Vorbemerkung zur zweiten Fassung des Neurofeedbackbuches

Seit dem Erscheinen des ersten Neurofeedback Buches vor einem Jahrzehnt wurden beeindruckende Fortschritte im Feld der angewandten Neurowissenschaft und der Computertechnologie gemacht. Obwohl eine ganze Reihe von hervorragenden Büchern in der Zwischenzeit zu diesem Thema veröffentlicht wurden, - die meisten von verschiedenen Experten, die ihr Fachwissen auf speziellen Gebieten des Neurofeedback Feldes mitteilten- existiert weiterhin kein anderes Buch, das alles Wissen auf diesem Fachgebiet ähnlich bündelt und damit einen Überblick über alle relevanten Informationen gestattet, der es erlaubt, ein effektives Neurofeedbacktraining zu gestalten. Es gab eine große Nachfrage nach einer zweiten Auflage die sowohl weiterhin die Grundlagen beinhalten sollte, die aber ergänzt wäre durch weitergehende Informationen über die Fortschritte sowohl in der Theorie als auch in der praktischen Arbeit und in der Forschung unseres Fachgebietes, des Neurofeedback. Diese zweite Ausgabe folgt der geistigen Zielsetzung der ersten Ausgabe indem sie das zur klinischen Praxis notwendige Wissen in einem Format präsentiert, das Menschen, die gerade damit beginnen, sich mit Neurofeedback zu befassen ebenso dienlich ist, wie dem erfahrenen Anwender von Biofeedback/Neurofeedback. Das bekannte Wissen über Neuroanatomie, Entstehung des EEG, Elektronik und die Instrumente die das Messen von psychophysiologischen Daten erlauben, ist immer noch gültig, es gab aber neue ergänzende Forschungen und Fortschritte in der Theorie die neue oder tiefer schürfendes Wissen über die funktionale Zusammenarbeit der verschiedenen Hirnregionen lieferten.

Weitere Fortschritte gab es im theoretischen Verständnis funktionaler zusammenhänge, die zu neuen oder verbesserten Behandlungstechniken führten. Es gab aber auch deutliche technische Fortschritte im Feld des Neurofeedback. Das Feld ist zu umfassend, um es in seiner ganzen Breite festzuhalten und wir waren teilweise gezwungen Themen, die nicht wirklich bedeutsam oder notwendig sind, um ein gutes Neurofeedback- oder Biofeedback Training auszuarbeiten, fortzulassen oder den Leser auf ergänzende Informationen zu verweisen

Zur klinische Vorgehensweise gibt es im Feld unterschiedliche Meinungen. Wir haben entschieden, uns auf Darstellung der Trainingsmethoden zu beschränken, über deren Wirksamkeit Ergebnisse wissenschaftlicher Studien vorliegen. Andere technische Möglichkeiten und andere Trainingsmethoden mögen wirksam sein und bei Einzelfällen sinnvoll, doch sollte abgewartet werden, bis ausreichende Forschu8ngsergebnisse vorliegen um das Kriterium der wissenschaftlich belegten Wirksamkeit zu erfüllen. Darin folgen wir den Grundsätzen der BCIA, (Biofeedback Certification International Alliance)

Seitdem wir BCIA zertifizierte Neurofeedbackkurse anbieten, kommt es fast zu einer Deckungsgleichheit zwischen dem dort geforderten Wissen und dem hier präsentierten, wenngleich mit einer etwas veränderten Reihenfolge und mit einigen Ergänzungen. Für den Fall, das Textstellen weit mehr als Grundwissen verlangen, aber trotzdem für manchen Leser interessant sein könnten, haben wir diese Textstelle kursiv gekennzeichnet.

Das originale Lehrbuch präsentiert das Basiswissen, das man zum praktischen Anwenden benötigt, inklusive Neurofeedback und generellem Biofeedback, ergänzt durch ein Training in metakognitiven Strategien. Die metakognitive Komponente bleibt auch in Zukunft ein wichtiger Bestandteil unseres Neurofeedbacktrainings. Es hat die Funktion in jede Trainingssitzung eine zielorientierte Aufgabe einzufügen. Beispiele solcher Aufgaben werden im Kapitel über das Training metakognitiver Strategien beschrieben, das gegenüber der ersten Auflage nicht verändert wurde Die grundsätzlichen Beschreibungen der Entstehung des EEG und der elektronischen Hilfsmittel, mit denen das EEG gemessen wird, wurden beibehalten.

Seit dem Erscheinen der ersten Ausgabe wuchs aber das Wissen über neuronale Netzwerke und die funktionale Zusammenarbeit verschiedener Hirnareale erheblich. Dementsprechend wurde das Kapitel über funktionale Neuroanatomie erheblich erweitert. Es wird im Zusammenhang mit dem internationalen 10-20 System der Elektrodenplatzierung und der Funktion der Brodman Areale diskutiert werden. Mit der immer alltäglicher werdenden Anwendung der Low Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA) bei der Suche nach Generatoren bestimmter Auffälligkeiten, während der Erstellung eines 10 Kanal QEEG, wurde dieses Thema immer bedeutender für das Neurofeedback. Auch das Thema Assessment (oder Beurteilung des EEG vor Beginn einer Sitzung/Therapie), wurde ergänzt. Diese Ergänzungen betreffen den Einsatz von LORETA Analysen, EKPa (Englisch: ERPs )(ereigniskorrelierter Potentiale, event related Potentials) und der Herz Raten Variabilität (HRV), die inzwischen ein integraler Bestandteil der Beurteilung komplexer Probleme von Klienten geworden sind, die beispielsweise von Kopfverletzungen betroffen waren.

Erwähnt werden muss die Anwendung verschiedener neuer Behandlungstechniken wie das Z-Score Neurofeedback, das auch als Training mittels vieler Oberflächenelektroden durchgeführt werden kann und dem LORETA Z Score Neurofeedback, einem Training, das ein 19 Kanal EEG Training mit der gleichzeitigen LORETA Analyse der Generatoren, kombiniert wird. Das Training wird simultan anhand der Normwerten aus der Datenbank (Neuroguide) angepasst und geleitet. Auch Methoden wie das tDCS (transcranial direct current stimulation) und das passive (pIR) HEG wurden hinzugefügt, weil beide Methoden inzwischen durch Forschungsergebnisse in der Wirksamkeit bestätigt wurden. Wir beschreiben wie diese Techniken möglicherweise in eine klinische Arbeit eingebunden werden können. Dabei versuchen wir uns an der Beschreibung, wie eine sorgfältige, gründliche Befundung jedes Patienten zu einem multimodalen Trainingsansatz führen kann. Die Beschreibung dieser Techniken wird durch klinische Beispiele ergänzt, die die Anwendungsmöglichkeiten im Originaltext noch einmal ergänzen. Dementsprechend hat das Neurofeedback Buch einen beträchtlichen Umfang an neuen Informationen, die es dem Anwender erlauben, auf dem Laufenden zu bleiben.

Die Autoren versuchen, ebenso wie in der ersten Ausgabe, jedes Kapitel so einfach wie möglich zu erklären. Komplexe Theorien, Formulierungen oder gar mathematische Erörterungen werden nicht angestrebt. Wer noch mehr in die Tiefe gehen will, kann das tun.

Das Neurofeedback Buch der zweiten Ausgabe enthält folgende Themen: Die Brodman Areale und deren Funktionen, neuronale Netzwerke: Kortex-Basal, Ganglien-Thalamus-Kortex Loops (Schleifen) die den neuonalen Netzwerken zugrunde liegen, das autonome Nervensystem soweit es die Herz Raten Variabilität betrifft. Verbindungen zwischen Amygdala, Hypothalamus zum Stammhirn und deren Beziehung zu efferenten und afferenten Nervenbahnen zum Herzen.

