En Community-baseret Stress Management Program: Ved hjælp af bærbare enheder til at vurdere hele krop fysiologiske reaktioner i ikke-laboratorium indstillinger
Summary
Stress er en uundgåelig og vedvarende bestanddel af livet og holistiske tilgange for dens forvaltning er under overvejelse. En standardiseret metodologi blev oprettet for at demonstrere mulighederne for en ånde-baseret stress management-protokollen, der kan bruges med kommercielt tilgængelige bærbar teknologi.
Abstract
En pragmatisk ånde-baserede intervention til fordel menneskelig ydeevne og stresshåndtering er rettidig og værdifuldt for enkeltpersoner søger holistiske tilgange til følelsesmæssig regulering og optimering af kompenserende reserve mekanismer. Denne protokol er designet til ikke kun undervise sind-krop bevidsthed men også til at give feedback udnytte fysiologiske data og undersøgelse resultater. De primære resultater af denne undersøgelse viste, at hjertet sammenhæng og alpha variabler blev betydeligt korreleret efter fire uger af ånde-baserede meditation stress protokol. Meditation og rytmisk vejrtrækning produceret betydelige stigninger i alpha hjerneaktivitet. Disse hjernen fysiologiske reaktioner i overensstemmelse med Pleth variabilitet indeks (PVI) ændringer, hvilket tyder på muligheden for den menneskelige krop til at gå ind i en meditativ tilstand og effektivt at håndtere stress. Når vurderet efter fire ugers daglig øve de teknikker, der er ansat i stress management protocol, baseret på de fem Facet Mindfulness spørgeskema, forbedret emner i anvendelsen af mindfulness færdigheder. Samlet mindfulness score, Pleth variabilitet indeks (PVI) og perfusion indeks (PI) steg efter 4-ugers interventionsperioden. Resultater fra electroencefalografi (hjernebølger) var i overensstemmelse med en meditativ tilstand under post undersøgelse opfølgning sessionen. Dette giver bevis for, at bærbare enheder er muligt for indsamling af data under en ånde-baseret stress management intervention. Denne protokol kan nemt og effektivt implementeret i enhver undersøgelse design hvor fysiologiske data er ønsket i en ikke-laboratorium-baserede indstilling.
Introduction
Selv om stress er en uundgåelig og vedvarende bestanddel af liv, overvejer alternative tilgange til forvaltning af fysiske og følelsesmæssige stimuli1,2,3,4. Uafbrudt stress er forbundet med tidlig debut og udvikling af kroniske sygdomme som diabetes, fedme, hjerte- og cerebrovaskulær sygdom4,5. I de seneste år, har en stigende procentdel af amerikanerne rapporteret stress har en negativ indvirkning på deres mentale og fysiske sundhed6, og en anselig del ikke føler de gør nok til at styre deres stress7. En nylig undersøgelse viste endvidere, at når individer opfattet, at stress er negativt påvirker deres fysiske helbred, var der en forhøjet risiko for for tidlig død8.
Traditionelt, har offentlige sundhed og medicinske fagfolk fokuseret på fysisk aktivitet som et middel til at håndtere stress. Men en betydelig del af USA ‘s befolkning udvikler usunde livsstilsvaner (dvs.rygning eller overdrevent alkoholforbrug) eller usunde adfærd (dvs., dårlig kost mønstre) som følge af stressende livsstil. Flere amerikanere i øjeblikket, bliver klar over den potentielle anvendelse af forskellige former for yoga og vejrtrækning øvelser for stress management4,6,9. Men på grund af manglende videnskabelig validering, kulturel bevillinger og de nødvendige fysiske miljøer (dvs., yoga studios), en betydelig del af USA ‘s befolkning ikke overvejer disse alternative tilgange til stress forvaltning af6.
I et forsøg på at levere holistisk stress management teknikker såsom yogiske åndedræt og guidede afslapning til et bredere publikum, var en protokol udviklet og leveret til en lille gruppe af enkeltpersoner i en ikke-laboratorium indstilling. Tidligere undersøgelser har vist, at teknikker som suppleant næsebor vejrtrækning er effektive i at levere en mere afslappet tilstand af sind og krop4.
Indtil for nylig, videnskabelige undersøgelser af komplekse fysiologiske målinger såsom hjerne aktivitet, respiration og væv perfusion var begrænset til laboratoriet indstillinger, og dermed undersøgelser påberåbt sig mindre komplekse foranstaltninger såsom Ambulant arterielle blodtryk (ABP), respirationsfrekvens (RR) og puls (HR). Med udviklingen af mere videnskabeligt nøjagtig, bærbare enheder, kan de fysiologiske reaktioner på stress management interventioner studeres i indstillinger for ikke-laboratorium.
Målet med dette projekt er at skabe en tilgængelig og billig management program for stress, der er generaliserbart til både laboratorium og ikke-laboratorium indstillinger. Desuden, indeholder denne artikel metoden for en evidensbaseret tilgang at undersøge fysiologiske reaktioner under en stress management protokol i en ikke-laboratorium indstilling mens udnytte kommercielt tilgængelige bærbare enheder.
Henstillinger at tillade efterforskere at studere bedre stress management interventioner, samt opsætning og udnyttelse af bærbare elektroencefalografi (EEG) systemet på en systematisk måde, der er let at tilpasse forskellige indstillinger. De oplysninger, der er nødvendige for at kopiere programmet er angivet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Udviklingen i bærbar teknologi og dens evne til at spore nøjagtigt fysiologiske reaktioner kan revolutionere den daglige styring af stress og overvåge fysiske og kognitive ydeevne på tværs af en række interventioner18. Der har allerede været et væld af kliniske applikationer der involverer stress interventioner, der er blevet analyseret, herunder men ikke begrænset til blodtryk, puls og motion eller aktivitet forudsigelse. Disse teknologier er løbende at blive forbedret af machine learni…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne vil gerne takke Dr. Harpreet Dhanoa for hendes generøse indsigt mod udformningen af programmet vejrtrækning og meditation, så at det var sikker, terapeutiske og slagkraftige for personer med stress forvaltningsspørgsmål.
KC, RC og JH udtænkt projektet. RC og KC udført en litteratursøgning, undersøgelse udvalg og dataudtræk. Alle forfattere har deltaget i udviklingen af manuskriptet og gav input til den endelige version.
Materials
| 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 |
Referenzen
- 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).
- 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).
- Brown, R. P., Gerbarg, P. L. Yoga breathing, meditation, and longevity. Ann N Y Acad Sci. 1172 (1), 54-62 (2009).
- 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).
- 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).
- Astin, J. A. Stress reduction through mindfulness meditation. Psychother Psychosom. 66 (2), 97-106 (1997).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Duvinage, M., et al. Performance of the Emotiv Epoc headset for P300-based applications. Biomed Eng Online. 12 (1), 1 (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- Poh, P. Y., et al. Respiratory pump contributes to increased physiological reserve for compensation during simulated haemorrhage. Exp Physiol. 99 (10), 1421-1426 (2014).
