Miten valita sopivin stressimittari

Miten verrata omenoita ja päärynöitä

Stressi on elimistön monimutkainen reaktio, jonka tarkoitus on pitää meidät elossa yllättävässäkin tilanteessa. Stressin täydellinen ymmärtäminen on hankalaa, koska se on sekä fysiologinen että psykologinen ilmiö. Sopivan stressimittarin valinta riippuu käyttötarkoituksesta ja käyttäjän tarvitsemista ominaisuuksista.

Stressikyselyt olivat pitkään ainoita mittareita

Stressin mittaus voidaan jakaa karkeasti kahteen: subjektiivinen ja objektiivinen. Subjektiiviset mittarit perustuvat usein kyselyihin, joissa henkilö itse arvioi stressitasoaan. Kyselyihin voidaan liittää esimerkiksi terveydenhuollon ammattilaisen huomiot, joita hän tekee henkilön elämäntilanteen, muun terveystiedon sekä haastattelun perusteella.

KyselymittariSubjektiivinen stressin mittaus perustuu vahvasti kokemukselliseen stressin arviointiin. Subjektiivinen arvio ei kuitenkaan välttämättä ole aina oikea.
Heinäkuussa EMBC-konferenssissa julkaistussa Tampereen yliopiston tutkijaryhmän tutkimuksessa tehtiin mielenkiintoinen havainto: Stressitason tunnistamiskyvyssä löydettiin suurta vaihtelua henkilöiden kesken.

Yksilön oma kyky arvioida omaa kuormittuneisuuttaan on harvoin erinomainen. Tälle on monta syytä:

  • Stressin kokemus voi vaihdella jopa päivän aikana paljonkin. Riippuu paljon siitä, milloin kysymykset esitetään: onko henkilö juuri tullut stressaavasta palaverista? Onko puhelimeen juuri tullut ei-toivottu viesti tai onko edellinen yö mennyt valvoessa.
  • Yksilöillä on tapana verrata itseään muihin. Yritetään arvioida omaa stressitasoa sen perusteella, miten muut näyttävät voivan tai miten muut olettavat, että itse voin.
  • Kyselyissä saatetaan antaa tiedostaen tai tiedostamatta todellisuutta positiivisempi tai negatiivisempi kuva. Henkilö voi haluta korostaa omaa jaksamistaan tai toisaalta antaa arvioillaan vaikkapa huono kuva työyhteisön tilasta.
  • Stressitaso on voinut olla nousussa pitkään, jopa vuosia. On hyvin vaikea enää määrittää eroa siihen, kun olo oli hyvä ja levännyt.

Kyselyt ovat helppoja ja kustannustehokkaita. Niiden toimivuutta kannattaa seurata. Ovatko esimerkiksi psyykkisistä syistä johtuvat poissaolokustannukset pienentyneet niiden ansiosta?

Fysiologiset mittarit tuovat kyselyiden rinnalle mitattua, objektiivista dataa

Objektiivisessa mittauksessa henkilön oma mielipide ei vaikuta mittaustulokseen, eikä dataa voi itse manipuloida. Ihmisen fysiologiaa on mitattu pitkään, ensin laboratorio-olosuhteissa. Nykyään on tarjolla laaja kirjo myös arki- ja pitkäaikaiskäyttöön sopivia fysiologisia mittareita. Niiden joukosta voi olla vaikea valita se, joka palvelee omia tarkoituksia parhaiten.

Ennen kuin lähtee etsimään tietoa sopivista mittareista, kannattaa määritellä käyttötarkoitus sekä omat tärkeimmät kriteerit. Haetaanko mittaria:

    • tutkimusvälineeksi
    • ennakoivaan terveydenhuoltoon
    • diagnostiseksi / lääkinnälliseksi laitteeksi
    • oman hyvinvoinnin edistäjäksi?

     

  • Valintakriteerien on hyvä tukea valittua käyttötarkoitusta. Niitä voivat olla esim:
    • tarkkuus
    • mittaustapa
    • onko mittaustapa aina sama vai vaihteleeko esim. päivällä ja yöllä
    • onko tarkoitettu lyhytaikaiseen käyttöön (esim. laboratoriomittaus) vai pitkäaikaiseen käyttöön
    • datan reaaliaikaisuus ja datan tarkastelutapa
    • mahdollinen datan saaminen esim. tiedostomuotoon
    • voiko mittaria käyttää ilman datan automaattista tallennusta pilvipalveluun
    • tietosuoja-asiat
    • hinta

     

  • Laboratoriokäyttöön on tarjolla paljon laitteita. Monia fysiologisia suureita voidaan mitata samanaikaisesti ja saada hyvinkin tarkka kuva stressitasosta. Nämä mittaukset ovat yleensä ajallisesti hyvin rajattuja, ja niissä on osin sama ongelma kuin kyselyissä: ne kertovat vain kyseisestä hetkestä.

    Fysiologiset mittarit stressin pitkäkestoiseen seurantaan

    Jos halutaan seurata yksilön stressitasoa pidemmällä ajanjaksolla, on syytä valita jatkuvaan arkikäyttöön sopiva mittari.

    Nämä mittarit voidaan jakaa kahteen mittaustavan perusteella. Toiset mittaavat ihon sähkönjohtavuuden muutosta ja toiset sykettä sekä sykevälivaihtelua.

    Jos puhelimessa tai älyrannekkeessa lukee ‘Stressi’, se ei vielä tarkoita, että data kertoo psyykkisestä hyvinvoinnista. Mittauksen tarkkuus ja luotettavuus on hyvä selvittää laitevalmistajalta.

