Neurofeedback

Neurofeedback (NFB) wordt ook neurotherapie, neurobiofeedback of EEG-biofeedback (EEGBF) genoemd en is een therapeutische techniek die de gebruiker realtime feedback geeft over zijn hersengolfactiviteit, gemeten door elektrodes op de hoofdhuid, meestal in de vorm van een videoscherm, geluid of vibratie. Het doel is om controle te krijgen over de hersengolfactiviteit. Als de hersenactiviteit verandert in de richting die de therapeut wenselijk acht, wordt er een positieve beloningsfeedback gegeven aan het individu, en wanneer dit achteruitgaat, ofwel een negatieve feedback of geen feedback (afhankelijk van het behandelingsprotocol). Beloningen kunnen zo eenvoudig zijn als het veranderen van de klank van een geluidstoon of zo complex als een bepaald soort beweging van een karakter in een videospel. Deze ervaring wordt wel eens operante conditionering voor interne toestanden genoemd.

Meerdere methodes

Neurofeedback wordt volgens meerdere methodes toegepast.

Methode Powertraining

Neurofeedback (NFB) volgens de klassieke methode, waarbij bepaalde specifieke frequenties omhoog of omlaag getraind worden. Deze methode maakt gebruik van positieve feedback en de training vindt plaats door middel van het bewust oproepen/sturen van bepaalde gewenste frequenties. Doordat er getraind wordt op bepaalde specifieke frequenties werkt de training diagnose afhankelijk.

De methode wordt vaak neurotherapie, neurobiofeedback of EEG-biofeedback (EEGBF) genoemd en is een therapeutische techniek die de gebruiker realtime feedback geeft over zijn hersengolfactiviteit, gemeten door elektrodes op de hoofdhuid, meestal in de vorm van een videoscherm, geluid of vibratie. Het doel is om bewust controle te krijgen over de hersengolfactiviteit. Als de hersenactiviteit verandert in de richting die de therapeut wenselijk acht, wordt er een positieve beloningsfeedback gegeven aan het individu, en wanneer dit achteruitgaat, ofwel een negatieve feedback of geen feedback (afhankelijk van het behandelingsprotocol). Beloningen kunnen zo eenvoudig zijn als het veranderen van de klank van een geluidstoon of zo complex als een bepaald soort beweging van een karakter in een videospel. Deze ervaring wordt wel eens operante conditionering voor interne toestanden genoemd.

Een aantal verschillende hersengolfdoelen zijn voorgesteld door verschillende onderzoekers in het veld. Algemeen zijn deze doelen gebaseerd op onderzoek dat abnormale EEG patronen of resultaten van een kwantitatieve-EEG (QEEG - ook gekend als hersenmap). Een populair doel is het verhogen van de activiteit in de 12–18 Hz-band (bèta1/SMR) en een verlaging in de 4–8 Hz en/of 22–28 Hz banden (thèta en/of bèta2). Het meest voorkomende en meest gedocumenteerde gebruik van neurofeedback is in de behandeling van ADHD: meerdere studies lijken aan te tonen dat neurofeedback bruikbaar is in de behandeling van ADHD. Met QEEG is een correlatie gevonden tussen ADHD en een overvloed van trage hersengolven met een verminderde hoeveelheid aan snelle hersengolfactiviteit; neurofeedback behandeling wil het individu leren om meer genormaliseerde EEG-patronen aan te maken die de functionering van het individu optimaliseren.

Methode Coherentietraining

Methode waarbij niet per se de power op een of meer plekken in het brein wordt getraind, maar juist de samenwerking tussen gebieden. Gebieden in het brein moeten met elkaar samenwerken om effectief te zijn. Wanneer de samenwerking te weinig is krijgt een gebied te weinig informatie uit omliggende gebieden. Anderzijds kan het ook zijn dat een bepaald gebied juist teveel lijkt op andere gebieden en daardoor niet toekomt aan de taken die het normaalgesproken vervult. De coherentie kan in elke frequentie worden gemeten, zowel binnen als tussen de hersenhelften. Dan kan naarbehoefte de coherentie omhoog of omlaag worden getraind. Hiervoor wordt de individuele coherentie van een persoon vergeleken met databases, zodat het verschil met mensen zonder klachten kan worden vastgesteld.

