坐着、站着或跑步机办公桌会影响工作效率的心理生物学指标吗？

1、研究背景

不同国家的行业监管机构建议，鼓励工人经常互换坐姿、站姿和活动姿势对健康和安全有好处。然而，在实践中，现代工作环境的特点是由于工作任务需要长时间坐着。迄今为止，促进活动办公桌的可行性试验主要评估了久坐减少和相关健康指数，如身体成分、代谢生物标志物和肌肉骨骼状况。研究久坐与工作效率之间关系的研究相对较少。本实验旨在研究仅坐、坐立和跑步机办公桌条件对工作效率的心理生物学指标的影响。具体来说，QY球友会在实验室的办公环境中，通过脑电 (EEG)连续记录工作日结束时的注意力任务，评估大脑的激活情况。研究还比较了下丘脑-垂体-肾上腺轴应激反应，通过在每个工作日开始和结束时采集的唾液皮质醇样本，基于这两个时间点之间典型的皮质醇日下降幅度表明工作紧张的基本原理。QY球友会的假设是，与只坐着的情况相比，使用促进活动的办公桌来打断长时间的坐着，同时站立或行走，将1)改善注意力任务期间的注意力资源分配，2)促进一天中皮质醇控制的自然下降。

2、研究方法

2.1、被试

从大学和政府办公室工作人员中招募被试，通过电子通讯广告和电子邮件邀请。测试时间为6个月。

被试签署知情同意书，在站立和行走工作时没有背部疼痛或关节问题，每周至少有一天能够在办公室之外完成自己的工作任务。

2.2、实验过程

被试分四次在实验室进行实验，每天2-3名，连续4周。在最初的晨访中，对椅子和桌子使用个性化需求进行了人体工程学评估，并使被试习惯于高度可调的坐立和跑步机桌子（被试可以一边走路，一边在一台安装再机动跑步机上的台式电脑上完成任务）。通过这些程序，每个办公桌都是根据个人参数量身定制的（包括跑步机办公桌的自主低强度步行速度；范围=1.6-4.9公里/小时），并控制在不同类型的办公桌，以熟悉在新环境中完成工作任务。

在2-4次访问期间，被试进入实验室，使用办公桌复制常规一天的工作模式，通过3个1.5小时的工作时段，穿插一个上午(15分钟)和午餐(30分钟)休息。在工作期间，被试使用个人笔记本电脑/手机或研究团队提供的IT设备来完成他们自己的桌面任务(例如撰写报告、电子邮件、数据录入或电话会议)。参与者在早上和午休时间坐着，QY球友会没有控制饮食，尽管参与者被要求在前一天晚上和整个访问日保持他们的常规饮食摄入。

每次访问的所有三个工作期间都由研究人员监督，并在以下条件之一下完成：1)只坐；2)坐中穿插站立；3)坐中穿插行走。每次访问都包含不同的情况，这些情况的顺序在个体之间是平衡的。在缺乏关于坐着休息和工作效率结果的明确证据的情况下，QY球友会基于慢性病和肌肉骨骼文献中出现的新观点，制定了第2和第3个条件下的坐、站、走协议，建议员工应该每30分钟换一次姿势。因此，在条件2和条件3中，研究人员根据需要控制参与者步行、站立或坐30分钟。例如，在条件2中，每一个半小时的工作开始和结束时，站立30分钟，中间穿插30分钟的坐着。这导致在总共4.5小时的工作时间中，有3小时是步行或站立的。

2.3、数据采集和处理

在最初的访问中，被试完成了标准化的人口统计(年龄、性别和教育)和生活方式调查(吸烟、饮酒、体育活动和坐着)。训练有素的研究人员还使用标准化的方法测量了身高、体重、血压和静息心率等基本身体参数。

