青少年の認知能力に対するスタンディングデスクの効果 (UP4BRAINS)

序章：

座りがちな行動は、「座っている、リクライニングしている、または横になっている姿勢で、1.5 代謝当量 (METs) 以下のエネルギー消費を特徴とする覚醒行動」と定義されています。 成人の間では、座りがちな行動に長時間費やすことが、2型糖尿病、心血管疾患、メタボリックシンドローム、および全死因死亡率と正の関連があることを証拠が示唆しています. この関連性は子供と青年の間ではあまり一貫していませんが、いくつかの研究とレビューでは、子供と青年でも座りっぱなしの時間と健康上の結果との間に不利な関係があることがわかっています. さらに、レビューのレビューにより、スクリーンタイムの行動（つまり、 特定の座りがちな行動) および肥満と、スクリーン時間の行動と血圧、総コレステロール、自尊心、社会的行動の問題、体力および学業成績との間の関連性に関する中程度の証拠。アクティビティ。 さらに、幼少期の座りがちな時間は成人期にまで遡り、健康に影響を与える可能性があるため、子供や青年の座りがちな時間を減らすための戦略が必要です。 小児および青年は、1 日 (起きている時間) の 60% 以上を座りっぱなしで過ごします。 さらに、学校での時間の 65% 以上が座りっぱなしの活動に費やされています。 したがって、教室は、このターゲット グループの座っている時間を減らすための特定の戦略を実行するための重要な環境と見なすことができます。

授業時間中の座りっぱなしの時間を減らすための潜在的な環境戦略は、従来の机と椅子を立ち机に置き換えることです。 現在、スタンディングデスクを教室に導入することの健康上の利点について一般的なコンセンサスはありませんが、この戦略は子供のエネルギー消費に有益な影響を与える可能性があります. 座っている時間、立っている時間、歩数については、現在、結果がまちまちです。 以前の研究ではデザインの質が低いことが多かったため、強力な結論を出すにはさらなる研究が必要です。 さらに、研究の大部分は小学校で実施されており、中等学校では座りがちな行動のレベルが高いため、中学生に焦点を当てることも提唱されています.

しかし、私たちの研究グループが以前に実施した中等学校の教師の質的データ (参考文献を参照) は、すべての教師が中等学校にスタンディング デスクを導入することの付加価値を確信しているわけではないことを示しています。 主な懸念は、授業中に立ち上がることが生徒の学業成績に影響を与える可能性があることです. これは真の懸念事項であるため、学校でのスタンディング デスクの導入をサポートするには、スタンディング デスクが生徒の認知能力と学業成績に良い影響を与えるという確固たる証拠が必要です。 この情報は学校にとって最も重要であるため、さらなる研究でそのような結果を捉えることが実際に提唱されてきました. 潜在的なメカニズムは、立っていることがエネルギー消費の増加と関連しており、認知能力に影響を与える可能性があります. 現在、2 つの非常に小規模な研究が、概念実証レベルでのサポートと、スタンディング デスクが子供や青年の認知機能にプラスの影響を与える可能性があるというパイロット データを提供しています。 中学校全体で 14 歳のスタンディング デスクの神経認知的利点を調査したパイロット研究では、スタンディング デスクの使用は約 6 か月間にわたって実行機能と作業記憶能力の大幅な改善と関連していることがわかりました。 著者らは、この研究は 1 つの学校で実施され、比較グループがなく、比較的小さな研究サンプル (n = 27) であったため、より多くの研究が必要であると主張しました。 別のパイロット研究では、小学校の教室に 11 週間スタンディング デスクを導入した場合の効果が調査され、介入グループは対照グループと比較して Digit Task Span テストで大幅に改善したことがわかりました。 エリクセン フランカー タスクでは違いは見られず、スタンディング デスクは抑制性コントロールよりも短期作業記憶に影響を与える可能性が高いことが示唆されました。 しかし、サンプルサイズが小さすぎ（n = 38）、介入期間が短すぎたため、この研究から確固たる結論を引き出すことはできません. 決定的な答えを提供するには、さらなる調査が必要です。

最後に、以前の調査では、クラスごとに 3 つのスタンディング デスクしか設置されていませんでした。 3 つのデスクを選択した理由は、スタンディング デスクのコストが高いことが導入の障壁であると学校が報告することが多いためです。 これは、学校でのスタンディングデスクの使用を広く促進し普及させるために、実行可能な解決策 (クラスごとに限られた数の机を設置するなど) を提供する必要があることを意味していました。 さらに、プロジェクト内の財政的制限により、研究者はクラスごとに大量のインストールを行うことができませんでした。 しかし、これにより、生徒は週に平均 50 分間しか立ち上がれませんでした。 ウィックらのパイロット研究では。認知機能への影響を調査した人は、認知機能を改善するために、学校で少なくとも1時間机を使用することをお勧めします. したがって、評価では、すべての教室に十分な数のスタンディングデスクを設置して、青少年が十分長く立ち上がることができるようにすることが重要です。 この提案の方法論では、これがさらに指定されます。

