un tube à essai). Recueillir des échantillons de la fin de l'après-midi au début de la soirée.
    REMARQUE : Ces données ont été recueillies par les chercheurs 1) juste avant que les sujets n'entrent dans le site et 2) immédiatement après la fin de la visite sur le site.

4. Échantillons de salive

  1. Pour éviter la dilution de l'échantillon, demandez aux sujets de ne pas manger, boire ou rincer la bouche 10 min avant de fournir des échantillons de salive.
  2. Demandez aux sujets de fournir des échantillons de salive de 1 à 2 ml (à l'exclusion de la mousse) juste avant l'expérience récréative et immédiatement après la conclusion de l'expérience.
  3. Recueillir des échantillons de salive à l'aide d'une méthode passive de bave :
    1. Fournir aux sujets un 2 dans la paille potable en plastique pour baver dans un cryovial de 2 ml (voir tableau des matériaux).
    2. Instruire les sujets pour permettre à la salive de s'enclenfrer dans leur bouche, puis baver la paille et dans le cryovial. Selon le Saliva Collection and Handling Advice (2011), 1 mL (hors mousse) est suffisant pour la plupart des tests.
    3. Étiqueter les échantillons avec un numéro d'iD à 3 chiffres (c.-à-d. 001) et une lettre indiquant le moment de la collecte de données (c.-à-d. A représente le pré-test, B représente le post-test; lorsque 001A représente l'échantillon de salive fourni par le participant 001 avant d'effectuer le l'expérience récréative).
    4. Une fois l'échantillon recueilli et étiqueté, il doit ensuite être conservé congelé temporairement dans une boîte de mousse stéroïde pleine de glace sèche pendant au plus 2 h.
    5. Transporter les échantillons marqués dans un laboratoire et les stocker à -80 oC jusqu'à ce qu'ils soient analysés.

5. Quantification de l'amylase

REMARQUE : Dans cet état d'œil, l'hydrolyse de l'amylase est 2-chloro-p-nitrophenyl-D-maltotrioside à 2-chloro-nitrophenol et forme le glucose, le 2-chloro-p-nitrophenyl-D-maltoside, la maltotriose et le glucose. La réaction est surveillée à une absorption de 405 nm, ce qui correspond à l'activité de l'amylase dans l'échantillon. Cet analyse démontre la linéarité entre 0 et 2000 U/L.

  1. Matériaux
    1. Utilisation d'un ensemble de réactifs d'amylase liquide (voir Tableau des matériaux)pour quantifier l'amylase dans les échantillons de salive. Tous les réactifs sont fournis sous forme de liquides prêts à l'emploi et stockés à 0-4 oC.
    2. Utilisez un lecteur multimode (voir Tableau des matériaux)capable de lire une densité optique à 405 nm avec une température contrôlée à 37 oC pendant l'essai.
  2. analyse
    1. Décongeler les échantillons sur la glace avant l'analyse.
    2. Diluer les échantillons 1:10 avec 1x PBS (10 l de salive et 90 l de PBS).
    3. Analysez chaque échantillon en double.
    4. Équilibrez le réactif d'amylase à 20-25 oC pendant au moins 30 min.
    5. Ajouter 0,1 ml de réactif d'amylase à une microplaque de 96 puits pour chaque échantillon.
    6. Pré-incuber la microplaque à 37 oC pendant un minimum de 5 min.
    7. Ajouter 2,5 l de l'échantillon au réactif d'amylase.
    8. Prenez une première lecture après 60 s.
    9. Continuer les lectures tous les 60 s pour un supplément de 2 min.
    10. Calculer la différence moyenne d'absorption par minute ('Abs/min).
  3. calcul
    1. Pour calculer l'activité d'amylase, utilisez la formule suivante :
      Equation 1
      l'abs/min change la différence d'absorption par minute; TV - volume total d'assay (0.1025 mL); 1 000 euros de conversion de U/mL en U/L ; MMA - absorptivité millimolaire de 2-chloro-p-nitrophenol 12,9; SV - volume d'échantillon (0,0025 ml); et LP et voie de lumière (1 cm). Remplacement donne:
      Equation 2
      Par conséquent, multipliez les Abs/min par 3178x le facteur de dilution (10) pour obtenir l'amylase en U/L.
    2. Pour les échantillons au-dessus de 2000 U/L (linéarité d'analyse) diluent davantage (au moins 2x à l'aide de PBS) et re-analyse, puis multipliez le résultat de l'amylase par le facteur de dilution supplémentaire.

