웨어러블 센서와 생리학적 매개변수를 이용한 신체적 수행력에 대한 정신적 피로의 효과 모니터링
2026년 8월 17일 업데이트: Bart Roelands, Vrije Universiteit Brussel
웨어러블 센서와 생리학적 매개변수를 사용하여 신체적 성능에 대한 정신적 피로 효과 모니터링
정신적 피로(MF)는 인지 및 신체적 수행능력에 부정적 영향을 미쳐 스포츠나 수술과 같은 고위험 환경에서의 실수 위험을 증가시킵니다.
MF를 평가하는 전통적 방법은 주관적 자기 보고 척도에 의존하며, 이는 편향되기 쉽거나 실험실 환경 외부에서는 비실용적인 복잡한 뇌 측정(예: EEG)을 포함합니다.
이 연구는 착용형 생리학적 센서를 이용하여 MF를 실시간으로 객관적으로 모니터링하는 방법을 개발하는 것을 목표로 합니다.
본 연구는 건강하고 훈련된 달리기 선수들(18-35세)을 모집하여 무작위, 균형교차 설계로 MF를 유발하는 인지 과제(Stroop 검사)와 통제 조건(다큐멘터리 시청)을 모두 수행하도록 할 것입니다.
착용형 장치를 사용하여 심박 변이성, 호흡률 및 동공 지표를 지속적으로 기록합니다.
생리학적 데이터를 입력으로 사용하여 기계 학습 모델을 통해 MF 수준 및 MF가 신체적 수행능력(러닝머신에서의 5km 시간 측정)에 미치는 영향을 예측할 것입니다.
연구 개요
연구 유형
중재적
등록 (추정된)
30
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.
연구 연락처
- 이름: Emilie Schampheleer, Msc
- 전화번호: +32 26292222
- 이메일: emilie.schampheleer@vub.be
연구 장소
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Brussels, 벨기에, 1050
- 모병
- Brussels Labo voor Inspanning en Topsport
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연락하다:
- Emilie Schampheleer, Msc
- 전화번호: +32 26292222
- 이메일: emilie.schampheleer@vub.be
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참여기준
연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
예
설명
포함 기준:
- 건강함 (신경계, 심혈관계 또는 근골격계 장애 없음)
- 남성 또는 여성
- MF 개념에 대한 사전 지식 없음
- 약물 복용 없음
- 비흡연자
- 18-35세
- 경험 있는 러너: (지난 6개월 동안 주당 ≥15km 및/또는 주당 ≥2회)
제외 기준:
- 지난 6개월 동안 달리기 수행에 영향을 미치는 부상
- 만성 건강 상태(신경계, 심혈관계, 내과적 또는 근골격계일 수 있음)로 고통받음
- 동시 치료 또는 연구 시험에 참여 중
- 정신/정신 장애 이력 있음
- 약물 사용
- 각 시험 24시간 전 카페인 섭취 및 격렬한 노력
- 색각 이상으로 고통받음
- 각 시험 당일 아침 및 전날 저녁 표준화된 식사를 하지 않음
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 하나의
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 정신적 피로 상태
정신 피로 과제는 선행 연구에서 수정된 스트룹 검사(Stroop test)를 활용합니다.
화면에 34포인트 글꼴로 1000밀리초 동안 단어가 표시되며, 자극 간 간격은 각 참가자의 스트룹 최대 검사 수행 능력에 따라 맞춤화됩니다.
스트룹 과제는 모든 참가자에 대해 60분 동안 진행됩니다.
참가자는 가능한 한 빠르고 정확하게 응답하도록 지시받을 것입니다.
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정신적 피로(MF)는 장기간 또는 강도 높은 인지 활동 후 피로감과/또는 측정 가능한 수행 능력 저하를 특징으로 하는 심리생물학적 상태입니다.