Zwischenbemerkung: Einige Themen werden im Buch mehrfach angesprochen. Das ist teilweise aus dem Grund geschehen, weil Wiederholungen sich besser einprägen. Teilweise war der Grund aber auch, dem Leser zu ersparen immer wieder zu bereits gelesenen Kapitel zurück blättern zu müssen, um sich daran zu erinnern, was er in einem neuen Kapitel an bereits gelesenen Informationen benötigt, um einer Diskussion zu folgen. Der Leser wird bemerken, dass wir die Begriffe Klient und Patient oftmals wechseln Klient wird in Nordamerika verwendet, dieser Begriff ist im klinischen Alltag Europas oder in Asien aber ungebräuchlich. Klient ist der umfassendere Begriff, weil er auch Menschen umfasst, die keine klinische Diagnose gestellt bekommen, sondern die ein Training beginnen, um ihre Leistungsfähigkeit zu verbessern. Man hätte vielleicht den Begriff Schüler verwenden sollen, weil die angewendeten Techniken zum Erlernen der Selbststeuerung nach einem Trainer und Lehrer verlangen. Unser Ziel ist das Lernen und das beinhaltet Erziehung des Klienten. Tatsächlich haben die Autoren immer den Wunsch verspürt Neurofeedback und Biofeedback als Bestandteil des schulischen Unterrichtes zu sehen..

Zusammenfassung

Unser Feld der kombinierten Anwendung von Neurofeedback und Biofeedback basiert auf den Tatsachen der funktionalen Neuroanatomie und Neurophysiologie. Quantitative EEGs (QEEG) entweder als ein Kanal oder Mehrkanalanwendung, haben den Sinn, mittels schneller Computer und Datenbanken Abweichungen des EEG von Normdaten in Statistiken oder Graphiken sichtbar zu machen. Low Resolution electromagnetic tomography (LORETA) erlaubt dem Anwender die Quellen dieser Abweichungen im Cortex auszumachen. Diese Daten können mit dem Wissen des Anwenders über die Funktionen der unterschiedlichen Brodman Areale und deren Beziehung zu neuronalen Netzwerken (Thompson et.al, 2011,2015) dazu führen, diesem zu ermöglichen, zu erkennen, ob eine bestimmte, auffallend abweichende Frequenz mit den vom Patienten beschriebenen Symptomen zusammenhängt. Damit helfen diese Daten dem Anwender zu entscheiden, ob eine Abweichung mit einem kognitiven, motorischen, sensorischen oder emotionalen Problem verbunden ist, oder ob es ein Anzeichen für eine besondere Stärke oder Fähigkeit des Patienten ist, die man sicher nicht wegtrainieren sollte. Das QEEG kann auch zum Training benutzt werden, indem es ein visuelles, auditives oder taktiles Feedback gibt, um den Klienten darüber in Kenntnis zu setzen, inwieweit er seine Bemühungen in die richtige Richtung lenkt, die sich im EEG als eine Annäherung an ein optimaleres Level entspricht. Bitte behalten sie im Hinterkopf, dass der Begriff "Normalität" mit Vorsicht zu gebrauchen ist. Das Ziel, ein EEG zu normaliseren, kann in Frage gestellt werden. Was für den einen eine optimale Veränderung ist, kann für einen anderen eher ungünstig sein. Eine einfaches Beispiel: Einen Klienten, dessen gesamt IQ bei 85 liegt über ein EEG Training zu Durchschnittswerten zu führen, dürfte erfolglos sein. es wäre aber auch ein ziemlich verrücktes Ziel, für einen Menschen mit einem IQ von 130.

Das Ziel eines kombinierten Neurofeedback- und Herz Raten Variabilitätstrainings ist es, das zentrale Nervensystem dahingehend zu beeinflussen, dass der Klient den Weg zu seiner optimalen Leistungsfähigkeit findet. Es ist wichtig, dass der Anwender die neuroanatomischen Zusammenhänge wie das bewerkstelligt werden kann, kennt. Aus diesem Grund legen wir in dieser Ausgabe gesteigerten Wert auf die Darstellung der funktionalen Neuroanatomie.

Der Leser wird bemerken, dass wir in unserer Beschreibung eines guten Trainings Neurofeedback nicht als Stand Alone Technik preisen. Wir verstehen, dass die Forschung versuchen muss, die Wirksamkeit des Neurofeedback ohne den Zusatz anderer therapeutischer oder erzieherischer Maßnahmen zu erforschen, aber wir sind der Meinung, auch in der Forschung sollte registriert werden, dass man nicht das Neurofeedback erfasst, wie es gewöhnlicherweise in der Praxis angewendet wird. In der Praxis wird es immer kombiniert mit der Arbeit eines guten Therapeuten, Lehrers oder Coachs, der spezielle metakognitive Aufgaben und Strategien einbindet plus gegebenenfalls andere Biofeedbacktechniken wie die Herz-Raten Variabilität. Es gibt auch andere Faktoren, die Berücksichtigung finden wie Diät, Schlaf und diverse Übungen. Die positiven und negativen Ergebnisse bestimmter wissenschaftlicher Studien zu diesem Thema müssen auch in diesem Kontext betrachtet werden

Andererseits gibt es unzählige Fallstudien die beides berücksichtigen, subjektive (Fragebögen und Schul Report) und objektive Daten (standardisierten Tests wie dem WISC oder WAIS) und die damit die Wirkung der kombinierten Anwendung den Klienten besser nahebringen. Wir als Anwender sollten systematisch Daten sammeln und diese veröffentlichen, wenn sie uns zur Verfügung stehen.

Danksagungen

Unsere Mentoren und Lehrer im Bereich des Neurofeedback sind außerordentliche Wissenschaftler und wunderbare Menschen, intelligent, innovativ, tatkräftig und - freundlich. Sicher wäre es gut gewesen, wenn einer von ihnen dieses Buch geschrieben hätte, aber diese Wissenschaftler sind in der Regel zu beschäftigt, um sich einer solchen Zusammenfassung zu widmen. Uns fiel die Aufgabe zu, das Feld, das von diesen Menschen geschaffen wurde, zu interpretieren.

Unsere Vorbildung in den Bereichen Biochemie, Physiologie, Medizin und Psychologie bildeten die Grundlage für Neurologie, Neuroanatomie, das EEG, Biofeedback und das Lernen, aber unser Wissen über den Gebrauch des EEG zum Biofeedbacktraining (Neurofeedback) stammt von Joel Lubar. 1992 gab Dr. Lubar einen seiner Einführungsworkshops in Fort Lauderdale, mit dem Titel: "Eine nicht medikamentöse Möglichkeit ADS zu behandeln" Irgendwie landete die Bekanntmachung des Workshops durch die Biofeedbackgesellschaft von Florida vor unserer Haustür: Das bedeutete für uns zu entscheiden, ob wir den Februar in Florida anstelle von Toronto verbringen sollten? Diese scheinbar leichte Entscheidung führte uns zur Entdeckung des Biofeedback und Neurofeedback. Es kam zu Ausbildungsvertiefungen durch Tom Allen in Florida und Joel und Judy Lubar in Tenessee, Frank ans Mary Diets in Arizona und Susan und Siegfried Othmar in Kalifornien. Innerhalb eines Jahres wurde die ADD Center LTD aus der hinzukommenden Erfahrung geboren, die zu intensiver Auseinandersetzung mit Lernschwierigkeiten, Aufmerksamkeitsstörungen und Asperger- oder Autismusstörungen bei Kindern führte. Der Kontakt zu Barry Sterman beim Treffen der Northwestern Biofeedback Society in Banff im November 1993 machte uns bewusst, dass es noch wesentlich mehr zu lernen gab. Wir erhielten Ausbildungen in der Durchführung von 20 Kanal EEG Messungen und Auswertungen, den so genannten Full Cap Assessments, die von George Fitzsimmons unterrichtet wurden, einem Psychologen der Erziehungswissenschaften an der Universität von Alberta. Er war auch bei Joel Lubar ausgebildet worden und hatte das erste Neurofeedback Zentrum an der Universität von Alberta in Kanada gegründet, das Neuronal Re-regulation Programm. Seit damals waren wir regelmäßige Teilnehmer der Treffen der Association für Applied Psychophysiology und Biofeedback, der Society for Neuronal Regulation, Future Health`s Winter Brain Meetings plus diversen Streifzügen zur Biofeedback Foundation of Europe und zum World Congress of Psychophysiology.