6. Quantification du cortisol

REMARQUE: Dans cet essai, le cortisol libre est quantifié dans la salive à l'aide d'une courbe standard de cortisol. Des normes et des échantillons dilués sont ajoutés à une plaque de microtiter qui est pré-enduite d'un anticorps. Un conjugaison cortisol-peroxidase est ajouté aux puits, suivi de l'ajout d'un anticorps monoclonal au cortisol. La quantité de cortisol/peroxidase conjugué se diminue à mesure que la concentration de cortisol dans l'échantillon augmente.

  1. Matériaux
    1. Utilisez un kit d'immuno-analyse cortisol enzyme (voir Tableau des matériaux) pour quantifier le cortisol dans les échantillons de salive. Tous les réactifs nécessaires à cet émasquage sont inclus dans le kit. Tous les composants du kit sont stockés à 0-4 oC avant d'atteindre la date d'expiration.
    2. Utilisez un spectrophotomètre capable de lire une densité optique (OD) à 450 nm (voir Tableau des matériaux), ainsi qu'un logiciel capable d'utiliser les enregistrements OD du lecteur de plaque pour effectuer un montage de courbe logistique à quatre paramètres (4 PLC).
  2. Préparation du réactif
    1. Laisser tous les réactifs récaler à 20-25 oC pendant un minimum de 30 min.
    2. Diluer le tampon d'assay d'assay de cortisol 1:5 en utilisant l'eau déionisée.
    3. Diluer le tampon de lavage 1:20 à l'aide d'eau déionisée.
      REMARQUE : Les tampons d'astoidis et de lavage sont stables pendant 3 mois lorsqu'ils sont entreposés à 0-4 oC.
  3. Préparation de l'échantillon
    1. Décongeler les échantillons sur la glace avant l'analyse.
    2. Diluer les échantillons 1:10 avec tampon d'analyse de cortisol (20 l de salive et 180 l de tampon) et l'utiliser dans les 2 h suivant la préparation.
  4. Préparation des normes
    1. Étiqueter les tubes à essai en verre #1-#7.
    2. Pipet 225 'L de tampon d'essai dans le tube #1 et 125 'L de tampon dans les tubes #2-#7.
    3. Ajouter 25 L de la solution de bouillon de cortisol au tube #1 et au vortex.
    4. Retirez 125 l de tampon du tube #1 et ajoutez-le au tube #2, puis vortex.
    5. Répétez les dilutions en série pour les tubes #3-#7.
      REMARQUE : Les concentrations finales de cortisol de chaque norme sont indiquées dans le tableau 1.
    6. Les normes doivent être utilisées dans les 2 h suivant la préparation.
standard #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7
Volume tampon d'assay (L) 225 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces
ajout Stock Std (en) #1 #2 #3 #4 #5 #6
Volume d'addition (L) 25 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces 125 Annonces
Concentration finale (pg/mL) 3200 en 1600, 800 Annonces 400 Ans et plus 200 Ans et plus 100 ans 50 Annonces

Tableau 1 : Table de préparation standard de la courbe.

  1. analyse
    1. Utilisez la disposition de la plaque ci-dessous dans la figure 1 comme guide pour configurer la microplaque.
    2. Il est recommandé d'utiliser une pipette multicanal pour l'ajout de réactifs.
    3. Ajouter 50 l d'échantillons ou de normes dans le nombre approprié de puits dans la plaque. Les échantillons et les normes doivent être exécutés en double.
    4. Ajouter un tampon d'ascompte (75 l) dans les puits de liaison non spécifiques (NSB).
    5. Ajouter le tampon d'ascompte (50 l) dans les puits de liaison maximale (B0) et les puits standard zéro (blanc).
    6. Ajouter 25 ll du cortisol conjugué à chaque puits.
    7. Ajouter 25 ll de l'anticorps cortisol à chaque puits, à l'exception des puits NSB.
    8. Appuyez doucement sur le côté de la plaque pour mélanger les réactifs.
    9. Couvrir avec l'étanchéité et secouer à température ambiante (RT) à 20-25 oC pendant 1 h.
    10. Retirer le contenu du puits et rincer chaque puits 4x avec un tampon de lavage (300 l). Appuyez sur la plaque pour sécher sur les serviettes absorbantes entre les lavages.
    11. Ajouter le substrat TMB à chaque puits (100 l).
    12. Incuber la plaque à 20-25 oC pendant 30 min sans secouer.
    13. Ajouter une solution d'arrêt à chaque puits (50 l).
    14. Lisez la densité optique dans chaque puits de la microplaque à 450 nm.
    15. Moyenne des densités optiques pour chaque norme, puis échantillonetre et soustrayez la densité optique moyenne pour les puits NSB.
    16. Calculer le pourcentage lié (B/B0) pour tous les échantillons à l'aide de contrôles de liaison maximale (B0).
    17. Créez une courbe standard à l'aide d'un logiciel capable d'un raccord de courbe de régression logistique à quatre paramètres, calculé à partir de la courbe %B/B0.
    18. Multipliez le résultat par le facteur de dilution (10) pour obtenir des valeurs de cortisol en pg/mL.
    19. Les échantillons dont les densités optiques se situant au-dessus de la norme la plus élevée doivent être dilués davantage avec tampon d'analyse et ré-analysés, puis le résultat devrait être multiplié par le facteur de dilution supplémentaire.

