тренировка с биологической обратной связью по электроэнцефалографии при афазии дизартрии
БОС-ЭЭГ-терапия
Для жителей районов Савеловский, Беговой, Аэропорт, Хорошевский
В этом месяце жителям районов Савеловский, Беговой, Аэропорт, Хорошевский» предоставляется скидка 5% на ВСЕ мед.
Консультация невролога, нейрофизиолога со скидкой 20%
Скидки для друзей из социальных сетей!
Соловьянович Сергей Викторович
Высшая квалификационная категория
Какие исследования выполняет нейрофизиолог?
Нейрофизиология в клинике «МедикСити»
«Men’s Health», медицинский блог (декабрь 2014г.)
БОС-ЭЭГ-терапия (метод биологической обратной связи): победа над стрессом и неврозами
Головные боли, повышенная тревожность, эмоциональная подавленность, депрессия, бессонница, гипертония и боли в сердце – эти психосоматические нарушения хорошо знакомы современному человеку, живущему в постоянном стрессе. Однако выход есть! Можно научиться управлять своим психоэмоциональным состоянием с помощью нового современного метода Биологической обратной связи (БОС).
Чем опасен стресс?
Стресс способен нарушить налаженную жизнь человека любого возраста, социального статуса и материального положения. Любые изменения привычного уклада – как негативные, так и позитивные – способны вызвать сильное потрясение. Заключение брака, например, может привести к не меньшему стрессу, чем болезнь близкого человека, развод, потеря работы, переезд в другой город или даже в новую квартиру.
Затянувшийся стресс (к примеру, от постоянных переутомлений и чрезмерной ответственности на работе, семейных проблем) принято называть «предболезнью»: при отсутствии лечения он обязательно перейдет в серьезные проблемы со здоровьем, а также может привести к смерти.
Дело в том, что при нарастании эмоционального напряжения у человека резко падает адекватность восприятия действительности. Так, стресс подавляет способность человека к поиску выхода из сложной ситуации. Как показывает анализ различных случаев гибели людей в экстремальных ситуациях, большинство из них просто не смогли найти свой единственный шанс выжить.
Суть метода
БОС-ЭЭГ-терапия наглядно демонстрирует нам, как можно использовать наше сознание для непосредственного контроля над собственным телом, анализируя сигналы нервной системы.
Внешне процедура мало отличается от исследований РЭГ и ЭЭГ. Методика БОС-ЭЭГ-тренинга включает в себя снятие электроэнцефалограммы, которая регистрирует основные ритмы головного мозга (альфа-, бета-, дельта-, тетаритмы). Оценка ЭЭГ (электроэнцефалограммы) проводится опытным специалистом неврологом – нейрофизиологом, при этом дается заключение об особенностях мозговой ритмики и распределении биопотенциалов в различных зонах коры головного мозга. В зависимости от показаний, подбирается необходимый курс БОС-ЭЭГ-тренинга (расслабляющий, активирующий и т.д.).
Во время сеансов устанавливается несколько электродов на проблемные («тренируемые») зоны на поверхности головы. Посредством специального устройства ритмы определенных зон мозга влияют на видео- и аудио сигналы, т.е. пациент может контролировать состояние работы собственного головного мозга с помощью звуков и изображений.
По сути это лечение и тренинг в одной процедуре, в результате которой пациент научится справляться со стрессом, фобиями, головной болью и другими психосоматическими проявлениями.
Метод позволяет естественным, безмедикаментозным способом оптимизировать нормальные физиологические функции организма и скорректировать нарушенные. Обязательным условием БОС-ЭЭГ-терапии является мотивация пациента на достижение результата. Таким образом, использование Биологической обратной связи превращает пациента из объекта врачебных вмешательств в активного и заинтересованно участника лечебного процесса.
Продолжительность одного сеанса: 20-30 минут. Однако для достижения контроля и закрепления этих навыков необходимо достаточно большое количество сеансов, в среднем 20-30.
По окончании БОС-ЭЭГ тренинга пациент приобретает навыки контроля состояния собственного головного мозга, что позволяет с высокой эффективностью использовать резервы организма.
БОС-ЭЭГ-терапия – это избавление от стресса, психосоматических нарушений и негативных эмоций, обретение уверенности в себе, улучшение качества жизни без помощи лекарств!