Methode Slow Cortical Potentials

Neurofeedback waarbij informatie over hele langzame golven wordt teruggekoppeld. Deze hele langzame golven zijn meer een fluctuatie van gelijkstroom. Deze is gerelateerd aan de arousal van het brein en door feedback kunnen mensen deze Slow Cortical Potentials (SCP)beïnvloeden. Er is uitgebreid onderzoek geweest naar de toepassing van deze vorm van feedback bij mensen die lijden aan ALS, waardoor al hun spierfuncties uitvallen, totdat de dood er op volgt. Door patienten te leren om hun SCP positief of negatief te maken kunnen ze een soort SMS tekstverwerker bedienen: bij het juiste hersensignaal selecteert de computer een letter, en zo kunnen ze in ongeveer twee uur een A4-tje schrijven. Door deze methode hebben ALS patienten die aan een hart-longmachgine liggen toch een goede kwaliteit van leven, zo blijkt uit onderzoek. Andere toepassingen hebben effecten aangetoond bij epilepsie en ADHD.

Methode Zengar

Deze (non-lineaire) methode is ontwikkeld door dr. Val Brown van het Zengar instituut te Canada. Deze methode biedt een geheel nieuwe en meer geavanceerde benadering die gebaseerd is op recente wetenschappelijke ontdekkingen op het gebied van het functioneren van de hersenen. Waarbij onder andere duidelijk is geworden dat onze hersenen, net zoals alle natuurlijke systemen, functioneren als een dynamisch non-lineair systeem. Daarom maakt de Zengar software specifiek gebruik van “non linear control processes’ en ‘Joint time frequency analyses’ (JTFA) om de voortdurende dynamiek in het EEG tijdens de training te kunnen volgen. Hierdoor wordt de training voortdurend en dynamisch aangepast aan de actuele hersenactiviteit. Iedere training is dus maatwerk en iedere training is uniek.

Uit onderzoek is verder gebleken dat onze hersenen te beschikken over zelfregulerende eigenschappen. Hierdoor kunnen zij zichzelf steeds weer opnieuw reorganiseren en naar een 'gezondere intrinsieke chaos' ofwel balans toewerken. Dit proces vindt plaats op onbewust niveau.

Verder is volgens deze nieuwe inzichten het verminderen van turbulentie en instabiliteit in het totale frequentiespectrum belangrijker dan het omhoog of omlaag trainen van enkele specifieke frequenties. Daarom is het belangrijk om het gehele hersenfrequentie spectrum tegelijkertijd te trainen en in balans te brengen. Op deze wijze wordt het optreden van eventuele niet gewenste neveneffecten van de training voorkomen.

De Zengar methode maakt daarom uitdrukkelijk gebruik van trainingstechnieken en software die naadloos op deze nieuwe inzichten en principes aansluiten.

• de methode traint en werkt op onbewust niveau
• de methode traint over het gehele hersenfrequentie spectrum
• de methode traint de linker en rechter hersenhelft tegelijker tijd.
• de methode is gericht op het verminderen van turbulentie en instabiliteit
• de methode maakt gebruik van de van nature aanwezige zelfregulerende en zelforganiserende eigenschappen van onze hersenen.

De methode maakt verder gebruik van negatieve feedback (het onderbreken van beeld en geluid). Omdat dat negatieve feedback systemen altijd leiden tot een stabiele eindwaarde, is er geen risico op ‘overshoot’ en ongewenste neveneffecten.

Kritiek

Sommige ADHD-onderzoekers zijn ervan overtuigd dat de effectiviteit van neurofeedback in de behandeling van ADHD toegeschreven moet worden aan het placebo effect, of er te weinig gecontrolleerde studies (RCT's) bestaan die het effect aantonen. Veel neurofeedbacktherapeuten schrijven deze reacties echter toe aan onderzoekers die onderzoeksfondsen krijgen van farmaceutische bedrijven die belang hebben bij de verkoop van medicatie. Vastgesteld moet worden dat op veel gebieden (zie hieronder) de wetenschappelijke ondersteuning voor de effectiviteit van neurofeedback beperkt is.

