Neurofeedback: jego rosnąca popularność i zastosowania

Transkrypt

1 Neurofeedback: jego rosnąca popularność i zastosowania Michał Czerwiński Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego Zakład Fizyki Biomedycznej Koło Fizyki Biomedycznej

2 Sygnał EEG Sygnał EEG, w dziedzinie czasu, po wstępnej obróbce i filtrowaniu Transformata Fouriera tego sygnału

3 Skąd bierzemy sygnał? Rozkład elektrod w systemie 10-10, z zaznaczonymi elektrodami do montażu na elektrodach C3, Cz, C4, do zbierania sygnału z kory sensomotorycznej. Homunkulus, czyli reprezentacja organizacji somatotopicznej kory ruchowej

4 Rytmy w EEG fale alfa (ok 8-13 Hz) fale beta (ok Hz) fale gamma (powyżej około 30 Hz)

5 Przykładowe struktury widoczne w sygnale EEG w czasie snu: - kompleks K - wrzeciono snu Potencjały wywołane bodźcem, sygnał uśredniony po bodźcu z wielu kolejnych powtórzeń

6 Jedna sekunda sygnału zebranego w trakcie doświadczenia, oraz widmo mocy tego sygnału, dla kanałów Fp1, C3, O1. Sygnał został znormalizowany oraz zastosowano montaż uszny.

7 Uważa się, że od strony psychofizjologicznej za jej skuteczność odpowiadają dwa zjawiska: warunkowanie sprawcze (cel, nagroda) neuroplastyczność (wzmocnienie połączeń przez pobudzanie neuronów) (Budzynski et al., 2009)

8 Interfejs Przykładowy wygląd ekranu monitora terapeuty w systemie EEG DigiTrack. Widoczne są, w lewym górnym rogu: zapisy z dwóch kanałów EEG, w prawym górnym rogu: podział na pasma częstości oznaczony kolorami, na dole: wykresy przebiegów mocy w czasie, w poszczególnych pasmach częstości, z zaznaczonymi progami, dla jednego z kanałów.

9 Zastosowanie w leczeniu: ADHD (attention deficit hyperactivity disorder) Epilepsja Uzależnienia od substancji Stany lękowe Depresja OCD (zaburzenia obsesyjno-kompulsyjne) Problemy z uczeniem się (dysleksja itp.) Zaburzenia zachowań Migreny, bóle głowy, chroniczny ból Autyzm Zaburzenia snu PTSD (zespół stresu pourazowego Wstrząśnienie mózgu Zaburzenia afektywne dwubiegunowe (bipolarność)

10 Epilepsja: ćwiczenie rytmu SMR (niska beta na korze sensomotorycznej) (Gruzelier et al., 2006)

11 Epilepsja: ćwiczenie rytmu SMR (niska beta na korze sensomotorycznej) (Gruzelier et al., 2006) Nadpobudliwość psychoruchowa (ADHD) : różne terapie skuteczne są w różnych typach ADHD, ale główne założenia to obniżanie poziomu thety i wzbudzenie wyższych pasm SMR oraz bety.

12 Epilepsja: ćwiczenie rytmu SMR (niska beta na korze sensomotorycznej) (Gruzelier et al., 2006) Alkoholizm: podnoszenie mocy częstości z fal alfa i teta Nadpobudliwość psychoruchowa (ADHD) : różne terapie skuteczne są w różnych typach ADHD, ale główne założenia to obniżanie poziomu thety i wzbudzenie wyższych pasm SMR oraz bety. Depresja: zrównoważenie aktywacji prawego i lewego płatu czołowego Zaburzeniami obsesyjnokompulsywne: hamowanie wysokiej bety Hz

13 Np.: interfejsy BCI, Brain Computer Interface, oparte na wyobrażeniu ruchowym (Movement Imaginary) Trening do BCI

14 Trening do BCI Np.: interfejsy BCI, Brain Computer Interface, oparte na wyobrażeniu ruchowym (Movement Imaginary) W (Neuper et al., 2005) wyróżniono 4 typy aktywności angażujące korę sensomotoryczną: 1. ME (ang. Motor Excecution)- ściskanie piłki w dłoni 2. Motor Imagery Kinesthetic (MIK) - wyobrażenie zaciskania dłoni ze skupieniem się nad odczuciem 3. Motor Imagery Visual (MIV)- wyobrażenie wyglądu dłoni zaciskanej na piłce 4. Observation Of Movement (OOM) - oglądanie animacji zaciskającej się na piłce ręki

15 Gadżety i zabawki Necomimi, Neurowear ok 100$ Star Wars 'The Force Trainer' 50$

16 lepsza koncentracja, lepsza uwaga, Neurofeedback do celów treningowych łatwiejsze podejmowanie decyzji, zmniejszenie liczby błędów, skrócenie czasu reakcji, wzrost kreatywności, lepsza pamięć, przyspieszone uczenie się, zwiększona odporność na stres, zwiększona produktywność, mniejsza podatność na "wypalanie się", zahamowanie lęków / tremy, głębszy i łatwiej osiągalny relaks, poprawa samopoczucia, lepsza integracja umysłu i ciała, zwiększenie pewności siebie / asertywności, lepsza samokontrola, rozwój samoświadomości, rozwój inteligencji emocjonalnej.

17 Michał Czerwiński, FUW, Zakład Fizyki Biomedycznej, Koło Fizyki Biomedycznej Budzynski, T. H., Budzynski, H. K., Evans, J. R., Abarbanel, A., Introduction to quantitive eeg and neurofeedback, advanced thory and applications. Elsevier, Academic Press 493. Gruzelier, J., Egner, T., Vernon, D., Validating the efficacy of neurofeedback for optimising performance. In: Neuper, Klimesch (Eds.), Progress in Brain Research. Vol Neuper, C., Scherer, R., Reiner, M., Pfurtscheller, G., Imagery of motor actions: Differential effects of kinesthetic and visual motor mode of imagery in single-trial EEG.