ウェアラブルセンサーと生理学的パラメータを用いた精神疲労が身体的パフォーマンスに及ぼす影響のモニタリング
2026年8月17日 更新者：Bart Roelands、Vrije Universiteit Brussel
ウェアラブルセンサーと生理学的パラメーターを用いた精神的疲労が身体的パフォーマンスに及ぼす影響の監視
精神的疲労（MF）は、認知能力と身体能力の両方に悪影響を及ぼし、スポーツや手術などの高リスク環境でのエラーリスクを高めます。
MFを評価する従来の方法は、バイアスの影響を受けやすい主観的な自己報告スケール、または実験室環境以外では実用的でない複雑な脳計測（例：EEG）に依存しています。
本研究では、ウェアラブル生理学的センサーを用いて、MFをリアルタイムで客観的に監視する方法の開発を目指します。
研究では、健康で訓練されたランナー（18〜35歳）を募集し、ランダム化、カウンターバランス、クロスオーバーデザインで、MFを誘発する認知課題（ストループテスト）と対照条件（ドキュメンタリー視聴）の両方を完了してもらいます。
心拍変動、呼吸数、瞳孔計測値は、ウェアラブルデバイスを使用して継続的に記録されます。
機械学習モデルを使用して、生理学的データを入力として、MFレベルおよびMFが身体能力（トレッドミルでの5kmタイムトライアル）に及ぼす影響を予測します。
調査の概要
研究の種類
介入
入学 (推定)
30
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究連絡先
- 名前：Emilie Schampheleer, Msc
- 電話番号：+32 26292222
- メール：emilie.schampheleer@vub.be
研究場所
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Brussels、ベルギー、1050
- 募集
- Brussels Labo voor Inspanning en Topsport
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コンタクト：
- Emilie Schampheleer, Msc
- 電話番号：+32 26292222
- メール：emilie.schampheleer@vub.be
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
対象条件:
- 健康であること（神経学的、心血管系、筋骨格系のいかなる障害もない）
- 男性または女性
- MFの概念について事前知識がないこと
- 薬物を服用していないこと
- 非喫煙者
- 18歳から35歳まで
- 経験豊富なランナー: （過去6か月間、週15km以上および/または週2回以上）
除外条件:
- 過去6か月間にランニングパフォーマンスに影響する怪我がある
- 慢性疾患（神経学的、心血管系、内臓または筋骨格系の可能性あり）を患っている
- 他の同時進行のケアまたは研究試験に参加している
- 精神・精神疾患の既往歴がある
- 薬物の使用
- 各試験の24時間前のカフェイン摂取および激しい努力
- 色覚異常を患っている
- 各試験の朝および各試験前夜に標準化された食事を摂取していない
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：クロスオーバー割り当て
- マスキング：独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：精神的疲労状態
メンタル疲労課題は、従来の研究に基づいて修正されたストループテストを用います。
画面上に34ポイントのフォントで単語が1000ミリ秒間表示され、刺激間隔は各参加者のストループ最大テストの成績に基づいて個人別に設定されます。
ストループ課題の所要時間は、すべての参加者に対して60分間です。
参加者はできるだけ速く正確に回答するよう指示されます。
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精神的疲労（MF）は、長時間または激しい認知活動の後に生じる、疲労感やパフォーマンスの低下を特徴とする心理生物学的状態です。
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介入なし：対照条件
対照課題は、事前に承認された感情的に中立的な60分間のドキュメンタリーを視聴することから成ります。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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心拍変動時間領域パラメータ
時間枠：研究日の認知介入および対照条件中、継続的に（約75分間）。
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連続差の平方根平均 [RMSSD]、正常間隔の標準偏差 [SDNN]（ミリ秒単位）。
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研究日の認知介入および対照条件中、継続的に（約75分間）。
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心拍変動周波数領域パラメータ
時間枠：認知介入および対照条件の実施中、研究日を通じて継続的に（約75分間）。
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低周波数 (LF)、高周波数 (HF) ミリ秒二乗 (ms²) および低/高周波数比 [LF/HF]
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認知介入および対照条件の実施中、研究日を通じて継続的に（約75分間）。
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呼吸数
時間枠：認知介入と対照条件の実施中、研究日を通じて継続的に（約75分間）。
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呼吸数（RR）は、1分あたりの呼吸回数（breaths/min）として測定されます
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認知介入と対照条件の実施中、研究日を通じて継続的に（約75分間）。
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瞳孔径
時間枠：研究日における認知介入および対照条件の間、継続的に（約75分間）。
