随着气候变化导致更频繁的极端高温和日益恶化的空气污染,研究人员正在寻求更好的方法来实时了解这些环境暴露对健康的影响。纽约城市大学研究人员领导的一项新试点研究表明,结合可穿戴设备、智能手机定位数据和实时调查来捕捉个体的环境暴露及其即时身体和情绪影响是可行的。
该研究《将可穿戴设备和生态瞬时评估整合用于实时环境暴露估计的可行性》,发表在《JMIR Formative Research》期刊上。
研究由Sameera Ramjan和Melissa Blum(共同第一作者)、Rung Yu Tseng、Katherine Davey和Duke Shereen共同撰写,Yoko Nomura为资深作者。
"人们每天穿梭于多种不同环境之中,这种方法让我们能够实时捕捉这一点,"CUNY研究生中心心理学项目的博士生Ramjan表示。
"我们惊讶地发现数据迅速揭示了模式——心率变异性变化、情绪波动——这些与参与者所在地点及其暴露的环境因素相吻合。"
在研究中,参与者佩戴Fitbit智能手表约一个月,同时每天多次完成称为"生态瞬时评估"的简短情绪调查。
研究人员将这些数据与智能手机位置跟踪相结合,基于参与者一天中所处位置来估计其对高温和氮氧化物、颗粒物和二氧化硫等空气污染物的暴露程度。
研究结果表明,这种整合方法不仅可行,而且具有揭示性。在高温和氮氧化物暴露较高的日子里,参与者表现出心率变异性变化,这是身体从压力中恢复能力的一个指标。二氧化硫暴露增加与紧张感和绝望感上升相关。
有趣的是,高温暴露与较低的自我报告悲伤感相关,这一反直觉的发现可能反映了温暖天气期间户外活动和社会参与的季节性模式,这凸显了需要更大规模的研究来理清这些影响。
"即使在小型试点中,我们也能看到环境条件与人们的生理和情绪反应之间的关系比传统方法所能捕捉的更为复杂,"西奈山医学院Icahn医学院的医学生Blum表示。
"通过结合可穿戴传感器、GPS数据和实时调查,我们能够构建随着人们一天中移动而变化的个性化暴露档案。这与依赖固定监测器或家庭地址的方法相比是一个真正的转变。"
"据我们所知,这是首个结合可穿戴设备、生态瞬时评估和连续GPS跟踪来测量环境暴露及其即时健康影响的研究,"资深作者Nomura表示,她是CUNY研究生中心和皇后学院的心理学杰出教授,并在西奈山医学院Icahn医学院任职。
"这是一个小型试点,但它展示了消费技术与环境流行病学之间的整合,可能为预防医学开辟个性化方法的大门。"
该试点研究还确定了需要改进的领域,包括简化系统和提高参与者依从性——这些经验教训已经纳入研究的下一阶段。
基于这些发现,Nomura的团队现在正在将改进后的系统应用于一项更大规模的、美国国立卫生研究院(NIH)支持的研究,该研究检查产前和当前环境暴露如何影响青少年的大脑发育和心理健康。
这项工作出现在一个关键时刻。极端高温和空气污染的暴露正在增加,对弱势群体(包括儿童、孕妇、无家可归者以及社会经济地位较低的人群)产生了不成比例的影响。儿童尤其面临风险,因为环境暴露可能对大脑发育和行为产生持久影响。
除了研究之外,这种方法可能具有临床应用价值。实时环境暴露监测有朝一日可以帮助临床医生就患者护理做出更明智的决策,特别是对那些对高温或空气质量敏感的患者。
"这仍处于早期阶段,我们对小样本的解读持谨慎态度,"Nomura表示。"但改进我们测量暴露的方式是保护公众健康的关键一步,这些结果让我们有信心这种方法可以扩展。"
更多信息:
《将可穿戴设备和生态瞬时评估整合用于实时环境暴露估计的可行性》,《JMIR Formative Research》(2026)。DOI: 10.2196/86615
关键医学概念:
氮氧化物、二氧化硫、颗粒物、大脑发育
临床类别:
预防医学、心理学与心理健康、健康生活
提供方:纽约城市大学研究生中心 (Graduate Center, CUNY)
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