Die Wärme der Menschen, die sich im Feld bewegen, und die Selbstverständlichkeit mit der jeder sein Wissen mit dem anderen teilt, ist vielleicht die beeindruckendste Tatsache die die Familie der Neurofeedbacktherapeuten verbindet. Außer Joel Lubar und Barry Sterman waren auch Pioniere wie Joe Kamiya, Tom Budzynski und Peter Rosenfeld offen und bereit, ihr Wissen mit uns zu teilen, sobald wir sie bei einem frühen "Rob Kall Winter Brain Meeting" getroffen haben. George Fuller von Bozay begann damit, Biofeedback mit Neurofeedback zu verbinden. Eine Kombination, die ein Kennzeichen unserer Therapie wurde. Jay Gunkelman ergänzte unsere Erfahrungswelt durch einen Funken Freude und Spaß und den Willen zu ergänzendem Wissen, das uns neben der Lektüre von Bob Thatchers Texten, Michaels Neuroanatomie und EEG Textbooks, sowie seine Anmerkungen zur Neurologie und seine Diagramme, die ein Resultat seines intensiven Erforschens des Zusammenspiels der Hirnfunktionen waren, studieren ließen. Auch Anbieter und Hersteller sind oftmals ergiebige Informationsquellen. Frank Diets war unermüdlich bemüht, uns elektronische Details beizubringen, die uns durch Michaels Texte ins Bewusstsein rückten. Seine Frau Mary war unermüdlich darin, uns die Feinheiten des Biofeedback nahe zu bringen. Hal Myers, Larry Klein und ihre Angestellten bei Thought Technology haben uns immer hervorragend beraten. Hal und Larry sind unermüdliche innovative Motoren des Feldes und geben ihm eine kanadische Note, ebenso wie Dr. Paul Swingle, der immer innovativ ist. Die Truppe von Lexikor fügte einiges an Ausbildung hinzu und trainierten unseren Sohn James in den Feinheiten der 19 Kanal EEG Auswertungen. Es gibt noch viele andere Helden wie Francine Butler, Exekutiv Direktor der AAPB und Judy Crawford, Direktor for Certification bei der BCIA, die uns unterstützten.

Als wir zu dem Punkt gelangt waren, an dem wir das Verlangen spürten, unser Wissen weiter zu geben, präsentierten wir die Ergebnisse unserer klinischen Arbeit und begannen damit Workshops zu geben. Wir hatten das Privileg in Kanada, den USA, Australien, Israel, der Schweiz, Deutschland, Norwegen und China unterrichten zu dürfen. Unser Dank gilt all den Therapeuten, deren Fragen und Diskussionen uns dazu zwangen unsere Konzepte und Techniken immer wieder zu überdenken und zu verfeinern. In diesem Buch lektorierte Barry Sterman das Kapitel über das quantitative EEG und fügte erläuternde Brain Maps hinzu. Auch Jay Gunkelmann ergänzte das Buch durch EEG Beispiele und durch sein intensives Wissen, wie diese ausgewertet werden sollten. Joel Lubar schrieb den Abschnitt über Loreta und arbeitete eine Einleitung des Buches aus. Bonny Beuret vom Lerninstitut Basel in der Schweiz verdient unseren Dank für das Lesen des Manuskripts und die hilfreiche Edition. Die talentierte Amanda Reeves schuf die Skizzen und Zeichnungen und tippte die unterschiedlichsten ersten Versionen des Manuskriptes. Ein besonderer Dank gilt unseren Kindern, weil sie es mit Eltern ausgehalten haben, die in den letzten vier Jahren unter Unmengen von Texten und Manuskripten begraben waren. Jedes von ihnen hat auf seine Art und Weise einen Beitrag geleistet. James schrieb das Kapitel über Statistik und unterstützte uns auf internationalen Meetings und Präsentationen beim Training von Athleten und Anwendern. Aaron der jüngste Dr. Thompson in unserer Familie, half uns mit wissenschaftlichen Empfehlungen und Katie demonstrierte uns wie effektiv Lernstrategien in der High School und der Universität sein können.

Dieses Buch repräsentiert unsere immer noch unvollständigen Streifzüge in ein faszinierendes und sich schnell entwickelndes Feld und ist ein Ergebnis unseres Wunsches, die Ergebnisse unserer Arbeit mit anderen zu teilen. Die neue Disziplin, die sich Neurofeedback nennt, umfasst verschiedene Wissensgebiete: Neurowissenschaften, Anatomie, Physiologie, Elektroenzophalographie, Psychologie, Lerntheorie, Biofeedback, Elektronik und Elektrotechnik, das Wissen um die Hintergründe verschiedener Messverfahren, Physik, Computer, Statistik und Forschungsdesign, therapeutische Interventionen, Stress Management, Sportpsychologie, Metakognition, Schlafforschung, Pharmakologie, Ernährung und noch vieles mehr. Wenn sie sich nach diesen Ausführungen überfordert fühlen, ist das normal. Nach mehr als einem Jahrzehnt im Feld geht es uns manchmal immer noch ähnlich.

Sie sollten sich aber nicht entmutigen lassen. Es ist möglich, von jedem der erwähnten Fachgebiete vorerst nur Teilbereiche zu erlernen, um damit beginnen zu können, Menschen dabei zu helfen, Selbstregulation zu erlernen. Im Laufe der Praxis wird man von den Klienten und anderen Kollegen weiteres Wissen erwerben. Wir haben sehr viel von unseren Klienten gelernt und sind Ihnen zu Dank verpflichtet. Wir haben das Buch in der Hoffnung und mit dem Ziel geschrieben, dass die Lernkurve des Lesers dieses Buches leichter und schneller verlaufen wird als unsere. Wir haben versucht, die Basics in einem Zusammenhang darzustellen. Wir wünschen Ihnen, dass sie das notwendige Wissen im Feld des Neurofeedback in der Praxis eigenständig erweitern werden.

Ein Vorwort der Autoren

Willkommen in der Welt des Neurofeedback. Einmal dort angelangt, wird es ihnen niemals mehr langweilig werden und sie werden freiwillig nicht mehr aufhören wollen zu lernen. Es gibt immer wieder neue Herausforderungen zu bewältigen, die einen erstaunen und demütig machen.

Wir wollen unsere Leidenschaft mit Ihnen teilen:

Biofeedback und Neurofeedback sind Möglichkeiten, die einem beliebigen Menschen dabei helfen, Fähigkeiten zur Selbstregulation zu erlernen, die ihm dabei helfen, seine Fähigkeiten besser zu entwickeln. Diese Möglichkeiten können auf zwei verschiedene Arten genutzt werden. Da ist zuerst der erzieherische oder Trainingsgebrauch. Die Kandidaten für diese Möglichkeiten sind beispielsweise Studenten, Athleten und Menschen, die ihre Leistungsfähigkeit im Job, in der Schule, im Sport oder in den persönlichen Beziehungen verbessern wollen. Dieses Training wird vom Probanden selber erlernt, meistens nach Anleitung eines Trainers oder Lehrers, der eine Ausbildung im Bereich des Neurofeedback oder Biofeedback erhalten hat. Der zweite Gebrauch oder Nutzen liegt im therapeutischen Bereich. Das Feedback unterstützt therapeutische Interventionen, die die Zielsetzung haben, dem Klienten Möglichkeiten zu eröffnen, Symptome zu überwinden oder Störungen und seelische Krankheiten auf neuen Wegen zu begegnen, so z.B. Medikamenten- oder Drogenabusus, oder auch emotionalen Problemen. In diesem Falle ist ein Therapeut der Ansprechpartner und Neurofeedback und Biofeedback sind Elemente von dessen Behandlungsplan.

Wir wählen den Begriff Werkzeug oder "tool" für das Neurofeedback, bzw. Biofeedback, weil die Möglichkeiten des Neurofeedback- und Biofeedbackarsenals Ähnlichkeit mit Fitnessgeräten haben. Wir sind Anbieter von Trainingseinheiten für das Gehirn. Ein Fitnessgerät mag von manchen zu Hause benutzt werden, in einem Fitnessstudio oder in der Schule unter der Anleitung eines Trainers oder Coaches. Dieser sollte einiges Wissen über die richtige Anwendung des Fitnessgerätes besitzen, zusätzlich wäre es sicher sinnvoll, wenn es einen Trainingsplan gäbe von einem erfahrenen Trainer, der im Hintergrund bleibt. Dem entspricht die erste, eher pädagogische Anwendungsmöglichkeit des Neurofeedback. Die zweite Anwendungsmöglichkeit, die ja im therapeutischen Bereich liegt, entspräche den Fitnessgeräten in einem Krankenhaus oder einer Klinik, in der ein Physiotherapeut bereit steht, um mit dem Patienten ein Rehabilitationsprogramm zu beginnen. Der Gebrauch der Hilfsmittel hängt von dem Ziel ab. Entweder trainiert jemand um sich zu verbessern oder er ist Patient und befindet sich in einer Therapie. In ähnlicher Art und Weise wird das Neurofeedback entweder zum Training oder zur Therapie von Patienten eingesetzt.