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瞳孔径（PD）は自律神経系活動の指標としてミリメートル（mm）で測定されます。
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研究日における認知介入および対照条件の間、継続的に（約75分間）。
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瞬きの頻度
時間枠：認知介入および対照条件の実施中、研究日を通じて継続的に（約75分間）。
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瞬き率（BR）は、1分間の自発的瞬きの回数（瞬き/分）として測定されます
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認知介入および対照条件の実施中、研究日を通じて継続的に（約75分間）。
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まぶたの開閉
時間枠：研究日の認知介入および対照条件の間、継続的に（約75分間）。
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眼瞼開口（EO）は、上眼瞼と下眼瞼の間の垂直距離をミリメートル（mm）で測定します。
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研究日の認知介入および対照条件の間、継続的に（約75分間）。
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認知パフォーマンス精度
時間枠：ベースライン時（介入前）、60分間の認知介入中、および介入完了直後の研究日（合計約70分間）に。
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認知機能はGo/No-Go課題を用いて評価されます。
課題は一般的な指示画面から始まり、その後、GoまたはNo-Goの信号と左または右の方向指示の2種類の刺激が同時に提示されます。
これにより、GoRight、GoLeft、NoGoRight、NoGoLeftの4つの可能な組み合わせが生じます。
Go信号が表示された場合、参加者は左または右の方向に対応する矢印キーを押して応答する必要があります。
対照的に、No-Go信号が表示された場合、参加者は方向の手がかりに関係なく、いかなる応答も控えなければなりません。
このパラダイムは、注意、反応抑制、ワーキングメモリ、および実行機能を評価するために設計されており、これらはすべてMFによって悪影響を受けることが知られています。
このGo/No-Go課題における正答率（％）およびStroop介入課題中の正答率が測定されます。
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ベースライン時（介入前）、60分間の認知介入中、および介入完了直後の研究日（合計約70分間）に。
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認知パフォーマンス反応時間
時間枠：ベースライン時（介入前）、60分間の認知介入中、および研究日の介入終了直後（合計約70分間）に。
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認知機能はGo/No-Go課題を用いて評価されます。
課題は一般的な指示画面から始まり、その後、2種類の刺激（GoまたはNo-Go信号と左右の方向指示）が同時に提示されます。
これにより、GoRight、GoLeft、NoGoRight、NoGoLeftの4つの可能な組み合わせが生じます。
Go信号が表示された場合、参加者は左右の方向に対応する矢印キーを押すことで応答しなければなりません。
対照的に、No-Go信号が表示された場合、参加者は方向の手がかりに関わらず、いかなる応答も控えなければなりません。
このパラダイムは、注意力、反応抑制、作業記憶、および実行機能を評価するために設計されており、これらはすべてMFによって悪影響を受けることが知られています。
反応時間（RT）は、Go/No-Go課題およびストループ介入課題中に、刺激開始から参加者の行動応答（ボタン押下）までの遅延としてミリ秒（ms）単位で測定されます。
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ベースライン時（介入前）、60分間の認知介入中、および研究日の介入終了直後（合計約70分間）に。
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身体機能：完了までの時間
時間枠：60分間の認知介入完了直後、研究当日の単一5kmトレッドミルタイムトライアル中（約20分）。
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参加者は、MF下での持久パフォーマンスを評価するために、トレッドミル上で5kmのランニングタイムトライアルを行います。
トレッドミルは1％の勾配に設定され、屋外ランニング条件を再現するための確立されたプロトコルに従います。
タイムトライアルを開始する前に、参加者は5分間の標準化されたウォームアップを完了します。
自己ペースのランニング条件を維持するため、参加者は走行距離に関するリアルタイムのフィードバックを受けますが、ランニング速度や経過時間に関する情報は提供されません。
研究者は同席しますが、努力が内部で調整されることを確保するために、口頭での励ましやペーシングの合図は行いません。
5kmの距離を完了したら、参加者は直ちにランニングを停止し、トレッドミルのサイドプラットフォームに乗ります。
総経過時間が記録されます。
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60分間の認知介入完了直後、研究当日の単一5kmトレッドミルタイムトライアル中（約20分）。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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精神疲労の主観的感覚
時間枠：ベースライン（介入前）、60分の認知介入中は5分ごと、および研究日の介入完了直後。
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メンタル疲労視覚的アナログスケール（0-10cm）は、参加者がどれだけ精神的に疲労を感じているかを評価し（100ポイントVASスケール）、「全く疲れていない」から「完全に消耗している」までの範囲で測定します。
