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: ”Alustavien 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 esitellään Engineering in Medicine and Biology konferenssissa Berliinissä heinäkuussa 2019.

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 1: Pakene tai taistele -reaktio

Moodmetric pakene tai taistele

Pakene tai taistele -reaktioKun kyse on elämästä ja kuolemasta, keho ei jätä meitä pulaan. Se valmistautuu taistelemaan monin keinoin, joilla evoluutio on meidät varustanut. Pakene tai taistele -reaktio käynnistyy tarvittaessa salamannopeasti.

Aivojen mantelitumake on vastuussa pelon prosessoinnista ja uhkatilanteen arvioinnista tulkitsemalla ääniä ja kuvia. Aiemmin opitun perustella mantelitumake määrittää kohdatun krokotiilin vaaralliseksi, ja lähettää välittömästi hätäsignaalin hypotalamukseen. Tämä toimii eräänlaisena komentokeskuksena, joka aktivoi sympaattisen hermoston.

Sympaattinen hermosto käynnistää pakene tai taistele -reaktion

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. Kämmenten hikoaminen parantaa tarttumisotetta – mahdollisesti on kiivettävä puuhun pakoon.

Pakene tai taistele -reaktio, Moodmetric

Nämä havaittavat reaktiot aiheuttaa äärimmäisen nopea kemiallinen prosessi kehossamme. Kaikki tapahtuu tahdosta riippumattomasti. Ihminen on silmänräpäyksessä valmis toimintaan, ja pakenee krokotiilia jo ennen kuin ehtii pohtia mitä tehdä.

Termin kehittäjä Walter B. Cannon

Walter B. CannonTermin pakene tai taistele kehitti tohtori Walter B. Cannon vuonna 1915. Hän opiskeli Harvardin yliopistossa ja jatkoi siellä opettajana psykologian laitoksella. Cannon kiinnostui erityisesti laboratorioeläinten fyysisistä reaktioista paineen alla.

Kun hän tutki eläinten ruuansulatusta, hän havaitsi pelokkaan eläimen vatsassa fyysisiä muutoksia. Cannon halusi ymmärtää ilmiötä paremmin, ja jatkoi tutkimuksiaan eläinten kehossa tapahtuvista muutoksista stressin aikana kahden vuosikymmenen ajan.

Cannon määritteli myös uudestaan aiemmin esitellyn termin homeostaasi, joka tarkoittaa elimistön sisäistä tasapainoa. Keho pyrkii pysymään mahdollisimman vakaana muutoksista huolimatta ja tavoittelee tietynlaista tasapainoa. Esimerkiksi verensokerin nousu aiheuttaa janon, ja juomalla nestettä saadaan sokerin määrä elimistössä tasapainoon. Cannonin mukaan myös akuutista stressireaktiosta palautuminen on kehon pyrkimystä homeostaasiin.

Stressin homeostaattisen määritelmän mukaan ‘stressi on tila, missä odotukset – geneettisesti ohjelmoidut, opitut tai ympäristön ohjaamat – eivät vastaa käsitystä sisäisen tai ulkoisen ympäristön senhetkisestä tai odotetusta tilasta. Tämä odotusten ja oletetun tilanteen välinen ero aiheuttaa ihmisessä stressireaktion.’

Vaaratilanteen jatkuessa

Palataan vaaraan, jonka kohtasimme. Jos havaittu krokotiili onkin valtava pehmoeläin, voi vetäistä syvään henkeä ja naurahtaa helpotuksesta.

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. Artikkelin alussa kuvattiin välittömiä vaikutuksia, jotka tulevat suoraan sympaattisen hermoston ansiosta parissa sekunnissa.

Stressireaktiosta palautuminen

Kun uhka on voitettu, eivätkä aivot enää havaitse riskejä ympäristössä, otsalohkolle välittyy ’peru hälytys’ -viesti, sympaattisen hermoston hälytysmerkit vaikenevat, ja mantelitumake saa parasympaattisen hermoston palauttamaan elimistön normaaliin rentoutuneeseen tilaan.

Keholta menee noin 20 minuuttia fyysiseen palautumiseen akuutista stressireaktiosta, adrenaliinilisä vaikuttaa puolesta tunnista tuntiin. Lisämunuaisten erittämien hormonien vaikutus alkoi myöhemmin, ja myös kestää pidempään. Kun stressitekijää ei enää esiinny, kortisolinkin tuotanto kehossa loppuu ja tasapainotila saavutetaan parasympaattisen ja sympaattisen hermoston välille.

Sympaattinen hermosto ja hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaiskuori -akseli pitävät stressireaktion yllä niin kauan kuin on tarpeen. Ihminen on rakennettu kohtaamaan vaaroja ja taistelemaan hengestään tilanteissa, jotka syntyvät nopeasti mutta usein myös ratkeavat pian. Aktivoituminen ja valmius hyökkäykseen ovat normaaleja reaktioita, samoin kuin innostus ja voitonriemu.

Multitaskaus, verot, korot, korkojen korot, piinaava kollega ja hajoavat kodinkoneet – näistä ei ollut tietoa evoluution alkuaikoina. Adrenaliinipiikkiä ei saa taistelemalla purettua, kun vastapuolena on puhelinlasku.

Mitä kehossa tapahtuu, kun stressivaste jää päälle? Lue artikkelisarjamme osa 2 (linkki alla).

Pakene tai taistele -reaktio, Moodmetric

Kuva ja tiedot Walter Cannonista: 

https://home.cc.umanitoba.ca/~berczii/hans-selye/walter-cannon-fight-or-flight-response.html

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

  1. OSA 1: Pakene-tai-taistele -reaktio
  2. OSA 2: Aivojen tulkinta jatkuvasta vaarasta johtaa pitkittyneeseen stressiin
  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