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本論文の目的は、3つの異なる設定に訪問した後のストレスレベルの変化を特定し、唾液コルチゾール、α-アミラーゼ、および心理的自己報告の尺度に基づいてストレスレベルを識別するために使用される方法を説明することです。楽器。
自然環境への訪問は、心理的ストレスの軽減にリンクされています。ほとんどのストレス関連研究は自己報告形式に依存していますが、現在では、コルチゾールやα-アミラーゼなどの生物学的ストレス関連ホルモンや触媒を組み込んでストレスのレベルを測定する研究が増えています。ここでは、自然の異なるレベルを持つ3つの異なる場所への訪問後の生物物理学的および心理的ストレスのレベルに及ぼす影響を調べるプロトコルです。生物物理学的および自己申告された心理的ストレスレベルは、選択した場所に入るとすぐに、訪問者がサイトを離れる直前に測定されます。「ドール」法を用いて、生物物理学的尺度は、3つの研究場所のいずれかに入る際に被験者が提供する唾液の1〜2mLサンプルから成る。外来文献によって規定されているように、唾液は場所での訪問者の婚約の終了後45分の時間枠内に収集されます。唾液採取に続いて、サンプルは標識され、生物学的研究室に運ばれる。コルチゾールは、この研究で関心のある生物物理学的変数であり、TECANプレートリーダーを用いてELISAプロセスを用いて測定される。自己申告されたストレスを測定するために、不安、緊張、喜び、知覚された要求のレベルを報告する知覚ストレスアンケート(PSQ)。データは、午後遅くから夕方にかけて、3つのサイトすべてで収集されます。3つの設定すべてで比較すると、生物学的マーカーと自己報告の両方で測定される応力レベルは、最も自然な設定に訪問した後に有意に低くなります。
高いストレスレベルは、長い心臓病、肥満、および心理的障害1、2、3などの多くの深刻な健康状態にリンクされています。研究の成長のボディは、公園や未発達の風景などの自然の設定への近接または訪問は、心理的な幸福とストレスのレベルの低下に顕著な影響を持つことができることを示唆しています 1,4, 5,6,7,8,9,10.自然環境とストレスレベルの影響についての説明は、以下を含んでいます:(1)自然の設定は、身体活動のための会場を提供します 8,11と (2) 自然環境への訪問者は、焦点を当てる能力を持っていますより多くの非タスク思考プロセス上で、それによって注意疲労の減少につながる12.ストレス軽減に対する自然の影響を決定するために、本研究では、3つの異なるレクリエーション施設を訪問した後、心理的ストレス(PSQ)と2つの唾液ベースのバイオマーカー、コルチゾールおよびα-アミラーゼの自己報告を利用する。これらの場所は「自然」のレベルによって異なり、荒野型の設定、市立公園、地元のフィットネスやレクリエーション施設が含まれます。
本研究は、(RQ1)唾液コルチゾールとαアミラーゼによって測定された生物物理学的ストレスのレベルに違いはありますか(すなわち、自然、半自然、構築された)。(RQ2)3つのサイト(自然、半自然、構築)で比較すると、PSQ(需要、心配、緊張、喜びの4つの構成要素によって明らかにされる)によって測定される心理的ストレスのレベルに違いがありますか?