Ebenso wie bei Fitnessgeräten sollte man weder Bio- noch Neurofeedback eine unumschränkte Wirksamkeit zuschreiben. Die Ziele des Klienten verlangen manchmal nach anderen Techniken wie Meditation, Entspannungsübungen, Yoga, kognitivem Training, dem Erlernen metakognitiver Strategien um nur einige Möglichkeiten zu nennen. EEG Biofeedback ist aber in jedem Falle effektiver. Die Trainingsdauer kann durch diese modernen Verfahren gegenüber den anderen, älteren Methoden deutlich verkürzt werden. Neurofeedback kann aber auch mit anderen Methoden kombiniert werden.

Meistens benutzen wir in unserem ADD Zentrum Neurofeedback im pädagogischen Bereich. Deshalb sprechen wir eher von Trainern, die einen Coaching Auftrag haben, als von Therapeuten, wenn wir davon reden, dass wir einem Studenten oder Klienten Selbst Regulation beibringen.

Themen wie das Alpha Theta Training, das in erster Linie von Therapeuten durchgeführt wird, werden deshalb in diesem Buch weniger diskutiert werden als Methoden, die Aufmerksamkeit und Konzentration verbessern. Anspannung, Ablenkbarkeit, Mangel an der Fähigkeit die Aufmerksamkeit schnell zwischen weitem Fokus und engem Fokus zu wechseln, schlechte Organisationsfähigkeit und die Unfähigkeit zur Daueraufmerksamkeit haben einen erheblichen Einfluss auf Arbeit, Schule und Sport. Menschen zu einem flexibleren Hirn zu verhelfen, das es ihnen ermöglicht, einen Zustand der Ruhe, Aufmerksamkeit und Konzentration aufrecht zu erhalten, gehört zu unserer täglichen Arbeit im ADD Zentrum. Mittels Neurofeedback verhelfen wir unseren Klienten zu der Fähigkeit der Selbststeuerung. Wie wir das tun und warum wir das tun (die wissenschaftlichen Hintergründe) ist das Thema dieses Buches.

Ein Überblick über dieses Buch

Dieses Buch wurde geschrieben um dem Leser die Grundlagen des Neurofeedback zu erklären und ihm eine Anleitung zu geben, wie Neurofeedback in der Praxis angewendet werden kann. Auch wir wissen nicht, auf Grund welcher Mechanismen EEG Biofeedback letztlich funktioniert. Unser Feld ist ein Gebiet der Erfahrungswissenschaft, das auf Beobachtungen basiert. Es liegt aber eine komplexe Wissenschaft zu Grunde. In einem Schreiben an die AAPB Convention im Jahr 2000 betonte Dr. John Basmajian, dass wir keinen Grund haben, bezüglich unseres Feldes in eine Verteidigungsstellung zu gehen, weil das Feld durch solide Grundlagenwissenschaft gesichert ist. (Basmajian ist selber ein Pionier des Biofeedback, der bereits in den 60 er Jahren demonstrierte, dass es möglich ist, einzelne Moto Neuronen zu trainieren.) Man muss erkennen, dass das Wissen um neurologische Zusammenhänge schnell wächst und dass vieles von dem, was heute geschrieben wird, schon in Kürze als überholt gelten könnte.

Teil 1 beginnt mit Fragen. Was ist Biofeedback? Warum benutzt man das EEG? Welche Art des Lernens findet statt? Wie entsteht das EEG? Was kann im EEG beobachtet werden? Wie entdeckt der EEG Verstärker die gemessenen Informationen und wie stellt er sie dar? Neuroanatomie, die das Neurofeedback betrifft, beinhaltet Folgendes: Das Wissen um die Funktion der Synapsen über Nervenbahnen, die Struktur des Gehirns, Grundsätzliches über die Pyramidenzellen, über inhibitorische Zellen und den Einfluss von subkortikalen Strukturen auf das EEG, aber auch einige Aspekte des Wissens um die Funktion der Ganglien und der Hirnlappen.

Teil 2 versucht die Frage zu beantworten, wie und warum Biofeedback (BFB) mit Neurofeedback (NFB) kombiniert wird. Dieser Teil des Buches erläutert wie ein Assessment (erste Einschätzung) am Beginn der NFB Sitzung durchgeführt wird, wie das Artefakting vonstattengeht und wie ein NFB Training geplant wird. Er beinhaltet außerdem die Erläuterung einer Stress Beurteilung, welche Sensoren dabei benutzt werden, was diese messen und wie als Folge ein kombiniertes BFB (Biofeedback)und NFB (Neurofeedback)Training gestaltet wird. Es werden zusätzlich weitere Techniken angeführt, die den Lernprozess beschleunigen, mit besonderem Augenmerk auf die Technik der verbesserten Metakognition.

Teil 3 beinhaltet Informationen zum Forschungsdesign und der Erhebung statistischer Daten. Er wurde von unserem ältesten Sohn James Thompson verfasst, der ein Magisterstudium der menschlichen Physiologie absolviert. Er steht diesem Thema näher als seine Eltern. Das Verstehen von Basiskonzepten ist auf diesem Feld notwendig, nicht nur um selber wissenschaftliche Studien zu betreiben, sondern insbesondere um die wissenschaftlichen Arbeiten anderer einschätzen zu können. Wir wünschten uns, jeder Neurofeedbackanwender bliebe der wissenschaftlichen Neugier verpflichtet, die unser Fachgebiet erst ins Leben rief.

Die momentane und zukünftige Stellung des Neurofeedback

Unser Verständnis über den Platz des Neurofeedback in der Neurowissenschaft und selbst unser Wissen darüber wie es funktioniert, ist begrenzt.

Man könnte es mit Galileos Entdeckung vergleichen, dass die Erde sich um die Sonne dreht und das unsere Welt nur ein kleiner Bestandteil des Sonnensystems ist. Seine Ideen wurden bekämpft, aber nicht widerlegt. Sie wurden im besten Falle akzeptiert und erst später durch weitere Entdeckungen auf dem Gebiet der Astronomie bestätigt. Unser Feld befindet sich noch in einem "neue Ideen sind zu bekämpfen" Zustand, aber es wird sich durchsetzen, ganz einfach, weil es funktioniert. Wir hoffen auf die Weiterentwicklung der Neurowissenschaft in der Hoffnung, dass deren Erkenntnisse zu einem tieferen Verständnis führen werden, wie Neurofeedback funktioniert. Eventuell ergeben sich daraus noch effizientere Wege diese Technik zu benutzen.

Meines Erachtens wird Selbstregulation einen großen Teil der Medizin des 21 Jahrhunderts bestimmen. Zwei gewichtige Gründe führen mich zu dieser Annahme. Zuerst einmal sind erlernte Selbstregulationsfähigkeiten, die durch Neurofeedback und Biofeedback ermöglicht wurden, die Basis um viele Störungen, die von der Schulmedizin oder der traditionellen Medizin nicht behandelbar sind, zu überwinden. Zweites Argument sind die Vorteile für das Gesundheitssystem, das durch den Einsatz von Techniken, die den Menschen Selbstregulation beibringen, wesentlich kostengünstiger werden wird, weil das passive Warten des Menschen auf eine von außen kommende Hilfe wegfällt. Selbstregulation ist eine erlernbare Methode, die eine langanhaltende Veränderung zum Positiven bewirkt. Pharmakologische Interventionen sind im Gegensatz dazu nur wirksam, solange die Medikamente gegeben werden. Deshalb sind sie auf die Dauer sehr kostenintensiv. Selbstregulation zielt immer auf Gesundheit, sie ist nicht am negativen Bild der Krankheit orientiert.

