A viselkedéselmélet fontossága a fizikai aktivitás érzékelő adatainak ellenőrzési rendszer modellezésében

William T. Riley

1 Nemzeti Rákkutató Intézet, Országos Egészségügyi Intézetek, Bethesda, MD 20892 USA. Telefon: 240-276-6973

Cesar A. Martin

2 Villamosmérnöki, Számítástechnikai és Energetikai Iskola, Arizona Állami Egyetem, Tempe, AZ

Daniel E. Rivera

3 Vezérlőrendszer-mérnöki laboratórium, Anyag-, Közlekedési és Energetikai Mérnöki Iskola, Arizona Állami Egyetem, Tempe, AZ

Absztrakt

Az egészségügyi magatartások közül a fizikai aktivitás a legszélesebb körű kutatás a passzív szenzorok felhasználásával. A vezérlőrendszereket és más rendszerdinamikai megközelítéseket már régóta alkalmazhatónak tartják az emberi viselkedés megértéséhez, de a technológia csak a közelmúltban nyújtotta az analitikai megközelítésekhez szükséges pontos és intenzív longitudinális adatokat. Bár az érzékelők intenzív adatokat szolgáltatnak a fizikai aktivitás mintázatairól és időbeli változásairól, ezeknek a változásoknak a hatása gyakran nem mérhető. Az egészségügyi magatartáselméletek magyarázó keretet nyújtanak a fizikai aktivitás változásának feltételezett közvetítői számára. Ezen elméleti konstrukciók intenzív longitudinális mérésének beépítése kritikus fontosságú a fizikai aktivitás ellenőrzési rendszerének illeszkedésének javításához és a viselkedéselmélet előmozdításához. Az elméleti alapú vezérlési modellek útmutatást nyújtanak a vezérlők természetéről is, amelyek alapul szolgálnak az éppen az időben történő adaptív beavatkozásokhoz, amelyek ezen irányítási rendszer modelleken alapulnak.

I. BEVEZETÉS

A dohányzás, a nem megfelelő étrend és a nem megfelelő fizikai aktivitás okozza a megbetegedéseket és a halálozást [1]. Ezen egészségkárosító magatartások közül a fizikai aktivitás tette a legnagyobb előrelépést a mérhető állapotban a viselhető érzékelőkön keresztül. A gyorsulásmérő algoritmusai egyre kifinomultabbá és pontosabbá válnak, amelyek részletes, pillanatról pillanatra történő nyomon követést biztosítanak az energiafelhasználás és a fizikai aktivitás fajtái számára [2, 3]. A viselhető fizikai aktivitás-érzékelők ezen előrelépése a fizikai aktivitást ígéretes területté tette a vezérlőrendszerek és más rendszerdinamikai megközelítések számára.

A magatartást sok éve úgy tekintik, hogy alkalmazható az irányítási rendszerek megközelítésén [4, 5], Carver és Scheier pedig azt állította, hogy a dinamikus szabályozó rendszerek kritikusak a viselkedés megértése szempontjából [6]. A közelmúltig azonban az egészségügyi magatartás adatai nem voltak elég pontosak vagy hosszirányban elég intenzívek ahhoz, hogy a számítási modellezési megközelítéseket felhasználják. A viselhető fizikai aktivitás-érzékelők ma már pontos és időbeli sűrűségű információkat szolgáltatnak az egyének egész napos tevékenységéről. Sajnos a fizikai aktivitást befolyásoló feltételezett mediátorok pontos és időbeli sűrű figyelemmel kísérése nem haladt olyan gyorsan, mint maga a viselkedés.

II. EGÉSZSÉGÜGYI VISELKEDÉS ELMÉLETEI

Közel egy évszázadon keresztül az egészségügyi magatartáselméletek útmutatóként szolgálnak e viselkedés lehetséges hatásainak azonosításához és az ezeket a hatásokat célzó beavatkozások kidolgozásához. Bár az egészségügyi magatartáselméletek átfogó áttekintése meghaladja a cikk kereteit, indokoltnak tűnik a főbb elméletek rövid összefoglalása, különösen azok számára, akik az egészségügyi magatartás területén kívülről érkeznek, akik számítási modellezést alkalmaznak az egészségügyi magatartási problémákra. Tudományos területtől függetlenül az elmélet szisztematikus fogalmak, definíciók és javaslatok összessége, amely meghatározza a fogalmak közötti kapcsolatot a jelenségek magyarázata vagy előrejelzése céljából [7]. Az elméletek megfigyelési adatokból és hipotézisekből származnak, de szolgálnak alapul annak meghatározásához is, hogy mit figyeljünk meg és feltételezzünk. Ezért a fizikai aktivitás ellenőrzési rendszereinek modellezéséhez ezek az elméletek útmutatást nyújtanak a rendszer fizikai aktivitást befolyásoló bemeneteiről.

Az ésszerű cselekvés elmélete és annak későbbi átdolgozása a Tervezett viselkedés elméleteként (TPB) beépített néhány HBM-fogalmat a hozzáadott társadalmi hatásokba, például a normatív felfogásba [10]. A TPB ezen elméleti mechanizmusok és a tényleges viselkedés közé egy köztes fogalmi lépést, a viselkedési szándékot (vagyis az adott viselkedés végrehajtására való készséget) is elhelyezett. A HBM-hez képest és a fizikai aktivitásra alkalmazva a TPB úgy véli, hogy az egyének nagyobb valószínűséggel vesznek részt fizikai aktivitásban, ha a) törődnek mások véleményével, és b) úgy gondolják, hogy mások rendszeres fizikai tevékenységet folytatnak. Habár a HBM és a TPB egyaránt hasznos volt a viselkedésmódosítási beavatkozások kidolgozásához, bírálták őket, mert nehezen mérhető szubjektív kognitív hatásokra támaszkodnak [11].

