ストレス研究memo
応用心理生理学とバイオフィードバック/ストレス研究memo
2023年5月12日更新
睡眠中のウェアラブルによる心拍数変動測定は、朝の精神的・身体的フィットネスの認識を予測するか？
出典：Herman de Vries,Hilbrand Oldenhuis,Cees van der Schans,Robbert Sanderman,Wim Kamphuis;24 December 2022
要約
ウェアラブルセンサー技術の登場により、メンタルおよびフィジカルフィットネスの心理生理学的マーカーを自動的に測定する機会が提供され、これをパーソナライズされたフィードバックに使用することができます。本研究では、睡眠中の安静時心拍数変動（HRV）の被験者内変化が、翌朝の軍人の認知的メンタルおよびフィジカルフィットネスをどの程度予測するかを探ります。参加者はGarminのリストバンド型ウェアラブルを着用し、最長46日間の期間中、朝に自分の認知的メンタルおよびフィジカルフィットネスについての短いアンケートを記入しました。カスタムビルドのスマートフォンアプリを使用して、ウェアラブルから直接心拍数と加速度計のデータを取得し、これに対して睡眠検出とアーチファクトフィルタリングのオープンソースアルゴリズムを適用しました。63人の参加者による571回の完全な観察を、線形混合モデルを使用して分析しました。睡眠中の安静時HRVは、認知的フィジカルフィットネスの小さな予測因子（周辺R2 = .031）でしたが、メンタルフィットネスの予測因子ではありませんでした。認知的メンタルフィットネスとフィジカルフィットネスの項目は強く相関していました（r = .77）。現在の結果に基づいて、睡眠中の安静時HRVは、認知的フィットネスのメンタルコンポーネントよりもフィジカルコンポーネントに関連しているようです。今後の研究に対する推奨事項として、睡眠および安静時HRVの測定の改善、および安静時HRVがストレス関連の結果に対する緩衝材としての潜在的な影響のさらなる調査が含まれます。
キーワード
心拍数変動・睡眠・レジリエンス・エコロジカルモーメンタリーアセスメント・ウェアラブル・軍事
職業的ストレスは、物理的（Kivimäki＆Kawachi, 2015; Yang et al., 2019）および精神的（Chirico, 2016）健康問題を引き起こし、生活の質を低下させ（Bhattacharya＆Ray, 2021）、欠勤や生産性の損失を通じて社会に経済的負担を課すことがあります（Hassard et al., 2018）。ストレス関連問題の潜在的な発展を早期に認識することは、個人的なストレスの負担と社会的な負担を緩和または予防するのに役立つ可能性のある、タイムリーな個別対応の介入に有用です（Wang＆Miller, 2020）。最近のウェアラブルセンサー技術の発展により、ストレスレジリエンスに関連する可能性のある生理学的および行動データの連続的で目立たない測定がますます可能になっています（De Vries et al., 2019; Drury et al., 2019）。現在の研究の課題の1つは、これらの新しい個人データのソースが実際にストレスに対するレジリエントな対処能力とどの程度関連しているかを探し、確認することです。
ウェアラブルで測定されたデータがどのようにレジリエンスと関連しているかを仮定する前に、ストレスがどのように生じるかを理解することが重要です。ストレスは、評価として知られる心理的プロセスの結果です（Lazarus＆Folkman, 1987）。人が要求に直面すると、脳は無意識に状況に対処するためのリソースの利用可能性を評価します。十分なリソースが利用可能であると判断されると、要求は挑戦として評価されます。それがない場合、要求は脅威として評価され、ストレス反応が引き起こされます。したがって、リソースの利用可能性の主観的な評価がストレス反応を決定します。これは「フィットネスの認識」として測定できます。これは、「リソースとスキルを利用して柔軟に挑戦や利点に適応するための変更可能な能力です。
安静時の心拍数変動（HRV）は、精神機能のさまざまな側面に一貫して関連しています。例えば、以前の研究では、個体間レベルで、安静時のHRVは認知的な柔軟性（Colzato et al., 2018）、情動の柔軟性（Grol & De Raedt, 2020）、感情調整（Holzman & Bridgett, 2017; Mather & Thayer, 2018）およびレジリエンス（An et al., 2020）と正の関連があることが示されました。また、最近の2つの研究では、個体内レベルで、安静時のHRVがストレスとネガティブな情動（da Estrela et al., 2021）、およびストレスと要求と精神的な疲労との間の関連性を緩和したとも示されました（de Vries et al., 2021）。これらの結果は、高い安静時HRVを持つことが一般的に最適な精神的機能と環境要求への適応性を反映し、それがフィットネスの認識の可能性のある代理指標となることを示しています。
また、フィットネスの認識と関連する可能性のあるこれらの精神的側面に関連しているだけでなく、安静時のHRVは物理的なフィットネスの要素とも関連していることが示されています。個体間レベルでは、安静時のHRVは心血管フィットネス（Souza et al., 2021; Tomes et al., 2020）と正の関連があり、過度の使用による損傷（Gisselman et al., 2016; Lima-Borges et al., 2018; Williams et al., 2017）および疼痛知覚（Forte et al., 2022）とは負の関連があります。最後に、安静時のHRVは個体内レベルでウイルス感染（Conroy et al., 2022）にも関連付けられています。これらの関連性は、HRVによる訓練指導の基礎となっており、その中では日々の安静時HRVが、選手の個人的な基準と比較して先行する物理的または精神的なストレスからの生理的回復を決定し、必要に応じて訓練計画を調整するために使用され
ます（Düking et al., 2021; Manresa-Rocamora et al., 2021）。この設定では、客観的な安静時HRVデータはしばしば主観的なアンケートデータと組み合わせられ、選手の現在の状態をより完全に把握するために使用されます。安静時のHRVがフィットネスの精神的および物理的側面と関連しているため、その感じられるフィットネスとの潜在的な関連性も、感じられる精神的および物理的フィットネスについて異なる可能性があります。
ウェアラブルで測定される安静時のHRVは、精神的および物理的機能の多様な側面に関連しています。そのため、それはまた、人の全体的なフィットネスの認識とも関連しているかもしれません。評価理論の視点からすると、これは重要であり、人の全体的なフィットネスの認識は要求に対処するためのリソースと考えることができます。このリソースが不足していると認識された場合、その人は要求をストレッサーとして経験する可能性が高く、その結果、ストレス関連の不調がより発生する可能性があります。安静時のHRVと感じられるフィットネスとの間に存在する個体内差の程度を探ることは、HRVが主観的な精神的および物理的機能とどのように関連するかについての現在の知識に貢献します。さらに、この関連性についての洞察は、ユーザーの要求を処理し、ストレスに対処する準備ができているかについて自動的でパーソナライズされたフィードバックを提供するツールの開発に役立つ可能性があります。このようなツールは、ストレス関連の問題を予防することを目指した介入プログラムに役立つかもしれません。これらの洞察は、安静時のHRVが既に客観的なフィットネスと職業パフォーマンスに関連している高リスクの職業、例えば軍人（Tomes et al., 2020）にとって特に関連性があります。したがって、本研究の目的は、睡眠中のウェアラブルで測定された安静時HRVが、翌朝の軍人の感じられる精神的および物理的フィットネスをどの程度予測するかを探ることです。私たちは、睡眠中のウェアラブルで測定された安静時HRVが、翌朝の感じられるフィットネスの精神的および物理的側面を予測するという仮説を立てています。