Toepassingsgebieden

Andere gebieden waar neurofeedback werd onderzocht zijn de behandeling van verslaving, angststoornissen, depressie, epilepsie, leerstoornissen, OCD, bipolaire stoornis, gedragsstoornissen, woede, migraine, hoofdpijn, chronische pijn, autisme, slaapstoornissen, PTSD en MTBI.

Gerelateerde technologie

Gerelateerde technologieën zijn onder andere hemoencephalography biofeedback (HEG).

Geschiedenis en toepassingen

De bakermat van Neurofeedback training ligt in Amerika en Canada. In die tijd sprak men van EEG-biofeedback. Tegenwoordig wordt vaker de meer algemene term “Neurofeedback” gebruikt.

Eigenlijk is het fenomeen van hersentraining, net zoals bij veel andere wetenschappelijke ontdekkingen, bij toeval ontdekt. De ontdekking dat hersenen getraind kunnen worden vond plaats tijdens onderzoek naar de hersenactiviteit tijdens het slapen en het in slaap vallen. De onderzoekers maakten gebruik van het EEG. EEG is een technologie waarbij de elektrische activiteit van de zenuwcellen in de hersenen wordt gemeten. De snelheid (ritme) waarmee de elektrische ontladingen voorkomen, wordt frequentie genoemd en wordt gewoonlijk gemeten in Hz, ofwel het aantal keer per seconde.

Dit onderzoek werd geleid door Dr Barry Sterman in Californië tijdens de late jaren 60. Het onderzoek werd uitgevoerd bij katten. Terwijl de hersenactiviteit van deze katten gemeten en geobserveerd werd, ontdekten zij bij toeval een opvallende verandering in een bepaalde frequentie (14 Hz). Deze frequentie nam snel in activiteit en intensiteit toe op het moment dat de katten volkomen stil zaten, maar tegelijkertijd toch zeer alert waren, b.v. vlak voor het bespringen van een prooi. Deze frequentie van 14 Hz werd door hen “sensomotorisch ritme” of “SMR” genoemd, omdat deze hersenactiviteit zich voordeed in een gebied dat de “sensomotorische cortex” wordt genoemd. De onderzoekers vroegen zich af of zij deze activiteit konden stimuleren door, iedere keer als de katten dit hersengolf patroon produceerden, een beloning te geven, in de vorm van wat melk of bouillon. Dit lukte inderdaad! In korte tijd produceerden de katten een overmaat aan SMR activiteit. Dit was een van de éérste keren dat hersenen op een rechtstreekse manier getraind werden.

Men had er toen nog geen idee van in hoeverre deze ontdekking van belang kon zijn om verstoringen in de hersenfunctie bij mensen te kunnen behandelen. Daar kwam men later bij een volgend onderzoek, ook weer bij toeval, achter. Kort na het afsluiten van het slaaponderzoek werd Dr. Sterman namelijk benaderd door de NASA met het verzoek mee te werken aan een onderzoek naar de gevolgen van blootstelling aan een speciale raketvloeistof (monomethyl hydrazine). Deze vloeistof kon ernstige gevolgen hebben zoals hoofdpijn, overgeven, hallucinaties en epileptische aanvallen. De groep onderzoekers maakte ook nu weer gebruik van katten voor hun onderzoek. Deze werden in toenemende mate aan steeds grotere hoeveelheden van deze raket vloeistof bloot gesteld. De meeste katten reageerden met kwijlen, overgeven en epileptische aanvallen die uiteindelijk de dood tot gevolg hadden. Er was echter een kleine groep katten die een ongewoon patroon vertoonden en de epileptische aanvallen schenen te kunnen onderdrukken. Het verschil tussen beide groepen katten was verbazingwekkend. Men begreep er niets van. Tot men erachter kwam dat dit dezelfde katten waren die tijdens het slaaponderzoek getraind waren op het produceren van een overmaat aan SMR activiteit. De veronderstelling (hypothese) van de onderzoekers was dat de training hun brein meer veerkrachtig (“resilient”) had gemaakt. De groep herhaalde dit onderzoek bij andere dieren en besloot daarna om onderzoek te gaan doen naar het trainen van bepaalde hersengolf frequenties bij mensen. Zij zochten een groep mensen bij elkaar die leden aan een vorm van epilepsie die niet te behandelen was met enige andere beschikbare methode. Sterman’s groep gebruikte bij deze groep mensen een soortgelijke trainingprocedure als ze bij de katten en de andere dieren hadden toegepast. Aan het eind van de studie bleek dat 60% van de proefpersonen uit de groep positief reageerden op de training. Het aantal epileptische aanvallen was bij hen met 20-100% gedaald. Belangrijk was ook de constatering dat de vermindering van het aantal aanvallen bij de lange termijn observatie blijvend bleek te zijn. De resultaten van deze studie werden in 1972 gepubliceerd.