Figure 1
Figure 1 : Exemple de disposition des plaques. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

7. Mesure psychologique (Questionnaire sur le stress perçu)

  1. Mesurer les niveaux psychologiques des sujets à l'aide du PSQ publié par Fliege et coll.13, qui comprend quatre facteurs (inquiétude, tension, tension, joie) et utilise 20 éléments.
  2. Demandez au sujet de remplir le QFP juste avant leur expérience récréative et immédiatement après la conclusion de l'expérience.
  3. Tag questionnaires avec un numéro d'identification à 3 chiffres identique au niveau biophysiologique de chaque sujet de stress.

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Representative Results

Description de l'échantillon
Utilisant une technique d'échantillonnage des quotas, cette étude a recruté 35 visiteurs de chacun des trois sites. Au total, 105 sujets ont été recrutés dans cette étude, dont 63 hommes et 42 femmes. L'âge moyen des visiteurs recrutés sur trois sites différents était de 25,9 ans (site A), 37,2 ans (site B) et 28,8 ans (site C). Des fréquences de visites de sujets aux trois sites sélectionnés ont également été enregistrées. Pour le site A et le site C, la majorité des sujets ont visité ce site une à trois fois par semaine. Pour les sujets du site B, leur fréquence de visite était également répartie entre une à trois fois par semaine et plus de trois fois par semaine.

Indicateurs de stress biophysique et psychologique. Des mesures biophysiques desniveaux de cortisol et d'amylase ont été utilisées pour identifier les changements dans les niveaux de stress physiologique. Des changements dans le stress psychologique ont été identifiés par l'instrument de PSQ.

Effets de la visite des sites récréatifs sur les niveaux de cortisol et les niveaux d'amylase
La première question de recherche demandait s'il y aurait une différence dans les niveaux de cortisol et d'amylase en fonction du type de site (p. ex., niveau de nature). Un test apparié det-test a entraîné une diminution significative du cortisol salivaire après avoir visité le site A (réglage naturel) [t31 à 3,26, p 'lt; .01, voir figure 2]. Aucun changement significatif des niveaux de cortisol n'a été observé dans les sites B et C. En comparant les changements de sujets dans leurs niveaux de cortisol à travers les trois sites, les résultats du test ANOVA ont indiqué que différents sites (niveaux de la nature) n'ont pas eu un impact significatif global sur les changements de sujets dans les niveaux de cortisol [F(2,95 ) 1,86, p 0,16] avec de petites tailles d'effet (0,01-0,04).

La mesure des changements dans les niveaux de stress (avant/après la visite) à l'aide des niveaux d'amylase de l'amylase a donné lieu à des résultats mitigés parmi les trois endroits de l'étude. Après l'utilisation appariée de l'échantillon t-tests indiquent des augmentations significatives des niveaux d'amylase après avoir visité le site C [t34 - 2,79, p lt; 0,01. Les différences statistiques n'ont pas été observées après la visite des sites A ou du site B. (voir la figure 3). L'analyse utilisant les techniques ANOVA a indiqué qu'un effet principal de l'emplacementavec différents emplacements a eu un impact significatif sur les changements de sujets dans les niveaux d'amylase de 'F(2.101)'3.36, p 'lt; 0.05]. À l'aide de l'analyse post-hoc de Scheffe, les niveaux d'amylase étaient significativement plus élevés après avoir visité le site C par rapport au site B. Il n'y avait pas de différences significatives sur les niveaux d'amylase de l'amylase lors de la comparaison des visiteurs au site A et au site B, ou entre le site A et le site C. Des tailles d'effet de 0,03-0,01 ont été trouvées et jugées faibles.

