風景が脳に与える影響

さまざまなデザインや瞑想性のレベルを備えた都市の緑豊かな景観が脳機能に及ぼす影響を理解することで、より科学的な情報に基づいた、より健全な都市生活環境の計画と設計への道が開かれる可能性があります。

また、特定の種類の風景に触れることは、精神的健康の増進やうつ病患者の既存の治療のサポートにも役立つ可能性があります。

具体的な目的 研究の目的は、脳波検査 (EEG) と機能的近似を使用して、2 つのグループ (1) 健康な個人と 2) うつ病患者の脳活動に対する、異なるデザインの風景の受動的露出 (閲覧) 画像の影響を評価することです。 -赤外分光法 (fNIRS)。 研究者らはまた、その場での没入による画像への曝露の影響を実際の環境と比較したいと考えています。

たとえ受動的に曝露されたとしても、私たちの精神的健康と幸福に影響を与える生活環境には、特定の種類や要素が存在するという仮定に従い、研究者らは、3つの異なる設計の代表的な風景への受動的曝露の影響を評価したいと考えています。健康な人の脳活動に関する研究。 そして、その場での没入による画像への曝露の効果を実際の環境と比較します。

仮説 研究者らは、景観、つまり瞑想的景観の専門家評価スケールでも高いスコアを獲得したセラピューティック ガーデンは、他の選択された場所とは異なり、リラクゼーションとボトムアップの注意に一般的に関連する脳活動パターンを誘発すると仮説を立てています。スコアが低くなります。 さらに、研究者らは、実際の風景に露出した場合、画像に露出した場合よりもこの現象がより激しく観察されるだろうと仮説を立てています。

参加者 研究者は、21 歳から 75 歳までの右利きの健康な参加者 100 人を募集します。 fNIRS を使用して運動課題を研究した以前の研究 (Siedel et al.、2017) に基づくと、最小参加者数は 1 グループあたり 50 人の参加者です。 その結果、中退者が出た場合に最低限の参加者数を確保するため、100名の参加者を募集することが提案された。

除外基準:

• 左利き。
• 重度の視覚障害。精神疾患、神経疾患、または認知疾患の報告。
• 実験時に中枢神経系の機能を変化させる可能性のある薬物の使用を報告した。
• ペースメーカー、頭蓋内電極、植込み型除細動器またはプレートの存在、
• 過去 12 か月以内に耳鼻科の手術を受けたこと。

研究者らはまた、国立大学病院（NUH）の神経科学クリニックまたは精神科病棟でうつ病と診断された右利きの患者100人を募集する予定である。

包含基準:

• 21歳から75歳まで
• 右利き専用
• 彼らは鬱病を患っているに違いない、

除外基準:

• 主要な神経障害 例: てんかん、脳卒中
• あらゆる形態のがん
• 主な心臓病: 例: 虚血性心疾患
• 主な肺疾患: 例: 慢性閉塞性肺疾患。
• 重大な肝疾患 例: 肝不全
• 重大な腎臓病 例: 腎不全。

募集：

対象者は口コミで募集します。 研究代表者または研究分担者は、参加基準を満たす参加者にアプローチし、このプロジェクトの目的と手順を説明します。 参加者がこのプロジェクトに参加することに同意した場合、この研究に関する情報が記載されている参加者情報シートを読んだ後、同意書に署名します。 その後、調査員は参加者のためにセッションを実施するためのタイムスケジュールを調整します。

倫理的承認:

健康な参加者向け: 参照番号: S-18-352 患者向け: NHG DSRB 参照番号 2018/01036

方法 神経画像装置 NIRS および EEG データは、NIRSport (LLC NIRx Medical Technologies) を使用して収集されます。 前者は、760nm と 850nm の 2 つの波長を備えた 8 つの照明源と 8 つの検出センサーで構成され、サンプリング レート 62.5 Hz で 128 のデータ チャネルを生成します。

後者は、V-Amp 16 チャンネルポータブル EEG システムで、アクティブドライタイプの電極 (actiCAP Xpress)、0Hz (DC) ～ 500Hz(-3 dB) の帯域幅、最大 20.000 Hz のサンプリングレートを備えています。 どちらのデバイスも軽量で持ち運び可能で、屋外環境のデータ収集に合わせて調整されており、1 つのキャップに取り付けることができるため、参加者にとって長時間のデータ収集による不快感が軽減されます。

