نوروفیدبک نوعی بیوفیدبک است که با اندازهگیری امواج مغزی و ارائه سیگنال بازخورد، خودکنترلی عملکردهای مغز را به آزمودنیها آموزش میدهد. نوروفیدبک معمولاً بازخورد صوتی و یا تصویری را ارائه می دهد. بازخورد مثبت یا منفی به ترتیب برای فعالیت های مغزی مطلوب یا نامطلوب تولید می شود.
نوروفیدبک مفهوم جدیدی نیست. چندین دهه است که موضوع مطالعه محققان بوده است. نوروفیدبک روشی است که به آزمودنی ها کمک می کند تا امواج مغزی خود را آگاهانه کنترل کنند. در واقع، الکتروانسفالوگرافی (EEG) در طول درمان نوروفیدبک ثبت می شود. سپس اجزای مختلف آن با استفاده از حلقه بازخورد آنلاین به صورت صوتی، تصویری یا ترکیبی از آنها استخراج و به آزمودنی ها داده می شود. بر این اساس، اجزای الکتروفیزیولوژیک به طور جداگانه نشان داده شده است. به عنوان یک مثال، قدرت یک سیگنال در یک باند فرکانس را می توان با یک نمودار میله ای متفاوت نشان داد. در طی این روش، آزمودنی از تغییراتی که در طول تمرین رخ می دهد آگاه می شود و می تواند پیشرفت خود را برای دستیابی به عملکرد مطلوب ارزیابی کند. به عنوان مثال، فرد سعی می کند الگوهای مغز را بر اساس تغییراتی که در صدا یا فیلم رخ می دهد، بهبود بخشد.
پروتکل های درمان نوروفیدبک عمدتاً بر درمان آلفا، بتا، دلتا، تتا و گاما یا ترکیبی از آنها مانند نسبت آلفا/تتا، نسبت بتا/تتا و غیره تمرکز دارند. با این حال، رایج ترین پروتکل های مورد استفاده عبارتند از آلفا، بتا، تتا و نسبت آلفا/تتا.
اجزای فرکانس های مختلف
فعالیت های نورون های مغزی اطلاعات غنی در مورد فعالیت های عصبی دارند. هنگامی که نورون ها فعال می شوند، پالس های الکتریکی تولید می کنند. با قرار دادن الکترودها بر روی پوست سر، فعالیت الکتریکی مغز که به EEG معروف است را می توان ثبت کرد. به نوبه خود، EEG توسط نوع خاصی از فعالیت همزمان نورون ها که به عنوان نورون های هرمی شناخته می شوند تولید می شود و بنابراین خروجی الکتریکی در مناطق زیر پوست که الکترودها در آن قرار دارند منعکس می شود. الگوهای مختلف فعالیت الکتریکی، که به عنوان امواج مغزی شناخته می شوند، با دامنه و فرکانس آنها قابل تشخیص هستند. فرکانس نشان دهنده سرعت نوسان امواج است که با تعداد امواج در ثانیه (Hz) اندازه گیری می شود، در حالی که دامنه نشان دهنده قدرت این امواج است که با میکروولت (μV) اندازه گیری می شود.
اجزای فرکانس مختلف به دلتا (کمتر از 4 هرتز)، تتا (4-8 هرتز)، آلفا (8-13 هرتز)، بتا (13-30 هرتز) و گاما (30-100 هرتز) دسته بندی می شوند که هر کدام نشان دهنده یک عملکرد فیزیولوژیکی خاص است به طور خلاصه، امواج دلتا در سیگنال EEG زمانی که فرد خواب است، امواج تتا زمانی که فرد خوابآلود است، امواج آلفا زمانی که فرد آرام است و ماهیچههایش شل هستند اما او بیدار است، امواج بتا زمانی که فرد بیدار است مشاهده میشود. فرد هوشیار است و امواج گاما زمانی مشاهده می شود که فرد در تلاش برای حل یک مشکل است. با این حال، تفاوت هایی در تعریف محدوده دقیق مولفه های فرکانس در مطالعات مختلف وجود دارد.
