Summary

Messung des biophysikalischen und psychologischen Stressniveaus nach der Visitation an drei Orten mit unterschiedlichen Naturniveaus

Published: June 19, 2019
doi:

Summary

Der Zweck dieses Papiers ist es, Veränderungen des Stressniveaus nach der Visitation in drei verschiedenen Einstellungen zu identifizieren und die Methoden zu beschreiben, die bei der Identifizierung von Stressniveaus auf der Grundlage von Messungen von Speicheldrüsenkortisol, Amylase und einem psychologischen Selbstbericht verwendet werden. instrument.

Abstract

Der Besuch in der natürlichen Umgebung wurde mit der Verringerung des psychischen Stresses in Verbindung gebracht. Obwohl sich die meisten stressbezogenen Forschungsarbeiten auf Selbstberichtsformate stützten, werden in einer wachsenden Zahl von Studien inzwischen biologische stressbedingte Hormone und Katalysatoren, wie Cortisol und A-Amylase, zur Messung von Stressniveaus eingesetzt. Hier wird ein Protokoll vorgestellt, um die Auswirkungen auf biophysikalische und psychische Belastungen nach einer Visitation an drei verschiedenen Orten mit unterschiedlichen Naturniveaus zu untersuchen. Biophysikalische und selbst gemeldete psychische Belastungen werden unmittelbar beim Betreten der ausgewählten Orte und kurz vor dem Verlassen der Website gemessen. Mit Hilfe einer “Drool”-Methode besteht die biophysikalische Maßnahme aus 1-2 ml Speichelproben, die von Studienpersonen bei Eintritt in einen von drei Studienorten zur Verfügung gestellt werden. Wie in der vorhandenen Literatur vorgeschrieben, wird der Speichel innerhalb von 45 Minuten nach dem Ende des Engagements des Besuchers am Ort gesammelt. Nach der Speichelentnahme werden die Proben beschriftet und in ein biologisches Labor transportiert. Cortisol ist die biophysikalische Variable, die für diese Studie von Interesse ist und mit einem ELISA-Verfahren mit einem TECAN-Plattenleser gemessen wird. Um selbst gemeldeten Stress zu messen, gibt es den Perceived Stress Questionnaire (PSQ), der Sorgen, Spannung, Freude und wahrgenommene Anforderungen meldet. Die Daten werden am späten Nachmittag bis zum frühen Abend an allen drei Standorten erhoben. Im Vergleich zu allen drei Einstellungen sind die Spannungsniveaus, gemessen sowohl an den biologischen Markern als auch an den Selbstanzeigen, nach der Visitation in der natürlichsten Umgebung deutlich niedriger.

Introduction

Erhöhte Stressniveaus sind seit langem mit vielen schweren gesundheitlichen Bedingungen wie Herzerkrankungen, Fettleibigkeit, und psychische Störungen1,2,3verbunden. Eine wachsende Zahl von Forschungsergebnissen legt nahe, dass die Nähe oder Die Besichtigung von natürlichen Umgebungen wie Park und nicht entwickelten Landschaften einen bemerkenswerten Einfluss auf das psychische Wohlbefinden und den verringerten Stresspegel haben kann1,4, 5,6,7,8,9,10. Erläuterungen zu den Auswirkungen natürlicher Einstellungen und Stressniveaus sind folgende: (1) natürliche Umgebungen bieten Orte für körperliche Aktivität8,11 und (2) Besucher in natürlichen Umgebungen haben die Fähigkeit, sich zu konzentrieren auf mehr nicht-task-Denkprozesse, was zu einer Verringerung der Aufmerksamkeitermüdung12führt. Um die Auswirkungen der Natur auf die Stressreduktion zu bestimmen, nutzt diese Studie eine Selbstanzeige von psychischem Stress (PSQ) und zwei Speichel-basierten Biomarkern, Cortisol und Amylase, nach der Visitation an drei verschiedenen Erholungsstätten. Diese Orte variieren je nach “Natürlichkeit” und umfassen eine Wildniskulisse, einen Stadtpark und eine lokale Fitness- und Erholungseinrichtung.