Effets de la visite des sites récréatifs sur les niveaux de stress psychologique
Des tests t d'échantillon appariés ont été appliqués pour comparer les niveaux de stress psychologique avant et après la visite entre les trois sites, respectivement. Comme le montre la figure 4 et 5, après la visite des trois endroits, on a observé des diminutions significatives des facteurs de demande et d'inquiétude (p 'lt; 0,01). Aucun changement significatif dans le facteur, tension, n'a été observé pour l'un des trois endroits. (Voir la figure 6). Des augmentations significatives ont été signalées aux sites A et B pour le facteur, la joie. Aucun changement important n'a été observé pour les visiteurs du site C (voir la figure 7).

Pour déterminer si lequel des trois sites est le plus efficace pour réduire les niveaux de stress psychologique chez les sujets, le résultat des tests ANOVA a révélé des différences significatives entre les trois sites (p 'lt; 0.01) avec l'analyse post-hoc utilisant le Méthode de Scheffe, signalant des augmentations significatives des niveaux de joie après avoir visité le site A, par rapport aux visiteurs visitant les sites B et C. Aucune différence n'a été constatée dans les changements dans les niveaux de demandes, les inquiétudeset la tension (p - 0,27) à travers trois endroits.

En résumé, les visiteurs du site A (le plus naturel) ont signalé une diminution significative des niveaux de cortisol; suggérant une réduction des niveaux de stress biologique. De plus, selon les évaluations mesurées par la PsQ, des diminutions importantes des facteurs psychologiques des demandes et des inquiétudes,et une augmentation significative du niveau de joie ont été observées chez les visiteurs du site A. Visiteurs du site B (semi-naturel) a signalé des diminutions des niveaux de demandes et d'inquiétudes, et un niveau accru de joie. C (environnement bâti) deux diminutions du niveau des demandes et des inquiétudes ont été signalées. Fait intéressant, les niveaux d'amylase ont augmenté de façon significative après la visite du site C. D'autres recherches sont justifiées pour examiner l'influence de facteurs potentiels, tels que l'activité spécifique ou l'environnement social, en particulier sur le catalyseur, l'amylase.

Figure 2
Figure 2 : Changements dans les niveaux de cortisol après avoir visité trois sites différents. Cette figure montre les niveaux de cortisol des sujets mesurés avant et après la visite de trois sites différents représentant différents niveaux de la nature : les sites A, B et C. Les données sont présentées comme moyennes et DD à l'échelle naturelle du journal. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 3
Figure 3 : Changements dans les niveaux d'amylase après avoir visité trois sites différents. Cette figure montre les niveaux d'amylase des sujets mesurés avant et après la visite des sites A, B et C. Les données sont présentées comme moyennes et DD à l'échelle naturelle du journal. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 4
Figure 4 : Évolution des niveaux perçus de demandes après avoir visité trois sites différents. Ce chiffre montre que les niveaux de demandes des sujets ont diminué après la visite des sites A, B et C. Les données sont présentées comme moyennes - SD. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus large de ce chiffre.

Figure 5
Figure 5 : Changements dans les niveaux perçus de soucis après avoir visité trois sites différents. Ce chiffre montre que les niveaux d'inquiétudes des sujets ont diminué après la visite des sites A, B et C. Les données sont présentées comme moyennes - SD. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus large de ce chiffre.

Figure 6
Figure 6 : Changements dans les niveaux perçus de tension après avoir visité trois sites différents. Ce chiffre montre que les niveaux de tension des sujets ont diminué après la visite des sites A, B et C. Les données sont présentées comme moyennes - SD. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus large de ce chiffre.

Figure 7
Figure 7 : Changements dans les niveaux perçus de joie après avoir visité trois sites différents. Ce chiffre montre que les niveaux de joie des sujets ont augmenté après la visite des sites A, B et C. Les données sont présentées comme moyennes et SD. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus large de ce chiffre.