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ベースライン（介入前）、60分の認知介入中は5分ごと、および研究日の介入完了直後。
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気分
時間枠：研究日の各実験群および対照群試験開始前のベースライン時点で。
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ブルネル気分尺度（BRUMS）は、気分を示すために使用され、覚醒と退屈の両方に対する統制尺度として機能します。
この尺度は24の気分記述子（6つのサブスケール（すなわち、怒り、混乱、抑うつ、疲労、緊張、活力）に分けられる）を特徴としており、参加者は「今、どのように感じていますか？」という質問に応じて、各気分について5段階のリッカート尺度（すなわち、0=全くないから4=非常にまで）で値を与える必要があります。
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研究日の各実験群および対照群試験開始前のベースライン時点で。
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モチベーション
時間枠：ベースライン時（介入前）および研究日における60分の認知介入完了直後。
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Moti-VAS: 動機はVASを使用して評価されます。
参加者は「これから行う課題に対して、どれだけやる気を感じていますか」と尋ねられ、その答えを10cmの線上で評価するよう指示されます。この線の両端には「まったくない」と「非常にやる気がある」という文がそれぞれ置かれています。
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ベースライン時（介入前）および研究日における60分の認知介入完了直後。
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眠気
時間枠：ベースライン時（介入前）および研究日における60分間の認知介入完了直後。
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カロリンスカ眠気尺度（KSS）を実施します。
この10段階の尺度は、主観的な眠気のレベルを測定し、1 = '極めて覚醒している' から 10 = '極めて眠い、常に眠りに落ちる' までの範囲です。
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ベースライン時（介入前）および研究日における60分間の認知介入完了直後。
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身体的な疲労
時間枠：研究日の身体的パフォーマンステストの直前。
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身体的な疲労の主観的な感覚を測定するために、参加者の主観的な身体的疲労のレベルを確認するために、各身体能力テストの前にP-VASスケール（0-10 cm）が実施されます。
参加者は、「全く疲れていない」から「完全に疲れ果てている」までの10 cmのラインで、一般的な身体的疲労を評価するよう求められます。
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研究日の身体的パフォーマンステストの直前。
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知覚される身体的負荷
時間枠：5kmトレッドミルタイムトライアル中、研究日において各キロメートル終了時に評価された。
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自覚的運動強度（RPE）は、0から100までの範囲を持つBorg CR100®スケールを使用して測定されます。0は「まったくきつくない」、100は「最大限のきつさ」を表します。
スコアが高いほど、より大きな自覚的労力を示します。
参加者は、5キロメートルのタイムトライアル中、各キロメートルの終了時にRPE評価を提供するよう求められます。
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5kmトレッドミルタイムトライアル中、研究日において各キロメートル終了時に評価された。
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ペーシング
時間枠：研究日において、各キロメートルの終了時に評価された5kmトレッドミル・タイムトライアル中に
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ペーシングは、5kmタイムトライアル全体における速度調節のパターンとして評価されます。 ランニング速度（km/h）は連続的に記録され、ペーシング戦略（ポジティブ、ネガティブ、またはイーブンペーシング）を特徴付けるために1kmごとに集計されます。 相対速度は、平均トライアル速度のパーセンテージとしても表されます。 合計完走時間とともに、ペーシングは、参加者が自己ペースのランニング条件下でどのように努力を配分するかの指標となります。 参加者には、実際のランニング速度との不一致を確認し、学習効果や条件効果があるかどうかを観察するために、各キロメートルごとに、その時点で自分がどのくらいの速度で走っていると思うかを尋ねます。 |
研究日において、各キロメートルの終了時に評価された5kmトレッドミル・タイムトライアル中に
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2025年12月3日
一次修了 (推定)
2026年9月1日
研究の完了 (推定)
2026年9月1日
試験登録日
最初に提出
2025年8月22日
QC基準を満たした最初の提出物
2025年12月22日
最初の投稿 (実際)
2026年1月7日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2026年8月18日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2026年8月17日
最終確認日
2025年8月1日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。