Определение влияния эмоциональных интеллектуальных пространств (EIS)

Конкретные цели

Процент детей младшего возраста, живущих в сельских районах Маунтин-Уэст (MW), выше, чем в среднем по стране, что подвергает их большему риску ухудшения здоровья и образования. Предлагаемый проект направлен на улучшение саморегуляции этих маленьких детей — критически важного когнитивного навыка, который лежит в основе будущего психического здоровья и академических результатов. Саморегуляция изучалась как многообещающее лечение различных психических расстройств, таких как депрессия и тревога. Лонгитюдное исследование указывает на сильную связь между навыками саморегуляции детей дошкольного возраста и их сдерживающим контролем два десятилетия спустя (на сдерживающий контроль указывали злоупотребление психоактивными веществами, преступления и психические расстройства). Отсутствие тормозящего контроля является заметной проблемой среди взрослых в регионе MW, как показало общенациональное лонгитюдное исследование, при этом средние баллы нескольких штатов MW занимают почти последнее место в США 7 (например, Айдахо № 37, Вайоминг №). 46, Невада № 50). Исследования также связывают ранний навык саморегуляции с долгосрочными академическими достижениями, как показано в нескольких исследованиях ранней грамотности и математики, что еще больше подчеркивает острую необходимость вмешательств, направленных на саморегуляцию в чувствительный к развитию возрастной период (возраст 3-6 лет). . Чтобы уменьшить неравенство в здоровье и образовании сельских детей, мы предлагаем проверить эффективность инновационного механизма вмешательства Эмоциональное интеллектуальное пространство (EIS) в отношении детской саморегуляции, физиологических и когнитивных результатов.

EIS состоит из двух 3 х 5 кв. футов деревянные стеновые панели со светодиодной подсветкой, создающие полуприватное пространство под углом 90 градусов. Адаптируемое цветное освещение управляется алгоритмом машинного обучения, разработанным на основе ранее опубликованного исследования соисследователя11. EIS использует возможности искусственного интеллекта для обнаружения детских эмоций на основе физиологических данных, собранных цифровым браслетом в режиме реального времени, и преобразования этих данных в изменения окружающей среды (например, адаптируемое цветное освещение), которые адекватно реагируют на детские эмоции12,13. Цветное освещение на EIS является подходящим для развития детей механизмом вмешательства для маленьких детей (возраст 3-6 лет) из-за их неинвазивного, адаптивного, отзывчивого и недорогого дизайна.

Целью этого предложения является определение влияния EIS на поведенческие, физиологические и когнитивные результаты детей с использованием квазиэкспериментального дизайна. Сорок детей из сельских районов Подмосковья, ID, будут набраны в рамках существующих совместных отношений, таких как программы расширения исследований U of I и программы сельской социологии и экономики. EIS потенциально может смягчить многие проблемы, с которыми сталкиваются сельские семьи с маленькими детьми (например, ограниченный доступ к недорогим и качественным ресурсам здравоохранения и образования). В конкретные цели, перечисленные ниже, возраст, пол и социально-экономический статус (СЭС) детей будут включены как ковариаты.

Конкретная цель 1: определить, влияет ли EIS на саморегуляцию детей. Мы предполагаем, что дети будут демонстрировать лучшую саморегуляцию в условиях EIS, чем в исходных условиях.

Конкретная цель 2: определить, влияет ли EIS на физиологические реакции детей. Мы предполагаем, что дети в состоянии EIS будут демонстрировать сниженные реакции на стресс (например, улучшенную кожно-гальваническую реакцию, температуру тела и пульс объема крови) по сравнению с их исходными показателями.

Конкретная цель 3: определить, влияет ли EIS на когнитивные способности детей. Мы предполагаем, что дети, прошедшие цветовую обработку EIS, будут иметь более высокие показатели когнитивных способностей, чем их показатели в исходном состоянии.

Стратегия исследования

Подход к участникам. Основываясь на априорном анализе мощности (описанном в следующем разделе), мы наберем 40 типично развивающихся детей (3-6 лет) из местных программ для детей младшего возраста в подмосковной сельской местности, штат Айдахо, где находится Университет Айдахо (Университет штата Айдахо). Я) находится. Предварительное тестирование будет проведено с детьми в Лаборатории детского развития, связанной с отделом домашнего ухода PI. Все участники пройдут оценку цветового дефицита (например, тест на цветовое зрение Исихара), чтобы определить их соответствие требованиям.

Параметр. Исследование будет проходить в исследовательском центре Ramsay Research Suite в здании Niccols Building в главном кампусе U of I. EIS будет надежно установлена ​​в углу исследовательской лаборатории шириной 20 футов 6 дюймов и длиной 45 футов с высотой потолка 9 футов 9 дюймов. В комнате три окна на восточную сторону, а оконные жалюзи всегда закрыты для поддержания оптимальной температуры. В рабочей зоне лаборатории есть четыре круглых стола и четыре стула. В лаборатории белые стены, виниловый пол и тусклое флуоресцентное освещение.

EIS, наш механизм вмешательства, состоит из двух двухслойных деревянных панелей. Каждая панель имеет ширину 3 фута и высоту 5 футов и сделана из двойных слоев дерева, что позволяет цветным светодиодам равномерно рассеиваться через панели. EIS будет размещена слева и спереди от участников, создавая полуприватное пространство под углом 90 градусов.

