NEUROFEEDBACK – metoda wspomagająca w leczeniu i rehabilitacji wybranych schorzeń układu nerwowego.

Neurofeedback jest rodzajem terapii biofeedback, w której wykorzystujemy analizę sygnałów EEG. Polega na dostarczaniu pacjentowi informacji zwrotnej o tym jak działa mózg, celem poprawy jego działania. Metoda ta zakłada, że aktywność elektryczna mózgu odzwierciedla stany psychiczne pacjenta i można ją trenować. Neurofeedback stosowany jest na świecie już od ponad 50 lat. W Polsce pierwsze pracownie powstały pod koniec lat 90tych XX wieku. Celem tej pracy jest przybliżenie istoty terapii oraz przegląd aktualnych doniesień. Autorzy przedstawiają mechanizm działania, zasady przeprowadzenia szczegółowej diagnostyki wstępnej poprzedzającej treningi, przebieg zajęć, uwarunkowania prawne, zastosowanie tej metody w leczeniu i rehabilitacji wybranych chorób takich jak ADHD, padaczka, autyzm i Zespół Aspergera, migrena i bóle napięciowe głowy oraz zespół pourazowy.

Wprowadzenie

Biofeedback (BFB), inaczej biologiczne sprzężenie zwrotne, polega na dostarczaniu badanej osobie informacji zwrotnych (ang. feedback) o procesach fizjologicznych zachodzących w jej organizmie. Celem jest optymalizacja funkcjonowania, zwiększenie efektywności oraz eliminacja lub redukcja zaburzeń. Nauczenie się świadomej kontroli procesów fizjologicznych jest możliwe dzięki aktywnemu zaangażowaniu pacjenta i motywacji do powtarzania ćwiczeń. Trening BFB wykorzystuje pomiary takich parametrów jak częstotliwość pracy serca (HR), oddechowa arytmia zatokowa (RSA), parametry oddechu, ciśnienie tętnicze krwi, przewodnictwo skórne zwane inaczej reakcją elektrodermalną (EDR), obwodowa temperatura ciała, jak również napięcie mięsni (EMG).

Neurofeedback (NFB, EEG biofeedback) jest rodzajem biofeedbacku, w którym wykorzystujemy analizę sygnałów EEG. EEG jest nieinwazyjną metodą umożliwiającą monitorowanie czynności bioelektrycznej mózgu. Pierwotnie została opracowana w celu badania procesów psychicznych. Wkrótce, zauważono, że ma istotne zastosowanie kliniczne, szczególnie w diagnostyce padaczki. Wizualne wzorce EEG zostały skorelowane z funkcjami, zaburzeniami i chorobami ośrodkowego układu nerwowego, a następnie stały się jednym z najważniejszych narzędzi diagnostycznych w neurofizjologii. W EEG biofeedback monitorując czynność bioelektryczną neuronów dostarczamy pacjentowi informacje zwrotne o tym jak działa mózg, celem poprawy jego działania. Neuroterapia z wykorzystaniem metody neurofeedback zakłada, że aktywność elektryczna mózgu odzwierciedla stany psychiczne pacjenta i można ją trenować. Wraz ze zmianą stanu psychicznego zmieniają się amplitudy fal mózgowych o różnych częstotliwościach. Zostaje to uwidocznione w czasie rzeczywistym na ekranie komputera. Pacjent śledząc te zmiany stara się tak wpłynąć na swoje fale mózgowe, aby osiągnąć z góry ustalony cel. Dzięki temu kształtuje zdolność samoregulacji.

Historia

Podstawy EEG stworzył niemiecki psychiatra Hans Berger. W 1929 roku ukazała się praca, w której wyodrębnił i opisał główne fale mózgowe oraz nadał im nazwy liter greckiego alfabetu. W 1934 roku brytyjscy naukowcy E. Adrian i B.Matthews potwierdzili jego odkrycia obowiązujące do dziś.

Początki NFB sięgają lat 50-60tych XX wieku. W tym okresie powstały prace J.Basmajian i N.Miller dotyczące wpływu warunkowania instrumentalnego na autonomiczny układ nerwowy. W 1958 roku Dr Joe Kamiya w badaniach eksperymentalnych dowiódł, że pacjenci są w stanie rozpoznać, kiedy ich mózg produkuje fale alfa. M.B. Sterman z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles prowadził w tym czasie słynne badania na kotach, które dowiodły wpływ warunkowania instrumentalnego na zmianę fal mózgowych. Ponadto wykazały zależność między falami SMR a redukcją częstości napadów padaczkowych. W latach 60tych M.Shouse i J.Lubar rozpoczęli prace nad wykorzystaniem NFB w leczeniu dzieci z ADHD. Ich pierwsza publikacja na ten temat została wydana w 1976 roku.

Pierwsze wzmianki o stosowaniu NFB w Polsce pochodzą z końca lat 90tych ubiegłego wieku i dotyczą ośrodków m.in. EEG Instytut w Warszawie oraz Kliniki Neurologii i Rehabilitacji Dziecięcej Uniwersyteckiego Dziecięcego Szpitala Klinicznego w Białymstoku.