    Psyykkisen kuormituksen mittarina tarkimpia ovat ihon sähkönjohtavuuden muutoksen mittarit. Ihon sähkönjohtavuuden mittaus kertoo erityisesti kognitiivisesta ja emotionaalisesta kuormituksesta.

    Sykkeen ja sykevälivaihtelun mittarit kertovat ensisijaisesti fyysisestä kuormituksesta ja palautumisesta. Stressin määritys tehdään sykevälivaihtelua arvioimalla ja erityisesti kognitiivisen ja emotionaalisen kuormituksen määrittäminen tästä on erittäin haasteellista.

    Lue lisää näiden kahden fysiologisen signaalin eroista artikkelissamme Fysiologiset mittaukset stressin pitkäkestoisessa seurannassa.

    Moodmetric-älysormus ja -sovellusMoodmetric-älysormus on tarjolla sekä tutkimus- että kuluttajakäyttöön. Se soveltuu erinomaisesti ennakoivaan stressinhallintaan sekä moniin kognitiiviseen kuormitukseen liittyviin tutkimuksiin. Sormus mittaa ihon sähkönjohtavuuden muutosta. Mittauksen tarkkuus on erittäin hyvä, yli 80% verrattuna laboratoriolaitteeseen (Torniainen, 2015) (Pakarinen, 2019).

    Sopivan stressimittarin valinta ei aina ole helppoa. Me autamme siinä mielellämme ja kerromme myös, jos Moodmetric-mittauksen sijasta jokin muu tapa palvelee sinua paremmin.

    Niina Venho
    CEO, Moodmetric
    [email protected]
    040 710 4087

Moodmetric-mittaustulos vertaa vain sinuun itseesi

The Moodmetric measurement only compares to yourself

Olet yksilö. Myös fysiologiasi on yksilöllinen. Et välttämättä ole keskivertotyyppi fysiologian etkä psyyken puolesta. Siksi Moodmetric-mittaus on kehitetty niin, että mittaustulos vertaa vain sinuun itseesi.

Tilasto ei ole ennuste yksilöstä vaan niitä kootaan yleistyksien vuoksi. Tilastot ovat tarpeen, kun tehdään esimerkiksi kansanterveydellisiä päätelmiä. Yksilölliset kuormituksen ja palautumisen rajat eivät kuitenkaan välttämättä niistä löydy. Moodmetric-mittaus ei tukeudu tilastoihin – vain sinun kehosi reagoinnilla on merkitystä.

Vertailuaineisto ei aina anna oikeaa kuvaa

Vertailuaineisto tarkoittaa tilastotietoa, joka on kerätty mahdollisimman suuresta joukosta ja jota käytetään yksittäisen mittaustuloksen tulkintaan. Yhden ihmisen mittaustulos on aineistossa vain numero, jonka yleisyys ja laatu arvioidaan sen mukaan, kuinka monella muulla on sama numeerinen tulos. Esimerkiksi 165 cm pitkä mies saattaa olla pitkä tai lyhyt sen mukaan, verrataanko hänen pituuttaan saman ikäisiin korealais- vai norjalaismiehiin.

Pituus ja paino ovat suureina yksinkertaisia, silti niissäkin on helppo tehdä virhetulkintoja. Esimerkiksi vaakalukeman perusteella tehtävä tulkinta lihavuudesta menee bodarin kohdalla harhaan.

Vertailuaineiston käytössä on vielä suurempia haasteita, jos mitataan laajempaa ja vaikeammin tulkittavaa asiaa. Kun tutkitaan henkilön kuormitusta ja palautumista, saattavat yleistyksestä tehdyt tulkinnat osua yksilön kohdalle huonosti. Esimerkki sykerajoja ei voi tietää pelkästään iän perusteella. Joku voi palautua kuormituksesta kevyellä hölkällä. Toiselle tämä ei toimi, vaan palautuminen saattaa tapahtua musiikkia kuuntelemalla. Ihminen ei ole keskiarvo.

Moodmetric-mittaus vertaa tulostasi omiin raja-arvoihisi

Moodmetric-mittaustulosta ei verrata vertailuaineistoon. Tämä tarkoittaa sitä, että sinulta ei kysytä ikää, sukupuolta eikä kuntoilutottumuksia ja haeta sen perusteella sopivaa vertailuaineistoa. Sinun dataasi ei verrata arvoon X, jonka arvellaan olevan sinulle sopiva keskiarvo.

Moodmetric-mittaus on rakennettu eri tavoin. Aluksi mittaus hakee henkilön maksimi- ja minimireaktion ja asettaa nämä mittauksen ääriarvoiksi. Tämän jälkeen mittaus vertaa jatkuvasti omiin ääriarvoihin ja kertoo missä niiden suhteen liikutaan. Korkeat tasot suhteessa omaan normaaliin kertovat psyykkisestä kuormittumisesta, matalat tasot palautumisesta.

Moodmetric-mittaus kertoo psyykkisen kuormituksen ja palautumisen tasapainosta juuri sinulle, ja mittaustulos vertaa vain sinuun itseesi.

Moodmetric-mittausdata on täysin yksilöllistä ja siksi erityisen motivoivaa. Se auttaa tekemään parempia valintoja oman hyvinvoinnin eteen ja jättämään vertailun muihin vähemmälle.

 

Lue lisää Moodmetric-älysormuksen mittaustarkkuudesta ja tieteellisestä perustasta.