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간섭 없음: 대조 조건
통제 과제는 사전 승인된, 감정적으로 중립적인 60분 다큐멘터리를 시청하는 것으로 구성됩니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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심박변이도 시간 영역 매개변수
기간: 인지 중재 및 대조 조건 동안 연구일(약 75분)에 걸쳐 지속적으로.
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연속 차이의 제곱평균제곱근[RMSSD], 정상 간격의 표준 편차[SDNN] (밀리초 단위).
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인지 중재 및 대조 조건 동안 연구일(약 75분)에 걸쳐 지속적으로.
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심박수 변동성 주파수 영역 매개변수
기간: 인지 중재 및 통제 조건이 시행되는 연구일 내내 지속적으로 (약 75분간).
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저주파(LF), 고주파(HF) 밀리초 제곱(ms²) 및 저주파/고주파 비율[LF/HF]
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인지 중재 및 통제 조건이 시행되는 연구일 내내 지속적으로 (약 75분간).
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호흡수
기간: 인지 중재 및 연구 일자(약 75분)의 대조 조건 동안 지속적으로.
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호흡률(RR)은 분당 호흡 수(breaths/min)로 측정됩니다.
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인지 중재 및 연구 일자(약 75분)의 대조 조건 동안 지속적으로.
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동공 직경
기간: 인지 중재 및 대조 조건 동안 연구일(약 75분)에 걸쳐 지속적으로.
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자율 신경계 활동의 지표로 동공 직경(PD)을 밀리미터(mm) 단위로 측정합니다.
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인지 중재 및 대조 조건 동안 연구일(약 75분)에 걸쳐 지속적으로.
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깜빡임 빈도
기간: 연구일의 인지 중재 및 대조 조건 기간 동안 지속적으로(약 75분).
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눈 깜빡임 빈도(BR)는 자발적 눈 깜빡임 횟수를 분당(blinks/min)으로 측정합니다.
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연구일의 인지 중재 및 대조 조건 기간 동안 지속적으로(약 75분).
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눈꺼풀 열림
기간: 인지 중재 및 대조 조건 동안 연구일(약 75분)에 지속적으로.
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눈꺼풀 열림(EO)은 상안검과 하안검 사이의 수직 거리를 밀리미터(mm) 단위로 측정합니다.
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인지 중재 및 대조 조건 동안 연구일(약 75분)에 지속적으로.
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인지 성능 정확도
기간: 기준선(중재 전), 60분의 인지 중재 중, 연구일 중재 완료 직후(총 약 70분)
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인지 능력은 Go/No-Go 과제를 사용하여 평가됩니다.
이 과제는 일반적인 지침 화면으로 시작하며, 그 후 두 가지 유형의 자극(Go 또는 No-Go 신호와 좌우 방향 지시자)이 동시에 제시됩니다.
이는 GoRight, GoLeft, NoGoRight, NoGoLeft의 네 가지 가능한 조합으로 나타납니다.
Go 신호가 나타나면 참가자는 좌우 방향에 해당하는 화살표 키를 눌러 반응해야 합니다.
반대로 No-Go 신호가 표시되면 참가자는 방향 지시와 상관없이 어떠한 반응도 억제해야 합니다.
이 패러다임은 주의력, 반응 억제, 작업 기억 및 실행 기능을 평가하도록 설계되었으며, 이 모든 기능은 MF에 의해 부정적인 영향을 받는 것으로 알려져 있습니다.
이 Go/No-Go 과제에서 정답의 정확도(%)와 Stroop 중재 과제 동안의 정확도가 측정됩니다.
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기준선(중재 전), 60분의 인지 중재 중, 연구일 중재 완료 직후(총 약 70분)
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인지 성능 반응 시간
기간: 기저선(중재 전), 60분 동안의 인지 중재 중, 연구일 중재 완료 직후(총 약 70분)에 측정되었습니다.
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인지 능력은 Go/No-Go 과제를 사용하여 평가됩니다.