本研究は、インディアナ大学機関審査委員会の人間研究保護プログラムの方針とガイドラインに従う。
1. 場所の選択
2. 参加者の選考と準備
3. 条件と実験設計
4. 唾液サンプル
5. αアミラーゼの定量
注:このアッセイでは、α-アミラーゼは2-クロロ-p-ニトロフェニル-α-D-マルトトリオシドを2-クロロニトロフェノールに加水分解し、グルコース、2-クロロ-p-ニトロフェニル-α-D-マルトサイド、マルトトリオス、およびグルコースを形成する。反応は405nmの吸光度で監視され、これは試料中のα-アミラーゼ活性に相当する。このアッセイは、0~ 2000 U/L の直線性を示します。
6. コルチゾールの定量
注:このアッセイでは、フリーコルチゾールは、コルチゾール標準曲線を用いて唾液中で定量される。標準および希釈されたサンプルは抗体と前もってコーティングされるマイクロチター版に加される。コルチゾール-ペルオキシダーゼコンジュゲートをウェルに添加し、続いてコルチゾールにモノクローナル抗体を添加する。サンプル中のコルチゾールの濃度が増加するにつれて、コルチゾール/ペルオキシダーゼコンジュゲート結合の量が減少します。
標準 | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 | #7 |
アッセイバッファボリューム(μL) | 225名 | 125名 | 125名 | 125名 | 125名 | 125名 | 125名 |
また | ストックストッド | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 |
加算量(μL) | 25名 | 125名 | 125名 | 125名 | 125名 | 125名 | 125名 |
最終濃度 (pg/mL) | 3200の | 1600年 | 800の | 400人 | 200年 | 100人 | 50歳 |
表 1: 標準曲線準備表。
図 1: プレートレイアウトの例。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
7. 心理測定(知覚ストレスアンケート)
サンプルの説明
クォータサンプリング手法を用いて、本研究では3つのサイトから35名の来場者を募集した。この研究では、男性63名、女性42名を含む105名の被験者を募集しました。3つの異なるサイトから募集された平均訪問者数は、25.9年(サイトA)、37.2年(サイトB)、28.8年(サイトC)であった。選択した3つのサイトへの被験者の訪問の頻度も記録された。サイトAとサイトCでは、被験者の大半が週に1~3回このサイトを訪れました。サイトBの被験者の場合、訪問頻度は週に1~3回、週に3回以上に分かれていた。
生体物理学および心理的ストレス指標。コルチゾールおよびα-アミラーゼレベルの生物物理学的尺度は、生理的ストレスのレベルの変化を同定するために利用された。心理的ストレスの変化はPSQ装置を通じて同定された。
コルチゾールレベルとαアミラーゼレベルに及ぼすレクリエーションサイト訪問の影響
最初の研究の質問は、コルチゾールとα-アミラーゼのレベルに、部位のタイプ(例えば、自然のレベル)の関数としてのレベルに違いがあるかどうか尋ねました。対化されたサンプルt-testは、サイトA(自然設定)を訪問した後に唾液コルチゾールの有意な減少をもたらした [t31 = 3.26, p < .01,図2を参照]。コルチゾールのレベルの有意な変化は、サイトBおよびCで観察されなかった.3つの部位すべてでコルチゾールレベルの被験者の変化を比較した場合、ANOVA試験の結果は、異なる部位(性質レベル)がコルチゾールレベルの被験者の変化に全体的に有意な影響を及ぼさなかったことを示した[F(2,95)) = 1.86、 p = 0.16] で、効果サイズが小さい (0.01~0.04)。
αアミラーゼのレベルを用いたストレスレベル(訪問前/後)の変化の測定は、3つの研究場所間で混合所見をもたらした。組み合わせたサンプルt-検定の使用に続いて、サイトC[t34= 2.79、p<.01]を訪問した後のα-アミラーゼのレベルの有意な増加を示す。 サイト A またはサイト B を訪問した後、統計的な差は認められなかった (図 3を参照)。ANOVA技術を用いた分析は、異なる位置を持つ位置の主な効果がα-アミラーゼレベルの被験者の変化に有意な影響を及ぼしたことを示した [F(2,101)= 3.36, p < 0.05]。シェフフポストホック分析を用いて、α-アミラーゼレベルは、サイトBと比較した場合、サイトCを訪問した後に有意に高かった。訪問者をサイトAとサイトBと比較した場合、またはサイトAとサイトCの効果サイズ(0.03-0.01)を比較した場合、α-amylaseのレベルに有意な差異が見つかり、小さいと判定された。
レクリエーションサイト訪問が心理的ストレスレベルに及ぼす影響