In 1973 kwamen een aantal andere artsen en neurologen met Sterman samenwerken, onder andere Dr Joel Lubar, die gespecialiseerd was in hyperactiviteit, aandacht- en concentratie stoornissen. Hij was zeer geïnteresseerd in het werk van Sterman en hoopte dat deze training ook positief uit zou kunnen werken voor zijn patiënten. Hij had opgemerkt dat veel van de deelnemers aan het onderzoek voor epilepsie, ook minder last hadden van gevoelens van onrust en hyperactiviteit. Hij besloot de positieve effecten van de hersentraining bij mensen met hyperactiviteit te gaan onderzoeken. Zijn eerste onderzoek bij hyperactiviteit was de start voor zijn uitgebreide bijdrage aan de literatuur op het gebied van Neurofeedback.

Terwijl Sterman en Lubar zich concentreerden op de SMR frequentie (12-15Hz), onderzochten anderen de lagere frequenties zoals Alfa (8-12 Hz) en Theta (3-7Hz). Bijvoorbeeld Dr. Eugene Penniston (psycholoog). Hij heeft samen met Dr. Paul Kulkosky het alfa/theta protocol ontworpen. Dit protocol is in eerste instantie ontworpen voor de behandeling van verslaafden. Na de eerste studie van Penniston en Kulkosky, bleek 13 maanden na de training, dat 8 van de 10 verslaafden die naast de traditionele behandelmethode, ook A/T training hadden gekregen, succesvol en blijvend waren afgekickt. Van de andere groep van 10 verslaafden, die alleen de traditionele behandelmethode hadden ondergaan, waren er slechts 2 mensen die dit hadden kunnen bereiken. Vier jaar later bleek dat de 8 mensen uit de eerste groep nog steeds niet teruggevallen waren in hun verslavingsgewoonten. Penniston heeft zijn onderzoek vervolgd met het toepassen van A/T training voor mensen met een post traumatische stress stoornis na doorgemaakte oorlogservaringen. Tijdens de daarop volgende jaren hebben nog vele andere grote namen hun bijdrage geleverd aan de verdere ontwikkeling van het veld van EEG-biofeedback en de daaruit voortkomende Neurofeedback training. Voor de volledigheid volgen hier enkele belangrijke namen. Sue en Siegfried Othmer (EEG spectrum)Thomas Collura (Brainmaster); Lynda Thompson & Michael Thompson (ADD); Tom Budzynski (Brainbrightening with elderly people); Nancy White (A/T) Ana Wise (“High Performance Mind” & Mind Mirror); Karl Pribram (holografic hypothesis); Dr. Valdeane Brown & Dr. Sue Brown (Zengar Instituut).

