科学家使用可穿戴技术检测睡眠期间的压力水平

研究人员利用可穿戴设备检测睡眠期间的压力水平

美国佛蒙特大学的研究人员进行了一项新研究，发现可以利用可穿戴设备监测人们睡眠中的压力水平变化。该研究于今天在《PLOS数字健康》杂志上发表，是首次发现睡眠数据中反映出的感知压力水平的变化，这是识别可能有需要支持的个体生物标志的重要一步。

研究团队怀疑睡眠数据中存在信号，因为睡眠对身心健康至关重要。据该研究的首席作者、数学和统计学研究助理教授劳拉·布鲁姆菲尔德表示：“压力的变化是可见的。”

在解析基线睡眠数据时，研究人员发现人们的感知压力得分与总睡眠时间、静息心率和心率变异性、呼吸频率等因素之间存在“一致的关联”。尽管大多数参与者的睡眠时间都少于年轻成年人推荐的8到10小时，但每增加一个小时的睡眠记录，报告中度至高压力的人的几率就会下降约38%。夜间的静息心率提供了更多线索。每增加一个心跳/分钟，经历压力的几率就会增加3.6%。

布鲁姆菲尔德是佛蒙特大学环境复杂系统中心教授克里斯·丹福思和美国贵族环境研究所成员的主要调查员，他们发起了LEMURS（利用戒指测量的生活经验）项目——这是佛蒙特大学于2022年启动的一个纵向研究，追踪数百名一年级和二年级大学生使用可穿戴的Oura戒指生物传感器，并通过关于他们健康状况的调查了解他们的情况。这是LEMURS的第一篇同行评审论文，显示从可穿戴设备收集的数据可以揭示人们心理健康状态的变化。

“这项研究表明，从Oura戒指中获取的睡眠数据能够预测参与者的感知压力水平。如果我们能够实时辨别出有人正在经历增加的压力，就可能有机会提供有益的干预。”布鲁姆菲尔德解释道。“实施干预的方法有很多，但第一步是了解睡眠数据和心理健康数据之间的联系。”

LEMURS项目由佛蒙特大学应用数学教授克里斯·丹福思和医学博士劳拉·布鲁姆菲尔德共同构思，以确定如何利用可穿戴技术改善年轻人的健康和幸福感，提供个性化的健康反馈。LEMURS得到了麦省互助公司的资助。

一般来说，大学生的睡眠不足，通常感到压力重重，并且更容易出现心理健康问题。LEMURS研究团队还将评估诸如运动、走进自然和团体治疗等干预措施的有效性，以了解哪些干预措施最有效，以及对大规模人群快速推广的效果。但为了做到这一切，需要识别能够提供清晰信号以应对身心健康变化的生物测定数据。这个过程涉及每年收集和筛选数百万小时的数据。

LEMURS参与者佩戴的Oura戒指悄悄地收集温度、心率、呼吸频率和夜间睡眠时间等测量数据，同时完成例行调查，收集有关潜在压力因素和情绪的更主观的反应。位置信息也用于计算参与者接触自然的程度。然后，LEMURS的研究人员像米凯拉·富多利格这样对这些数据进行搜索，测试可能用于制定健康干预措施的具体关系。她是《PLOS数字健康》论文的合著者之一，并表示该研究的数据具有强大的力量。

最初，600名18至20岁的一年级学生参加了LEMURS。第二批一年级学生于2023年秋季加入，旨在随着这些人的大学生涯并远远超过未来。

“我们现在已经跟踪了相同的学生将近两年，几乎没有研究可以做到这一点。”作为《PLOS数字健康》论文的合著者之一的数学和统计学研究助理教授米凯拉·富多利格表示，“我们有几个数据源。全面结合这些数据——你的戒指数据、你的调查数据、你的自然剂量数据，我们还有血液检查——我们将从参与者那里看到许多不同的维度。因此，将它们结合起来，对我来说是最令人兴奋的事情。”

这些潜在的压力预测因素导致了富多利格对LEMURS参与者睡眠分析的进行，发现了两种不同的心率曲线，尤其是女性。我们发现，那些报告由于焦虑或抑郁对日常生活造成影响的人晚上心率下降得更晚，她解释说。

“巨大的压力负担”

新冠肺炎大流行加剧了本来就处于脆弱状态的人群的心理健康问题。在新冠肺炎爆发前的十年中，美国疾病控制和预防中心发现，全国范围内高中学生中持续感到悲伤或绝望的比例从26.1%上升到36.7%。CDC的2021年青少年风险行为调查显示又有42%的学生报告称他们持续感到悲伤。

这也是丹福思和布鲁姆菲尔德最初发起LEMURS项目的原因之一。

“这一人群的压力负担很大。”布鲁姆菲尔德说，“大学被认为是一个非常无忧无虑的时期，你正在找到自己的位置，但它也是一个充满过渡和额外压力的时期。在这段时间内，年轻人需要更好、更容易获得的支持系统。”

她并不惊讶地得知，LEMURS参与者的感知压力得分很高——64% 的回答被认为是中度至高度紧张的。个人对遇到的问题以及自己解决问题的能力的评估会有所不同，取决于一个人的生活经历、个性、支持和应对技能。布鲁姆菲尔德解释说，解释压力信号使用生物测定数据的挑战之一是弄清楚何时从某人的基线偏离是有问题和令人关注的。

“这是一个有韧性的人群，他们年轻、健康。”她继续说，“但我认为这项研究揭示了这一人群面临的重要问题。我们研究的最终目标是，在人们心理健康或身体健康状况下降的时候，你可以帮助支持他们。”

参与该研究的其他佛蒙特大学研究人员包括朱莉娅·金、乔丹·罗林、朱尼珀·洛瓦托、马特·普赖斯、泰勒·H·里克茨、彼得·谢里登·多兹、凯瑟琳·斯坦顿和克里斯托弗·M·丹福思，与艾伦·麦金尼斯和瑞安·麦金尼斯（韦克森林大学）合作。这是佛蒙特大学利用可穿戴技术进行长期调查以检测