این اجزای فرکانس دارای زیرمجموعه هایی هستند. به عنوان مثال، باندهای فرکانسی ریتم حسی-حرکتی (SMR) (13-15 هرتز) به ریتم حسی-حرکتی مربوط می شود و تحت عنوان بتا پایین عنوان می شود. برخی از مطالعات ادعا کردند که ریتم آلفا دارای دو زیر مجموعه است: آلفای پایین در محدوده 8-10 هرتز و آلفای بالایی در محدوده 10-12 هرتز. در حالی که برخی از مطالعات نشان می دهد که ریتم آلفا دارای 3 زیر مجموعه است. این تعاریف نشان می دهد که آلفای بالا و پایین رفتارها و عملکردهای متفاوتی از خود نشان می دهند. اعتقاد بر این است که آلفای پایین مربوط به یادآوری کنش در حافظه معنایی است که در مورد آلفای بالا صدق نمی کند.
قرار دادن الکترود EEG
الکترودها (که روی پوست سر قرار می گیرند) می توانند فعالیت های قشر مغز در مناطق نزدیک به آنها را ثبت کنند. سیستم الکترود 10-20 روشی برای استانداردسازی نواحی جمجمه و مقایسه داده ها است. اصطلاح “10-20” به قرار دادن الکترودها در بیش از 10٪ یا 20٪ از کل فاصله بین مکان های مشخص شده جمجمه اشاره دارد. مطالعات نشان داده اند که این قرارگیری ها با نواحی قشر مغز مربوطه مرتبط است. از 21 الکترود، 19 الکترود برای ثبت نواحی قشر مغز و 2 الکترود دیگر به عنوان الکترود مرجع استفاده می شود. نواحی جمجمه با حروف و اعداد نامگذاری می شوند. حروف با مناطق مغز و اعداد مربوط به نیمکره مغز یا مکان های این نیمکره مطابقت دارند. حروف F، P، T، O و C به ترتیب مربوط به نواحی فرونتال، پریتال، تمپورال، پس سری و مرکزی هستند. اعداد زوج و فرد با سمت چپ / راست ناحیه مغز مرتبط هستند. حرف z بهعنوان PZ استفاده میشود که نشان میدهد محل پوست سر در امتداد خط مرکزی که بین نازیون و اینیون قرار دارد قرار میگیرد. FP1 و FP2 به ترتیب مربوط به قطب چپ و راست پیشانی هستند. همچنین A1 و A2 نواحی سمت راست چپ ناحیه دهلیزی (گوش) هستند که دو محل مشترک برای قرار دادن الکترودهای مرجع و زمین هستند.
به طور سنتی، دو نوع مونتاژ تک قطبی و دوقطبی در درمان نوروفیدبک استفاده می شود. در حالت تک قطبی، الکترود فعال روی جمجمه قرار می گیرد و سیگنال ثبت شده توسط الکترود فعال با الکترود دوم تحت عنوان الکترود مرجع مقایسه می شود. فعالیت الکترود فعال منهای فعالیت الکترود مرجع نشان دهنده فعالیت مغز در الکترود فعال است.
از طرفی در حالت دوقطبی از دو الکترود فعال استفاده می شود که به طور جداگانه روی جمجمه قرار می گیرند. تفاوت بین سیگنال های ثبت شده توسط این 2 الکترود، اساس نوروفیدبک است. یکی از مزایای ضبط دوقطبی، رد حالت متداول است که در طول فرآیند ضبط رخ می دهد. به این معنی که هر نویز خارجی که در هر دو کانال اتفاق می افتد و همزمان، دامنه و فاز آن کم می شود و انتخاب فضایی بهبود می یابد. به عنوان مثال، نویز چرخش چشم و چشمک زدن را می توان به این روش کاهش داد.
متخصصان مغز و اعصاب مشاهده کرده اند که ضایعاتی که در نواحی خاصی از مغز رخ می دهند، علائم خاصی را ایجاد می کنند که بیشتر مربوط به این مناطق است. به عنوان مثال، لوب های فرونتال، FP1، FP2، FPZ، FZ، F3، F4، F7 مسئول توجه فوری و پایدار، مدیریت زمان، مهارت های اجتماعی، احساسات، همدلی، حافظه کاری، برنامه ریزی اجرایی و شخصیت هستند. هر منطقه نشان دهنده یک احساس یا وظیفه خاص است. بنابراین شناسایی این نواحی بهترین و دقیق ترین درمان نوروفیدبک را فراهم می کند. لوب های پریتال، PZ، P3 و P4، مشکلات مفهوم سازی شده توسط لوب های فرونتال را حل می کنند.