In 1924 heeft de Duitse psychiater Hans Berger een aantal elektrodes (kleine ronde schijven van metaal) verbonden met de hoofdhuid van een patiënt en een kleine stroom gemeten via een ballistische galvanometer. Gedurende de jaren 1929-1938 publiceerde hij 14 rapporten over zijn studies van EEG's, en veel van onze huidige kennis over het onderwerp, vooral in de middelste frequenties, is te danken aan zijn onderzoek.

Berger analyseerde EEG's op kwaliteit, maar in 1932 paste G. Dietsch Fourieranalyse toe op zeven EEG-opnames en werd zo de eerste onderzoeker van wat later QEEG (kwantitatieve EEG) werd genoemd.

Later maakte Joe Kamiya neurofeedback populair in de jaren 60 toen zijn artikel over alfa-hersengolfexperimenten werd gepubliceerd door Psychology Today in 1968. Kamiya’s experiment had twee onderdelen. In het eerste deel, werd er iemand gevraagd om zijn ogen gesloten te houden en wanneer er een geluid werd afgespeeld, werd gevraagd of de persoon dacht dat hij in alfa was. De persoon werd dan verteld of hij juist of fout was. Initieel had de persoon ongeveer 50 percent van de tijd het juiste antwoord, maar sommige personen ontwikkelen de mogelijkheid om het onderscheid tussen toestanden te onderscheiden en een hoog percentage van de tijd correct te antwoorden. In het tweede deel van de studie, werden personen gevraagd om in alfa te gaan wanneer een geluid werd afgespeeld en er niet in te gaan als er twee maal een geluid werd afgespeeld. Ook hier waren sommige personen in staat om in deze toestand te gaan op bevel. Anderen, echter, konden dit geheel niet controleren. Toch waren de resultaten van de studie significant en heel aantrekkelijk. Alfa-toestanden zijn verbonden met ontspanning en alfa-training lijkt de de mogelijkheid te geven om stress te verminderen. Neurofeedback was ook erg in trek tijdens de sociale bewegingen van de jaren '60, toen veranderde toestanden een levensstijl waren. In 1973 bijvoorbeeld nam Elmer Green een draagbaar psychofysiologisch laboratorium mee naar India om Oosterse heilige mensen te bestuderen die in de mogelijkheid waren om hun hartritme, bloedstroom en andere autonome functies te besturen. Allen genereerden continue alfa-golven volgens Green’s EEG.

Ongeacht deze beweringen kan de universele correlatie tussen hoge alfa-densiteit en een subjectieve ervaring van kalmte niet aangenomen worden. Visuomotorische activiteit blijkt heel belangrijk in alfa-neurofeedback, en de mogelijkheid om alfa te genereren met de ogen open en de lichten aan kan verschillende resultaten geven dan met de ogen gesloten of in het donker. Alfa-toestanden hebben niet de universele stress-verminderingskracht, die aangegeven werd door eerdere observaties. Dit wil niet zeggen dat het concept van biofeedback verworpen moet worden, vele andere biofeedbackbehandelingen zijn ontstaan sedert Kamiya's alfa-experimenten.

Op een bepaald ogenblik werd de bewering, dat alfa-biofeedback de training van het individu tot het vrijwillig reguleren van hun hersenactiviteit verbetert door Martin Orne en anderen in vraag gesteld. James Hardt en Joe Kamiya, toen aan UC San Francisco's Langley Porter Neuropsychiatric Institute publiceerden een rapport in het tijdschrift Science, dat de efficiëntie van EEG-biofeedbacktraining aantoonde, en dat het niet slechts gerelateerd is aan visueel/motorisch ogen open of gesloten factoren.