과제는 일반적인 지침 화면으로 시작되며, 그 다음 두 가지 유형의 자극이 동시에 제시됩니다: Go 또는 No-Go 신호와 왼쪽 또는 오른쪽 방향 지시자.
이로 인해 네 가지 가능한 조합이 발생합니다: GoRight, GoLeft, NoGoRight 및 NoGoLeft.
Go 신호가 나타나면 참가자는 왼쪽 또는 오른쪽 방향에 해당하는 화살표 키를 눌러 반응해야 합니다.
반대로 No-Go 신호가 표시되면 참가자는 방향 단서와 관계없이 어떤 반응도 억제해야 합니다.
이 패러다임은 주의력, 반응 억제, 작업 기억 및 실행 기능을 평가하도록 설계되었으며, 이들 모두는 MF에 의해 부정적인 영향을 받는 것으로 알려져 있습니다.
반응 시간(RT)은 밀리초(ms) 단위로 측정되며, Go/No-Go 과제 및 Stroop 개입 과제 동안 자극 시작과 참가자의 행동 반응(버튼 누름) 사이의 지연 시간입니다.
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기저선(중재 전), 60분 동안의 인지 중재 중, 연구일 중재 완료 직후(총 약 70분)에 측정되었습니다.
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신체 수행 능력: 완료 시간
기간: 60분 인지 중재 완료 직후, 연구 일자에 실시한 단일 5km 러닝머신 시간 시험 중(약 20분 소요).
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참가자는 MF 하에서 지구력 성능을 평가하기 위해 트레드밀에서 5km 달리기 시간 시험을 수행할 것입니다.
트레드밀은 실외 달리기 조건을 재현하기 위해 확립된 프로토콜에 따라 1% 기울기로 설정됩니다.
시간 시험을 시작하기 전에 참가자는 5분 동안 표준화된 워밍업을 완료할 것입니다.
자기 조절 달리기 조건을 유지하기 위해 참가자는 달린 거리에 대한 실시간 피드백을 받지만 달리기 속도나 경과 시간에 대한 정보는 제공되지 않습니다.
연구원은 현장에 남아 있지만 참가자의 노력이 내부적으로 조절되도록 하기 위해 구두 격려나 페이싱 신호를 제공하지 않을 것입니다.
5km 거리가 완료되면 참가자는 즉시 달리기를 중단하고 트레드밀의 측면 플랫폼으로 내려설 것입니다.
총 경과 시간이 기록됩니다.
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60분 인지 중재 완료 직후, 연구 일자에 실시한 단일 5km 러닝머신 시간 시험 중(약 20분 소요).
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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정신적 피로감의 주관적 느낌
기간: 기준 시점(중재 전), 60분 인지 중재 중 매 5분마다, 연구 당일 중재 완료 직후.
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정신적 피로 시각 아날로그 척도(0-10cm)는 참가자가 얼마나 정신적으로 피곤한지를 평가하며(100점 VAS 척도), '전혀 그렇지 않다'에서 '완전히 지쳤다'까지의 범위를 가집니다.
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기준 시점(중재 전), 60분 인지 중재 중 매 5분마다, 연구 당일 중재 완료 직후.
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기분
기간: 연구일 기준으로, 각 실험군과 대조군 시험 시작 전 기저선에서.
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브루넬 기분 척도(BRUMS)는 기분을 나타내는 데 사용되며, 각성과 지루함 모두에 대한 통제 수단으로 기능합니다.
이 척도는 24개의 기분 설명어(분노, 혼란, 우울, 피로, 긴장 및 활력의 6개 하위 척도로 구분됨)를 포함하며, 참가자는 "지금 기분이 어떠세요?"라는 질문에 응답하여 각 기분에 대해 5점 리커트 척도(0=전혀 아님 ~ 4=매우 그럼)로 값을 부여해야 합니다.
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연구일 기준으로, 각 실험군과 대조군 시험 시작 전 기저선에서.