Moodmetric-teknologialla lupaavia tuloksia stressitason tunnistamisessa työympäristössä

The Moodmetric level correlates with cortisol level

Moodmetric-mittaus on tuki ennakoivaan stressinhallintaan. Moodmetric-älysormus on ollut kaupallisesti saatavilla vuodesta 2015. Älysormuksen avulla käyttäjä oppii tunnistamaan yksilölliset kuormituksen lähteensä ja palautumisen keinonsa. Mittaus motivoi etsimään keinoja autonomisen hermoston tasapainon löytämiseksi. Käyttäjä voi tarkastella mittaustuloksiaan reaaliaikaisesti mobiilisovelluksen kautta. Data on nähtävillä myös pilvipalvelussa.

Moodmetric-älysormus mittaa ihon sähkönjohtavuuden muutosta, joka on puhdas sympaattisen hermoston vaste. Ihon sähkönjohtavuus reagoi erityisen herkästi emotionaaliseen ja kognitiiviseen stressiin, ja se on siten erinomainen tuki stressinhallintaan.

Kaksi tuoretta tutkimusta lisää tieteellistä validaatiota Moodmetric-mittauksen tarkkuudelle.

Tutkimus: Moodmetric-teknologialla lupaavia tuloksia stressitason tunnistamisessa työympäristössä

Tampereen yliopiston Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnan Personal Health Informatics-ryhmä simuloi tutkimuksessaan kognitiivisesti kuormittavaa työtä laboratoriossa. Koeasetelmassa henkilöt altistettiin kolmelle eritasoiselle kognitiiviselle kuormitukselle (rauhallinen, virittynyt, korkea stressitaso). Tasojen tarkkailuun käytettiin ihon sähkönjohtavuuden mittausta (EDA) ja kyselytutkimusta. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Moodmetric-älysormuksen tunnistustarkkuutta verrattaessa tieteellisissä tutkimuksissa sovellettuun EDA-mittausjärjestelmään. Mittareiden kykyä erottaa stressitasot verrattiin myös henkilöiden itsearvioinnin tarkkuuteen. Tulosten analysoinnissa sovellettiin koneoppimisen menetelmiä.

TkT Hannu NieminenTulokset ovat lupaavia: ”Tulosten perusteella näyttää siltä, että Moodmetric-sormuksen tuottaman signaalin perusteella voidaan luokitella kuormittavia tilanteita työssä lähes yhtä hyvin kuin vertaillulla laboratoriotason laitteistolla”, kertoo tutkimuksen vastuullinen johtaja TkT Hannu Nieminen.

 

Tutkimus kokonaisuudessaan oli erittäin mielenkiintoinen. Esimerkiksi havaittiin, että yksilön oma kyky tunnistaa stressitasonsa on heikompi kuin laitteiden.

Tutkimus esiteltiin Engineering in Medicine and Biology konferenssissa Berliinissä heinäkuussa 2019.

Tomppa Pakarinen, Julia Pietilä, Hannu Nieminen. 2019. Prediction of Self-Perceived Stress and Arousal Based on Electrodermal Activity.

Tutkimus: Moodmetric-taso korreloi kortisolitason kanssa

Kesällä 2018 käynnistyneestä tutkimuksesta Jyväskylän yliopiston sekä Pihlajalinna Oy:n kanssa on saatu myös lupaavia alustavia tuloksia.

Tutkimuksen yhtenä osana oli tietokoneella toteutettava kognitiivinen ’Trier mental challenge’ -stressitesti. Stressitestin kesto oli 10 minuuttia ja tehtävänä oli ratkaista matemaattisia päässälaskutehtäviä, jotka vaikeutuivat ajan kuluessa. Stressitestiä ennen ja sen jälkeen (N=14) mitattiin syljen kortisoli ja testin aikana Moodmetric-sormuksella Moodmetric-taso. Keskimääräinen MM-taso stressitestin aikana oli 61±15 ja syljen kortisoli muutos 12±71 %. Syljen kortisolipitoisuuden suhteellinen muutos korreloi positiivisesti Moodmetric-tason kanssa (r=.71, p=0.005) (kuva). Stressitestin aikainen Moodmetric-taso oli sitä korkeampi, mitä enemmän syljen kortisolipitoisuus nousi stressitestin aikana.

Moodmetric-taso korreloi kortisolitason kanssa
KUVA. Syljen kortisolipitoisuuden suhteellisen muutoksen ja Moodmetric-indeksin (MM-taso) korrelaatio stressitestissä (N=14) (r=.71, p=0.005). Stressitestin aikainen MM-taso oli sitä korkeampi, mitä enemmän syljen kortisolipitoisuus nousi stressitestin aikana.

Tanskanen-Tervo M., LitT, Valkonen H., LitK., Rautiainen P., LitK. Moodmetric-älysormuksen toimivuus kuormittumisen ja palautumisen mittarina. Jyväskylän yliopisto, Liikuntatieteellinen tiedekunta, Liikuntabiologia.

Taustatietoa: Mitä stressireaktio tarkoittaa kehossamme, miten sitä voi mitata ja ja mikä on sen yhteys kortisolitasoon?

Uhkatilanteessa aivot saavat kehoon vapautumaan ensin adrenaliinia ja noradrenaliinia. Käynnistyy taistele tai pakene -reaktio, jonka myötä pulssi nousee, sydämen iskuvoima kasvaa ja lihasten verisuonet laajenevat. Ihon ja sisäelinten verisuonet puolestaan supistuvat ja verenpaine nousee. Keuhkoputket laajenevat, jolloin ilma virtaa paremmin keuhkorakkuloihin.

Varastoitua sokeria ja rasvaa alkaa vapautua lihasten käyttöön, ruuansulatus hidastuu ja silmäterät laajenevat. Ihon pinta lämpenee ja hikoaa, mikä nostaa sähkönjohtavuutta.

Nämä havaittavat reaktiot aiheuttaa äärimmäisen nopea kemiallinen prosessi kehossamme. Kaikki tapahtuu tahdosta riippumattomasti. Ihminen on silmänräpäyksessä valmis toimintaan.