Сфера применения БОС-ЭЭГ-терапии
Условно можно разделить область применения метода на 2 большие сферы: клиническую и неклиническую.
Клиническая сфера
БОС-ЭЭГ-терапия применяется для лечения и профилактики многих хронических заболеваний:
В последние несколько лет этот список постоянно расширяется, БОС эффективно применяется в комплексном лечении сахарного диабета I и II типа, синдрома раздраженной толстой кишки, язвенной болезни, психогенной эректильной дисфункции, предменструального синдрома, болезни Рейно, синдрома Туретта, рассеянного склероза, хронических болевых синдромов, а также при различных постоперационных нарушениях, в реабилитации после инсульта и др.
Кроме того, БОС, предназначение которой предотвратить и остановить развитие заболевания, является одной из наиболее перспективных методик превентивной медицины. Применение БОС-ЭЭГ-методов на стадии «предболезни» помогает остановить или стабилизировать патологическое развитие.
Неклиническая сфера
БОС-ЭЭГ-технология успешно используется в педагогической сфере для развития творческих способностей и повышения эффективности обучения, а также в стрессменеджменте (например, с целью усиления мотивации и улучшения результатов в спорте, искусстве и т.д.).
Также методика незаменима для коррекции т.н. «пограничных состояний», возникших на фоне хронического стресса.
Сеансы БОС-ЭЭГ-терапии прекрасно сочетаются с дыхательными упражнениями, трансовыми техниками, аутотренингом, гипнозом, медитацией, йогой, психотерапией и проч.
В «МедикСити» БОС-ЭЭГ-технология активно внедряется в комплексное лечение хронических заболеваний неврологического, кардиологического, гастроэнтерологического, урологического профилей, а также в реабилитационной и превентивной медицине.
БОС-ЭЭГ-терапия значительно улучшает уровень жизни человека. После курса БОС повысится ваша работоспособность, вы сможете выполнять свою работу с меньшим напряжением сил и с более высокими результатами. Повысится ваша стрессоустойчивость, появится уравновешенность, улучшатся взаимоотношения в семье и в коллективе.
Использование метода биологической обратной связи по электроэнцефалограмме в коррекции нарушений внимания у детей
У 25 детей с нарушениями внимания исследовалось изменение психологических и нейрофизиологических коррелят внимания под влиянием процедуры ЭЭГ-биологической обратной связи (ЭЭГ-БОС) с помощью психологического теста на внимание (Tests of Variables of Attention – TOVA) и метода скальповой регистрации вызванных потенциалов в двустимульной парадигме Go/NoGo. Сеансы ЭЭГ-БОС привели к значительному улучшению внимания, поведения, школьной успеваемости у 19 (76%) детей. В этих случаях выявлено статистически достоверное увеличение амплитуды компонента подавления вызванных потенциалов в лобных и центральных отведениях, улучшение показателей TOVA.
Введение
Синдром нарушения внимания и гиперактивности (СНВГ) в настоящее время представляет собой наиболее часто встречающееся расстройство поведения среди детей и подростков. Основными симптомами заболевания являются чрезмерная, несвойственная для соответствующего возраста двигательная активность, импульсивность, невнимательность. Актуальность данной психоневрологической проблемы усугубляется тем, что дети, страдающие СНВГ, представляют собой группу риска по формированию аддиктивных расстройств (алкоголизм, наркомания), склонны к совершению преступлений, часто вовлекаются в асоциальные круги.
Одним из основных этиологических факторов, лежащих в основе СНВГ, является дисфункция нейромедиаторных систем, ведущая, главным образом, к снижению уровня дофамина, важнейшего медиатора, модулирующего взаимодействие базальных ганглиев. Важная роль в генезе СНВГ отводится специфическим нейроморфологическим изменениям: по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) у детей с СНВГ по сравнению со здоровыми сверстниками выявлено уменьшение объема передних отделов правой лобной доли, правого бледного шара, мозжечка, правого хвостатого ядра.
При СНВГ обнаружено уменьшение метаболической активности в лобных зонах и базальных ганглиях, уменьшение мозгового кровотока в лобных отделах, в области базальных ганглиев и среднего мозга. Предполагается, что выявленные нейроанатомические, гемодинамические, обменные нарушения могут обусловливать снижение тормозного контроля двигательной активности, обеспечиваемых, главным образом, лобной корой и хвостатым ядром.