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Discussion

L'objectif de cette étude est d'identifier les changements potentiels dans le stress à l'aide d'instruments biophysiques et psychologiques après des visites récréatives dans trois milieux différents avec des niveaux différents de la nature. Il a été démontré que le cortisol et l'amylase sont des indicateurs fiables des niveaux de stress psychologique. La procédure d'amylase décrite dans cette étude a été adaptée à un format de puits 96. Lorsque les niveaux d'amylase dans la salive sont élevés, les changements d'absorption se produisent rapidement. Par conséquent, il est essentiel de limiter le nombre d'échantillons analysés en même temps, car le nombre d'échantillons qui peuvent être analysés à un moment donné est limité par la rapidité avec laquelle 2,5 l l de l'échantillon peuvent être ajoutés à chaque puits. Dans cette étude, les niveaux d'amylase ont été mesurés dans une colonne (huit réactions) à un moment donné. Deux systèmes principaux sont impliqués dans la réponse de contrainte, y compris l'axe hypothalamus-pituitaire-adrénocortical (HPA) et le système sympatho-adrenomedullary (SAM). Kirschbaum et Hellhammer14 ont rapporté que les mesures salivaires de cortisol sont étroitement corrélées avec des niveaux de cortisol de sérum et impliquent moins de complications d'hyper-stress liées aux techniques d'échantillonnage de sang. L'alpha-amylase est une enzyme salivaire majeure généralement associée aux stimuli sympathiques (SAM)15 et considérée comme un outil de mesure utile pour évaluer le système SAM16.

Bien que les mesures biophysiques et psychologiques soient efficaces pour détecter les changements dans les niveaux de stress, plusieurs questions sont présentes dans cette étude. Tout d'abord, il y avait une incongruité entre les résultats de mesure du cortisol et de l'amylase, avec des différences relevées à différents endroits. Nater et coll.17 ont indiqué qu'il y a peu d'évidence quant à savoir si le HPA (cortisol) ou le SAM (amylase) est prédominant pendant le stress psychologique. Une explication potentielle a été faite par Takai et autres18, qui a suggéré que le processus par lequel l'amylase et le cortisol entrent dans la circulation sanguine avec le cortisol, indiquant qu'un système plus complexe et long est en opération.

Une autre explication des résultats implique le niveau et la saliency du stress17. Les résultats suggèrent que les niveaux aigus de stress ont comme conséquence une plus grande association entre le cortisol et l'amylase, et des niveaux plus modérés de stress ont comme conséquence une plus grande dissociation. Dans cette étude, le stress ressenti lors de l'engagement récréatif est au mieux considéré comme modéré. Ainsi, dans des études telles que celle présentée ici, dans laquelle le stress expérimenté est faible à modéré, des différences dans les niveaux mesurés de cortisol et d'amylase devraient être attendues.

Une troisième variable ayant un impact sur l'incongruité entre les mesures du cortisol et de l'amylase implique des problèmes avec le débit salivaire. Il y a peu de preuves sur la relation entre le débit salivaire, les techniques de collecte et le stress19. Dans cette étude, la salive est recueillie par "bave" dans un tube à essai. Il est conseillé aux sujets de ne pas mâcher de chewing-gum ou de manger avant la collecte des données, mais on ne sait pas dans quelle mesure ils ont été diligents dans cette étude à l'égard de ces lignes directrices. En outre, l'utilisation d'un dispositif de salivette peut être plus efficace dans la collecte de la quantité requise de salive dans un délai spécifié. Nater et coll.20 ont laissé entendre qu'il n'y a peut-être aucune différence dans diverses caractéristiques biochimiques selon l'utilisation de tasses ou de salivettes.

Enfin, cette étude utilise la méthode de collecte de la salive « bave » telle que décrite par Granger et coll.21. Cette méthode de collecte de la salive présente plusieurs avantages par rapport à d'autres approches, mais nécessite un participant compétent, conforme, éveillé et capable. Par conséquent, les enfants de moins de six ans ou les sujets âgés ne sont généralement pas considérés comme des répondants appropriés. Les avantages de cette méthode comprennent un grand volume d'échantillon qui facilite les essais pour plusieurs marqueurs et le fait qu'un échantillon inutilisé peut être congelé pour des analyses futures. En outre, la méthode bave minimise les effets des substances utilisées pour stimuler le flux de salive tels que la gomme à mâcher et les mélanges de boissons.

Une autre méthode de collecte de données consiste à utiliser des gages de coton, où la salive est absorbée par le pledget et exprimée hors du coton dans une fiole de collecte via centrigugation. Shirtcliff et coll.19 ont émis une mise en garde indiquant que, dans certaines situations, le filtrage de la salive par le coton peut causer des interférences dans les immunotests. D'autres approches incluent l'utilisation du papier filtre et des microéponges d'hydrocellulose21. Bien que chaque approche présente des avantages et des inconvénients spécifiques, compte tenu de la taille de l'échantillon utilisée dans cette étude, la méthode d'échantillonnage de la bave a été choisie.

