Biofeedback. Druhy biofeedbacku

Transkript

1 PhDr. Václava Tylová Pro účely výcvikového kurzu Vápenný Podol Biofeedback Biofeedback - biologická zpětná vazba Skupina léčebných postupů využívající elektronické přístroje, které jsou určené na měření, zpracování a zpětné informování (ve formě vizuální a zvukové) Cílem je naučit se kontrolovat fyziologické procesy, které jsou mimovolní (EEG, TT, TK, P, kožní odpor) Nejprve pomocí signalizace Později přes vnitřní psychofyziologické podněty Pozn.: Biofeedback je navozování budoucího, učíme se sice ze zpětné informace, ale tu používáme k tréninku cílového stavu. Učení biofeedbackem má směr dopředu (feed forward), tlak uplynulého se operantním učením mění v tah cílového. Druhy biofeedbacku Druhy biofeedbacků: EEG biofeedback(neurofeedback) HRV biofeedback (heartratevariability, tj. změna srdcové frekvence, odráží flexibilitu fungování ANS) EMG biofeedback (svalový tonus) EDR biofeedback (kožní odpor) PST biofeedback (tělesná teplota) HEG biofeedback (hematoencefalografický) EEG biofeedback(neurofeedback) Neinvazivní metoda poskytující klientovi informaci o jeho mozkové aktivitě ( v jemu srozumitelné podobě), kterou se pak učí ovládat Metoda založená na principu operantního podmiňování a učení obecně. Dle Thondrikehozákona efektu: je-li chování odměněno, pravděpodobnost jeho opětovného výskytu se zvýší. Náročnost tréninku se stupňuje a pac. Je nucen podávat stále lepší výkon a přibližuje se stanovenému cíli shaping (tvarování), uplatňují se transfer, klasické podmiňovánía generalizace Z hlediska psychoterapie má nejblíže ke kognitivně behaviorálním přístupům SPOUŠTĚČ MYŠLENKY EEG biofeedback v KBT EMOCE BLUDNÝ KRUH CHOVÁNÍ DŮSLEDKY TĚLESNÉ PŘÍZNAKY Historie EEG BFB Poprvé se myšlenka EEG biofeedbacku zrodila v 60. letech 20. století ( Skinner, 1955) Prvenství je připisováno JoeoviKamiyovi, který prokázal, že pokud člověk dostává informace o své mozkové aktivitě, je schopen naučit se rozpoznávat své mentální stavy a po určité době mozkovou aktivitu regulovat (zvyšovat alfa aktivitu) Na Kamiyunavazují další badatelé s výzkumy operantního podmiňování alfa aktivity(engstrometal., 1970, Millsa Solyom, 1974 aj.), spojené se zkoumáním změněného stavu vědomí (Budzynski) 1

2 Historie EEG BFB Po počátečním nadšení se setkal s kritikoua skepticismem Tehdejší poznání nebylo schopno poskytnout odpověď na otázky týkající se efektivity, některé studie došly k protichůdným závěrům (Plotkin, 1979) V negativním slova smyslu byl spojován se změněnými stavy vědomí (Budzinski) EEG BFB se dočkal renesance až v 90. letech díky úspěšné léčbě chronických alkoholiků Penistonem a Kulkovským (1989) EEG BFB 2. proud M. BarrySterman(UCLA) a jeho práce o operantním podmiňování SMR(senzomotorický rytmus, Hz) Prováděl výzkum účinku hydrazinu (raketové palivo mající epileptogenní účinek) Některá pokusná zvířata (kočky), která k tomuto pokusu použil, učil předtím v jiném experimentu zvyšovat SMR (Wyricka, Sterman, 1968). Tyto trénované kočky byly odolnější vůči hydrazinu, než kočky netrénované Trénink SMR Stermana jeho kolegové následně prokázali vyšší záchvatovitý práh po tréninku SMR i u člověka Toto zjištění se začalo využívat u epileptiků (Sterman, 1972) JoelLubar (Stermanůvžák) využil zklidňujícího vlivu tréninku na motoriku. Zvyšováním SMR a potlačováním thetaaktivity dosáhl u dětí s ADHD signifikantního zlepšení pozornosti a motorického zklidnění (Lubara Shouse, 1976) ADHD (spolu s ADD) je nejčastější a nejprobádanější indikací EEG biofeedbacku Rozvoj výpočetní techniky Pro