Warum wird Neurofeedback von manchen Menschen noch negativ beurteilt? Warum wird es in Fachkreisen manchmal ignoriert? Einer der Gründe ist sicherlich, dass es in der Ausbildung der meisten Mediziner nicht vorkommt. Es ist ein gewaltiger Schritt für einen in Biochemie oder Neurologie ausgebildeten Mediziner, sich vom althergebrachten Denkmodell zu lösen und sich zu einem eher an pädagogische Konzepte erinnernden Verfahren wie dem Biofeedback oder dem Neurofeedback zu bewegen. Manchmal tut man sich schwer mit Dingen, deren Wirksamkeit man aus der eigenen Erfahrung nicht kennt. Es wird berichtet, dass die Eingeborenen Amerikas die Schiffe des Cortez nicht erkannten, weil ihr Auge nicht geschult war, riesige hölzerne Gebilde als Transportmittel für Menschen wahrzunehmen. Man muss wohl akzeptieren, dass Neurofeedback immer noch nicht ins Bewusstsein der meisten Menschen gerückt ist, aber seien sie versichert, das wird sich ändern. Das Internet trägt Informationen schneller um die Welt als alle wissenschaftlichen Publikationen bisher.

Wir alle haben die Fähigkeit unser Bestes zu geben. Das wird sich herumsprechen. Bemühen sie sich um jeden Klienten und behalten sie den Rat im Hinterkopf: es ist besser, wenig zu versprechen und viel zu erreichen.

Anmerkungen für den Leser

1. Die Begriffe EEG Biofeedback und Neurofeedback oder NFB sind Synonyme. Andere gebräuchliche Begriffe sind: Neurotherapie und ganz anschaulich: Brain Wave Feedback oder Gehirnwellenfeedback.

Wie auch immer die Bezeichnung lautet, gemeint ist die Beobachtung der elektrischen Aktivität des Gehirns eines Menschen um diesem die Informationen zu spiegeln, was sein Gehirn im Augenblick der Messung tut.

2. Der Begriff Biofeedback oder BFB wird benutzt, wenn die Informationen, die dem Klienten gespiegelt werden, von Prozessen stammen, die durch das autonome Nervensystem gesteuert werden oder von der Muskelaktivität. Muskelkontraktionen werden mit einem Elektromyogram Sensor, einem EMG Sensor gemessen. Andere gemessene Größen sind Temperatur, Herzrate, Atemfrequenz, und Skin Conductance oder Hautleitwert (electrodermal response oder EDR) oder das Gegenteil die Galvanic Skin Response (GSR) oder der Hautwiderstand.

3.Vermutlich werden sie metakognitive Strategien benutzen, während sie dieses Buch lesen. Mit anderen Worten: sie überschreiten die Grenzen des Alltagsdenkens und Wahrnehmens und bedienen sich Strategien, die es ihnen ermöglichen, ihr Denken zu reflektieren und ihr Wissen anzuwenden darüber wie sie am besten Lernen und sich neue Informationen merken. Um zu beginnen sollten sie aktive Lesestrategien entwickeln. Bevor sie sich der Lektüre dieses Buches widmen, überlegen sie am Besten, was sie aus diesem Text erfahren wollen und wie sie selbst einen solchen Text gestalten würden. Danach überfliegen sie die Überschriften und Kapitelbezeichnungen und denken sie darüber nach, ob das vorgefundene Konzept ihrem ausgedachten Konzept entgegenkommt. Drittens, führen sie sich noch einmal vor Augen, was der Zweck dieses Buches, gemäß der Absichtserklärung im Kapitel mit der Überschrift: Bemerkungen der Autoren sein soll. Viertes: Beginnen sie jetzt das Kapitel zu lesen, das sie am meisten interessiert. Während des Lesens könnten sie versuchen, sich Fragen zu überlegen, zu denen sie selbst die Antworten zu geben versuchen, entweder aus diesem Buch oder aus anderen, ihnen bekannten Texten. Diese Schritte sorgen für eine emotionale Auseinandersetzung mit dem Text, das enorm hilfreich ist, wenn man sich den Inhalt merken will. Sorgen sie dafür, dass sie ein persönliches Interesse daran finden, sich mit diesem Buch auseinanderzusetzen.

Das Neurofeedback Buch

Michel und Lynda Thompson

Ergänzendes Vorwort zur zweiten Auflage

Veränderungen in den Kapiteln in dieser zweiten Ausgabe.

Kapitel 2, dieser zweiten Ausgabe, besteht aus Ergänzungen, und beinhaltet zusätzlich eine Nonographie der AAPB mit der Überschrift: Funktionale Neuroanatomie. In diesem Abschnitt findet sich eine Einführung zum Konzept neuronaler Netzwerke. Im Anschluss werden die Brodman Areale mit ihren zugehörigen Netzwerken in einer Reihenfolge aufgeführt die die Verbindung zwischen den zugehörigen Hirnregionen und den entsprechenden neuronalen Netzwerke die für das Lernen bedeutsam sind erläutert.

Kapitel 4, beinhaltet weitere Informationen darüber wie man eine Ersteinschätzung des EEG vornimmt. Dieser Abschnitt zeichnet die Gründe, die uns zu erweiterten Ersteinschätzungen und Behandlungsoptionen veranlassten. Dieser Abschnitt enthält auch Grafiken die Ergebnisse von Trainingssitzungen und das Erkennen und Beseitigen von Artefakten dokumentieren; Themen, die in der ersten Ausgabe nicht ausgiebig genug abgehandelt wurden. In Teilabschnitten werden bekannte Verfahren mit unseren neuen Möglichkeiten, die dazu dienen, die Treffsicherheit der Ersteinschätzung deutlich zu erhöhen, verbunden, das sind insbesondere das LORETA Verfahren und die evozierten Potentiale. Diesen Erörterungen folgt eine kurze Begriffsbestimmung der Fachtermini, die dem Anwender in Büchern und Akademischen Aufsätzen begegnen könnten; wie z.B. Phase Shift und Phase Lock, Chaos Theorie und nonlineare Mathematik sowie die Independent Component Analysis (ICA)

Kapitel 5 beinhaltet Erweiterungen unserer Behandlungskonzepte um LORETA, Z-Score NFB, Herz-Raten- Variabilität Training, tDCS, passives HEG und das SCP Training.

Kapitel 6 wurde um die Diskussion verschiedener Krankheitsbilder erweitert. Es beinhaltet Hirntraumata, Angststörungen, Asperger Syndrom und andere zum autistischen Spektrum gehörenden Störungen, aber auch Aufmerksamkeitsstörungen mit und ohne Hyperaktivität sowie der Einsatz des NFB zur Leistungssteigerung.

Ergänzungen der zweiten Auflage

zum Stand des Neurofeedback heute und in Zukunft.

Unser Verständnis über die Stellung des Neurofeedback in der Neurowissenschaft und darüber, wie es letztendlich wirkt, wächst nur langsam. Weiterhin gibt es einen Mangel an Anerkennung des Verfahrens und kritische Stimmen aus der Wissenschaft, teilweise von Menschen, die sich mit dem Thema nicht wirklich auseinandergesetzt haben. In der Thompson Familie vergleichen wir die Lage manchmal mit der von Sir Edward Jenners vor 200 Jahren. Jenners Forschungen und Experimente zum Thema Schutzimpfung gegen Pocken gipfelten in einer Publikation zum Stand seines Wissens im Jahr 1798. Die Arbeit war sorgfältig wissenschaftlich ausgearbeitet, wurde aber von den medizinischen Autoritäten seinen Zeitalters abgelehnt. Die Royal Society, der er angehörte, forderte ihn auf, die Veröffentlichungen zu diesem Thema zu stoppen, weil diese seine Reputation gefährdeten, die sich auf gut dokumentierte Beobachtung des Kuckucks stützten. Ungeachtet der Kritik in England wurde Jenners nach Russland eingeladen um den Zaren und dessen Familie zu impfen. Erst daraufhin wurde die Impfung in Kontinental Europa akzeptiert und schließlich auch in Groß Britannien. Tatsächlich wurde die Pockenschutzimpfung 1853 obligatorisch. Die Pocken wurden am Ende des 20 Jahrhunderts weltweit endgültig überwunden.