Teorie uczenia się w EEG-biofeedback

W neuroterapii wykorzystuje się dwa podstawowe modele uczenia:

1. warunkowanie klasyczne (pawłowowskie), polegające na skojarzeniu bodźca z reakcją autonomiczną.
2. warunkowanie instrumentalne (sprawcze), związane z reakcjami pozostającymi pod świadomą kontrolą

Po raz pierwszy warunkowanie klasyczne zostało opisane przez rosyjskiego fizjologa Iwana Pawłowa. Badał on odruchy warunkowe u psów. Zauważył, że zwierzęta śliniły się na widok jedzenia. Następnie skojarzył podawanie pokarmu z dźwiękiem dzwonka, co spowodowało nasilenie wydzielania śliny po usłyszeniu dźwięku. Bodziec bezwarunkowy (jedzenie) został zastąpiony bodźcem warunkowym (dźwiękiem), który wywołał identyczną reakcję – ślinienie się psów.

Warunkowanie instrumentalne opiera się na prawie efektu Edwarda Thorndike’a z 1911 roku. Według tego prawa nagradzanie odpowiedniego zachowania zwiększa prawdopodobieństwo jego ponownego wystąpienia w przyszłości.

W metodzie EEG-biofeedback nagrodą za uzyskanie stanu psychicznego odpowiadającego określonym wzorcom fal mózgowych jest informacja zwrotna w postaci wykresów, animacji, gier lub plansz audio-wizualnych, wyświetlanych na ekranie komputera. Pacjent obserwując otrzymane informacje stara się tak na nie wpłynąć by spełnić zadane warunki i otrzymać nagrodę. Po wielokrotnym powtórzeniu danego ćwiczenia łatwiej osiąga ustalony cel.

Diagnostyka wstępna i przebieg zajęć

Przed rozpoczęciem terapii NFB należy zebrać dokładny wywiad, przeprowadzić badanie przedmiotowe, jak również w razie uzasadnienia pediatryczne, neurologiczne, psychiatryczne, logopedyczne, rehabilitacyjne, ocenę psychologiczną. Ponadto zalecana jest diagnostyka neurofizjologiczna – zapis EEG z późniejszą analizą jakościową i ilościową. Wyniki tych badań pozwolą ocenić, czy pacjent kwalifikuje się do treningu, ustalić realny cel terapii i odpowiednio dostosować ją do potrzeb danego pacjenta.

Diagnostyka EEG i QEEG

EEG może być analizowane jakościowo w dziedzinie czasu, albo ilościowo w dziedzinie częstotliwości). W analizie jakościowej, używanej powszechnie w neurologii i badaniach snu, cechy zapisu EEG są opisywane w sposób ogólny. Ocena zapisu jest subiektywna i może się różnić w zależności od doświadczenia i specjalizacji elektroencefalografisty. W analizie ilościowej QEEG, wspólnej dla badań psychologicznych i leczenia neurologicznego, cechy i parametry sygnału są przeliczane na wartości liczbowe, poddawane analizom matematycznym oraz statystycznym. W neuroterapii analiza jakościowa jest pomocna, lecz nie zastępuje analizy ilościowej. Obie te analizy uzupełniają się dając pełny obraz stanu klinicznego pacjenta.

W diagnostyce wstępnej QEEG najczęściej spotyka się rejestrację z 1 – 4 odprowadzeń, jednak w przypadkach złożonych zaburzeń, zaleca się wykonywanie diagnostyki pełno czepkowej, rejestrowanej z co najmniej 19 odprowadzeń.

Sygnał EEG rejestrujemy w stanie spoczynku przy oczach otwartych i zamkniętych oraz dla różnych stanów pobudzenia mózgu w trakcie zadań aktywujących takich jak czytanie, liczenie, słuchanie, itp. Następnie przed dokonaniem analizy ilościowej QEEG należy przejrzeć zapis celem usunięcia artefaktów. Ich źródłem mogą być m.in. poruszenie elektrody lub przewodu, mruganie, ruchy gałek ocznych, ruch języka, skurcze mięśni, czynność układu sercowo-naczyniowego oraz zakłócenia pochodzące od urządzeń elektrycznych. Należy też pamiętać o czynnikach mających wpływ na czynność bioelektryczną mózgu, takich jak leki, nikotyna, kofeina, alkohol i narkotyki.

Wyniki analizy ilościowej zapisu EEG powinny być porównywane z wynikami grupy kontrolnej lub normatywną bazą danych. Stanowią one obiektywne źródło informacji o tym, jak prawidłowo powinien funkcjonować mózg w danym wieku oraz różnych stanach pobudzenia. Dzięki temu terapeuta określa, czy parametry czynności bioelektrycznej mózgu pacjenta różnią się od normy, jak wielkie są to różnice i czego dotyczą.

Fale rejestrowane są za pomocą czujników umieszczonych na skórze głowy, zaś wyniki i feedback (sprzężenie zwrotne) przekazywane są w przystępnej formie obrazu, animacji lub dźwięków. Kiedy aktywność mózgu zmienia się w kierunku pożądanym przez protokół NFB, osoba trenowana otrzymuje pozytywną nagrodę zwrotna. Nagrodami i wzmocnieniem mogą być tak proste elementy takie jak animacja czy zmiana tonu dźwięku, lub tak skomplikowane jak złożony rodzaj ruchu postaci w grze wideo.

Fale mózgowe

W ocenie parametrów fizjologicznych zapisu EEG, jak i ich anomalii wykorzystywane są wzorce fal zdefiniowane dla poszczególnych stanów pobudzenia i wieku osoby badanej. Do podstawowych fal występujących w zapisie EEG zaliczamy fale delta, theta, alfa, SMR, beta1, beta2 i gamma. Obecnie uważa sie, że poszczególne pasma częstotliwości odpowiadają określonym stanom psychicznym.