rozšíření EEG BFB byl významný rozvoj výpočetní techniky zejména pro možnost kvantitativního zpracování EEG záznamu (QEEG), lze tak získat další informace pro: diagnostiku a plánování tréninku ( existují referenční databáze, které poskytují možnost srovnání s populací-viz Lubar, 2003) provádění nových typů tréninku ( např. Loreta BFB, Congedo, 2004) výzkum efektivity EEG biofeedbacku Elektrická aktivita mozku je snímána pomocí elektrod umístěných na skalpu podle mezinárodního systému (Jasper, 1958) Zpravidla se používá tzv. referenční zapojení, při kterém je snímána elektrická aktivita jednou, tzv. aktivní elektrodou a druhá elektroda, tzv. referenční, je umístěna tam, kde se elektrická aktivita nepředpokládá (ušní lalůček), třetí elektroda je tzv. uzemňovací Existují ještě další zapojení, bipolární zapojení (srovnává elektrickou aktivitu ze dvou míst na skalpu, co je společné se odečte a zesílí se pouze rozdíl), trénink vhodný při úpravě parametrů na více místech 2

3 Elektrický signál je mnohonásobně zesílen ( krát) a převeden do digitální podoby, v PC pak zpracován pomocí spektrální analýzy Na terapeutově PC se elektrická aktivita mozková zobrazuje v analogické a digitální podobě, tj. je zobrazena v jednotlivých frekvenčních pásmech zvlášť Terapeut může jednotlivé parametry nastavovat: mění u zvolených frekvenčních pásmech výšku amplitudy, kterou má nebo naopak nemá klient překročit Na obrazovce pacienta běží PC hra, kterou klient hraje a je v ní úspěšný podle toho, jak odpovídá snímaná mozková aktivita požadavkům nastaveným terapeutem Pokud klient kritéria splňuje, hra se daří (Např. auto jede na silnici vpravo), klient dostane bod, který vidí, slyší. Pokud ne, hra nejde (např. auto jede vlevo nebo se zastavuje), nedostává body, pro klient a je to výzva, že musí něco změnit ( zpočátku veden terapeutem, později již sám) Proces je vnitřní experimentací a je přirovnávám k učení se motorickým dovednostem(abarbanel, 1995) Klient se postupně naučí žádoucí stav poznat, navozovat a udržovat, později se proces zautomatizuje Aby byl trénink efektivní, jsou zapotřebí desítky sezení, údaje kolik se různí, záleží na mnoha faktorech, diagnóze, stupni postižení, věku klienta apod. O frekvenci sezení jsou méně přesné informace, Laibownapř. uvádí, že je zapotřebí trénink provádět alespoň 3x týdně Mezi tréninky je důležitý spánek(údajně, protože během spánku vykazuje aktivita hipokampustejné frekvenční vzorce a předpokládá se, že tak přepisuje informace do kůry, Wilson a McNaughton, 1994, in Abarbanel, 1999) Při EEG biofeedback se nejčastěji aplikuje trénink zvyšující poměr mezi SMR a beta aktivitou na jedné straně a pomalými aktivitami na straně druhé (tj. SMR a beta se zvyšuje, pomalé aktivity se snižují) Současně se inhibuje beta2 (22-30Hz), která je spojena se svalovým napětím Elektrody se umisťují centrálně(c3-c4), vlevo se zpravidla posiluje frekvence o něco vyšší než vpravo Významnější než amplitudy, které závisejí i na jiných proměnných, jsou jejich poměry Orientační vymezení frekvenčních pásem v EEG biofeedbacku Delta (0,5 4 Hz) Theta (4 8 Hz) Alfa(8-12 Hz) SMR (12 15 Hz) Beta(15 18 Hz) Beta 2 (22 30 Hz) (Pozn.: Hz -počet kmitů za sekundu) Mentální koreláty EEG pásem Delta aktivita (nejpomalejší) dominuje v raném dětství a v dospělosti v hlubokém synchronním spánku, zvýšeně se vyskytuje u některých poruch učení a při poškození mozku (lokalizovaně či generalizovaně) Thetaaktivitu nalézáme fyziologicky ve spánku a u dětí předškolního věku, v dospělosti je spojena s ospalostí a odpojením od vnějšího světa, ve zvýšené míře se vyskytuje u psychotických stavů či poškození mozku a je dávána do souvislosti s kreativním myšlením v hypnagogickém stavu (Thompson a Thompson, 2003) 3