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동기 부여
기간: 기준선(중재 전) 및 연구일 60분 인지 중재 완료 직후
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Moti-VAS: 동기는 VAS를 사용하여 평가됩니다.
참가자들에게 "다가오는 작업에 대해 얼마나 동기를 느끼십니까?"라고 묻고, 10cm 선 상에서 답변을 평가하도록 지시할 것입니다. 이 선의 양 끝에는 "전혀 동기가 없다"와 "극도로 동기가 있다"라는 문구가 위치합니다.
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기준선(중재 전) 및 연구일 60분 인지 중재 완료 직후
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졸음
기간: 기준 시점(중재 전) 및 연구일 60분 인지 중재 완료 직후.
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카롤린스카 졸음 척도(KSS)가 시행됩니다.
이 10점 척도는 주관적인 졸음 수준을 측정하며, 1 = '매우 깨어 있음'에서 10 = '매우 졸림, 항상 잠들음'까지의 범위를 가집니다.
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기준 시점(중재 전) 및 연구일 60분 인지 중재 완료 직후.
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신체적 피로
기간: 연구 당일 신체 기능 검사 직전에.
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주관적 신체 피로감을 측정하기 위해, 참가자의 주관적 신체 피로 수준을 확인하기 위해 각 신체 수행력 테스트 전에 P-VAS 척도(0-10 cm)를 시행합니다.
참가자들은 "전혀 아니다"에서 "완전히 지쳤다"까지의 10 cm 선상에서 자신의 일반적인 신체 피로도를 평가하도록 요청받을 것입니다.
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연구 당일 신체 기능 검사 직전에.
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지각된 신체적 노력
기간: 연구일 당시 각 킬로미터 끝에서 평가된 5km 트레드밀 시간 시험 동안
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지각된 운동 강도(RPE)는 0에서 100까지의 범위를 가지며, 0은 "전혀 힘들지 않음"을 나타내고 100은 "최대 운동 강도"를 나타내는 Borg CR100® 척도를 사용하여 측정됩니다.
점수가 높을수록 지각된 노력이 더 크다는 것을 나타냅니다.
참가자들은 5km 시간 경쟁 중 각 킬로미터가 끝날 때마다 RPE 등급을 제공하도록 요청받을 것입니다.
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연구일 당시 각 킬로미터 끝에서 평가된 5km 트레드밀 시간 시험 동안
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페이싱
기간: 연구 당일 각 킬로미터 종료 시점에 평가된 5km 러닝머신 시간 시험 동안.
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페이싱은 5km 타임 트라이얼 동안의 속도 조절 패턴으로 평가됩니다. 달리기 속도(km/h)는 지속적으로 기록되어 킬로미터당 요약되어 페이싱 전략(포지티브, 네거티브 또는 이븐 페이싱)을 특성화합니다. 상대 속도는 또한 평균 트라이얼 속도의 백분율로 표현됩니다. 총 완주 시간과 함께 페이싱은 참가자가 자가 조절 달리기 조건에서 노력을 어떻게 분배하는지 나타내는 지표로 사용됩니다. 참가자들은 매 킬로미터마다 현재 자신이 달리고 있다고 생각하는 속도를 물어봐서 실제 달리기 속도와의 차이를 확인하고 학습 효과나 조건 효과가 있는지 관찰합니다. |
연구 당일 각 킬로미터 종료 시점에 평가된 5km 러닝머신 시간 시험 동안.
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
연구 기록 날짜
이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
2025년 12월 3일
기본 완료 (추정된)
2026년 9월 1일
연구 완료 (추정된)
2026년 9월 1일
연구 등록 날짜
최초 제출
2025년 8월 22일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2025년 12월 22일
처음 게시됨 (실제)
2026년 1월 7일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2026년 8월 18일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2026년 8월 17일
마지막으로 확인됨
2025년 8월 1일
추가 정보
이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .