감성 지능 공간의 영향 결정 (EIS)

특정 목표

Mountain West(MW) 농촌 지역에 거주하는 어린 아동의 비율은 전국 평균보다 높기 때문에 건강 및 교육 결과가 좋지 않을 위험이 더 큽니다. 제안된 프로젝트는 미래의 정신 건강 및 학업 성과를 뒷받침하는 중요한 인지 기술인 어린 아이들의 자기 조절을 개선하는 것을 목표로 합니다. 자기 조절은 우울증과 불안과 같은 다양한 정신 장애의 유망한 치료법으로 연구되었습니다. 종적 연구는 유치원 어린이의 자기 조절 기술과 20년 후의 억제 제어 사이에 강한 연관성이 있음을 나타냅니다(억제 제어는 약물 남용, 범죄 및 정신 장애로 표시됨). 억제 제어의 부족은 미국 전체에서 하위권에 가까운 여러 MW 주의 평균 점수와 함께 전국적인 종적 연구에서 제안한 바와 같이 MW 지역의 성인들 사이에서 두드러진 문제입니다. 7(예: Idaho#37, Wyoming# 46, 네바다#50). 연구는 또한 조기 자기 조절 기술을 장기적인 학업 성취도와 연관시켰습니다. 몇 가지 초기 문해력 및 수학 개입 연구에서 볼 수 있듯이 발달적으로 민감한 연령대(3-6세) 동안 자기 조절을 목표로 하는 개입이 시급히 필요함을 더욱 강조합니다. . 농촌 아동의 건강 및 교육 격차를 줄이기 위해 우리는 혁신적인 개입 메커니즘인 EIS(Emotive Intelligent Space)가 아동의 자기 조절, 생리학적, 인지적 결과에 미치는 효과를 테스트할 것을 제안합니다.

EIS는 3 x 5 sq. 피트. LED 조명이 있는 나무 벽 패널은 90도 반 개인 공간을 만듭니다. 적응형 컬러 조명은 공동 연구자가 발표한 선행 연구11를 기반으로 개발된 기계 학습 알고리즘에 의해 제어됩니다. EIS는 인공 지능의 힘을 활용하여 디지털 손목 밴드가 실시간으로 수집한 생리학적 데이터에서 어린이의 감정을 감지하고 이러한 데이터를 어린이의 감정에 적절하게 반응하는 환경 변화(즉, 적응 가능한 색상 조명)로 변환합니다12,13. EIS의 컬러 조명은 비침습적, 적응성, 반응성 및 저비용 설계로 어린 아동(3-6세)의 발달에 적합한 개입 메커니즘입니다.

이 제안의 목적은 유사 실험 설계를 사용하여 어린이의 행동, 생리 및 인지 결과에 대한 EIS의 효과를 결정하는 것입니다. 모스크바 인근 시골 지역의 40명의 어린이, ID는 I of I 연구 확장 프로그램 및 농촌 사회학 및 경제 프로그램과 같은 기존 협력 관계를 통해 모집될 것입니다. EIS는 어린 자녀가 있는 농촌 가족이 직면한 많은 문제를 잠재적으로 완화할 수 있습니다(예: 저렴하고 양질의 건강 및 교육 자원에 대한 제한된 액세스). 아래 나열된 특정 목표에서 아동의 연령, 성별 및 사회경제적 지위(SES)가 공변량으로 포함됩니다.

특정 목표 1: EIS가 아동의 자기 규제에 영향을 미치는지 확인합니다. 우리는 아이들이 기본 조건보다 EIS 조건에서 더 나은 자기 조절을 보여줄 것이라는 가설을 세웁니다.

특정 목표 2: EIS가 어린이의 생리적 반응에 영향을 미치는지 확인합니다. 우리는 EIS 조건 하의 어린이가 기준선 점수와 비교하여 감소된 스트레스 반응(예: 향상된 전기적 피부 반응, 체온 및 혈액량 맥박)을 보일 것이라고 가정합니다.

구체적인 목표 3: EIS가 아동의 인지 능력에 영향을 미치는지 확인합니다. 우리는 EIS 색상 치료를 받는 어린이가 기준 조건 하의 점수보다 더 나은 인지 성능 점수를 가질 것이라고 가정합니다.

연구 전략

참가자에게 접근하십시오. 선험적 힘 분석(이후 섹션에서 설명)을 기반으로, 우리는 아이다호 대학교(University of Idaho)(U of Idaho 나) 위치하고 있습니다. PI의 가정부 산하 아동발달연구소에서 아이들과 함께 예비 테스트를 진행하게 됩니다. 모든 참가자는 적격성을 결정하기 위해 색약 평가(즉, Ishihara Color Vision Test)를 받게 됩니다.

환경. 이 연구는 U of I 메인 캠퍼스의 Nicolls 빌딩에 있는 Ramsay Research Suite에서 진행됩니다. EIS는 폭 20피트 6인치, 길이 45피트, 천장 높이 9피트 9인치의 연구실 구석에 안전하게 설치됩니다. 방은 동쪽에 3개의 창문이 있고 최적의 온도를 유지하기 위해 창문 블라인드가 항상 닫혀 있습니다. 연구실의 공연장에는 4개의 원형 테이블과 4개의 의자가 있습니다. 실험실에는 흰색 벽, 비닐 바닥, 희미한 형광등이 있습니다.

개입 메커니즘인 EIS는 두 개의 이중층 목재 패널로 구성됩니다. 각 패널은 너비 3피트 x 높이 5피트이며 컬러 LED 조명이 패널을 통해 고르게 확산될 수 있도록 이중 목재 레이어로 만들어졌습니다. EIS는 참가자의 왼쪽과 전면에 배치되어 90도 반 사적인 공간을 만듭니다.

연구 방법. 그룹 내 역전 설계(즉, ABAB) 방법이 사용됩니다. 첫 번째 단계인 A에서는 개입이 도입되기 전에 자연광 아래에서 아동의 행동 수준인 종속 변수에 대한 기준선과 통제가 설정됩니다. 종속 변수(즉, 자기 조절, 생리적 반응 및 인지 수행)가 개입 도입과 함께 변경되었다가 개입 제거와 ​​함께 기준선 점수로 돌아왔다면, 우리는 치료에 대한 강력한 증거가 있다고 결론 내릴 수 있습니다. 효과. ABAB 설계는 이 프로젝트의 내부 유효성을 크게 높입니다.

절차. 참여하는 부모는 연구 팀에 연락하여 초기 회의(1일차) 일정을 잡고 다섯 가지 작업을 완료할 것입니다. 1) 연구원이 연구 절차를 설명합니다. 2) 참여 아동의 부모는 정보에 입각한 동의서에 서명하고 인구통계학적 조사를 완료합니다. 3) 각 어린이는 연구에 대한 적격성을 결정하기 위해 색약 테스트를 받게 됩니다. 적격 참가자는 일반적으로 색 결핍이 없는 발달 중인 아동입니다. 4) 적격자는 무작위로 배열된 6개의 색상 카드(빨간색 5R 7/8, 노란색 5Y 9/8, 녹색 5G 7/8, 파란색 5B 6) 중 세 가지 기본 감정(슬픔, 행복, 분노/두려움)을 나타내는 색상을 선택합니다. /8, 자주색 5P 7/8 및 흰색 N 9.5)는 공동 연구자의 이전 연구36에서 사용된 Munsell 색상 체계의 주요 색상 계열을 나타냅니다. 각 어린이가 선호하는 색상이 치료 조건에 사용됩니다. 5) 학부모는 실험을 위해 다른 약속을 잡을 것입니다.

