Forscher nutzen Smartwatch-Daten, um verborgene Gesundheitsfolgen von Luftverschmutzung zu erfassen

Zu den Autoren gehören Sameera Ramjan und Melissa Blum als Co-Erstautorinnen, zusammen mit Rung Yu Tseng, Katherine Davey, Duke Shereen und der leitenden Autorin Yoko Nomura. „Menschen bewegen sich täglich in vielen unterschiedlichen Umgebungen, und dieser Ansatz ermöglicht es uns, dies in Echtzeit zu erfassen", sagte Ramjan, Doktorandin am Psychologie-Programm des Graduate Center der CUNY. „Uns beeindruckte, wie schnell die Daten Muster zeigten – Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität, Stimmungsschwankungen –, die mit den Orten übereinstimmten, an denen sich die Teilnehmer befanden, und den Expositionen, denen sie ausgesetzt waren." Verschleißbare Geräte enthüllen Muster bei Gesundheit und Stimmung Die Studienteilnehmer trugen Fitbit-Smartwatches etwa einen Monat lang und füllten mehrmals täglich kurze Stimmungsbefragungen aus, die als ökologische Momentanbewertungen (Ecological Momentary Assessments, EMA) bezeichnet werden.

Die Forscher kombinierten diese Antworten mit GPS-Daten, um die Exposition gegenüber Hitze und Schadstoffen – darunter Stickstoffdioxid, Feinstaub und Schwefeldioxid – basierend auf den täglichen Bewegungen der Teilnehmer zu schätzen. Die Ergebnisse zeigten, dass das Verfahren sowohl praktikabel als auch aussagekräftig ist.

Eine höhere Exposition gegenüber Hitze und Stickstoffdioxid war mit Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität verbunden, die die Fähigkeit des Körpers widerspiegelt, sich erhöhte Exposition gegenüber Schwefeldioxid ging mit stärkeren Gefühlen ät und Hoffnungslosigkeit einher.

Was die Studie zeigt

Die Forscher stellten zudem fest, dass eine größere Hitzeexposition mit einem niedrigeren selbstberichteten Traurigkeitsniveau korrelierte – ein überraschendes Ergebnis, das möglicherweise mit vermehrter Outdoor-Aktivität und sozialer Interaktion bei wärmerem Wetter zusammenhängt.

Das Team betonte, dass größere Studien erforderlich sind, um diese Befunde besser zu verstehen. „Selbst in einem kleinen Pilotprojekt konnten wir erkennen, dass der Zusammenhang zwischen Umweltbedingungen und den physiologischen sowie emotionalen Reaktionen der Menschen komplexer ist, als es traditionelle Methoden erfassen können", sagte Blum, Medizinstudent an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai. „Durch die Kombination, GPS-Daten und Echtzeit-Umfragen können wir individualisierte Expositionsprofile erstellen, die den Menschen während des Tages begleiten." „Das ist ein echter Wandel im Vergleich zur Abhängigkeit ären Messgeräten oder festen Wohnadressen." Erste Studie, die GPS, Wearables und Umfragen kombiniert „Nach unserem Wissen ist dies die erste Studie, die tragbare Geräte, ökologische Momentanbefragungen und kontinuierliches GPS-Tracking kombiniert, um Umweltbelastungen und deren unmittelbare gesundheitliche Auswirkungen zu messen", sagte leitender Autor Nomura, Professor für Psychologie am CUNY Graduate Center und Queens College mit einer Ernennung an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai. „Es handelt sich um eine kleine Pilotstudie, doch sie zeigt eine Integration zwischen Konsumententechnologie und Umwelt-Epidemiologie auf, die den Weg für personalisierte Ansätze in der präventiven Medizin ebnen könnte." Die Forscher haben zudem Wege zur Verbesserung des Systems identifiziert, darunter eine einfachere Bedienung und eine höhere Teilnehmeradhärenz.

Diese Anpassungen wurden bereits in die nächste Phase des Projekts integriert.

Technik und Auswirkungen

Nomuras Team setzt das aktualisierte System nun im Rahmen einer greren, vom National Institutes of Health (NIH) gefrderten Studie ein, die untersucht, wie prnatale und aktuelle Umweltbelastungen die Gehirnentwicklung und die psychische Gesundheit kommt in einer Zeit, in der extreme Hitze und Luftverschmutzung weiter zunehmen, wobei besonders vulnerable Gruppen wie Kinder, schwangere Personen, obdachlose Menschen und Personen mit niedrigerem soziokonomischen Status betroffen sind.

Kinder knnten langfristig einem hheren Risiko ausgesetzt sein, da Umweltbelastungen die Gehirnentwicklung und das Verhalten beeinflussen knnen. Mgliche Anwendungen im ffentlichen Gesundheitswesen und in der klinischen Praxis Neben der Forschung knnte die Technologie zuknftig auch die klinische Versorgung untersttzen.

Eine Echtzeitberwachung der Umweltbelastung knnte rzten helfen, bessere Entscheidungen fr Patienten zu treffen, deren Erkrankungen durch Hitze oder schlechte Luftqualitt beeinflusst werden. Dies ist noch Forschungsarbeit im frhen Stadium, und wir sind vorsichtig, zu viel aus einer kleinen Stichprobe herauszulesen", sagte Nomura. "Aber die Verbesserung der Methoden zur Erfassung der Exposition ist ein entscheidender Schritt zum Schutz der öffentlichen Gesundheit, und diese Ergebnisse geben uns das Vertrauen, dass dieser Ansatz skalierbar ist." Quelle: "Machbarkeit der Integration äten und Ecological Momentary Assessment zur Schätzung der Exposition in Echtzeit: Proof-of-Concept-Studie", Melissa Blum, Rung-Yu Tseng, Katherine Davey, Ahmed Duke Shereen und Yoko Nomura, 8.

Mai 2026, JMIR Formative Research. DOI: 10.2196/86615 Die Studie wurde durch einen Forschungsgrant des Professional Staff Congress–City University of New York (PSC-CUNY) unterstützt.