Дефицит торможения в сенсомоторной системе находит свое выражение и в нейрофизиологических характеристиках СНВГ. В электроэнцефалограмме (ЭЭГ) детей, страдающих СНВГ, выявлено увеличение спектра мощности (СПМ) альфа- и тета- колебаний в лобных областях и уменьшение представленности бета-активности в полосе 12-21 Гц в передних отделах коры.
Лечение СНВГ представляет собой комплексное использование медикаментозной терапии, психотерапии и методов коррекции поведения. За рубежом в лечении СНВГ традиционно используются стимуляторы ЦНС (метилфенидата гидрохлорид, риталин, сиднокарб). Однако при их использовании часто наблюдаются побочные явления, а эффект сохраняется лишь в течение приема препаратов.
В последнее время во многих работах сообщается о значительном улучшении внимания и когнитивной деятельности пациентов с СНВГ вследствие применения метода ЭЭГ-биологической обратной связи (БОС, нейротерапия). Сущность метода БОС заключается в переобучении патологически измененных функций организма с помощью устройств, обеспечивающих точное измерение физиологических параметров пациента и подачу пациенту сигналов обратной связи (слуховых, визуальных или тактильных), отражающих состояние тренируемой функции.
Сообщается об использовании биоуправления по сенсомоторному ритму (СМР, обычно 12-15 Гц) и бета-ритму (15-18 Гц) в лечении СНВГ. Предполагается, что СМР-тренинг и бета-1 тренинг могут восстанавливать регулирующую функцию таламокортикальных механизмов, модулирующих внимание, причем стабильность функциональных состояний, сформировавшихся в результате тренинга, обусловлена долговременной потенциацией в таламокортикальных цепях.
Следует отметить, что по данным литературы во всех проводившихся ранее исследованиях для оценки результатов нейротерапии использовались различные шкалы и опросники, предусматривающие получение сведений о поведении ребенка в школе и дома, психологические тесты: TOVA, тесты Бурдона, Струпа и другие. Однако до сих пор не производилось попыток использования в оценке эффективности нейротерапии методов, позволивших глубже понять механизм воздействий, оказываемых ЭЭГ-БОС на структуры мозга, принимающие участие в организации процесса внимания и контроля поведения.
Для изучения механизма селекции действий, основным звеном которого служит сеть: лобная кора — хвостатое ядро — бледный шар – таламус – кора, используется модификация так называемой Go- NoGo парадигмы. При регистрации вызванных потенциалов (ВП) в этом исследовании обнаружены отдельные компоненты Go и NoGo, связанные соответственно с вовлечением в действие и подавлением действий у человека.
Предполагается, что дисфункция указанной сети ведет к поломке механизмов выделения и подавления определенных программ, что приводит к изменению нейрофизиологических коррелятов селекции действий, компонент когнитивных вызванных потенциалов. Имеются данные о снижении амплитуды компонента подавления подготовленного действия (NoGo) в лобных и центральных отведениях у детей с СНВГ, что подтверждает гипотезу, согласно которой нарушения поведения у детей с СНВГ вызываются нарушением у них механизмов подавления действий.
Целью данной работы было изучить влияние метода ЭЭГ-биоуправления на процессы внимания у пациентов, страдающих СНВГ, путем комплексной оценки результатов лечения, включающей данные опроса родителей пациентов, показатели психологического тестирования, данные электроэнцефалографического обследования и анализ нейрофизиологических коррелят внимания и селекции действий при регистрации скальповых когнитивных вызванных потенциалов.
Методика исследования
25 пациентов с симптомами СНВГ (24 мальчика и 1 девочка, возраст 11, 4±1,5 года) участвовали в этом исследовании. Испытуемые были отобраны на основе комплексного обследования, включающего данные опросов родителей (так называемый опросник SNAP, результаты психологического тестирования, в том числе показатели TOVA, данные анализа вызванных потенциалов в двустимульной парадигме Gо/NоGо.
Ни один из пациентов во время тестирования не принимал психостимуляторов или антидепрессантов. Основными жалобами обращавшихся к нам пациентов были трудности с концентрацией внимания, контролем поведения. Родители отмечали отсутствие у детей интереса к большинству существующих видов деятельности, особенно – к учебе в школе, плохую школьную успеваемость, в 13 случаях — чрезмерную двигательную активность детей, непослушание.
Все описанные исследования: анкетирование родителей с помощью опросника SNAP, психологические тесты: тест переменных внимания TOVA и слуховой двустимульный тест, электроэнцефалографическое исследование и анализ когнитивных ВП проводились для каждого пациента дважды: перед курсом ЭЭГ- биоуправления и после завершения лечения.
Для отбора пациентов использовался опросник SNAP для родителей, специально разработанный для обследования детей, имеющих проявления СНВГ. Опросник предназначен для субъективной оценки уровня невнимательности, гиперактивности и импульсивности и включает перечень из 43 симптомов. При заполнении опросника родители отмечают частоту встречаемости каждого симптома, используя 4 варианта ответа: «Никогда», «Нечасто»,
«Довольно часто», «Очень часто», которым присваиваются соответственно 0, 1, 2 и 3 балла. На основании ответов родителей с помощью алгоритма вычисляются индексы невнимательности, гиперактивности и импульсивности, которые затем сравниваются с нормативными данными.
Для оценки состояния внимания использовались 2 теста:
1) Тест переменных внимания — The Test of Variables of Attention (TOVA), основанный на предъявлении зрительных стимулов
2) «Двустимульный» тест в активной конструкции с использованием пар слуховых стимулов.
TOVA — тест непрерывной деятельности, позволяющий оценить состояние внимания по отношению к нормативным данным, основан на предъявлении испытуемому значимых и незначимых стимулов в виде геометрических фигур. Данные TOVA включают оценку степени невнимательности (ошибки пропусков значимых стимулов), импульсивности (ошибки ложных нажатий на кнопку), скорости переработки информации (время реакции) и постоянства ответов (дисперсия времени реакции). Тест состоит только из двух невербальных стимулов и требует внимания пациента в течение 22,5 минут без продолжительного отдыха.
Нормативные возрастные данные имеются для всех возрастных групп детей с интервалом в два года. Двустимульный тест был разработан в лаборатории Нейробиологии программирования действий. Тест состоял из 480 проб и длился 20 минут (не включая 2-3 перерывов для кратковременного отдыха). Пары слуховых стимулов: НН (низкий-низкий) и НВ (низкий- высокий) подавались в случайном порядке с вероятностью 50%. Частота высокого тона составляла 1300 Гц, низкого – 1000 Гц.
Длительность стимула — 100 мс, интенсивность звука – 75 Дб. Длительность интервала между двумя стимулами в паре составляла 800 мс, интервал между парами стимулов был равен 1500 мс. Перед испытуемым стояла задача нажимать на кнопку правой рукой в случае предъявления пары с низкими звуками (НН). Для каждого испытуемого подсчитывалось количество пропусков значимых
(НН) пар стимулов (ошибки невнимательности), количество ложных нажатий на кнопку при предъявлении незначимых (НВ) пар (ошибки, связанные с импульсивностью). Для измерения скорости сенсорных и когнитивных процессов было подсчитано среднее время реакции при правильном ответе на НН пару, для измерения вариабельности времени реакции вычислялась дисперсия латентности правильного ответа.
Для изучения нейрофизиологических коррелят подавления движений использовался анализ когнитивных ВП при выполнении двустимульного Go/NoGo теста (см. выше). Регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) производилась с помощью 24-х канального цифрового электроэнцефалографа «Телепат-104» (производства ТОО «Потенциал» С.-Петербург) с 19 хлорсеребряных мостиковых электродов, расположенных на поверхности головы в соответствии с международной системой 10-20. Референтный электрод в наших исследованиях располагался на кончике носа, а заземляющий — в лобной области. Сопротивление электродов не превышало 5 кОм.
С целью контроля над движениями глаз выполнялась запись электроокулограммы (ЭОГ) с использованием чашечкового электрода, прикрепленного к коже над наружной частью круговой мышцы глаза с помощью электродной пасты Grass Instrument Company. Для контроля над правильностью выполнения двустимульного теста и измерения времени реакции регистрировался сигнал от кнопки. Частота оцифровки ЭЭГ составляла 250 Гц. Запись ЭЭГ в память ЭВМ производилась непрерывно.