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Das Portrait von Edward Jenners ziert das Arbeitszimmer des Autors

Diese Inschrift befindet sich auf der ersten Seite einer Bibel die Jenners ein Jahr vor seinem Tod, sseinem Neffen vermachte. Die Widmung zeigt eine persönliche Seite des großen Mannes. Diese Bibel befindet sich neben dem Portrait in Michael Thompsons Sammlun

Der Spott über das Thema Impfung, gipfelte in Illustrationen.

Eine Karikatur von 1802 mit dem Titel: "Die Kuh Pocken", Publikation der Gesellschaft gegen das Vornehmen von Impfungen. (Public Domain; James Gillray - Library of Congress, Prints Photographs Division). Wie es aussieht befürchteten einige Patienten dass die Impfung mit den Antikörpern von Kühen um Immunität gegen die Pocken zu erwerben, ihnen zu einem kuhähnlichen Aussehen verhelfe könnte.

Unser Feld befindet sich noch in einem "neue Ideen sind zu bekämpfen" Zustand, aber es wird sich durchsetzen, ganz einfach, weil es funktioniert. Wir hoffen auf die Weiterentwicklung der Neurowissenschaft in der Hoffnung, dass deren Erkenntnisse zu einem tieferen Verständnis führen werden, wie Neurofeedback funktioniert. Eventuell ergeben sich daraus noch effizientere Wege diese Technik zu benutzen.

Forschung ist enorm wichtig, um unserem Fachgebiet Anerkennung zu verschaffen. Im Gebiet der ADS/ADHS hat die Amerivan Pediatric Society das Neurofeedback 2012 eine Level 1 Effizienz bescheinigt, das ist der höchste Level, der möglich ist. Das war ein Meilenstein der auf der Auswertung vieler wissenschaftlicher Studien basierte. Diese Einschätzung wird es Anwendern und Therapeuten leichter machen, Neurofeedback als Behandlungsoption bei ADHS durchzusetzen, insbesondere bei solchen Patienten, bei denen die gängigen Medikamente zu Nebenwirkungen führen oder die nicht auf Medikamente ansprechen, aber auch bei Patienten, die keine medikamentöse Behandlung wollen.

©ADD Centre LTD.: Biofeedback Institute Press 2003, Dr. THOMPSON 905-803-8066 Canada

Vorwort zum Neurofeedback Buch

Joel.F.Lubar Ph.D,

BCIA-Senior Fellow, BCIA-EEG, Fellow ISNR

Professor, University of Tenessee

Co-Director

Southeastern Biofeedback and Neurobehavioral Institute

Ich fühle mich sehr geehrt, die Möglichkeit zu haben, das Vorwort für das Neurofeedback Buch der Doktoren Michael und Lynda Thompson zu verfassen. Neurofeedback ist seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt. Damals hieß es noch EEG Biofeedback. Wir haben jetzt mehr als 40 Jahre auf das Erscheinen eines echten Lehrbuches über Neurofeedback warten müssen. Das Neurofeedback Buch befriedigt alle Erwartungen. Dieses Buch wurde für Menschen mit den unterschiedlichsten Vorkenntnissen im Gebiet des Neurofeedback geschrieben, vom Anfänger bis zu denen, die bereits weit fortgeschritten sind. Der Stil des Buches ist klar und schnörkellos.

Das Buch der Thompsons beginnt mit dem Basiswissen über Neurofeedback und Biofeedback und einer sehr in die Tiefe gehenden Diskussion über die Entstehung des EEG und dessen normale und auf Krankheiten weisende Erscheinung. Die Entstehung des EEG auf der zellulären Ebene zwischen interkortikaler Dynamik und thalamokortikalen Pacemakern ist äußerst komplex. Dieser Text stellt das im ersten Teil sehr gut ausgearbeitet dar. Es findet eine detailreiche Erläuterung der Fachbegriffe, die in der EEG Literatur Erwähnung finden, statt: z.B. Kohärenz , Phase, Asymmetrie, Synchronizität und Basisbegriffe wie Frequenz, unterschiedliche Wavewkomplexe und vieles andere mehr.

Der größte Teil des Wissens, das man benötigt, wenn man eine Qualifizierung im Bereich des Neurofeedback anstrebt, ist in diesem Buch vorhanden. Das Basiswissen um neurophysiologische Zusammenhänge und die Wissenschaft hinter dem EEG ist sauber ausgearbeitet, sowohl im Hinblick auf historisch wichtige Begriffe als auch in Bezug auf das aktuelle Wissen. Das Buch enthält verschiedene exzellente Farb- und schwarz weiß Darstellungen von unterschiedlichen EEG Phänomenen inklusive diverser topographischer Brain Maps und Vergleichen zwischen klinischen Fällen und den Z Score Werten in normativen Datenbanken.

Wir finden eine Fülle von klinischen Informationen über bekannte Störungen, die sowohl medizinisch als auch verhaltenstherapeutisch behandelt werden. Zu den letzteren Behandlungsmöglichkeiten zählt auch das Neurofeedback. Es gibt Illustrationen verschiedener Feedbacktypen und von sehr unterschiedlichen Instrumenten. Besonderen Wert legen die Autoren auf ausführliche Diskussion des klinischen Vorgehens inklusive der Ersteinschätzung, der psychophysiologischen Statuserhebung, der Kombination von Biofeedback und Neurofeedback und Möglichkeiten die Fortschritte des Patienten zu fördern. Die Thompsons beschreiben sehr detailliert ihren Ansatz des Trainings von Metakognition während der Behandlung von Aufmerksamkeits-und Lernproblemen.

Ein wichtiger Teil des Buches ist auch die detaillierte Liste von Literaturhinweisen und der ganze Abschnitt mit Multiple Choice Fragen die dem BCIA Blueprint zur Erlangung des EEG Biofeedback Zertifikats nahe stehen. Das Vorhandensein dieser Fragen bestätigt noch einmal die Stelllung des Neurofeedback Buches als erste Empfehlung für alle neu zu zertifizierende Kandidaten und als ein Nachschlagewerk für Menschen, die ihr Wissen auffrischen wollen. Insgesamt bleibt festzuhalten, dass das Neurofeedback Buch von allen Menschen, die in diesem Fachgebiet arbeiten, als Pflichtlektüre betrachtet werden sollte, aus diesem Grunde sollte es den Universitäten, sowohl für psychophysiologische als auch für verhaltenstherapeutische Seminare zur Verfügung stehen. Es beinhaltet einen großen Reichtum an Material, einem Material, das Patienten, die mit Neurofeedback behandelt werden, aufklärt und für Anwender, die Patienten von der Sinnhaftigkeit einer Therapie überzeugen wollen, ein gutes Hilfsmittel darstellt, aber auch für die Menschen die die Absicht haben, sich auf die Reise ins Neurofeedbackuniversum zu begeben.

Kapitel 1

Was Neurofeedback ist und auf welche Grundlagen es sich stützt.

Dieser Abschnitt beinhaltet einen kurzen Überblick über Definitionen, Lerntheorie, die Entstehung des EEG, Instrumente und Neuroanatomie. In jedem dieser Abschnitte sollte der Leser ein Grundwissen mit bringen. Dieses Kapitel soll nur einen kurzen Überblick über das Wissen geben, das notwendig ist, um mit Neurofeedback zu arbeiten. Es ist wichtig, die Arbeitsweise des EEG Verstärkers zu kennen und z.B. zu wissen, was Impedanz ist. Ansonsten sei darauf verwiesen, dass man auch von anderen Anwendern lernen kann.

Erster Abschnitt

was ist Neurofeedback und auf welche Grundlagen stützt es sich.

Was ist Biofeedback im Allgemeinen und was ist Neurofeedback im Besonderen? Definition, Beschreibung und Überblick über das Feld des Biofeedback, die Lerntheorie und die Anwendung des Neurofeedback.

Was ist Biofeedback?

Biofeedback wird ein Verfahren genannt, bei dem technische Geräte dem Klienten psychophysiologische Prozesse spiegeln, die diesem normalerweise nicht bewusst sind, um diese der willkürlichen Steuerung durch den Klienten zugänglich zu machen. (George Fuller, 1984).