Jos uhka on todellinen ja taistelu väistämätön, aktivoituu ensimmäisen adrenaliinipiikin ehtyessä hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaiskuori -akseli. Sen tehtävänä on pitää sympaattinen hermosto aktiivisena niin pitkään kuin tarvitaan.

Lisämunuaisen toiminnan käynnistyessä alkaa vereen vapautua stressihormoni kortisolia, jolla on monia tehtäviä. Se pitää mm. veren sokeritason riittävän korkeana stressitilanteiden aikana. Lisämunuaisen kautta tulevia hormonaalisia vaikutuksia kutsutaan välillisiksi stressin vaikutuksiksi, koska ne toimivat verenkierron kautta. Nämä vaikutukset ovat havaittavissa 20–30 sekunnissa.

Lue lisää Moodmetric-älysormuksesta tutkimushankkeissa

Lisätiedot: Niina Venho ([email protected]) 040 710 0487

OSA 4: Moodmetric-älysormuksen toiminta ja mittausdatan tulkinta

The Moodmetric real-time curve and the Moodmetric level

Moodmetric-älysormus mittaa stressiä fysiologisena ilmiönä. Mittaus on käyttäjäystävällinen tapa saada tietoa ihon sähköjohtavuuden muutoksesta, joka kertoo sympaattisen hermoston aktivaatiosta.

Aiemmat artikkelisarjamme osat kertovat, miten keho reagoi stressiin ja miten stressiä voi mitata. Osat 1 ja 2 kertovat mikä on pakene tai taistele -reaktio ja miten kehomme reagoi pitkäaikaiseen stressiin. Ihon sähköhjohtavuuden mittauksen suhde stressiin esitetään osassa 3. Tässä artikkelissa selitetään miten Moodmetric-älysormus mittaa stressiä sekä miten mittausdataa tulkitaan.

Miten Moodmetric-älysormus mittaa?

Moodmetric-älysormus mittaa stressiä fysiologisena ilmiönä. Tämä tapahtuu tarkastelemalla ihon sähkönjohtavuuden muutosta, mikä kertoo sympaattisen hermoston aktiivisuudesta.

Sympaattisen hermoston aktivoituminen laittaa hikirauhaset toimimaan tehokkaammin. Tämä näkyy parempana ihon sähkönjohtavuutena (konduktanssi).

Sähkönjohtavuuden mittaus vaatii kaksi elektrodia johtavasta materiaalista. Moodmetric-älysormuksen rengasosa koostuu kahdesta elektrodina toimivasta hopeoidusta teräsrenkaasta ja niiden välissä olevasta muovieristeestä.Moodmetric-älysormuksen toiminta ja mittausdatan tulkinta

Elektrodien tulee saada hyvä kontakti ihoon alueella, jossa hikirauhasten tiheys on suuri. Ihon sähkönjohtavuuden mittaukseen tarvittavien pienten (eng. eccrine) tiheys vaihtelee kämmenen 400/cm2 ja käsivarren 80/cm2 välillä.

Ihon sähkönjohtavuuden muutoksia voidaan siis mitata tarkasti kämmenpuolen ihosta. Sormus on optimaalisessa mittauskohdassa tarkkuutta ajatellen, ja Moodmetric-älysormus on sormus juuri tästä syystä. Mittauskohta on sormen alapinnalla, ja parhaimmillaan signaali on täysin keskeytymätön.

Sormus mittaa jatkuvasti ja tallettaa kaiken mittaustiedon “kiveen” riippumatta siitä onko puhelinsovellus päällä vai ei. Data tallentuu sormukseen, vaikka puhelin ei olisi edes lähellä. Kun mobiilisovellus avataan ja painetaan kalenterikuvaketta, sormus lähettää tiedot bluetooth-yhteyden yli puhelimeen. Mittaus ja tallennus jatkuvat välittömästi. Signaalia voi myös milloin tahansa seurata reaaliaikaisesti puhelimen näytöllä.

Työterveyslaitoksen tutkimuksen (2015) mukaan Moodmetric-älysormuksen tuottama signaali vastaa laboratoriolaitteiden tasoa ja soveltuu kenttätutkimuksiin.

Moodmetric-älysormus mittaa stressiä reaaliaikaisesti

Moodmetric-käyrä eli aloitusnäytössä reaaliaikaisesti piirtyvä violetti käyrä on ihon sähkönjohtavuuden mittauksesta saatu raakasignaali.

Signaali skaalautuu automaattisesti puhelimen näytölle, jotta koko amplitudi (aallon korkeus) on näkyvissa myös voimakkaassa reaktiossa.

Moodmetric-älysormuksen toiminta ja mittausdatan tulkinta

Moodmetric-käyrän avulla voi seurata reaktioita. Esimerkiksi innostus, idea ja  säikähdys näkyvät käyrällä 1-2 sekunnin viiveellä (fysiologinen viive).

Raakasignaalin tulkitsemiseminen vaatii perehtyneisyyttä mittausmenetelmään ja mahdollisiin virhelähteisiin.

Moodmetric-indeksi tekee ihon sähkönjohtavuuden mittauksesta luotettavan ja helposti ymmärrettävän

Ihon sähkönjohtavuuden raakasignaali sellaisenaan on vaikeasti tulkittava ja häiriöherkkä. Merkittävät reaktiot käyrältä voidaan huomata melko helposti, mutta parempaa analyysia varten signaalia käsitellään matemaattisin menetelmin.