Метод исследования. Будет использоваться метод реверсивного внутригруппового проектирования (т. е. ABAB). На первом этапе А будут установлены исходные данные и контроль для зависимых переменных — уровня поведения ребенка при естественном освещении до введения вмешательства. Если зависимые переменные (т. е. саморегуляция, физиологические реакции и когнитивные функции) изменились с введением вмешательства, а затем вернулись к исходным значениям после отмены вмешательства, мы можем заключить, что имеются убедительные доказательства лечения. эффект. Дизайн ABAB значительно повышает внутреннюю достоверность этого проекта.

Процедуры. Участвующие родители свяжутся с исследовательской группой, чтобы назначить первую встречу (день 1), на которой они выполнят пять заданий: 1) Исследователи объяснят процедуру исследования. 2) Родители участвующих детей подпишут формы информированного согласия и пройдут демографический опрос. 3) Каждый ребенок будет проходить тест на цветовую недостаточность, чтобы определить его право на участие в исследовании. Приемлемые участники, как правило, развивающиеся дети без цветовых дефектов. 4) Приемлемые участники должны выбрать цвета для представления трех основных эмоций (грусть, радость и злость/страх) среди случайно расположенных шести цветных карточек (красный 5R 7/8, желтый 5Y 9/8, зеленый 5G 7/8, синий 5B 6). /8, пурпурный 5P 7/8 и белый N 9,5), представляющие основные семейства цветов в цветовой системе Манселла, которая использовалась в предыдущем исследовании соисследователя36. Предпочтительные цвета каждого ребенка будут использоваться в его условиях лечения. 5) Родители назначат другую встречу для эксперимента.

В день эксперимента (день 2) обученный научный сотрудник сначала получит устное согласие участвующего ребенка. Затем ассистент-исследователь ведет ребенка в исследовательскую лабораторию, описывает протокол и просит ребенка надеть цифровой браслет и выполнять задания с браслетом. В начале каждого условия эксперимента ребенка попросят описать свой текущий эмоциональный статус, используя Q-сортировку (диаграмма с лицами, представляющими разные эмоции), чтобы триангулировать данные интерпретации эмоций EIS. Чтобы установить базовый уровень, дети выполняют задания (голова-пальцы-колени-плечи [HTKS] форма A и когнитивная оценка Вудкока-Джонсона-4 [WJ-4], форма A), что займет 5-7 минут. Задача HTKS будет записана на видео и использована для саморегулирующегося кодирования. Затем ребенок пойдет в другую комнату, чтобы отдохнуть в течение 5 минут, в то время как ассистент-исследователь будет определять условия лечения (т. е. программировать предпочтительные для ребенка цвета на компьютере). Для следующего условия лечения дети вернутся в лабораторию после короткого периода отдыха и выполнят параллельную версию двух задач, выполненных в соответствии с исходным состоянием (т. наличие ЭИС. Каждый ребенок будет повторять ту же процедуру с другим набором исходных данных и условий вмешательства. Весь сеанс сбора данных будет длиться от 30 до 40 минут. Легкие закуски будут доступны на месте для детей в периоды отдыха. Участники получат подарочную карту на 40 долларов и книги/игрушки в качестве поощрения.

Меры. Влияние EIS на саморегуляцию и когнитивные способности детей будет оцениваться с использованием нескольких показателей. Три результата этого исследования включают саморегуляцию детей, физиологические реакции и когнитивные способности. Каждый результат будет оцениваться в исходных условиях и условиях лечения. Эти измерения обсуждаются для каждой конкретной цели следующим образом.

Цель 1. Определить, влияет ли ЭИС на саморегуляцию детей с учетом пола, возраста и социально-экономического статуса (СЭС). Результат Цели 1 (саморегуляция) будет измеряться заданием HTKS, которое оценивает саморегуляцию ребенка. Эта задача требует когнитивных навыков, таких как тормозящий контроль, внимание и рабочая память. Детей попросят сыграть в игру, в которой они должны делать противоположное тому, что говорит экспериментатор. Это хорошо проверенная и надежная мера саморегуляции.

Цель 2. Определить, влияет ли ЭИС на физиологические реакции детей с учетом возраста, пола и СЭС. Результат Цели 2 (физиологическая реакция) будет измеряться браслетами E4. Физиологические данные (например, кожно-гальваническая реакция, температура тела, пульс объема крови) собираются в режиме реального времени с помощью носимого медицинского устройства (например, браслетов E4).

Цель 3. Определить, влияет ли ЭИС на когнитивные способности детей с учетом возраста, пола и СЭС. Результат Цели 3 (когнитивные способности) будет измеряться с помощью WJ-4 — подмножества числа в обратном порядке. WJ-4 — это краткая, соответствующая возрасту и хорошо подтвержденная оценка когнитивных способностей, которая оценивает способность маленьких детей извлекать и сохранять информацию, необходимую для текущих когнитивных процессов.

Ковариаты (то есть возраст детей, пол и СЭС) будут измеряться с помощью демографического вопросника. SES будет рассчитываться на основе годового дохода домохозяйства и наивысшего уровня образования родителей. Составной балл SES будет рассчитываться как невзвешенная сумма баллов z в диапазоне от -3,02 до 18.

Статистический анализ. Мы сравним физиологические, саморегуляционные и когнитивные средние показатели в исходных условиях и в условиях вмешательства, используя ANCOVA с повторными измерениями. Мы проверим нулевую гипотезу об отсутствии различий в зависимых переменных между моментами времени 1-2 (А-В), 2-3 (В-А) и 3-4 (А-В) после учета ковариат (т. и СЭС).