Diese Studie zielt darauf ab, die folgenden Forschungsfragen zu behandeln: (RQ1) Gibt es Unterschiede in den Ebenen des biophysikalischen Stresses, gemessen durch Speicheldrüsenkortisol und Amylase im Vergleich zu allen drei Standorten (d. h. natürlich, halbnatürlich, gebaut)? (RQ2) Gibt es Unterschiede in den Niveaus der psychischen Belastung, die durch den PSQ gemessen werden (manifestiert durch vier Konstrukte: Forderungen, Sorgen, Spannung und Freude), wenn man sie an allen drei Standorten vergleicht (d.h. natürlich, halbnatürlich, gebaut)?

Protocol

Diese Studie folgt den Richtlinien und Richtlinien des Human Research Protection Program des Indiana University Institutional Review Board. 1. Standortauswahl Wählen Sie die Anzahl der Standorte (n) basierend auf verschiedenen Naturebenen aus.HINWEIS: Wir haben drei Standorte für unsere Arbeit ausgewählt. Mit einem Kontinuum, das auf dem Niveau der “Natürlichkeit” basiert, wurde Site A als das natürlichste angesehen und besteht aus etwa 1.200 Hektar bewaldeten Bergrücken, d…

Representative Results

BeispielbeschreibungMit Hilfe einer Quoten-Sampling-Technik rekrutierte diese Studie 35 Besucher von jedem der drei Standorte. Insgesamt wurden in dieser Studie 105 Probanden rekrutiert, darunter 63 Männer und 42 Frauen. Das Durchschnittsalter der besucherrekrutierten Besucher aus drei verschiedenen Standorten betrug 25,9 Jahre (Site A), 37,2 Jahre (Standort B) und 28,8 Jahre (Standort C). Die Häufigkeiten der Besuche der Probanden an den ausgewählten drei Standorten wurden ebenfalls aufgezeichnet…

Discussion

Ziel dieser Studie ist es, mögliche Stressveränderungen mit hilfe biophysikalischer und psychologischer Instrumente nach der Erholungsvisitation in drei verschiedenen Umgebungen mit unterschiedlichen Naturebenen zu identifizieren. Sowohl Cortisol als auch Amylase haben sich als zuverlässige Indikatoren für psychische Belastungen erwiesen. Das in dieser Studie beschriebene Amylase-Assay-Verfahren wurde an ein 96-Well-Format angepasst. Wenn die Amylasespiegel im Speichel hoch sind, treten Schnell Absorptionsänderungen…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Studie wurde zum Teil durch das Faculty Research Grant Program (FRGP) finanziert, das von der School of Public Health der Indiana University, Bloomington, IN gesponsert wurde. Die Autoren danken Dr. Alison Voight und Melissa Page für ihre redaktionelle Unterstützung und konstruktive Kommentare.

Materials

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.