Moodmetric-indeksi tai Moodmetric-taso (sovelluksessa eng. Moodmetric level) on kehitetty tekemään ihon sähkönjohtavuuden mittauksesta mahdollisimman luotettava. Algoritmit laskevat käyttäjälle arvon 1 – 100 siten että 1 on henkilön oma, alin mahdollinen mittausarvo. Sen voi saavuttaa esimerkiksi syvässä unessa. Lukema 100 puolestaan määräytyy henkilön voimakkaasti vireytyessä, eli on henkilön oma maksimireaktio. Minimin ja maksimin löytymiseen menee noin 12 tuntia, mikä on kalibroitumisaika. Sormuksen voi aina kalibroida uudelleen esim. käyttäjän vaihtuessa.

Moodmetric-älysormuksen toiminta ja mittausdatan tulkintaMoodmetric-indeksi näyttää henkilön senhetkisen vireystilan muutaman minuutin aikaikkunassa.  Moodmetric-indeksi ei näytä yksittäistä reaktiota, mutta muuttuu nopeasti, jos vireystila äkillisesti nousee tai laskee. Moodmetric-käyrän aaltojen liikkeen alkaessa kasvaa ja trendin mennessä ylöspäin, indeksi alkaa näyttää yhä suurempia arvoja.

Sataseen pääsee nopeasti – mielenkiintoisempaa onkin tehdä harjoituksia, joissa tasoa yritetään mieltä rauhoittamalla saada mahdollisimman alas.

Indeksin laskemisessa algoritmit minimoivat henkilön liikkeiden ja käden oman normaalin kosteuden vaikutuksen tulokseen. Moodmetric-indeksi on käyttäjien kesken vertailukelpoinen.  Kahden henkilön arvoja samassa tilanteessa voi siis tarkastella esim. onko toinen rentoutuneempi kuin toinen.

Ei ole tiettyä hetkellistä arvoa, johon pitäisi pyrkiä

Mikään hetkittäinen Moodmetric-arvo ei ole hyvä tai huono. On normaalia, että henkilön Moodmetric-indeksi vaihtelee 1 ja 100 välillä vuorokauden aikana.

Moodmetric-arvo ei myöskään kerro, onko reaktio positiivinen tai negatiivinen. Moodmetric ei siis ole tunnemittari.

Stressitasojen vaihtelu on yksilöllistä. On nopeasti ja voimakkaasti virittäytyviä ihmisiä, sekä rauhallisemmin reagoivia. Esimerkiksi luovat ihmiset ovat usein alttiimpia ympäristön ärsykkeille ja virittäytyminen voi tapahtua herkästi. Pitkää ja syvää keskittymistä vaativaa työtä tekevällä voivat Moodmetric-tasot olla päivän aikana hyvinkin alhaisia.

Työpäivän aikana lukemat voivat olla innostuksesta ja energiasta johtuen korkeita, tai matalia johtuen hyvästä keskittymisestä. Toisaalta korkeat lukevat voivat johtua epämiellyttävästä paineesta tai hallinnan tunteen menettämisestä. Matalat lukemat saattavat myös kertoa tylsistymisestä ja jopa masennuksesta. Lukemat vaativat  siis aina lisäksi oman tulkinnan tilanteesta. Ulkopuolinen ei voi tietää onko 100 ruudullasi innostusta vai ärsyyntymistä.

Moodmetric-mittaus auttaa yksilöitä ymmärtämään erilaisia tapoja vireytyä. Hyvinvoinnin näkökulmasta tällä on iso merkitys, sillä voimme vähentää oman suorituksemme vertaamista muihin ja pohtia itsensä haastamista oma fysiologia ja elämäntilanne huomioiden.

Moodmetric-tason vuorokausikeskiarvo

Yksittäistä Moodmetric-arvoa tärkeämpi on vuorokausikeskiarvo. Moodmetric-älysormus on kehitetty erityisesti pitkän aikavälin stressin seurantaan, jolloin päivittäisen kuormituksen ja palautumisen suhde on tärkeä. Vuorokausikeskiarvo kertoo tästä.

Moodmetric-älysormus mittaa sympaattisen hermoston vastetta asteikolla 1-100. Laskenta perustuu tasapainon hakemiseen. Vuorokausikeskiarvon ollessa noin 50, palautumista on tapahtunut riittävästi suhteessa kuormitukseen ja autonominen hermosto on saavuttanut tasapainon. Moodmetric-sormuksen käyttäjät tekevät juuri tämän havainnon: vuorokausikeskiarvo vaihtelee yleensä 45 ja 55 välillä riippuen yöunen palauttavuudesta.

Päivän- ja yönaikaiset Moodmetric-tasojen vaihtelut voivat eri henkilöiden välillä olla suuriakin ja silti molemmat voivat kokevat olonsa hyväksi ja tarmokkaaksi. Joillakin Moodmetric-tasot ovat yleensä melko korkeita päivän aikana. Jos yöuni kuitenkin on levollista niin päiväkeskiarvo voi olla sama kuin henkilöllä, jolla on alemmat päivän aikaiset lukemat.

Alla kahden eri henkilön perättäiset päivä-yö -näkymät vuorokaudelta, joissa molempien keskiarvoksi on tullut 46. Hyvän, melko alhaisen keskiarvon voi siis saavuttaa eri tavoin.

Moodmetric-älysormuksen toiminta ja mittausdatan tulkinta

Moodmetric-indeksin vuorokausikeskiarvo on sitä informatiivisempi, mitä enemmän sormusta käyttää. Kun Moodmetric-sormusta pitää myös yöllä, pystyy omaa kuormituksen ja palautumisen tasapainoa arvioimaan paremmin.

Moodmetric-käyttäjiltä saadun palautteen mukaan vuorokausikeskiarvo on  yhteneväinen koetun hyvinvoinnin kanssa. 50 tienoilla jaksaminen on yleensä normaalia. Arvon ollessa pitkään yli 50 tuntemukset omasta hyvinvoinnista ja tarmokkuudesta ovat heikompia. Hyvin matalat vuorokausikeskiarvot yhdistettynä erittäin negatiiviseen mielialaan voivat olla viite masennuksesta.

Moodmetric-mittaus auttaa käyttäjää saavuttamaan tasapainon kuormituksen ja palautumisen välillä. Kuormituksen lähteet ja palautumisen keinot ovat yksilöllisiä. Tästä syystä mittausdataa pitää aina pohtia omasta näkökulmasta ja elämäntilanne huomioiden.

Moodmetric-mittauksen tieteellinen tausta ja käytännön sovellutukset käydään läpi viisiosaisessa sarjassa

  1. OSA 1: Pakene-tai-taistele -reaktio
  2. OSA 2: Pitkittynyt stressi – aivot tulkitsevat meidän olevan jatkuvassa vaarassa
  3. OSA 3: Fysiologiset mittaukset stressin pitkäkestoisessa seurannassa
  4. OSA 4: Moodmetric-älysormuksen toiminta ja mittausdatan tulkinta
  5. OSA 5: Moodmetric-mittaus ennakoivan työterveyshuollon välineenä 

 

OSA 3: Fysiologiset mittaukset stressin pitkäkestoisessa seurannassa

Measurement - a Moodmetric blow pic

Tarkka, mitattu tieto stressitasoista auttaa ylikuormitustilojen ennaltaehkäisyssä.  Stressin pitkäkestoinen seuranta on mahdollista. Siihen on tarjolla  käyttäjäystävällisiä ja normaaliarkeen sopivia menetelmiä.

Stressin laboratoriomittaus on mahdollista, mutta ei kerro arkielämästä

Laboratoriomittaukseen soveltuvia stressinseurannan menetelmiä on ollut saaatavilla vuosikymmenien ajan. Näitä ovat esimerkiksi monilla tarkoilla sensoreilla tehtävä syke- ja sykevälinvaihtelun mittaus, erikoisosaamista vaativat mittaukset (sydänsähkökäyrän ja verenpaineen pitkäaikaisrekisteröinnit, autonomisen hermoston testit) sekä biokemialliset määritykset (hormonaaliset ja immunologiset määritykset verestä, syljestä, virtsasta).

Laboratorio-olosuhteissa tehdyissä mittauksissa saadaan monipuolista ja tarkkaa tietoa. Laboratoriomittareilla on kuitenkin mahdotonta tavoittaa stressitason vaihteluja arkielämässä.

Kannettavat laitteet soveltuvat pitkäkestoiseen mittaukseen

Stressin pitkäkestoinen seuranta on mahdollista vain kannettavilla laitteilla, joista ei koidu käyttäjälleen kohtuutonta vaivaa. Aktiivisuus- ja muut hyvinvointimittarit ovat tuoneet mahdollisuuden ymmärtää omaa fysiologiaa jokaisen ulottuville. Osa mittareista tekee päätelmiä myös käyttäjän stressitasosta.

Kliinisessä käytössä olevia fysiologisia mittausmenetelmiä stressin viikkoja tai kuukausia kestävään seurantaan ei vielä ole. Tällä hetkellä jatkuvaa ja pitkäaikaista stressin seurantaa voi tehdä sykevälivaihtelua tai ihon sähkönjohtavuutta mittaamalla.

Sykevälivaihtelu

eng. heart rate variability (HRV)

Terve sydän ei syki jatkuvasti samaan tahtiin. Sykevälivaihtelu tarkoittaa peräkkäisten sydämenlyöntien välisen ajan variaatiota. Sykeväli vaihtelee levossa kymmenistä jopa sataan millisekuntia.

Sykevälivaihtelu on kehon keino säädellä optimaalista verenkiertoa erityisesti aivoihin. Mitä enemmän vaihtelua lyöntien välissä on, sitä suurempi on parasympaattisen hermoston aktiivisuus – eli elimistön palauttavat toiminnot tekevät tehtäviään hyvin. Esimerkiksi pakene tai taistele -reaktio aktivoi sympaattisen hermoston, ja parasympaattinen toiminta menee pois päältä. Tällöin sykevälivaihtelu pienenee sydämen takoessa jatkuvasti samaa tahtia, sillä taistelussa pyritään pysymään hengissä eikä hienosäätämään kehon toimintoja.

Sydämen sykevälivaihteluun vaikuttavat eniten ikä, sukupuoli ja syketaajuus. Mitä korkeampi ikä ja leposyke, sitä pienempi vaihtelu. Sykevälivaihteluun vaikuttavat lisäksi mm. henkinen ja fyysinen stressi, tupa­kointi, alko­holi ja kah­vi, yli­paino, veren­paine, ve­ren rasvap­ro­fiili, soke­riarvot, tuleh­dus­te­kijät, masennus ja ahdis­tu­neisuus. Myös pe­rimä vai­kuttaa ­sy­ke­vä­li­vaih­teluun voimak­kaasti. Yksi­löl­linen vaih­telu on suur­ta, sik­si syke­vä­li­vaih­te­lulle ei voi asettaa sel­keitä raja-ar­voja. Mittauksissa tärkeää on huomioida lepo ja rasitus: kun syke kohoaa fyysisessä kuormituksessa korkealle, sykevälivaihtelu pienenee.