Mit dem Präfix Bio ist die Biologie gemeint, die alle dynamischen Prozesse beschreibt, die unaufhörlich in unserem Körper ablaufen. Das Gehirn mit mehr als 100 Millionen Neuronen organisiert die Dynamik dieser Abläufe. Die Nerven transportieren die Botschaften des Gehirns in jeden Winkel des Körpers. Durch Neurotransmitter, Neuromodulatoren und Neurohormone kann jede Zelle des Körpers vom Gehirn beeinflusst werden. Wenn sie dem Gehirn Informationen zur Verfügung stellen, beeinflussen sie das ganze System. Der Begriff Biofeedback meint im Grunde, Informationen dem Ort zur Verfügung zu stellen, von dem die beobachteten Bio Signale ursprünglich verursacht werden.

Ein Beispiel ist das Herz-Raten-Variabilitäts Training, eine Form des Biofeedback,. Wenn das Herz schneller schlägt, gibt es eine Ursache im autonomen Nervensystem, die diese Beschleunigung verursacht. Der Sympathikus wird aktiviert. In unserem Körper existiert immer ein Gleichgewicht zwischen Antrieb und Bremse, zwischen Beschleunigung und Verlangsamung. In unserem Beispiel bedeutet Verlangsamung eine Minderung des symphytischen Einflusses, der beschleunigend wirkte. Das parasympathische System, speziell der Vagus Nerv, der Verbindungen zu fast allen inneren Organen hat, übernimmt die Kontrolle und verlangsamt den Herzschlag wieder

Um ein solches Biofeedbacktraining durchzuführen benötigt man technische Hilfsmittel, die die Herz Raten Variabilität messen und diese dem Klienten in Echtzeit spiegeln. Das Feedback übernimmt die Aufgabe, dem Klienten die Vorgänge im eigenen Körper durch auditive oder visuelle Signale zu spiegeln.

Biofeedback ist mehr als ein passives Beobachten von Messergebnissen. Es beinhaltet eine aktive Beteiligung des Klienten. Biofeedback hat das Ziel, dass der Klient lernt, seine eigene Physiologie zu steuern. Deshalb lautet der gängige Begriff, der diese Verfahren beschreibt, angewandte Psychophysiologie.

EEG Biofeedback (oder Neurofeedback) basiert auf zwei Tatsachen. Zuerst einmal darauf, dass die elektrische Aktivität des Gehirns - gemessen im EEG - Bewusstseinszustände spiegelt und darauf, dass man die elektrische Aktivität und damit die damit zusammen hängenden Bewusstseinszustände trainieren kann. Die elektrische Aktivität des Gehirns kann gemessen und auf einem Computerbildschirm fast in Echtzeit (50-100 ms ) dargestellt werden. Auf dem Computerbildschirmen werden Wellenlinien gezeigt. Die meisten Menschen kennen das EKG, das der Arzt schreibt, um die Herzaktivität zu messen. Das EEG ist ähnlich nur wesentlich weniger gleichmäßig. Es sieht ein wenig aus wie die gekräuselte Oberfläche eines Sees. Was wir beobachten ist eine Mischung verschiedener Wellenformen: da sind schmale, kurze Wellen mit niedriger Amplitude und nur wenig Kraft oder Power, wie sie ein leichter Wind auf der Oberfläche des Wassers verursachen würde, und zwar mit hoher Frequenz, während größere Wellen, (höhere Amplitude und mehr Power) die den Wellen, die von einem großen F-ährschiff verursacht werden, ähneln, mit eher langsamerer Frequenz auftauchen. Die kleinen Wellen auf der Oberfläche eines Sees ändern Amplitude und Frequenz mit jedem über das Wasser streichenden Windstoß, deshalb laufen sie desynchron. Die größeren Wellen erscheinen hingegen regelmäßiger und in eine gewissen Synchronizität. Wir haben bereits angemerkt, dass es unterschiedliche Auslöser der verschiedenen Wellenformen gibt: das Fährschiff und den Wind. Tatsächlich könnten wir uns auch ein kleineres Motorboot vorstellen, das an uns vorbeifährt und eine regelmäßige, synchron aussehende Welle mit einer ein wenig erhöhten Frequenz und erheblich weniger Kraft als die von der Fähre verursachten Wellen, erzeugt. Die kleinen Wellen können auf großen, in der Tiefe abrollenden Wellen aufgesetzt erscheinen, aber die Oberfläche des Sees ist immer in Bewegung. Diese Analogie zur Wasseroberfläche sollte man im Gedächtnis behalten, während man das EEG beobachtet.

Auch die EEG Wellen haben unterschiedliche Auslöser oder Generatoren ( Kortex/Thalamus) und sind von deutlich unterschiedlicher Frequenz. Das Roh EEG beinhaltet alle unterschiedlichen Frequenzen in einer einzigen Wellenlinie, wobei schneller Wellen oft auf langsamere Wellen aufgesetzt erscheinen.

EEG Biofeedback beinhaltet die Aufzeichnung dieser elektrischen Hirnaktivität durch Elektroden, die auf der Kopfhaut aufgesetzt werden, und die das gemessene EEG auf einem Computerbildschirm darstellen. Wenn der Klient seinen Bewusstseinszustand ändert, verändern sich auch die gemessene elektrische Aktivität des EEG. Der Klient erkennt die Veränderung auf Grund der unterschiedlichen Feedbacks, zu denen das Neurofeedbacksystem die gemessene Information umwandelt. Er soll nun versuchen, seine Hirnwellenaktivität so zu verändern, dass ein vordefiniertes Ziel erreicht wird. Auf diese Art und Weise erlernt der Klient Selbststeuerung. Es findet eine erlernte Normalisierung des EEG statt (Sterman)

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass moderne Elektronik und schnelle Rechner es möglich gemacht haben, EEG Wellen so umzuwandeln, dass sie in allen Variationen als Grafiken auf einem Computerbildschirm erscheinen. Das Erlernen der Fähigkeit, die auf dem Computer sichtbaren Feedbacks zu verändern, bedeutet, dass der Klient gelernt hat, sein EEG zu steuern. Die Beherrschung der Selbststeuerung des eigenen EEG ist aber damit gleichzusetzen, dass man gelernt hat, die Gemütszustände, die durch die EEG Wellen gespiegelt wurden, zu verändern. Wenn das EEG Veränderungen in Thalamus-basalen und Ganglia-kortikalen Prozessen bedeutet, dann erlernt die Person in Wahrheit die Beherrschung dieser komplexen neuronalen Systeme.

Es ist wissenschaftlich belegt, dass eine positive Verstärkung eines erwünschten Verhaltens zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit Wiederholung dieses Verhaltens führt (Edward Thorndikes: Gesetz der Auswirkung - Law of effect)

In unserem Falle belohnen wir die Produktion erwünschter Hirnfrequenzen. Die Belohnung besteht aus einer Erfolgsmeldung, die durch auditive oder visuelle Signale, die von einem Computer erzeugt werden gegeben wird. Die Belohnung eines Verhaltens (oder einer Reihe von neurophysiologischen Reaktionen) führt zu einer stufenweise Veränderung oder einem Shaping der Frequenzanteile der Sequenz, die in einer Anhebung der erwünschten Frequenzen innerhalb dieser Sequenz gipfelt, die wiederholbar ist. (Sterman, 2000) Dieses Shaping wird erzeugt durch einen Vorgang, den man operantes Konditionieren nennt.

Der Terminus Operantes Konditionieren sollte ursprünglich die Tatsache wiederspiegeln, dass das konditionierte Verhalten zu einer Abfolge von erlernten Reaktion führte, die eine Aktion auslösten oder eine das Umfeld betreffende Handlung initiierten. Technische Fortschritte zeigten, dass innere Veränderungen wie etwa die der Hauttemperatur oder des Herzschlages auf diese Art und Weise erlernt werden konnten. Von außen kommende Belohnungen waren also in der Lage, physiologische Veränderungen im Körper zu verursachen (Sterman, 2000) Damit wurde klar, dass Veränderungen nicht mehr allein vom äußeren Umfeld bedingt waren. Es bedurften einer neuen Bezeichnung für diese Verfahrensweise. Nach längerer Diskussion in den 60 er Jahren des letzten Jahrhunderts, wurde dafür schließlich der Begriff Biofeedback verwendet.