Het werk van Barry Sterman, Joel F. Lubar en anderen heeft aangetoond dat neurofeedback significant effect heeft voor beta-training, gebruik makende van de sensomotorisch ritme EEG activiteit. Deze training werd gebruikt in de behandeling van epilepsie, ADD en ADHD, en andere stemmingsstoornissen. Het sensorimotorische ritme (SMR) is ritmische activiteit tussen 12 en 16 hertz die kan opgenomen worden op een plaats in de nabijheid van de sensorimotorisch schors. SMR word gevonden in wakkere toestanden en is vergelijkbaar aan slaapgolven die gemeten worden in het tweede stadium van de slaap. Studies hebben aangetoond dat de verbetering van sensorimotorische activiteit door conditionering een anticonvulsant proces is en daarmee een effectieve behandeling voor epilepsie. Sterman heeft bijvoorbeeld aangetoond dat motorisch neuronen van zowel apen als katten die SMR training hebben ondergaan verhoogde vuurdrempels bij toediening van chemisch monomethylhydrazine hadden. Deze studies tonen aan dat SMR geassocieerd word met het inhiberende proces in het motorische systeem. Neurofeedback kan SMR verhogen door conditionering, wat de mogelijkheid om de aanvallen te controleren vergroot. De meeste personen behandeld met biofeedback in onderzoeksstudies waren de meest zware epilepsiepatiënten waar anti-epileptica niet werkte. Zelfs in de ergste gevallen zorgde bèta- en SMR-training voor een gemiddelde vermindering van 70% in epilepsie-aanvallen en vergemakkelijkte de verhoogde controle over aanvallen voor 82% van de patiënten.

Lubar behandelde aandachtsstoornissen met ongeveer hetzelfde protocol. Zijn onderzoek toonde aan dat de inhibitie van de motorische functie ook de zintuigelijke functie inhibeerde, die gerelateerd is met aandacht. Lubars protocol, wat door veel therapeuten als het standaardprotocol voor het behandelen van patiënten word gebruikt, is om 2-10 Hz trage golven te inhiberen (alfa en theta) alsook 19-22 Hz-golven en activiteit in het 12-19 Hz-bereik te stimuleren. Deze procedure wordt ondersteund doordat alfa-activiteit daalt tijdens cognitieve functies en invers-proportioneel is aan het metabolisme. Lubars hypothese voor wat er gebeurt in ADD hersenen is dat er een verminderd metabolisme en bloedstroom is naar de area subcallosa. Alfa word gebruikt om deze problemen tegen te gaan. Lubar heeft 10-year follow-ups van gevallen gepubliceerd en gevonden dat bij ongeveer 80% van de patiënten een substantiële verbetering kan waargenomen worden van patiënten door symptomen van ADD of ADHD, en dat deze veranderingen blijvend zijn. Heden ten dage is de behandeling van aandachtsstoornissen de meest voorkomende toepassing van neurofeedback. Ook is de behandeling effectief in de behandeling van traumatische hoofdletsels, slaapstoornissen en epilepsie.

In 2007 publiceerde Werner van Den Bergh een Nederlandstalig boek "Neurofeedback en toestandregulatie bij ADHD, Een therapie zonder medicatie" dat een overzicht geeft over de historiek en toepassingsmogelijkheden van Neurofeedback bij AD(H)D.

Recente ontwikkelingen: wildgroei en kwaliteitskeurmerk

In het voorjaar van 2008 heeft het College van Ziektekostenverzekeraars (CVZ) besloten dat, ondanks protest vanuit het Nederlands Instituut van Psychologen, het toepassen van neurofeedback niet meer vergoed wordt. Neurofeedback wordt, zoals het nu wordt toegepast in Nederland, niet gezien als 'evidence based' behandeling. De reden hiervoor is dat er een wildgroei aan aanbieders van neurofeedback is, vaak bestaande uit niet-professioneel opgeleide hulpverleners. Als reactie hierop wordt binnen de neurofeedbacksectie van het NIP gewerkt aan een kwaliteitskeurmerk, dat onderscheid moet gaan maken tussen professionele hulpverleners (psychologen, artsen, verpleegkundigen) en andere aanbieders van neurofeedback. Cliënten kunnen zo bewust kiezen voor hulpverleners die in staat zijn om diagnoses te stellen, behandelingen adequaat uit te voeren en aanspreekbaar zijn op hun gedrag.

Noten

Externe links

• NIP-sectie Neurofeedback
• Uitgebreid overzicht van wetenschappelijke literatuur over Neurofeedback bij verschillende aandoeningen
• Stichting Applied Neuroscience
• [1]
• [2]