Sykevälivaihtelu on ilmiönä tunnettu 1960-luvulta asti ja terveydenhuollossakin sitä on käytetty jo pitkään. Tarkin tapa mittaukseen on sydänsähkökäyrä (elektrokardiogrammi eli EKG). Hyvinvointikäyttöön on tarjolla useita erilaisia laitteita, joista rinnasta mittaavat, esim. pannat tai liimattavat sensorit ovat tarkimpia. Ranteesta tai sormesta tehtynä mittauksen tarkkuus kärsii liikkeestä erityisesti korkeilla syketaajuuksilla.

Mittauksessa sydänkäyrältä lasketaan perättäisten jaksojen saman vaiheen välinen aika. Yleensä mitataan perättäisten R-piikkien (sydämen vasemman kammion supistuminen) välistä aikaa, R-R -intervallia. Sykevaihtelun analysoinnissa käytetään matemaattisia menetelmiä. Kehittyneellä algoritmiikalla sykevälivaihtelusta voidaan tehdä päätelmiä henkilön psyykkisestä ja fyysisestä kuormituksesta.

Sy­dämen syke­vä­li­vaih­telu on le­vossa ja rentou­tu­neena suur­ta, kun ih­minen on nuori, ter­ve, hyvä­kun­toinen ja -voin­tinen. Alhainen sykevälivaihtelu perusterveellä aikuisella voi antaa indikaatiota stressistä.

Ihon sähkönjohtavuuden muutos

eng. electrodermal activity (EDA), galvanic skin response (GSR), skin conductance response (SCR)

Sykevälivaihtelua pidempään tunnettu ilmiö on ihon sähkönjohtavuuden muutos. Psykologisten tekijöiden vaikutuksen ihon sähkönjohtavuuteen löysivät lähes samaan aikaan ranskalainen neurologi Féré (1888) ja venäläinen fysiologi Tarchanoff (1889). Ensimmäiset havainnot oli tehnyt jo kymmenen vuotta aiemmin ranskalainen terapeutti Vigouroux. Ilmiön lukuisista nimeämiskäytännöistä on englanniksi vakiintunut termi electrodermal activity (EDA).

Ihon sähkönjohtavuus kasvaa, kun hikirauhasten kautta ihon pinnalle nousee hikeä. Sympaattinen autonominen hermosto aktivoi ihon pienet hikirauhaset (eccrine sweat glands) osana pakene tai taistele -reaktiota. Tämä tekee ihon sähkönjohtavuuden ilmiöstä tärkeää stressin seurannan kannalta. Se on erityisen merkittävää sillä ihon sähkönjohtavuutta säätelee autonomisen hermoston eri puolista vain sympaattinen osa. Parasympaattinen puoli ei vaikuta tähän toisin kuin muihin tahdosta riippumattomiin toimintoihin (1).

Ihon sähkönjohtavuuden muutoksen mittaus

Mittaamiseen on kautta aikojen ollut tarjolla paljon laitteita, joilla voidaan tehdä laboratoriotason mittausta. Yleensä mittaus tehdään kämmenestä tai sormenpäistä elektrodeilla, jotka on johtimin yhdistetty vahvistimeen.

Käsittelemätön signaali on hyvin herkkä liikkeelle, joten useimmissa testiasetelmissa henkilön pitää olla liikkumatta. Tämä on aiemmin rajoittanut mittauksen laboratorioihin.

Viime aikoina puettavan teknologian kehitys on tuonut parannuksia myös ihon sähkönjohtavuuden seurantaan. Kehittyneet algoritmit ja signaalinkäsittely ovat pystyneet kompensoimaa liikeartefaktoja, ja puettavia ihon sähkönjohtavuuden mittareita on tullut markkinoille.

Kannettavuus on kiinnostavaa sekä psykologian että kliinisen käytön näkökulmasta (2). Psykologian piirissä kannettavat sensorit sallivat mittaukset henkilön normaalissa elämänpiirissä, mikä tuo arviointiin uutta näkökulmaa. Etuna on tutkimusprojektien kannalta lisäksi kannettavien laitteiden kohtuullinen kustannus.

Mittausyksikkö, parametrit ja mittauksen tarkkuus

Ihon sähkönjohtavuuden mittaus rekisteröi resistanssin eli sähköisen vastuksen (mittayksikkö ohmi) käänteisarvon konduktanssin (mittayksikkö siemens) kahden ihon pisteen välillä (3). Signaalilla on kaksi komponenttia: hitaasti muuttuva ihon johtavuustaso (skin conductance level, SCL) ja piikkimäinen ihon johtavuusvaste (skin conductace response, SCR), jonka amplitudi ja esiintymistiheys kertovat henkisestä vireystilasta (1). Ihon sähkönjohtavuuden muutos ei kerro henkilön tunnetilasta, eli vireystilan nousu voi johtua yhtä hyvin innostuksesta, paniikista kuin ärsyyntymisestä.

Mittaustarkkuus riippuu käytettävästä laitteesta, ympäristöstä sekä mistä kohtaa kehoa mitataan. Kämmenistä ja jalkapohjista saadaan paras vaste (4). Ikä ja sukupuoli vaikuttavat ihon sähkönjohtavuuden arvoihin jonkin verran. Ulkoinen lämpötila ja henkilön liikkeet vaikuttavat mittaussignaaliin, jota pitää oikeiden johtopäätösten tekemiseksi käsitellä.

Ihon sähkönjohtavuuden mittaus saadaan hyvin tarkaksi myös kannettavassa muodossa. Sitä voi jo tällä hetkellä tehdä kenttätutkimuskelpoisilla laitteilla.

Sovellutukset

Ihon sähkönjohtavuudella on paljon kliinisiä ja käytännön sovellutuksia, joista tunnetuin lienee valheenpaljastustesti. Psykologian tutkimuksessa ilmiön mittausta on sovellettu sen löytämisestä lähtien, myöhemmin esimerkiksi peli- ja käyttäjätutkimuksessa ja huippu-urheilussa.