دستور زبان پیچیده، نامگذاری اشیاء، ساخت جمله و پردازش ریاضی برای لوب پریتال چپ قابل شناسایی هستند در حالی که جهت گیری نقشه، تشخیص فضایی و دانستن تفاوت بین راست و چپ کاملاً از توابع لوب پریتال راست هستند. لوب های تمپورال، T3، T4، T5 و T6 عملکردهای مختلفی دارند. عملکردهای نیمکره چپ با خواندن (تشخیص کلمه)، حافظه، یادگیری و خلق و خوی مثبت مرتبط هستند، در حالی که عملکردهای نیمکره راست با موسیقی، اضطراب، تشخیص چهره و حس جهت مرتبط هستند.
از سوی دیگر، خاطرات دیداری، خواندن دقیق و خاطرات آسیب زا همراه با فلاش بک بصری معمولاً در لوب های پس سری، O2، O1 و از دیگر وظایف این لوب می توان به کمک به مکان یابی اشیاء در محیط، دیدن رنگ ها و تشخیص نقاشی ها و تشخیص صحیح اشیا، خواندن، نوشتن و املا اشاره کرد. قشر حسی و حرکتی (حسی حرکتی)، CZ، C3 و C4 عملکردهای کنترل آگاهانه تمام حرکات اسکلتی مانند تایپ کردن، نواختن آلات موسیقی، دست خط، کار با ماشین آلات پیچیده، صحبت کردن، و توانایی تشخیص محل منشأ احساسات بدن را دارند.
به طور کلی، الکترودها به گونه ای قرار می گیرند که یک کانال EEG خاص در یک سمت مغز قرار دارد. به عنوان مثال، بتا پایین و بتا به ترتیب در سمت راست (C4) و سمت چپ (C3) مغز آموزش داده می شوند. اگر آنها را به سمت مخالف مغز تغییر دهید، نتایج نامطلوبی می تواند به دست آید. به عنوان مثال، تمرین موج بتای پایین در سمت چپ به جای بهبود تمرکز منجر به کاهش انرژی ذهنی می شود. بنابراین، محل الکترودهای EEG در طول روش نوروفیدبک مهم است.
انواع نوروفیدبک
7 نوع نوروفیدبک برای درمان اختلالات مختلف وجود دارد:
پروتکل های مختلف درمانی
موج آلفای مغز معمولاً با آرامش هوشیار همراه است. حالت آلفا به عنوان یک موقعیت آرام و خوشایند توصیف می شود. تمام فرکانسهای آلفا فعالیت خلاقانه مغز را توصیف میکنند، به طوری که از آن در فرآیند آرامش (آرامسازی عضلات) استفاده میشود که در نهایت منجر به خواب میشود. چنین امواجی به سرعت روی پوست ظاهر شده و گسترش می یابد. شواهد نشان می دهد که امواج آلفا در طول مدیتیشن افزایش می یابد. تمرین آلفا معمولاً برای درمان بیماری های مختلف مانند تسکین درد، کاهش استرس و اضطراب، بهبود حافظه، بهبود عملکرد ذهنی و درمان آسیب های مغزی استفاده می شود. مطالعات مختلفی بر روی پروتکل آلفا انجام شده است. رایج ترین پهنای باند فرکانسی برای درمان آلفا، محدوده فرکانسی 7 تا 10 هرتز است که برای مدیتیشن، خواب، کاهش استرس و اضطراب استفاده می شود. همچنین فرکانس 10 هرتز باعث آرامش عمیق عضلانی، کاهش درد، تنظیم ضربان تنفس و کاهش ضربان قلب می شود.
فعالیت بتا شاخص خوبی برای عملکرد ذهنی است و فعالیت بتا نامناسب نشان دهنده اختلالات ذهنی و جسمی مانند افسردگی، ADHD و بی خوابی است. امواج مغزی بتا با دقت آگاهانه، تمرکز قوی و توانایی حل مشکلات مرتبط است. داروهایی که برای تحریک هوشیاری و تمرکز استفاده می شوند مانند ریتالین و آدرال نیز باعث می شوند مغز امواج مغزی بتا تولید کند.