4 Mentální koreláty EEG pásem Alfa dominuje při zavřených očí u 90% dospělých, při otevřených očí u dětí od 9 do 11 let, při denním snění a meditaci (Thompsona Thompson, 2003). Je spojena s bdělým, relaxovaným stavem bez zaměřené pozornosti. Bývá ji méně u úzkostných lidí a u stavů spojených se stresem. Mentální koreláty EEG pásem Pásmo beta se rozlišuje na SMR, beta 1 a beta2 SMRje specifická aktivita vřeténkového tvaru vyskytující se centrálně. Je spojena s motorickým klidem, aktivní myslí a pozorností obrácenou navenek. Bývá snížena u poruch pozornosti, poruch nálady, OCD, strachu, chronické bolesti a poruch spojených se stresem (Laibow, 1999) Beta 1(většinou označována jako beta) je spojována s řešením problému a pozorností zaměřenou k vnějšímu světu (Thompsona Thompson, 2001) Beta 2 je spojena se zvýšeným psychofyziologickým nabuzením a bývá přítomna např. u stavů úzkosti, při přemítání o starostech Tréninkový model podle Michaela a Lyndy Thompsons Beta aktivitu (15-18 Hz) je třeba podporovat, chceme-li zvýšit sympatický tonus SMR aktivitu (12-15 Hz) naopak, pokud chceme dosáhnout posunu opačným směrem Odměňováním alfa aktivity v pásmu Hz trénujeme schopnost odpovídat na široké spektrum změn v prostředí Posílení SMR v centrální oblasti pravé hemisféry stabilizuje emoce, redukuje úzkost a napětí, snižuje impulsivitu, zvyšuje klid a schopnost reflexe před odpovědí (vpravo se také lokalizuje trénink pacientů s Aspergerovým syndromem) EEG biofeeback jako metoda EEG BFB lze kombinovat s KBT technikami (expozice, systematická desenzitizace), relaxačními technikami a imaginací EEG BFB lze využít jako pomocnou metodu při psychodynamicky zaměřené psychoterapii Psychodynamické směry využívají alfa thetatréninku (nejprve se zvyšuje alfa, v druhé části theta), který umožňuje přístup k traumatickým zážitkům tím, že je blokován kritický cenzor levé hemisféry a obsahy zakódované v pravé hemisféře se mají možnost projevit (poté mohou být zpracovány netraumaticky) Základním mechanismem EEG BFB je operantní podmiňování Na neurobiologické úrovni je podkladem učení neuromodulacea dlouhodobá potenciace, která je již spojena s anatomickými změnami na úrovni neuronálních membrán Hlavním generátorem mozkových rytmů je thalamus Thalamokortikálníneurony jsou schopny převádět informace znižších center (senzorické a nespecifické, aktivační zretikulární formace) do kůry nebo mohou tomuto přenosu bránit tím, že oscilují autonomně (6-10 Hz). Podobná, i když zřejmě ne tak významná, centra schopná autonomní oscilace jsou i vlimbickém systému (Abarbanel, 1999). Thalamickái limbická centra jsou ovlivňována neuromodulačnímivstupy. Ty prostřednictvím vlivu na charakteristiky postsynaptickýchmembrán rozhodují o tom, zda thalamokortikální neurony přepojí informace do kůry nebo zda budou oscilovat nezávisle vlastním rytmem. Autonomní oscilace thalamokortikálních neuronů se na úrovni kůry projevují jako alfa aktivita. 4