Stressin pitkäkestoinen seuranta ihon sähköjohtavuuden mittausta käyttäen on uutta. Moodmetric-älysormus on kehitetty erityisesti tähän tarkoitukseen.

 

Seuraavassa artikkelissa kerromme, miten Moodmetric-älysormus mittaa ihon sähkönjohtavuutta.

Lähteet:
(1) Electrodermal Activity (Boucsein, 2012)

(2) Feasibility of an Electrodermal Activity Ring Prototype as a Research Tool (Torniainen, Cowley, Henelius, Lukander, Pakarinen, 2015)

(3) A short review and primer on electrodermal activity in human computer interaction applications (Benjamin Cowley, Jari Torniainen, 2016)

(4) Electrodermal Activity Sensor for Classification of Calm/Distress Condition (Zangróniz et al., 2017)

Moodmetric-mittauksen tieteellinen tausta ja käytännön sovellutukset käydään läpi viisiosaisessa sarjassa

  1. OSA 1: Pakene-tai-taistele -reaktio
  2. OSA 2: Pitkittynyt stressi – aivot tulkitsevat meidän olevan jatkuvassa vaarassa
  3. OSA 3: Fysiologiset mittaukset stressin pitkäkestoisessa seurannassa
  4. OSA 4: Moodmetric-älysormuksen toiminta ja mittausdatan tulkinta
  5. OSA 5: Moodmetric-mittaus ennakoivan työterveyshuollon välineenä 

 

Ihon sähkönjohtavuuden mittaus tuo uutta tietoa urheilijan harjoittelun tueksi

Huippu-urheilussa erilaisia mittareita on käytetty pitkään valmennuksen apuna. Puettava elektroniikka on tehnyt seurannan helpoksi myös kuntoilijoille.

Eniten on mitattu sydämen sykettä ja analysoitu sykealueita. Sykemittarin kehitti australialainen fyysikko Robert Treffene 70-luvulla aluksi uinnin harjoitteluun. Suomessa sykemittarin keksi Polar Electron perustaja professori Seppo Säynäjäkangas, ja haki tälle patenttia vuonna 1975.

Sykkeen mittausta voi nykyisin tehdä valtavalla määrällä laitteita. Tarkimmat mittaavat edelleen rinnan alueelta, rintapannalla tai rintaan liimattavilla sensoreilla. Ranteesta mittaavat laitteet ovat mukavuutensa takia paljolti syrjäyttäneet rintapannat erityisesti kuntoilijoilla. Näidenkin tarkkuus on parantunut, mutta erityisesti korkeilla sykealueilla ranteesta tai sormesta mittaavien laitteiden tarkkuus kärsii.

Syke, sykevälinvaihtelu ja ihon sähkönjohtavuuden muutos

Sydämen sykkeen mittaus on erinomainen tapa ymmärtää fyysistä rasitusta. Sykkeestä saa erilaisilla algoritmeillä ymmärrystä myös palautumisesta, unesta ja stressistä.
Sykevälinvaihtelun mittaus on noussut viime vuosina paljon esille juuri palautumisen ja henkisen kuormituksen mittaamiseen. Tähän sisältyy kuitenkin haasteita, sillä korkealla syketaajuudella algoritmien on vaikea tulkita, mitä tapahtuu: onko kyse siitä, että henkilö paikallaan istuessaan jännittää (vaikkapa alkavaa tenttiä), vai onko kyse fyysisestä rasituksesta. Tässä ovat apuna kiihtyvyysanturit, jotka osaavat päätellä ollaanko liikkeessä vai paikallaan.

Ihon sähkönjohtavuuden muutoksen mittaus tuo mielenkiintoisen lisän urheilijoiden suorituskyvyn arvioimiseen. Mittaus ei kerro sydämen toiminnasta, vaan ihon hikirauhasten reaktioiden kautta sympaattisen hermoston aktivaatiosta. Iho on ainoa elin, joka on puhtaasti hermotettu sympaattiseen hermostoon. Ihon sähkönjohtavuuden mittaus reagoi erityisen herkästi emotionaaliseen ja kognitiiviseen kuormitukseen, ja se on ollut psykologien yli 100 vuotta hyödyntämä mittausmenetelmä. Vasta viime vuosina se on ollut saatavilla myös kuluttajalaitteissa.

Moodmetric-älysormus mittaa ihon sähkönjohtavuutta ja se soveltuu erinomaisesti pitkäaikaiseen mittaukseen, kun halutaan nähdä mistä yksilön kokonaiskuormitus syntyy ja miten palautumista tapahtuu viikkojen, kuukausien tai jopa vuosien aikana.

Sekä huippu- että tavoitteellisessa urheilussa tarvitaan tietoa siitä, mitkä muut mahdolliset kuormituksen lähteet tai palautumisen haasteet vaikuttavat huippusuoritukseen. Esimerkiksi ammattiurheilijan kognitiivinen kuormitus on oletettavasti vähäisempää kuin samalla tasolla kisaavan urheilijan, joka käy töissä rahoittaakseen elämänsä ja urheilun. Tällöin ammattiurheilija voi treenata enemmän, sillä hänellä on paremmin aikaa palautumiseen. Urheilusuoritukseen ei vaikuta siis pelkästään fyysisen kuormituksen määrä vaan myös emotionaalinen ja kognitiivinen kuormitus.

Lue lisää: Moodmetric-mittaus tutkimusprojekteissa

Moodmetric osallistuu SMASH-urheilutapahtumaan 28-29. marraskuuta,
tule tapaamaan ja testaamaan älysormusta!

Yhteystiedot:
Niina Venho
[email protected]
040 710 4087