Ученые разработали носимый сенсор под названием Stressomic, который измеряет содержание в образцах пота гормонов и нейромедиаторов, связанных со стрессом: кортизола, адреналина и норадреналина. В клинических исследованиях устройство позволяло отслеживать изменения их уровня во время интенсивных тренировок, просмотра стрессовых изображений и приема добавок, снижающих стресс. Новый сенсор открывает возможности для точного и удобного контроля стресса и его влияния на здоровье. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Отслеживание реакции на стресс помогает людям лучше его понять и научиться с ним справляться. Однако достоверно измерить уровень стресса довольно сложно. Показатели гормонов и нейромедиаторов, связанных со стрессом, меняются в течение дня, а современные методы обычно основаны на самооценках, измерении частоты сердечных сокращений или использовании носимых устройств, которые зачастую контролируют только кортизол и делают это не постоянно. Поэтому сложно получить полное и точное представление о реакции человека на стресс и о его влиянии на его здоровье в долгосрочной перспективе.
Исследователи разработали носимый датчик под названием Stressomic, который может непрерывно измерять сразу три показателя: уровень кортизола, адреналина и норадреналина. Устройство внешне похоже на тонкий и гибкий пластырь, который крепится на кожу и не доставляет дискомфорта. В его основе лежит система с каналами для сбора пота и анализаторами, в которых есть графеновые электроды с лазерной гравировкой, украшенные золотыми нанодендритами. Такая конструкция обеспечивает чувствительность до пикомолярных концентраций гормонов, то есть, позволяет обнаруживать их даже в крайне малых количествах.
Для проверки работы датчика ученые сначала протестировали устройство в лаборатории, используя электрохимические методы измерения количества этих трех нейромедиаторов и гормонов, которые человек выделяет с потом. Затем провели клиническое исследование, которое состояло из трех частей. В первой части участники выполняли высокоинтенсивную интервальную тренировку (HIIT), чтобы проверить, как меняется уровень кортизола, адреналина и норадреналина при физической нагрузке. Во второй части теста они смотрели изображения из Международной системы аффективных изображений (IAPS), чтобы оценить эмоциональный стресс. В третьей части люди принимали добавку с веществами, которые должны были снижать стресс: таурином, гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК), теанином и магнием.
«В ответ на эмоциональный стресс уровень норадреналина значительно повысился, в то время как уровень кортизола изменился незначительно. Эти результаты подтверждают предыдущие исследования и усиливают способность системы различать физиологические и психологические реакции на стресс. Кроме того, система отслеживала снижение уровня гормонов после приема добавок, демонстрируя свою способность контролировать изменения в базовой регуляции и терапевтических вмешательствах», — отмечают авторы исследования.
Новый датчик позволяет также исследовать динамику этих показателей, выявлять временные закономерности и лучше понимать, как работают стрессовые реакции организма. Авторы исследования считают, что с дальнейшим развитием технологии можно увеличить число камер для отбора проб, чтобы продлить время наблюдения.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
