摘要:压力是人类在面对挑战时最基本的生理和心理反应,它既能激发我们的潜能,也能在长期积累后成为“无形杀手”,导致精神障碍、免疫力下降和心血管疾病等严重健康问题 。然而,目前评估压力的方法多依赖主观问卷或心率等间接生理指标 。这些方法要么缺乏实时性,要么缺乏特异性,无
引言:被忽视的“无形杀手”——压力
压力是人类在面对挑战时最基本的生理和心理反应,它既能激发我们的潜能,也能在长期积累后成为“无形杀手”,导致精神障碍、免疫力下降和心血管疾病等严重健康问题 。然而,目前评估压力的方法多依赖主观问卷或心率等间接生理指标 。这些方法要么缺乏实时性,要么缺乏特异性,无法区分积极的压力(eustress)和消极的压力(distress),更无法捕捉压力水平的动态变化 。
现有的可穿戴设备也大多只关注单一的压力激素——皮质醇,且只提供单点测量,难以区分急性与慢性压力 。这使得我们对压力背后复杂的生理机制知之甚少。
为填补这一空白,一项发表在《科学进展》(Science Advances)上的最新研究,为我们带来了革命性的突破。加州理工学院和韩国成均馆大学的科学家们合作开发了一款名为Stressomic 的可穿戴微流控生物传感器 。该传感器能
无创、动态、多重地实时监测汗液中的三种关键压力激素:皮质醇(Cort)、肾上腺素(EPI)和去甲肾上腺素(NE)。
这三种激素分别对应人体的两大压力响应系统:
皮质醇主要反映下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的活动,代表慢性或长期压力 ;而肾上腺素和去甲肾上腺素则由交感神经系统(SNS)在急性压力下快速释放,是“战斗或逃跑”反应的核心 。Stressomic的诞生,首次为我们提供了全面理解这三大激素动态变化的工具,从而对压力进行更精准、更全面的剖析。
Stressomic的卓越性能,源于其精妙的工程设计:
研究团队通过真人实验,测试了Stressomic在不同压力场景下的表现:
身体压力(HIIT):在高强度间歇训练(HIIT)中,Stressomic成功捕捉到皮质醇和去甲肾上腺素水平的升高 。皮质醇水平缓慢上升后逐渐回落,反映了HPA轴的持续性响应;而去甲肾上腺素的动态变化则体现了交感神经系统的急性激活 。心理压力(IAPS):在观看负面心理图片时,去甲肾上腺素水平显著升高,而皮质醇和肾上腺素的变化则不明显 。这一发现与此前的研究相符,证明了Stressomic能够有效区分生理性压力和心理性压力 。缓解压力:在服用减压补充剂后,Stressomic捕捉到三种压力激素水平逐渐降低的趋势 。激素与情绪的关联:研究还利用机器学习,将激素数据与参与者的主观情绪报告(如焦虑、积极/消极情绪)进行关联。结果显示,模型能够以86%的准确率预测一个人的焦虑状态,其中去甲肾上腺素在预测焦虑方面发挥了关键作用 。Stressomic的问世,代表着可穿戴设备在实时压力监测领域的一大飞跃 。它首次实现了对三大核心压力激素的连续、多重监测,为我们提供了前所未有的窗口,去观察HPA轴与SNS之间的动态互动 。
这项技术不仅有助于科学家们更深入地理解压力生物学,区分适应性与非适应性压力反应 ,更展示了其在实际应用中的巨大潜力:
个性化健康管理:为慢性压力患者提供实时洞察,实现更个性化、更主动的压力管理 。专业领域应用:在运动员训练或康复环境中,提供关于身体负荷和恢复的及时反馈 。心理学研究:为情绪调节和应对机制的研究提供客观数据支持 。随着技术的进一步成熟,Stressomic有望成为一个变革性的工具,帮助我们更好地理解、量化和管理压力,从而显著改善公众的心理和身体健康。
文章来源: Science AdvancesDOI: 10.1126/sciadv.adx6491标题: Stressomic: A wearable microfluidic biosensor for dynamic profiling of multiple stress hormones in sweat作者: Jiaobing Tu, Jeonghee Yeom, Joshua Chaj Ulloa, Samuel A. Solomon, Jihong Min, Wenzheng Heng, Gwangmook Kim, Jadelynn Dao, Rohan Vemu, Marion Pang, Canran Wang, Dong-Hwan Kim & Wei Gao发表日期: Published 6 August 2025来源:自在桐风