A szociális kognitív elmélet (SCT) megosztja a közösségeket a HBM-mel és a TPB-vel, de egy másik hagyományból fejlesztették ki, amely jobban illeszkedik a klasszikus (vagy válaszadó vagy pavlovi) és operáns kondicionálás viselkedési tanulási elveihez. A szociális tanulás elmélete kibővítette a klasszikus és az operáns kondicionálás tapasztalati tanulását, és kiterjedt a megfigyelési vagy helyettes tanulásra vagy modellezésre [12]. A ma ismert szociális kognitív elmélet későbbi megfogalmazása olyan belső kognitív konstrukciókat tartalmazott, mint az önhatékonyság és más észlelt jelenségek [13]. Az SCT a kölcsönös determinizmus fogalmán keresztül egyértelművé teszi a viselkedés és a környezet kétirányú kapcsolatát is [13]. A fizikai aktivitásra alkalmazva az SCT azt állítja, hogy a fizikai aktivitás változásai az önhatékonyság (azaz a fizikai aktivitás iránti képesség iránti bizalom), az eredmények várható várakozásai (azaz a fizikai aktivitás pozitív és negatív eredményeinek elvárása) következményei., önmenedzsment készségek (azaz a célok kitűzésének és az előrehaladás figyelemmel kísérésének képessége) és számos környezeti tényező, amelyek megkönnyítik vagy akadályozzák a fizikai tevékenység folytatását.

Noha az egészségmagatartásnak számos elmélete létezik, a HBM, a TPB és az SCT az egészségmagatartási intervenciós szakirodalomban a leggyakrabban használt elméletek között szerepel [14]. Noha ezeket az elméleteket széles körben használják az egészségügyi magatartási beavatkozások fejlesztésére, jelentős gyengeségeik is vannak. Ezeknek az elméleteknek az alkalmazása messze meghaladja az elméletek empirikus támogatását, és ezeknek a konstrukcióknak egyes részeire és azok összefüggéseire vonatkozó bizonyítékok hiánya jól dokumentált [14]. Ezenfelül ezek az intraperzonális viselkedéselméletek túlsúlyban vannak a viselkedési intervenciós szakirodalomban, míg a magasabb szintű tényezőket (pl. Interperszonális, közösségi, szervezeti, politikai) és a hozzájuk kapcsolódó elméleteket és modelleket nem használják ki az intervenció fejlesztésében [15].

III. A DINAMIKAI RENDSZEREK ALKALMAZÁSA AZ EGÉSZSÉGÜGYI VISELKEDÉS ELMÉLETÉHEZ

Ezeket az elméleteket vagy az egészségmagatartást dinamikus rendszereknek tekinthetjük, amelyekben a különböző inputok (azaz elméleti konstrukciók) befolyásolják a kimenetet (azaz a viselkedést). Mint korábban megjegyeztük, az a koncepció, miszerint a viselkedést dinamikus rendszernek lehetne felfogni, nem új keletű, de csak a közelmúltban alkalmaztak dinamikus rendszermodelleket a meglévő egészségmagatartási elméletekre. Elsőnek ezt Navarro-Barrientos, Rivera és Collins tette, akik kidolgozták az ellenőrzési rendszer folyadék analógiájának modelljét a tervezett viselkedés elméletéhez (TPB) [16]. Orr és munkatársai ezt követően elődjének, az indokolt cselekvés elméletének párhuzamos kényszerdinamikai modelljét javasolták [17]. Rivera és munkatársai az SCT dinamikus rendszermodelljét fejlesztik [18].

Az egészségügyi magatartáselméletek dinamikus rendszermodellezésének számos előnye van. Az egészségügyi magatartáselméletek jellemzően olyan konstrukciókat írnak le, amelyek befolyásolják a viselkedést és azok összefüggéseit, de nem határoznak meg számítási összefüggéseket ezek között a konstrukciók között. Ezért az egészségügyi magatartáselméletek rendszer-azonosítási erőfeszítései javítják a feltételezett kapcsolatok specifikumát és pontosságát, tesztelhetőbbé és megcáfolhatóbbá teszik ezeket az elméleteket. Az egészségügyi magatartáselméletek elsősorban az egyének közötti különbségek magyarázatára tett erőfeszítéseken alapulnak, nem pedig az egyéneken belül az idő múlásával [19]. A dinamikus rendszermodellezés megkönnyíti az egyéneken belüli változók időbeli összefüggéseinek tanulmányozását, és átfogóbb analitikai technikát nyújt az emberi viselkedés elméleteinek tesztelésére [16, 19, 20, 21]. Mivel a viselkedésváltozás folyamata egy személyen belüli dinamika, annak megértése, hogy a viselkedés hogyan változik az emberben az idők során a viselkedést befolyásoló dinamikus rendszerek alapján, jelentős potenciállal bír a beavatkozások, különösen az éppen időben történő adaptív beavatkozások javítására (JITAI ), amelyek a folyamatban lévő inputok alapján kiigazítják a beavatkozásokat.

IV. AZ ELMÉLETI SZERKEZETEK MÉRÉSE A FIZIKAI TEVÉKENYSÉG HATÁSAINAK MEGÉRTÉSE érdekében

Az 1. ábra az SCT folyadék analógiájának modellje, amelynek részleteit máshol írják le [18]], amely példát mutat be az SCT változókra, amelyeket figyelembe kell venni egy ilyen modell teszteléséhez a fizikai aktivitás időbeli változásainak megértéséhez egy idő alatt. egyén vagy egyének csoportja. Ebben a példában a viselkedés (η4) fizikai aktivitást jelent, és viselhető érzékelőkkel (gyorsulásmérők) mérik.