研究の目的：

このプロジェクトの主な目的は、思春期の若者の認知機能、より具体的には記憶、推論、言語能力、集中力に対するスタンディング デスクの導入の効果を調査することです。 さらに、思春期の若者の座っている時間と立っている時間に対するスタンディングデスクの実装の効果が評価されます。 最後に、睡眠行動 (持続時間と質) と認知能力との関係も調査します。 これは、介入および対照群を含む事前および事後試験デザインを用いた対照試験によって試験されます。 スタンディングデスクの認知機能への影響に関するエビデンスを提供することは、学業成績にさらに影響を与える可能性があるため、最初のステップです. 現在のところ、研究サンプルが少なく、対照群がない研究からの予備的な証拠しかないため、この研究は間違いなく研究分野に付加価値をもたらすでしょう. さらに、有益な効果の強力な証拠があれば、これは学校にスタンディング デスクを導入する重要な根拠となり、教室でスタンディング デスクを使用するすべての教師 (より保守的な教師を含む) を説得する決定的な要因となります。

研究デザイン:

上記のように、効果は、介入 (3 つの中等学校) と対照条件 (3 つの中等学校) を含む対照試験によってテストされます。 フランダースでは、介入群と​​対照群の便利なサンプルが選択されます。 校長には採用通知書が送られ、その後電話で連絡があります。 認知機能の中​​程度の効果サイズに基づく先験的な検出力分析は、90 人の参加者の合計サンプル サイズを示唆しています (G*検出力 3.1.9.2; α = 0.05、1-β = 0.80)。 回答率 80% を考慮して、調査員は約 120 人の青年 (介入 60 人、対照 60 人) を募集し、90 人の参加者が測定を完了するようにします。 校長は、学校ごとに 1 つのクラスを選択するよう求められます。クラスには少なくとも 20 人の生徒がいます。 さらに、青少年は同じ教室で多くの時間を過ごす必要があります (できれば、同じ教室で週に 11 レッスン時間に相当するレッスン時間の少なくとも 1/3)。デスク。 研究者は、クラスの生徒に私たちの研究について知らせ、両親に情報レターを提供します。 クラスのすべての青少年にスタンディング デスクが提供されることが指定されます (教師がクラス全体に提供する他の健康介入と同様)。 -テスト測定。 測定に参加することに同意したすべての生徒 (およびその保護者) は、最初にテスト前の測定 (2019 年 2 月/3 月) に参加します。 主な研究結果は、青少年の記憶、推論、言語能力、および集中力です (Cambridge Brain Science タスクを使用)。 主な二次研究の成果は、一方では思春期の若者の座っている時間と立っている時間 (5 日間の授業中に装着した Axivity 加速度計で測定)、もう一方では睡眠の質 (アンケートを使用) と睡眠時間 (Fitbits を使用) です。 その後、スタンディングデスクは介入学校で4〜5か月間実施されます（事前テストの直後から開始）。 学年末（2019年6月）に事後テストを実施します。

※新型コロナウイルス感染症の影響により、3月（プレテスト終了後）に試験を中断しました。 そのため、2020 年 9 月または 10 月に新しいプレテストが (新しいサンプルで) 実施され、その後約 4 または 5 週間スタンディング デスクにさらされました。 2020 年 11 月/12 月に事後テストが実施されました。

スタンディング デスクの実装:

青少年がスタンディング デスクで十分な時間を過ごせるように、教室の 1/3 から半分にスタンディング デスクを設置します。 学校は、教室のセットアップにスタンディング デスクを追加するだけでなく、従来のデスクの一部をこれらのスタンディング デスクに実際に置き換えるよう求められ、介入期間中、デスクが継続的に使用されるようにできる限り確保します。 教室にスタンディングデスクを設置する前に、健康増進の観点からスタンディングデスクを使用することの重要性と、教師が生徒にスタンディングデスクを使用するように動機付ける方法、スタンディングデスクの必要性についてのトレーニングセッションが教師に配信されます。安全かつ適切に使用するために。 さらに、以前の研究からの発見と提案に基づいて、青少年がレッスン時間ごとにローテーションするローテーションシステムが提案されます。 さらに、机を使用するように生徒や教師に思い出させ、やる気を起こさせるために、壁に掛けるための動機付けの言葉が書かれたポスターが提供されます。 最後に、研究者は毎月介入クラスに行き、スタンディングデスクが頻繁に使用されているかどうか、問題があるかどうかを評価し、全員がデスクを使い続けるように促します (また、毎回新しいポスターを提供することによって)。 以前のスタンディング デスク調査で、スタンディング デスクの使用が時間の経過とともに減少したことが判明したため、これらの戦略は重要です。

統計分析：

スタンディング デスクの効果を評価するために、MLwiN 2.31 を使用して、時間を被験者内要因 (テスト前とテスト後) とし、条件を被験者間要因 (介入と対照群) として反復測定 MANOVA を実行します。 (Centre for Multilevel Modelling、ブリストル大学、英国) は、学校での青少年のクラスター化を考慮に入れています。