Riferimenti

  1. Hansmann, R., Hug, S., Seeland, K. Restoration and stress relief through physical activities in forests and parks. Urban Forestry and Urban Greening. 6, 213-225 (2007).
  2. Krantz, D. S., McCeney, M. K. Effects of psychological and social factors on organic disease: A critical assessment of research on coronary heart disease. Annual Review of Psychology. 53, 341-369 (2002).
  3. Ward Thompson, C., et al. More green space is linked to less stress in deprived communities: Evidence from salivary cortisol patterns. Landscape and Urban Planning. 105, 221-229 (2012).
  4. Haluza, D., Schonbauer, R., Cervinka, R. Green perspectives for public health: A narrative on the physiological effects of experiencing outdoor nature. International Journal of Environmental Research and Public Health. 11, 5445-5461 (2014).
  5. Korpela, K. M., Ylen, M., Tyrväinen, L., Silvennomen, H. Determinants of restorative experiences in everyday favorite places. Health and Place. 14, 636-652 (2008).
  6. Mantler, A., Logan, A. C. Natural environments and mental health. Advances in Integrative Medicine. 2, 5-12 (2015).
  7. Mayer, F. S., McPherson-Frantz, C., Bruehlman-Senecal, E., Dolliver, K. Why is nature beneficial? the role of connectedness to nature. Environment and Behavior. 41, 307-643 (2009).
  8. Pretty, J., Peacock, J., Sellens, M., Griffin, M. The mental and physical health outcomes of green exercise. International Journal of Environal Health Research. 15, 319-337 (2005).
  9. Ulrich, R., et al. Stress recovery during exposure to natural and urban environments. Journal of Environmental Psychology. 11, 201-230 (1991).
  10. Kaplan, S., Talbot, J. F., Altman, I., Wohlwill, J. F. Psychological Benefits of a Wilderness Experience. Behavior and the Natural Environment. , 163-203 (1983).
  11. Salmon, P. Effects of physical exercise on anxiety, depression, and sensitivity to stress: A unifying theory. Clinical Psychology Review. 21, 33-61 (2001).
  12. Focht, B. C. Brief walks in outdoor and laboratory environments: Effects on affective responses, enjoyment, and intentions to walk for exercise. Research Quarterly for Exercise and Sport. 80, 611-620 (2009).
  13. Fliege, H., et al. The Perceived Stress Questionnaire (PSQ) reconsidered: Validation and reference values from different clinical and healthy adult samples. Psychosomatic Medicine. 67, 78-88 (2005).
  14. Kirschbaum, C., Hellhammer, D. H. Salivary cortisol in psychoneuronendocrine research: Recent developments and applications. Psychoneuroendocrinology. 19, 313-333 (1994).
  15. Gallacher, D. V., Petersen, O. H. Stimulus-secretion coupling in mammalian salivary glands. International Reviews in Physiology. 28, 1-52 (1983).
  16. Slosnik, R. T., Chatterton, R. T., Swisher, T., Par, S. Modulation of attentional inhibition by norepinephrine and cortisol after psychological stress. International Journal of Psychophysiology. 36, 59-68 (2000).
  17. Nater, U. M., et al. Stress-induced changes in human salivary alpha-amylase activity-associations with adrenergic activity. Psychoneuroendocrinology. 31 (1), 49-58 (2006).
  18. Takai, N., et al. Effect of psychological stress on the salivary cortisol and amylase levels in healthy young adults. Archives of Oral Biology. 49 (12), 963-968 (2004).
  19. Shirtcliff, E. A., Granger, D. A., Schwatz, E., Curran, M. J. Use of salivary biomarkers in biobehavioral research: Cotton based sample collection methods can interfere with salivary immunoassay results. Psychoneuroendocrinology. 26, 165-173 (2001).
  20. Nater, U. M., et al. Human salivary alpha-amylase reactivity in a psychosocial stress paradigm. Journal of Psychophysiology. 55 (3), 333-342 (2005).
  21. Granger, D. A., et al. Integration of salivary biomarkers into developmental and behaviorally-oriented research: Problems and solutions for collecting specimens. Physiology and Behavior. 92, 583-590 (2007).
  22. Frumkin, H. Beyond toxicity: Human health and the natural environment. American Journal of Preventive Medicine. 20, 234-240 (2001).
  23. Hartig, T., Mitchell, R., de Vries, S., Frumkin, H. Nature and health. Annual Review of Public Health. 35, 207-228 (2014).
  24. Gidlow, C. J., et al. Where to put your best foot forward: Psycho-physiological responses to walking in natural and urban environments. Journal of Environmental Psychology. 45, 22-29 (2016).
  25. Ewert, A., Chang, Y. Levels of nature and stress response. Behavioral Sciences. 8 (5), 49 (2018).
  26. Wyles, K. J., et al. Are some natural environments more psychologically beneficial than others? The importance of type and quality on connectedness to nature and psychological restoration. Environment and Behavior. 51 (2), 111-143 (2019).
check_url/it/59272?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
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).

View Video