Усреднение фрагментов ЭЭГ в ответ на пары слуховых стимулов НН и НВ производилось отдельно для каждого типа стимулов. Таким образом, получались вызванные потенциалы, отражающие соответственно вовлечение в действие и подавление действия. Фрагменты ЭЭГ начинались за 300 мс до предъявления первого стимула и заканчивались через 900 мс после окончания второго стимула. Общая длительность пробы составляла 2200 мс.
Электроэнцефалографическое исследование в данной работе проводилось сразу же после регистрации когнитивных ВП как при начальном, так и при контрольном обследовании, выполняемом после курса ЭЭГ-БОС. Регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) производилась с помощью электроэнцефалографа «Телепат-104» с 19 хлорсеребряных мостиковых электродов. Электроды располагались на поверхности головы в тех же точках, что и при исследовании когнитивных вызванных потенциалов, электродный монтаж был также аналогичным. Электроэнцефалографическое исследование включало в себя регистрацию фоновой ЭЭГ при закрытых глазах и стандартные функциональные пробы: одиночную фотовспышку, ритмическую фотостимуляцию, гипервентиляцию в течение 3-х минут. Рутинный анализ кривой состоял в оценке общего функционального состояния мозга, уровня
зрелости биоэлектрической активности мозга и соответствия ее характера возрасту пациента, оценке тяжести изменений ЭЭГ и локализации патологических изменений. Производился спектральный анализ ЭЭГ с построением гистограмм мощности ее основных частотных диапазонов (дельта: 0,5-3,75 Гц, тета: 4-7,5 Гц, альфа: 7,75-13,75 Гц, бета-1: 14-19,75 Гц, бета-2: 20-29,75 Гц).
ЭЭГ-тренинг проводился с помощью электроэнцефалографа «Телепат-104», включающего аналого-цифровой преобразователь и программное обеспечение для ЭЭГ–биоуправления. Использовался модифицированный протокол биоуправления Кайзера и Отмера (1997). Активные электроды размещались над сенсомоторной зоной (С3 и С4 согласно стандартной системе 10-20) и в лобной и теменной областях: Fz и Pz соответственно.
Применялся биполярный монтаж С3-Fz или С4-Pz. Левосторонний С3-Fpz или правосторонний С4-Fz тренинг состоял в увеличении активности 15-18 Гц и 12-15 Гц соответственно. Как правило, эти два протокола использовались последовательно в течение одной сессии с продолжительностью 16-20 мин. для бета-1 тренинга и 7-10 мин. для тренинга по СМР. Каждый сеанс ЭЭГ-тренинга включал в себя 30 минут аппаратного биоуправления с помощью зрительного сигнала обратной связи, причем 4-х минутные периоды тренинга чередовались c 1-минутными периодами отдыха.
Управляемым параметром служило отношение мощности тренируемого ритма к мощности колебаний всех остальных диапазонов. Визуальная обратная связь обеспечивалась изображением на мониторе гистограммы этого отношения в виде столбца голубого цвета на сером фоне, разделенном горизонтальной чертой на верхнюю (светло–серую) и нижнюю (темно-серую) половины. Амплитуда столбца менялась в зависимости от мощности управляемого ритма в ЭЭГ пациента. Обработка ЭЭГ основана на использовании анализа Фурье. Частичное обновление сигнала происходило каждые 0,5 сек, полное его обновление – каждые 2 сек.
Перед испытуемым ставилась задача постараться осознать свое внутреннее состояние, ощущения в моменты, когда столбец превышает разделительную (пороговую) черту, запомнить это состояние, научиться воспроизводить его и удерживать в течение периода тренинга. Порог устанавливался в зависимости от уровня тренируемой активности в фоновой ЭЭГ. Уровень разделительной черты, которую пациент стремился
«перешагнуть» в ходе тренировки, определялся отношением мощности бета-ритма или СМР к мощности остального спектра. Курс ЭЭГ- биоуправления состоял из 15-22 сеансов (в среднем 17 сеансов), занятия проводились от 2 до 5 раз в неделю на протяжении 5- 8 недель.