آموزش بتا برای بهبود تمرکز و توجه، بهبود توانایی خواندن و ایجاد تغییرات مثبت در عملکرد مدرسه استفاده می شود. همچنین عملکرد محاسباتی، پردازش شناختی، کاهش نگرانی ها، تفکر بیش از حد، اختلال وسواس فکری جبری (OCD)، اعتیاد به الکل و بی خوابی را بهبود می بخشد. در همین حال، این نوع نوروفیدبک عملکرد شناختی خواب و همچنین کاهش خستگی و استرس را بهبود می بخشد. امواج بتا در محدوده 12 تا 15 هرتز (SMR) باعث کاهش اضطراب، صرع، عصبانیت و استرس می شود.
آلفا/تتا شاخصی بین هوشیاری و خواب است. آموزش آلفا/تتا یکی از محبوب ترین آموزش های نوروفیدبک برای کاهش استرس است. همچنین این درمان برای سطوح عمیق افسردگی، اعتیاد، اضطراب و افزایش خلاقیت، آرامش، اجرای موسیقی و بهبود واکنشهای ضربهای به کار میرود. الکترودها معمولاً روی O1، O2، CZ و PZ قرار دارند. محدوده فرکانس آلفا/تتا 7 تا 8.5 هرتز با مقدار معمولی 7.8 هرتز است. این درمان در شرایط بسته با چشم انجام می شود که با استفاده از بازخورد شنیداری نسبت امواج تتا به آلفا را افزایش می دهد.
امواج دلتا کندترین امواج مغزی هستند که با مراحل 3 و 4 خواب مرتبط هستند. آنها نشان دهنده افزایش راحتی، کاهش درد و خواب هستند. بنابراین، آنها برای کاهش سردرد، آسیب مغزی، اختلالات یادگیری، و برای درمان انقباض شدید و شدید ماهیچه ها استفاده می شوند. آنها همچنین نگرانی ها را کاهش می دهند و خواب را بهبود می بخشند.
امواج گاما بالاترین فرکانس را دارند و با پردازش شناختی و حافظه مرتبط هستند. بنابراین، هنگامی که این امواج سریعتر هستند، سرعت یادآوری حافظه سریعتر است. امواج گاما ریتم های سریعی هستند که مسئول ارتباطات عصبی مغز و انتقال داده ها به دنیای خارج هستند. آنها عمدتاً در هیپوکامپ (ناحیه ای از مغز که مسئول تبدیل حافظه کوتاه مدت به بلند مدت است) مشاهده می شوند. همچنین این ریتم های سریع در حملات ناگهانی مانند تشنج و اسپاسم مشاهده می شود. از این رو، آموزش گاما برای ارتقای شناخت، وضوح ذهنی، فعالیت مغز و وظایف حل مسئله استفاده می شود. نه تنها محاسبات ضعیف را بهبود می بخشد، بلکه مغز را سازماندهی می کند، سرعت پردازش اطلاعات، حافظه کوتاه مدت را بهبود می بخشد و تعداد حملات میگرنی را کاهش می دهد.
امواج مغزی تتا با تعدادی از فعالیت های مغز مانند حافظه، احساسات، خلاقیت، خواب، مدیتیشن و هیپنوتیزم مرتبط هستند. این امواج همچنین با فاز اول خواب همراه است که خواب سبک است و فرد به راحتی از خواب بیدار می شود. درمان تتا باعث کاهش اضطراب، افسردگی، رویاهای روزانه، حواس پرتی، اختلالات عاطفی و ADHD می شود.
اصولاً در آموزش نوروفیدبک دو جهت کلاسیک وجود دارد. یا تمرکز بر فرکانسهای پایین (آلفا یا تتا) برای تقویت آرامش و تمرکز یا تأکید بر فرکانسهای بالا (بتا پایین، بتا و تتا) برای تقویت فعالسازی، سازماندهی و مهار حواسپرتی.
مقایسه مناسب بین این دو جهت را می توان در مطالعات توماس اف. کولورا (2000) و کروپوتوف (2010) یافت. به عنوان مثال، در استراتژی قبلی چشم ها بسته هستند در حالی که در استراتژی بعدی، چشم ها باز هستند. همچنین، کودکان در استراتژی اول درگیر نمی شوند در حالی که کودکان و بزرگسالان می توانند تحت روش تمرین دوم قرار گیرند.