対対サンプルt検定は、それぞれ3つのサイト間の心理的ストレスのレベルの前後の訪問を比較するために適用された。図4及び図5に示すように、3箇所を訪問した後、需要と心配の要因(p< 0.01)の有意な減少が観察された。因子、緊張の有意な変化は、3つの場所のいずれかに対して観察されなかった。(図 6を参照)。サイト A とサイト B では、この要因に対する大幅な増加が報告されました。サイト C への訪問者に対して大きな変化は認められませんでした (図 7参照)。
心理的ストレスの被験者レベルを減らすのに3つの部位のうちどちらがより有効であるかを決定するために、ANOVAテストの結果は、3つの部位(p< 0.01)の間で有意な差を示した(p < 0.01)シェフの方法は、サイトBとサイトCを訪問する訪問者と比較して、サイトAを訪問した後の喜びのレベルの大幅な増加を報告します。3つの場所で需要、心配、緊張(p = 0.27)のレベルの変化に違いは見つかりませんでした。
要約すると, サイト A (最も自然) への訪問者は、コルチゾールの有意な減少レベルを報告;生物学的ストレスレベルの低下を示唆している。また、PSQで測定すると、需要や心配の心理的要因が大幅に減少し、サイトAを訪れる訪問者に喜びのレベルが大幅に増加しました(半自然)。報告された要求や心配のレベルの減少、 そして喜びのレベルの増加.C(構築環境)は、需要と心配のレベルが2回減少したと報告されました。興味深いことに、αアミラーゼのレベルは、サイトCへの訪問後に有意に増加した。さらなる研究は、特定の活動や社会的環境、特に触媒、α-アミラーゼなどの潜在的な要因の影響を調べることが保証されます。
図 2: 3つの異なる部位を訪問した後のコルチゾールのレベルの変化.この図は、自然の異なるレベルを表す3つの異なるサイトを訪問する前後に測定された被験者のコルチゾールレベルを示しています:サイトA、B、およびC.データは、自然なログスケールで平均±SDとして提示されます。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 3: 3つの異なるサイトを訪問した後のアミラーゼのレベルの変化。この図は、サイトA、B、Cを訪問する前後に測定された被験者のアミラーゼレベルを、自然対数スケールで平均±SDとして提示していることを示しています。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 4: 3つの異なるサイトを訪問した後の要求の知覚レベルの変化。この図は、サイト A、B、および C. データを平均 ±SD として表示した後に減少した被験者の要求レベルを示しています。
図 5:3つの異なるサイトを訪問した後の不安の知覚レベルの変化。この図は、サイトA、B、Cを訪問した後に減少した被験者の心配のレベルを平均±SDとして表示していることを示しています。
図 6:3つの異なるサイトを訪問した後の緊張の知覚レベルの変化。この図は、サイトA、B、Cを訪問した後に減少した被験者の緊張レベルを平均±SDとして示しています。
図 7:3つの異なるサイトを訪問した後の喜びの知覚レベルの変化。この図は、サイトA、B、Cを訪問した後に増加した被験者の喜びのレベルを平均±SDとして表示していることを示しています。
本研究の目的は、自然の異なるレベルを持つ3つの異なる設定へのレクリエーション訪問後の生物物理学的および心理的な器具を使用して、ストレスの潜在的な変化を特定することです。コルチゾールとα-アミラーゼの両方が心理的ストレスのレベルの信頼性の高い指標であることが示されています。.本研究で説明するアミラーゼアッセイ手順は、96ウェルフォーマットに適合している。唾液中のアミラーゼレベルが高いと、吸光度変化が急速に起こる。したがって、一度に分析できるサンプルの数は、各ウェルに2.5 μLを加えることができる速さによって制限されるため、一度に分析されるサンプルの数を制限することが重要です。本研究では、アミラーゼレベルを所定の時間に1列(8回の反応)で測定した。視床下部-下垂体-副腎皮質軸(HPA)と交感性副腎系(SAM)を含む2つの主要なシステムがストレス応答に関与しています。キルシュバウムとヘルハンマー14は、唾液コルチゾールの測定が血清コルチゾールレベルと密接に相関し、血液採取技術に関連する過負荷合併症が少ないと報告しています。α-アミラーゼは、通常交感神経(SAM)刺激15に関連する主要な唾液酵素であり、SAMシステム16を評価するための有用な測定ツールであると考えられる。
生体物理学的および心理的尺度の両方がストレスのレベルの変化を検出する上で有効であるが、いくつかの問題がこの研究に存在する。第一に、コルチゾールとα-アミラーゼ測定結果の間に不一致があり、異なる部位で差異が指摘された。Nater et al.17は、HPA(コルチゾール)またはSAM(アミラーゼ)が心理的ストレスの間に優勢であるかどうかについての証拠がほとんどないと報告した。1つの潜在的な説明は、高井ら18によって行われ、α-アミラーゼとコルチゾールがコルチゾールで血流に入るプロセスが、より複雑で長いシステムが作動していることを示唆した。