В ряде случаев, когда пациентам не удавалось «управлять столбцом», использовался другой, модифицированный вариант ЭЭГ-тренинга. В процессе сеанса пациент просматривал видеофильм. В зависимости от уровня тренируемого параметра менялась четкость изображения на видеомониторе. Если же не превышался заданный минимум, появлялись помехи в виде горизонтальных полос. Задача пациента состояла в достижении четкого и без помех изображения на видеодисплее путем эффективного сосредоточения внимания.
Запись электроэнцефалограммы отведений, участвующих в тренинге, сохранялась в электронном виде и подвергалась обработке после завершения сеанса: выполнялось построение графиков спектров мощности основных частотных диапазонов ЭЭГ для фрагментов записи периодов тренинга и периодов отдыха, и производилась их сравнительная оценка.
Для проверки гипотезы об эффекте лечения по динамике показателей TOVA и показателей правильности выполнения двустимульного теста применялся парный критерий Вилкоксона (критерий для парных наблюдений).
Для статистического анализа ЭЭГ выбирались участки фоновой записи протяженностью 30- 60сек, не содержащие артефактов, производилось вычисление показателей мощности для всех основных частотных диапазонов ЭЭГ (дельта (d), тета (q), альфа (a), бета-1 (b-1), бета-2 (b-2)). В оценке статистической значимости отличий между ЭЭГ до тренинга и ЭЭГ после курса лечения использовали следующие показатели: 1) отношение мощности бета-1 ритма к суммарной мощности остальных частотных диапазонов ЭЭГ,
где Р — % мощности соответствующего ритма. Статистический анализ проводился с помощью двухфакторного дисперсионного анализа для повторных измерений с факторами: номер пробы (до и после курса ЭЭГ- биоуправления; число уровней — 2) и локализация электродов (число уровней – 19).
Перед вычислением вызванных потенциалов производилась предварительная обработка кривой, в ходе которой устранялись артефакты: исключались пробы с большой амплитудой (+100 мкВ), электроокулограммы, 5 проб в начале каждого исследования и после каждого перерыва. Также исключались пробы с ошибочными выполнениями задания. После этого для обоих условий предъявления (Go и No Go) вычислялись ВП.
Вычислялась разность амплитудных значений No Go – Go для каждой локализации электродов. Интервал для статистической обработки задавался по полувысоте пика амплитуды разностной кривой. Статистический анализ компонентов вызванных ответов Go и No Go, а также разности их значений при сравнении показателей, полученных перед курсом ЭЭГ-биоуправления и после лечения, проводился с помощью двухфакторного дисперсионного анализа для повторных измерений с факторами номер обследования (до и после тренинга, число уровней – 2) и локализация электродов (число уровней – 19). Также производилось топографическое картирование разностной кривой.
Результаты исследований и их обсуждение
Сеансы ЭЭГ — БОС проходили успешно у 19 из 25 детей: в течение 4 — минутных периодов тренинга пациентам удавалось повысить показатель отношения мощности тренируемого ритма (бета-1 — ритма или сенсомоторного ритма) к мощности колебаний остальной части спектра ЭЭГ на 30- 100% (рис. 1). При анализе гистограмм мощности основных частотных диапазонов ЭЭГ в процессе тренинга и во время отдыха установлено, что повышение указанного выше отношения достигалось за счет снижения мощности низкочастотных составляющих спектра ЭЭГ, колебаний дельта- и тета-диапазонов при одновременном увеличении уровня бета-активности и/или СМР.
Сеансы ЭЭГ-БОС привели к улучшению внимания, школьной успеваемости, поведения у 19 детей, причем в 10 случаях прогресс был значительным. Родители сообщали о том, что дети стали усидчивее во время занятий в школе и при выполнении домашних заданий, меньше отвлекаются во время уроков, быстрее справляются с уроками постепенно улучшили школьные отметки, появилась мотивация к занятиям в школе. У 6 детей существенных изменений в состоянии не произошло. Как правило, это отмечалось, когда дети неохотно и без старания занимались ЭЭГ — БОС или в случаях, где сохранялась неблагоприятная, конфликтная обстановка в семье или школе.
После курса лечения по данным опросника SNAP средний балл при оценке степени невнимательности у 19 пациентов снизился с 2,3 до 1,75 (р