5 Sterman(1994, in Othmeretal., 1999) se domnívá, že elektrická aktivita měřitelná na skalpu je ovlivňována třemi systémy korové kontroly nad thalamickýmigenerátory (vigilance, kognitivní integrace, senzomotorickáintegrace): Alfa aktivita se vyskytne při absenci kognitivní kontroly, SMR po vyřazení senzomotorickékontroly a Theta po odejmutí vigilace Lubarůvmodel (1997) naopak vysvětluje výskyt jednotlivých frekvenčních pásem pomocí rezonancí mezi kortikálními kolumnami (skupiny asi neuronů zahrnující všech 6 vrstev kortexua mající přísně vymezenou thalamickou aferentaci Faber, 2001) na úrovni lokální (probíhá mezi sousedními kolumnami, produkuje velmi rychlé frekvence nad 30 Hz), regionální(mezi kolumnami vzdálenými několik centimetrů, jejich výsledkem je alfa a pravděpodobně i beta aktivita) a globální(mezi vzdálenými korovými oblastmi, jsou odpovědné za delta a theta aktivitu). Rezonanci lze dobře vysvětlit pomocí analogie zoblasti hudby, kdy se k základní frekvenci (zde ji udává thalamický generátor) přidávají frekvence harmonické tvořící témbr. SMR SMRsnímaný na skalpu je výslednicí interakce thalamokortikálníchneuronů, neuronůretikulárního jádra thalamu a senzomotorickékůry, při produkci SMR jsou příslušné thalamokortik. neurony hyperpolarizované SMR je spojeno se snížením přenosu somatosenzorických podnětů a poklesem svalového tonu Výsledkem operantního podmiňování SMR a podkladem klinického účinku má být zvýšení excitačního prahu thalamokortikál. somatosenzorickýcha somatomotorických cest EEG biofeedback EEG biofeedback je výzvou k navození nového rovnovážného stavu: EEG BGB poskytuje mozku, který je plný zpětnovazebných okruhů, další vnější zpětnou vazbu Jejím zásahem je narušena rovnováha dosud fungujícího podle starých stereotypů a systém musí změnit chování Změny po EEG BFB jsou relativně trvalé, což předpokládá, že mozek je dostatečně plastický (Abarbanel, 1995) Plasticitu zajišťují neuromodulace a dlouhodobá potenciace Indikace EEG biofeedbacku Původní indikací EEG biofeedback v pojetí JoeKamiya prací na něho navazujících byly úzkostné poruchy. EEG BFB se ale rozšířil v návaznosti na Stermanovypráce o epilepsii, v současnosti je nejčastější indikací ADHD/ADD. Obecně lze typy tréninku rozdělit na: Terapeutické Kondiční Indikace a efektivita EEG BFB Thompsonovi(2003) vyšli zkritérií pro hodnocení efektivity EEG biofeedbacku doporučovaných americkou Asociací pro aplikovanou psychofyziologii a biofeedback (LaVaqueetal., 2002) a považují EEG biofeedback za účinný vléčbě záchvatovitých poruch a ADD/ADHD. Za pravděpodobně přínosný ho vidí deprese, alkoholismu a jiných závislostí, poranění mozku a poruchy učení. Vliteratuře existuje pro tyto závěry podpora ve formě mnoha kazuistických, nekontrolovaných a někdy i kontrolovaných studií. Vliteratuře lze nalézt práce o úspěšném využití EEG biofeedbacku u velkého spektra poruch. Často se jedná o kazuistiky či shrnutí klinické zkušenosti. Je tomu tak i proto, že EEG biofeedback se provozuje především vsoukromých praxích. 5

6 Epilepsie Stermana Friar(1972) poprvé s úspěchem použili v léčbě epilepsie Stermanpozději na malém vzorku opakoval své výzkumy a později provedl větší dvojitě slepou kontrolovanou studii (Sterman a Lantz, 1988), kde prokázali antiepileptický efekt SMR tréninku V nedávné současnosti Walkera Kozlowski(2005) Stermana Egner(20o6) přehledové články V současné době jsou k dispozici lepší a účinnější antiepileptika (než v době 1. aplikace), proto EEF BFB v léčbě epilepsie jen jako pomocná metoda ADHD/ADD Nejčastějí a nejprobádanější indikací EEG BFB je ADHD/ADD Lubar a Shouse(1976) publikovali první práce Kontrolované studie např. Lubaretal. (1995 -děti, které během tréninku dokázaly snížit thetaaktivitu, měly lepší výkon vtova testu pozornosti, podle hodnocení rodičů se po EEG biofeedbacku zlepšilo chování, děti měly též lepší výsledky ve WISC-R testu rozumových schopností), Lindenetal. (1996 experimentální skupina se zlepšila vprůměru o 9 bodů viq testu a dle