测量脑电和皮质醇，试图捕捉涉及这一途径的关键内部因素的数据，以及这些心理-生物因素在办公桌条件被操纵时可能 产生的不同反应。

在随访2-4次期间，在完成第三个工作阶段后记录连续的脑电，采样率设置为2000Hz (ANT Neuro, Enschede, Netherlands)采集61个通道的脑电信号，并根据10-10系统放置电极。被试随后执行了一项30分钟的注意力任务，其中包括在三组彩色移动物体中的移动光标，目标是最大限度地接触一种颜色的物体(接近的物体)，同时尽量减少接触第二种颜色的物体(避免接触的物体)。第三种颜色的物体总是存在，但在行为上不相关(中性物体)。这些运动物体每组都以独特的频率闪烁(8Hz, 10Hz和12Hz)，产生稳态视觉诱发电位（SSVEP；μV）；指示每个任务关联对象(接近、回避和中性对象)的相对注意资源配置。

在同一时间(上午9点)和下午，在完成最后一个工作时间(下午3点)之后，使用棉花皮质醇收集管采集唾液皮质醇样本。在采集样本前30分钟，要求被试不要吃或喝(包括含咖啡因的饮料，但不包括水)，并将棉签放在口腔中长达90秒。样品在Roche e411自动分析仪上运行，使用的试剂盒(#6687733190)和校准器(#)是从制造商(Roche, NSW, Australia)购买的。

分析：

对人口统计、身体参数和生活方式行为进行描述性统计。为了检验所陈述的假设，受试者分析(重复测量方差分析)用于比较注意任务期间的脑电图(SSVEP振幅)和压力反应(上午vs下午皮质醇水平)相对于每种工作条件(例如，久坐vs久坐穿插站立或行走)的差异。所有的统计分析都在SPSS 22 (IBM Corporation)中进行，p值基于双侧检验，并认为p<0.05时具有统计学上的显著意义。

3、实验结果

表1显示了样本的人口、行为和身体特征。参与者(n = 20;11名女性)，年龄范围在23岁到63岁之间。大多数人达到了身体活动建议(n=16≥500 MET .min/week)，同时他们自己报告平均每天坐着工作超过6小时。平均BMI处于正常/超重阈值(i.e.25 kg/m2)，其他物理指标表明总体健康状况。

表1 被试人口学数据和生理指标

图1. 参与者坐-立和坐-走条件下的SSVEP相对于只坐条件的差异(n=13)

共有13名被试的脑电数据有效。对这些被试而言，在固定任务中注意资源的分配在使用站立式办公桌时最为有效。然而，SSVEP的平均振幅在该条件下(0.99 [0.46]μV)与坐行(0.83 [0.37]μV)和仅坐行(0.88 [0.31]μV)之间没有显著差异。

图1显示了与只坐的情况相比，被试在促进活动的办公桌上的SSVEP振幅在个体内和个体间的变化。这些数据表明，跑步机和坐立两用桌分别有利于5名和8名被试的注意力资源分配。

图2. 平均(SD)上午和下午皮质醇水平的坐、站和走(n=16；*p<0.05)

图2显示了在每一种桌子形式下完成工作的被试在上午和下午的皮质醇水平(n=16)。早上仅坐(4.1 [2.3]nmol/l)、坐立(3.9 [2.3]nmol/l)和坐行(4.0 [2.6]nmol/l)条件下的平均值相似。相对于这些值，当工作人员使用跑步机(1.5 nmol/l；p =0.007)或坐立(1.6 nmol/l；p =0.001)，仅坐状态(1.0 nmol/l；p = 0.146)。

4、结论

站立办公或有活动性的办公对注意力资源分配和压力调节的潜在好处。

5、文献名称及DOI号

Gilson, N. D. ,  Hall, C. ,  Renton, A. ,  Ng, N. , &  Von Hippel, W. . (2017). Do sitting, standing or treadmill desks impact psychobiological indicators of work productivity?. J Phys Act Health, 1-16.

DOI：10.1123/jpah.2016-0712