実験計画

この研究は被験者内で非ランダム化された臨床試験です。 すべての参加者は、fNIRS と EEG (両方のマシンを 1 つのキャップに結合) を使用して脳の画像を取得しながら、4 つの風景観察セッションに参加し、感情状態評価アンケートにも回答します (気分状態のプロファイル - POMS、[Shacham、1983])。 、風景選好アンケート（自己評価マネキン）、およびベックうつ病インベントリ（BDI）。後者は、健康な集団における極端なスコアの対照として機能します。つまり、健康な参加者のスコアが、この参加者が診断されていないうつ病に苦しんでいる可能性があることを示している場合、そのデータはさらなる分析から除外される可能性があります。 うつ病スコアが高い参加者は、精神科医による臨床評価を受けるようアドバイスされます。 最初のセッションは BIGHEART 施設の研究室 (研究室の屋内環境) で行われ、残りの 3 つのセッションは屋外の事前に選択された 3 つの場所 (実際の風景) で行われます (表 1 を参照)。

表1。 データ収集セッションの場所と参加予定時間 閲覧セッション サイトアドレス 予定時間

1. 研究室 (屋内) BIGHEART、14 Medical Drive、#14-01。 50分
2. サイト 01 (屋外) セラピューティック ガーデン @Hortpark、33 Hyderabad Rd、シンガポール 20 分
3. サイト 02 (屋外) カサ クレメンティ、クレメンティ アベニュー 1、シンガポール 20 分
4. サイト 03 (屋外) 屋根付き歩道、32 New Market Rd、シンガポール 20 分

屋内実験プロトコル 最初の研究室ベースのセッションは、インフォームドコンセントと実験前の POMS (気分状態プロファイル) アンケートの記入から始まります。 参加者コードは各参加者に帰属され、彼らの個人情報は研究ではもう使用されません。将来的には必要なくなり、保存する必要もなくなります。 必要なデータ収集機器を除き、室内のすべての電子機器の電源を切る必要があります。 室温と湿度は、すべての参加者と条件にわたって同じに保たれます。 データ収集の前に、各参加者はマルチモーダル NIRS および EEG デバイスを頭に装着します。

参加者は椅子に楽に座り、話したり動いたりせずに目の前に表示される風景を静かに観察するように指示され、同時にNIRSとEEGを使用して脳信号が記録されます。 各参加者の安静状態の活動は、ビデオの表示に先立って記録されます。

1 分間の静止状態 (ベースライン) の録画に続いて、横向きの 9 つの固定フレーム ビデオの表示が 20 秒間表示され、順序の偏りを避けるためにランダムな順序で 3 回ずつ繰り返されます。 風景の間には、注視十字が 5 秒間表示されます。 したがって、EEG/fNIRS 信号の記録には全体で約 13 分かかります。

その後、参加者は 4 つのアンケートに回答します。それぞれ、(1) 実験後の POMS アンケート、(2) 景観選好アンケート、(3) うつ病スケール (BDI アンケート)、および (4) 社会人口統計アンケートです。 一部の参加者にとってデリケートな質問と思われる質問がいくつかありますが、この場合、不快な質問はスキップすることができます。

すべての手順（説明、同意の取得、アンケート、認識作業を含む）は 50 分以内に完了する必要があります。 風景観察中に記録された fNIRS 信号と EEG 信号、および各認知タスクはコンピューターに保存されます。

屋外景観実験マルチモーダル NIRS および EEG この研究では、参加者は午前 (午前 10 時から午後 12 時の間) または午後 (午後 2 時から午後 4 時の間) の現場セッションに招待されます。 参加者の安全と研究設計の音質を確保するために、セッション中の天候は標準化する必要があります。暑すぎず、乾燥していて、晴天または曇り空である必要があります。 悪天候（雨、嵐、熱波）の場合、セッションは延期されます。 参加者が会場に行くまでの旅費は払い戻しに含まれます。

公共スペースが混乱する可能性があるため (特にサイト 03 の場合)、同時にセッションをスケジュールできるのは最大 2 人の参加者のみです。

実験前の POMS アンケートに回答した後、参加者は実際の風景の前に座り、動かずに静かに風景を観察するようにアドバイスされます。 研究者は、標準的な露出計を使用して屋外の明るさを制御するため、現場でのデータ収集は、同じような気象条件で、他のすべての要因（他の訪問者やその他の気を散らすものなど）を保ちながら、1 日の同じような時間帯に実行する必要があります。現象) は、すべての参加者にわたって同様のレベルで発生します。

残りのすべての屋外実験手順は、同意がないこと（同意署名は屋外セッションの前に行われます）、社会人口統計およびBDIアンケートが実行されないことを除いて、実験室手順と同様です。 参加者は、ある場所で 3 つの風景のそれぞれの前に座り、ベースライン記録では、視界を覆う白い眼鏡を目に掛けます。 ベースライン録画の後、彼らは 1 分間風景ビューを受動的に観察します。

データ収集後、デバイスは参加者の頭から外され、POMS アンケートが実行されます。

そのため、屋外セッションへの参加時間は短くなり、20分程度と見積もられます。