En conclusion, un ensemble de recherches accumulées à partir d'un large éventail de disciplines suggèrent que les milieux naturels peuvent avoir des effets positifs sur la santé humaine6,22. Les parcs, les espaces verts, les jardins et les zones boisées sont typiques de ces types de milieux. Les facteurs associés à ces types de domaines qui sont considérés comme bénéfiques pour la santé23 comprennent l'amélioration de la qualité de l'air, l'augmentation des possibilités d'activité physique et de contact social, et l'amélioration des sentiments de qualité de vie. Par exemple, Gidlow et coll.24 ont constaté que même si l'exercice physique avait des effets salutogènes dans les milieux naturels et urbains, les milieux naturels étaient souvent plus efficaces pour réduire les niveaux de stress.

À l'aide d'une approche multiméthode comportant des mesures biophysiques du cortisol et de l'amalyze et d'un auto-rapport mesurant les niveaux perçus de stress, cette étude fournit un soutien supplémentaire à l'expansion de la littérature suggérant que les milieux naturels ont effets bénéfiques sur les questions liées à la santé telles que la réduction des niveaux de stress25,26. Cette étude suggère également que des niveaux plus élevés de la nature ont des avantages potentiels plus prononcés.

Plusieurs limites existent dans cette étude. La première est la fidélité de la collecte de données biophysiques. Alors que les visiteurs étaient engagés dans la collecte de salive pendant des périodes similaires, à savoir le milieu à la fin de l'après-midi jusqu'en début de soirée, pour tenir compte du cycle diurne du cortisol, les chercheurs ont tenté d'identifier seulement ceux qui n'avaient rien mangé de moins de 2 h avant à la collecte de salive. Cela a été fait par questionnement verbal du moment où ils avaient ingéré la nourriture pour la dernière fois. Ainsi, les chercheurs dépendaient de la véracité des réponses des sujets.

Deuxièmement, en raison du moment de la collecte des données, des biais de réponse peuvent avoir eu lieu dans ces échantillons, ce qui aurait pu être différent si la collecte avait été effectuée à un moment différent ou par sélection aléatoire. C'est-à-dire que les sujets qui ont visité chaque endroit dans l'après-midi ou le soir peuvent ne pas être représentatifs des répondants potentiels qui ont visité à des moments différents.

Enfin, bien que les données biophysiques aient été recueillies et traitées au moyen de procédures bien reconnues, il n'y a pas eu de mesure pour déterminer les niveaux chroniques de stress. Dans ce cas, les études futures devraient inclure une mesure de cortisol utilisant des échantillons de cheveux ou des techniques semblables qui déterminent des niveaux à long terme de stress avant l'engagement dans des activités récréationnelles à divers endroits.

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Disclosures

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêts.

Acknowledgments

Cette étude a été financée en partie par le Programme de subventions de recherche de la faculté (FRGP) parrainé par l'École de santé publique de l'Université de l'Indiana, Bloomington, IN. Les auteurs tenons à remercier la Dre Alison Voight et Melissa Page pour leur aide éditoriale et leurs commentaires constructifs.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cortisol Enzyme Immunoassay Kit DetectX K003-H1 The Cortisol Enzyme Immunoassay kit is designed to quantitatively measure cortisol present in dried fecal extracts, saliva, urine, serum, plasma and culture media samples.
Cryogenic Labels for Cryogenic Storage Fisherbrand 5-910-A Unique adhesive withstands extreme temperature
Liquid Amylase (CNPG3) Reagent Set Pointe Scientific A7564 For the quantitative kinetic determination of α-amylase activity in human serum.
Round Bottom 2mL Polypropylene Tubes with External Thread Cap Greiner Bio-One 07-000-257 2.0 ml U-BTM Cryo.s self standing polypropylene sterilized
Synergy Multi-Mode Microplate Reader BioTek It is a single-channel absorbance, fluorescence, and luminescence microplate reader that uses a dual-optics design to perform measurements of samples in a microplate format.

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Comportement Numéro 148 amylase biomarqueurs méthodes multiples environnements naturels restauration cortisol salivaire stress
Mesurer les niveaux de stress biophysique et psychologique après la visite à trois endroits avec des niveaux différents de la nature
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Chang, Y., Ewert, A., Kamendulis, L. More

Chang, Y., Ewert, A., Kamendulis, L. M., Hocevar, B. A. Measuring Biophysical and Psychological Stress Levels Following Visitation to Three Locations with Differing Levels of Nature. J. Vis. Exp. (148), e59272, doi:10.3791/59272 (2019).

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