Носимые устройства отслеживают влияние загрязнения окружающей среды и жары на здоровье в режиме реального времени

Центр аспирантуры Городского университета Нью-Йорка                                                                  8 мая 2026 года

По мере того как изменение климата приводит к учащению периодов экстремальной жары и ухудшению качества воздуха, исследователи ищут более эффективные способы понять, как эти факторы влияют на здоровье в режиме реального времени. Новое пилотное исследование, проведенное учеными из Городского университета Нью-Йорка, демонстрирует возможность использования носимых устройств, данных о местоположении смартфона и опросов в режиме реального времени для оценки воздействия окружающей среды на человека и его непосредственных физических и эмоциональных реакций.

Недавно опубликованное исследование «Возможность интеграции носимых устройств и метода Ecological Momentary Assessment для оценки воздействия окружающей среды в режиме реального времени» вышло в журнале JMIR Formative Research. Соавторами исследования выступили Самира Рамджан и Мелисса Блюм (соавторы первого порядка), Рунг Ю Ценг, Кэтрин Дэйви и Дьюк Ширин, а старшим автором — Йоко Номура.

«Люди каждый день перемещаются по разным местам, и этот подход позволяет нам фиксировать эти изменения в режиме реального времени, — говорит Рамджан, аспирант программы психологии в Центре аспирантуры Городского университета Нью-Йорка. — Мы были поражены тем, как быстро данные выявили закономерности — изменения в вариабельности сердечного ритма, перепады настроения, — которые соответствовали тому, где находились участники и с чем сталкивались».

В рамках исследования участники в течение месяца носили смарт-часы Fitbit и несколько раз в день проходили короткие опросы для оценки настроения, известные как «экологическая мгновенная оценка». Исследователи объединили эти данные с информацией о местоположении, полученной с помощью смартфона, чтобы оценить воздействие жары и загрязняющих веществ, таких как диоксид азота, твердые частицы и диоксид серы, на основе того, где участники проводили время в течение дня.

Полученные данные свидетельствуют о том, что такой комплексный подход не только возможен, но и эффективен. В дни с более высоким уровнем воздействия тепла и диоксида азота у участников наблюдались изменения в вариабельности сердечного ритма — показателе способности организма восстанавливаться после стресса. Более высокий уровень воздействия диоксида серы был связан с усилением чувства нервозности и безнадежности. Интересно, что более высокая температура воздуха была связана с уменьшением чувства подавленности, что противоречит здравому смыслу и может быть связано с сезонными изменениями в активности на свежем воздухе и социальной вовлеченности в теплое время года. Это подчеркивает необходимость проведения более масштабных исследований для изучения этих взаимосвязей.

«Даже в рамках небольшого пилотного проекта мы увидели, что взаимосвязь между условиями окружающей среды и физиологическими и эмоциональными реакциями людей гораздо сложнее, чем можно было бы предположить, исходя из традиционных методов, — говорит Блюм, студент медицинского факультета Медицинской школы Икана при больнице Маунт-Синай. — Комбинируя носимые датчики, данные GPS и опросы в режиме реального времени, мы можем составить индивидуальные профили воздействия, которые будут меняться в течение дня. Это настоящий прорыв по сравнению с использованием стационарных мониторов или домашних адресов».

«Насколько нам известно, это первое исследование, в котором для измерения воздействия окружающей среды и его непосредственного влияния на здоровье используются носимые устройства, метод мгновенной оценки состояния окружающей среды и непрерывное GPS-отслеживание, — говорит старший автор исследования Номура, заслуженный профессор психологии в Центре аспирантуры Городского университета Нью-Йорка и в Куинс-колледже, а также в Медицинской школе Икана при больнице Маунт-Синай. — Это небольшой пилотный проект, но он демонстрирует интеграцию потребительских технологий и экологической эпидемиологии, что может открыть путь к персонализированным подходам в профилактической медицине».

В ходе пилотного исследования также были выявлены области, требующие улучшения, в том числе упрощение системы и повышение приверженности участников к участию в исследовании. Эти уроки уже учтены при проведении следующего этапа исследования. Опираясь на полученные результаты, команда Номуры применяет усовершенствованную систему в более масштабном исследовании, проводимом при поддержке Национального института здравоохранения (NIH), в рамках которого изучается влияние пренатального и текущего воздействия окружающей среды на развитие мозга и психическое здоровье подростков.

Эта работа появилась в критический момент. Воздействие экстремальной жары и загрязнения воздуха усиливается, что оказывает непропорционально сильное влияние на уязвимые группы населения, в том числе детей, беременных женщин, бездомных и людей с низким социально-экономическим статусом. Дети подвергаются особому риску, поскольку воздействие окружающей среды может иметь долгосрочные последствия для развития мозга и поведения.

Помимо исследовательских целей, этот подход может найти применение в клинической практике. Мониторинг воздействия окружающей среды в режиме реального времени однажды поможет врачам принимать более взвешенные решения о лечении пациентов, особенно тех, чьи состояния зависят от температуры или качества воздуха.

«Это пока что ранняя стадия работы, и мы с осторожностью относимся к тому, чтобы делать слишком далеко идущие выводы на основе небольшой выборки, — сказал Номура. — Но совершенствование методов оценки воздействия — важнейший шаг на пути к защите общественного здоровья, и эти результаты дают нам уверенность в том, что этот подход можно масштабировать».

Исследование проводилось при поддержке исследовательского гранта Профессионального конгресса сотрудников Городского университета Нью-Йорка.

Источник:
Центр аспирантуры Городского университета Нью-Йорка 

Ссылка на журнал:
DOI: 10.2196/86615 (http://dx.doi.org/10.2196/86615)