結果の別の説明は、ストレス17のレベルと顕著さを含みます.この結果は、急性レベルのストレスがコルチゾールとα-アミラーゼとの間のより大きな関連をもたらし、より適度なレベルのストレスがより大きな相反をもたらすことを示唆している。この研究では、レクリエーションエンゲージメント中に経験されるストレスは、せいぜい中程度と考えられています。したがって、経験したストレスが低から中等度であるような研究では、コルチゾールとαアミラーゼの測定レベルの差が予想されるべきである。
コルチゾールとα-アミラーゼの測定の間の不一致に影響を与える第3の変数は、唾液流量の問題を伴う。唾液流量、収集技術、およびストレス19との関係に関する限られた証拠がある。本研究では、唾液を試験管に「垂れ下がる」方法で採取する。被験者は、データ収集の前にガムを噛んだり食べたりしないことをお勧めしますが、これらのガイドラインに対するこの研究にどれほど勤勉だったかは不明です。さらに、サビッテ装置を用いることにより、指定された時間内に必要な量の唾液を採取する上でより効果的でありよい。Nater et al.20は、カップまたはサビッテが使用されるかどうかに基づいて、様々な生化学的特性に違いがない可能性があることを示唆している。
最後に、本研究は、グレンジャーら21によって説明されているように唾液を採取する「ドール」法を用いる。唾液を採取するこの方法は、他のアプローチに対していくつかの利点がありますが、有能な、準拠した、目を覚ます、および有能な参加者を必要とします。したがって、6歳未満または高齢者の被験者の子供は、通常、適切な回答者とは見なされません。この方法の利点は、複数のマーカーのアッセイを容易にする大きなサンプル量と、未使用のサンプルが将来のアッセイのために凍結できるという事実を含みます。さらに、ドール法はチューインガムやドリンクミックスなどの唾液の流れを刺激するために使用される物質からの影響を最小限に抑えます。
データを収集するための別の方法は、唾液が誓約によって吸収され、セントリギングを介してコレクションバイアルに綿から表現される綿の誓約の使用を含みます。Shirtcliff et al.19は、特定の状況において、綿を通して唾液を濾過すると免疫アッセイに干渉を引き起こす可能性があることを示す注意書きを発行した。他のアプローチは、フィルターペーパーおよびヒドロセルロースマイクロスポンジ21の使用を含む。各アプローチには特定の長所と短所がありますが、この研究で利用されるサンプルサイズを考えると、ドールサンプリング法が選択されました。
結論として、幅広い分野からの研究の蓄積体は、自然環境が人間の健康にプラスの影響を及ぼす可能性があることを示唆しています6,22.これらのタイプの設定の典型的な設定には、公園、緑地、庭園、森林地帯などがあります。健康に有益と考えられるこれらのタイプの領域に関連する要因23,改善された空気の質, 身体活動や社会的接触の機会の高まり, 生活の質の高い感情.例えば、Gidlow et al.24は、身体運動は自然環境と都市環境の両方でサルト原性の影響を及ぼす一方で、自然の設定はしばしばストレスのレベルを減らすのに効果的であることがわかりました。
この研究は、コルチゾールとα-amalyzeの生物物理学的測定とストレスの知覚レベルを測定する自己報告を含む多元的アプローチを用いて、自然な設定が持っていることを示唆する文献の拡大体を追加サポートします。ストレスのレベルを減らすなどの健康関連の問題に有益な効果25,26.この研究はまた、自然のより大きなレベルがより顕著な潜在的な利点を持っていることを示唆しています。
この研究にはいくつかの制限があります。1 つ目は、生体物理データ収集の忠実度です。訪問者は、コルチゾールの日周期を説明するために、同様の時間、すなわち午後半ばから深夜にかけて唾液のコレクションに従事していたが、研究者は2時間前に何も食べていない人だけを特定しようとした。唾液を採取する。これは、彼らが最後に食べ物を摂取したときの口頭の質問を介して行われました。したがって、研究者は被験者の反応の真実性に依存していた。
第二に、データ収集のタイミングのために、これらのサンプル内で応答バイアスが発生した可能性があり、これは、収集が異なる時間またはランダムな選択によって行われた場合に異なる可能性があります。つまり、午後または夕方に各場所を訪問した被験者は、異なる時間に訪問した可能性のある回答者の代表ではないかもしれません。
最後に、生物物理学データは、よく認識された手順を通じて収集され、処理されましたが、慢性的なストレスレベルを確認する測定は行われなかった。この場合、将来の研究は、様々な場所でのレクリエーション活動に従事する前にストレスの長期的なレベルを決定する毛髪サンプルまたは同様の技術を使用してコルチゾール測定を含める必要があります。
著者は利益相反を宣言しない。
この研究は、インディアナ大学ブルーミントン校公衆衛生学部を通じて後援された教員研究助成プログラム(FRGP)を通じて一部資金提供を受けました。著者たちは、アリソン・ヴォイト博士とメリッサ・ペイジ博士の編集支援と建設的なコメントに感謝したいと思います。
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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