hodnocení rodičů byly děti méně nepozorné), Monastraetal. ( ze 100 dětí dostávalo vedle komplexní léčby zahrnující i medikaci také EEG biofeedback; pouze děti po EEG biofeedbacku si udržely zlepšení pozornosti i po vysazení Ritalinu) ADHD/ADD Heywooda Beale(2003 zahrnuli-li do hodnocení i 2 ze 7 dětí, které studii nedokončily, nebyl EEG biofeedback efektivnější než placebo; pokud tyto děti byly vyloučeny, pak byl efektivnější) Leinsetal. (2006 srovnání dvou tréninkových protokolů: beta/theta versus pomalé korové potenciály - oba protokoly vedly ksignifikantnímu zlepšení kognitvníchfunkcí i chování), Beauregarda Lévesque(2006 po tréninku vnálezu fmrizměny aktivace oblastí spojených spozorností), novější přehledové články Holtmanna Stadler(2006), Monastraetal. (2005), Fox etal. (2005), Looa Barkley (2005) a Butnik(2005). Další indikace úzkostné poruchy ( trénink podpory alfa aktivity), vycházelo se z předpokladu, že navození stavu, který v EEG odpovídá relaxaci, docílí úzkosti, výsledky studí nejednoznačné OCD (lze nalézt opodstatnění, protože v patofyziologii OCD jsou zahrnuty struktury, které hrají roli i v patofyziologii ADHD) chroničtí alkoholici (Penistona Kulkovsky, přelom 80. a 90. let) poruchy autistického spektra ( Thompsonovi, 2007) referují zlepšení klinických příznaků i změnu QEEG Další indikace Následky poranění mozku (Ayers, 1999, Thatcher, 2000) Deprese( Hammond, 2005) Tinnitus(Gosepath et al., 2001) Dystonie u Parkinsonovy choroby(thompsona Thompson, 2002) Chronický únavový syndrom (Hammond, 2001b) Disociativní poruchy (Mason a Brownback, 2001) Schizofrenie(Gruzelier, 2000) Tourettův syndrom (Strohmayer, 2004) Indikace tzv. rozvojové EEG BFB je metoda pomáhající dosažení tzv. optimálního výkonu (peak performaces) Prohloubení interpretačních schopností posluchačů konzervatoře po alfa-theta tréninku (Egner a Gruzelier) Zlepšení výkonu sportovců (Landersetal., 1991, Vernon, 2005) Obecně bylo prokázáno zlepšení v testech kognitivních funkcí 6

7 Hodnocení efektivity - metaanalýza Monastra (2005) hodnotí přínos EEG BFB dle kritérií ISNR a AAPB za pravděpodobně efektivní Bearegard a Levesque(2006) prokazují na základě fmri studií, že EEG BFB umožňuje normalizovat funkci mozkových systémů Arns(2009) na základě metaanalýzy studií o neurofeedbackukonstatovali, že efektivita je účinná specifická (Pozn.: existuje 5 typů klasifikace efektivnosti procesu od stupně 1: empiricky nepodporovaný, 2:možná efektivní, 3:pravděpodobně efektivní, 4: efektivní až po 5: účinný a specifický) EEG biofeedback: Metoda neinvazivní Klient nemůže být neúspěšný (a pokud ano, vina je na terapeutovi), dochází k posilování sebevědomí a facilitace procesu učení Metoda založená na operantním podmiňování, nejde jen o pouštění zpětné vazby EEG biofeedback leží na rozhraní psychoterapie a neurofyziologie V praxi používáme multimodálnípřístupy v rámci komplexnosti terapie, není úplně důležité v jakém směru je terapeut vycvičen, nejblíže k ní má KBT V rámci komplexnosti terapie se používají metakognitivní strategie zlepšující schopnost učit se, uspořádat si poznatky a dostávat se vlastní vůlí do bdělého a soustředěného stavu (Thompson a Thompson) V rámci terapeutické praxe se doporučuje zvládnout: Teorie neurofyziologie, základy EEG a ovládání EEG BFB přístroje Znalost teorie a praxe individuální práce s klientem Znalost teorie a praxe práce s rodinným systémem, strategie školních intervencí Práce se zpětnou vazbou navozenou EEG Rodinné psychoterapeutické přístupy a školní intervence Individuální psychoterapeutické přístupy 7