실험일(2일)에 훈련된 연구 조교가 먼저 참여 아동의 구두 동의를 얻습니다. 그런 다음 연구 조교는 아동을 연구실로 안내하고 프로토콜을 설명하고 아동에게 디지털 손목 밴드를 착용하고 손목 밴드를 착용한 상태에서 작업을 연습하도록 요청합니다. 각 실험 조건이 시작될 때 아이는 EIS 감정 해석 데이터를 삼각측량하기 위해 Q-sort(서로 다른 감정을 나타내는 얼굴이 있는 차트)를 사용하여 현재 감정 상태를 설명하도록 요청받습니다. 기준선을 설정하기 위해 어린이는 작업(머리-발가락-무릎-어깨[HTKS] 양식 A 및 Woodcock-Johnson-4[WJ-4] 인지 평가 양식 A)을 완료하며 5-7분이 소요됩니다. HTKS 작업은 비디오로 녹화되어 자기 규제 코딩에 사용됩니다. 그런 다음 아동은 다른 방으로 이동하여 5분 동안 휴식을 취하고 연구 조교는 치료 조건을 준비합니다(즉, 컴퓨터에서 아동이 선호하는 색상을 프로그래밍). 다음 치료 조건의 경우, 어린이는 짧은 휴식 시간 후에 실험실로 돌아와 기본 조건(즉, HTKS 및 WJ-4 형식 B, 내부 유효성에 대한 위협을 완화하기 위해)에서 완료한 두 작업의 병렬 버전을 완료합니다. EIS의 존재. 각 어린이는 다른 세트의 기본 및 개입 조건으로 동일한 절차를 반복합니다. 전체 데이터 수집 세션은 30~40분 동안 지속됩니다. 쉬는 시간에는 아이들을 위해 현장에서 간단한 스낵을 제공합니다. 참가자는 인센티브로 $40 달러의 기프트 카드와 책/장난감을 받게 됩니다.

측정. 아동의 자기 조절 및 인지 능력에 대한 EIS의 영향은 여러 측정을 사용하여 평가됩니다. 이 연구의 세 가지 결과에는 어린이의 자기 조절, 생리적 반응 및 인지 수행이 포함됩니다. 각 결과는 기준선 및 치료 조건 하에서 측정됩니다. 이러한 측정은 다음과 같이 각각의 구체적인 목표에 따라 논의됩니다.

목표 1. EIS가 아동의 자기 조절, 성별, 연령 및 사회경제적 지위(SES)에 대한 통제에 영향을 미치는지 확인합니다. 목표 1(자기 조절)의 결과는 아동의 자기 조절을 평가하는 HTKS 작업으로 측정됩니다. 이 작업에는 억제 제어, 주의력 및 작업 기억과 같은 인지 기술이 필요합니다. 아이들은 실험자가 말한 것과 정반대로 해야 하는 게임을 하도록 요청받을 것입니다. 검증되고 신뢰할 수 있는 자기 규제 수단입니다.

목표 2. EIS가 어린이의 생리적 반응에 영향을 미치는지 여부를 확인하고 연령, 성별 및 SES를 통제합니다. 목표 2(생리학적 반응)의 결과는 E4 팔찌로 측정됩니다. 생리학적 데이터(즉, 갈바닉 피부 반응, 체온, 혈액량 맥박)는 의료 등급 웨어러블 장치(즉, E4 손목 밴드)를 사용하여 실시간으로 수집됩니다.

목표 3. 연령, 성별 및 SES를 통제하여 EIS가 아동의 인지 능력에 영향을 미치는지 확인합니다. 목표 3(인지 수행)의 결과는 WJ-4 - Number Reversed 하위 집합으로 측정됩니다. WJ-4는 진행 중인 인지 과정에 필요한 정보를 검색하고 유지하는 유아의 능력을 평가하는 간단하고 연령에 적합하며 잘 검증된 인지 능력 평가입니다.

공변량(즉, 어린이 연령, 성별 및 SES)은 인구통계학적 설문지로 측정됩니다. SES는 가계 연간 소득과 부모의 최고 교육 수준을 기준으로 계산됩니다. 복합 SES 점수는 -3.02에서 18까지의 z 점수의 비가중 합계로 계산됩니다.

통계 분석. 반복 측정 ANCOVA를 사용하여 기준선 및 개입 조건 하에서 생리학적, 자기 조절 및 인지 평균 점수를 비교할 것입니다. 공변량(즉, 아동의 성별, 나이, , 및 SES).