刺激と生体反応....ストレス!?
スマートウォッチなどの携帯できるバイタルサイン計測デバイスで、日常生活でバイタルサインデータをとる…とは？ そして、そこから価値ある内容を取り出すためには、何を関連付けして取る必要があるのだろうか？….に関して、大いに私見(笑) を 紹介する。
病気や怪我などの医学視点では、バイタルサインデータは 痛みなどの原因追及をするための一助として利用する。そして、痛みなどの原因を除去や消去させることで治していく。予防医学や再発防止の観点では、その病気や怪我となった根本原因に対して、リスク指摘しながら 改善を促す。
その医学的視点の延長で 日常生活でのバイタルサインデータ(以下 ViSiDa と略す)を分析〜サービスする場合、ViSiDaを対象に分析するのが中心になると考える。日常生活に関するデータを 同時入手して、ViSIDaと関連づけて分析して 根本原因が分かったとしても、改善するもしないも その方の自由意志に掛かっていて 成果を上げるのが難しいコトが関係している。
また、フィットネス・ジムなどのビジネス視点の延長で 日常生活でのViSiDaを観ると、日頃の運動などから 不足している身体面のトレーニングをジムで どう補うか！的な分析をするために活用することがメインになると考える。
意外に 「自分の日常生活とViSiDaを紐付けて解析し、自分のQoLを改善する 試みは なされていないのだ」と思うので、ここでは この辺を絡めて考察するコトを考えを紹介する。
ヒトは「刺激を受けて反応」
図にすると、こんな感じになるのだと思う。
この反応の多くが生体反応であり、それを計測したのが ViSiDaということになる。スマートウォッチなどで計測できるのは、心拍数 , SpO2, 発汗反応など….その極々一部であり 数種類/項目である。
それらは、なんらかの刺激を受けての生体反応で、その刺激に関しては 色々であり、多岐にわたる。
ストレスコーピングなどを提唱する 米国の心理学者；ラザルス氏が分類したストレスの元/要因[ストレッサ]を区分すると、
・環境；気温, 気圧, 湿度などの気候関連 や 騒音や花粉量など
・社会；近所や仕事上の人間関係など
・身体；運動負荷 や 姿勢、入浴や睡眠状態など
・心理；不安や不満、気質や思考/判断パターンなど
となるという。
刺激においても この区分は これで良いと思うので、これを活用する。
ただ、私は 刺激≠ストレッサ と考えているので、
その点に関して 説明する。
上図で示した様に、色々な刺激に晒されながら ヒトは暮らしていて、
それに いちいち反応している。先日から10年に１度の寒波襲来！と起床ニュースで言われているので、気温という刺激で。
気温が下がると、服を着ていても 体温が奪われやすいので 指先などの毛細血管が収縮するという生体反応が起こり、心拍数と血圧が上昇する。ここまでは 多かれ少なかれ同じ反応だろう。しかし、反応の程度は、個々のヒトによって異なる。それは、北国育ちと南国育ち … もしかすると性別 … 年齢や 持病などによって。
図にすると、こんな感じではないだろうか！
２本の点線だけで 個々で異なる感を示したので、わかって貰えにくいか？
刺激が強くなると、生体反応も強くなるという大きな傾向は類似するモノの その傾きなどは 個性ができ ばらつくと考えている。
その生体反応の一部 例えば 心拍数をスマートウオッチで計測している。
例えば、歩行などの運動負荷という刺激。120歩/分という強さの刺激を与えとする。良く運動している方 と 殆ど運動しない方では、心拍数上昇という生体反応の強さが異なる。同じヒトでも、１年前から運動で鍛えたら 一年 歳をとっているけど 良く運動した方の様になっているかもしれない。
次に、ストレスに対して。。。
この生体反応に対しての認知で 程度が異なると私は考える。
図にすると、以下の様に。
その個人差は、刺激に対して反応の程度より 大きいと考え、
図での２本の点線での 差を大きくしている。
以前は、運動習慣がなかったので、速い歩行の刺激で心拍数 130bpmなったら、ただ辛い(ストレス高く)と感じていたが。今は、同じ130bpm心拍数(同じ生体反応)になっても、汗かくのが気持ちいいと思う様になった!という様に、ストレスの強さは人によっても 違うし 同じ人でも異なると。
ストレスとは、刺激を受けた際に生じる生体反応に対して 緊張などの不快だと認知されたモノ。それは、物に対して"力(ちから)"を加えた時に生じる "歪" に似ている現象であることから、ストレス という言葉で呼ばれる。"力" が 刺激 であり、"たわみ"が 反応(生体反応)にあたるのだろう。
物は その強度特性から、ある程度の"力"までは "たわみ"でも元に戻るが、その弾性限界の"歪"を超えると 元に戻らない。塑性変形 したという。その塑性変形は、その物で最も"歪"を受けた処に生じる。実際、 その物は 均質に見えても不均質であり、その強度限界が低い部分に歪が集中する。
物なら、形状や力点などから 歪が大きそうな位置を予測して計測ゲージを張って 直接計測できる。また、塑性変形まで力を加えて その限界を観ることができるのだが、ヒトでは そんなことはできない。
だから、生体反応の強さ や ストレスと相関が強いと言われているデータ処理した指標から 推定する。そして、ストレス感を 本人から自己申告でとることになる。
Fitbit なら、心拍数などの値，睡眠中の心拍ピッチのバラツキなどからLH, HFなどを計測＆処理をして求めているようだ。また、その時々の感情の認識を手動で入力することもできる。これらにより、慢性ストレスの指標で表現している。急性ストレスは、心拍数や や皮膚電気活動(EDA), 心拍変動；RMSSDから 求めていると思われる。
AppleWatchでは、ストレスの指標との相関が低い 心拍変動；SDNN処理となっているため、(心理的)ストレスを求めるコトが難しい。心電図の計測をしているので、そこからRMSSD処理ができるかな！と私も試みたのだが 計測時間30秒という壁にぶち当たってしまった。後で調べたら 同じような試みをした人がいたので、、、、びっくり。
※ この記事を見て BioSPPyの存在を知る(笑)。
私は pandas とopenpyxls, Mathplotlib,….etc.で行いました。