Wenn wir das Verhalten von Neuronenverbänden das wir im EEG erkennen, belohnen, benutzen wir den Begriff EEG Biofeedback oder Neurofeedback. Die Tatsache, dass das EEG Biofeedback signifikante und dauerhafte physiologische Veränderungen initiieren kann, wurde bereits in den frühen 70 er Jahren des letzten Jahrhunderts dokumentiert. (Review by Barry Sterman, EEG Markers for Attention Deficit Disorder: Pharmacological and Neurofeedback Applications. Child Study Journal, Vol. 30, No. 1, 2000).

Biofeedback ist keine neuartige Behandlungsform. Biofeedback ist ein universaler, natürlicher, biologischer Prozess. Ein einfaches Beispiel dafür ist das Erlernen des Fahrrad Fahrens. Wenn ein Kind sieben oder acht Jahre alt ist, ist es in der Lage, das Fahrrad Fahren in einer halben Stunde zu erlernen, das Fahrrad über den Winter abzustellen um es dann im Frühling weiter zu fahren, als habe es das Fahrrad fahren schon immer beherrscht. Wie ist so etwas möglich? Die Antwort lautet: durch natürliches Neurofeedback. Anstelle eines Biofeedbackgerätes, das ein Trainer oder Therapeut einsetzt, besitzen wir eines, das zu unserem Körper gehört, und zwar in diesem Falle im Innenohr, genauer, im vestibulären System. Dieses besitzt eine gallertartige Flüssigkeit in den Kanälen der Schnecke, die Bewegungen des Kopfes in jede Richtung registriert. Diese Informationen über die Lage werden dem Gehirn über die Hörbahnen unentwegt zugeführt, ebenso wie die beim Neurofeedbacktraining generierten Feedbacks über die visuellen und auditiven Kanäle vom Gehirn empfangen werden. Das Gehirn registriert die eingehenden Daten und koordiniert die Muskelgruppen noch ehe das Bewusstsein in der Lage ist, eine von ihm selbst gesteuerte Bewegung zu gestalten. Als Resultat beherrscht das Kind das Fahrradfahren wie von selbst. Diese Art des Lernens ist eine Art inneres Neurofeedbacktraining. Andere Wege Bewusstseinszustände und damit Hirnfunktionen unter Kontrolle zu bekommen werden seit Jahrhunderten praktiziert, etwa Yoga, Meditation oder Kampfsport.

Behandlung oder Training

In den meisten Fällen bedeutet eine medizinische Behandlung für den Patienten Passivität. Eine medikamentöse Behdnlung oder ein chirurgischer Eingriff sind Beispiele für eine passive Haltung des Patienten. Training bedeutet lernen und ist ein aktiver Prozess, der einer Motivation des Patienten bedarf und einer Wiederholung der Übungen.

Was kann beim Biofeedbacktraining messen werden?

In vielen Biofeedbackformen messen wir Funktionen des autonomen (symathisches und parasymphatisches) Nervensystem. Mit autonom ist etwas ähnliches wie automatisch gemeint. Vor einigen Jahrzehnten dachten westliche Wissenschaftler, dass dieser Teil des Nervensystems, der innere Organe wie Herz, Lunge, das gastrointensinal System, die Blase und die Gefäße steuert, nicht unter der Kontrolle des Bewusstseins stehe. Andererseits hatte man in Indien und China die Steuerung dieser Organe seit tausenden Jahren praktiziert. Wie einer der griechischen Philosophen sagte: "Es gibt nichts Neues unter der Sonne". Wir haben beim Biofeedback diese klassischen Methoden durch das Hinzufügen elektronischer Messgeräte leichter erlernbar gemacht.

Die westliche Wissenschaft machte einen großen Sprung vorwärts, als man auch zu erkennen begann, dass der Mensch in der Lage ist, die Steuerung vieler Prozesse der eigenen Physiologie unter bewusste Kontrolle zu bringen. Es wurde deutlich, dass wir in der Lage sind, biologische Funktionen, die vom autonomen Nervensystem gesteuert werden, wie die Hauttemperatur, elektrodermale Reaktionen (Schwitzen), den Herzschlag und die Koppelung zwischen Herzschlag und Atmung, die Respiratorische Sinus Arrhythmie (RSA), steuern können. Zusätzlich benutzen wir den Begriff Biofeedback auch beim Erlernen der bewussten Steuerung von Muskelanspannung (EMG) Wie man jede dieser physiologischen Funktionen bewusst und sie der Selbstregulation zugänglich macht, wird in einem späteren Kapitel abgehandelt.

Neurofeedback

Beim Neurofeedback messen wir Frequenz und Amplitude verschiedener Hirnwellen. Diese werden mittels kleiner Elektroden auf der Hautoberfläche gemessen. Um diese Messung präziser zu machen benutzen wir eine hochleitfähige Emulsion. Die Elektrode oder die Elektroden misst das Summenpotential der elektrischen Aktivität von Neuronen (Nervenzellen) des Gehirns. Diese Messung wird Elektroenzephalogramm (EEG) genannt. Elektro, weil wir elektrische Aktivität messen (das Spannungsgefälle zwischen zwei Elektroden), Enzephalo, bezieht sich auf das Gehirn und Gramm auf das Aufschreiben des Messergebnisses, wie es bei älteren EEG Messgeräten mittels Stiften erfolgte. Moderne Geräte zeigen die Hirnwellenaktivität auf einem Computerbildschirm. Das Roh EEG zeigt die Morphologie der Wellen, Amplitude, wie hoch die Wellen verlaufen und Frequenz (Wie viele Wellen in der Sekunde verzeichnet werden) Wellen mit unterschiedlicher Frequenz erscheinen zusammen, und oftmals so, dass schnelle Wellen auf langsame Wellen aufgesetzt sind. Unterschiedliche EEG Muster korrespondieren mit unterschiedlichen Bewusstseinszuständen. Beispielsweise gibt es deutlich unterscheidbare Hirnwellenmuster zwischen den Zuständen des Schlafs und denen des Wachens, zwischen denen der Konzentration und denen des Arbeitsbewusstsein, zwischen denen impulsiver, hyperaktiver Zustände und Zuständen der Ruhe und der Reflexion usw.

Der Begriff quantitatives EEG (QEEG) bedeutet, dass das EEG nicht nur aufgezeichnet, sondern auch ausgewertet wird, das heißt; die Aktivität verschiedener Frequenzen, sagen wir 4 Hz oder vordefinierter Frequenzbände, sagen wir 4-8 Hz wird gemessen und quantifiziert. Die elektrische Aktivität wird entweder als Amplitude in Microvolt (mV) oder Millivolt (MV) oder als Power, gemessen in Picowatt (PW) angegeben. Das Roh EEG zeigt Gehirnwellen, Amplituden und Wellenformen im zeitlichen Verlauf.

Das QEEG benutzt Algorithmen die das Roh EEG umwandeln in auswertbare Darstellungen verschiedener Frequenzanteile, die es dem Kliniker ermöglichen, Abweichungen von normaler Hirnaktivität zu erkennen. Ein einfaches QEEG kann man mir drei Ableitungen erstellen. Man benötigt eine Plus Elektrode, eine Negativ Elektrode und eine für den "Grund". In modernen Geräten gibt es keine elektrische Leitung, die dem klassischen elektrischen Grund entspricht. Gemeint ist eine Schaltung, die die gute Qualität der Messung garantiert.

Das EEG Instrument (Elektroenzephalograph) misst die Potentialdifferenz zwischen der Plus und der Minus Elektrode. Die positive Elektrode nennt man die aktive Elektrode. Sie wird gewöhnlicher Weise über der Stelle angelegt, die man zu messen wünscht. Die Minuselektrode wird Referenzelektrode genannt. Sie wird gewöhnlicher Weise über einer elektrisch möglichst inaktiven Region platziert, etwa am Ohrläppchen oder der Nasenwurzel. Diese Art der Messung wird unipolar genannt. Es ist auch möglich, die Potentialdifferenz zwischen zwei aktiven Elektroden zu messen, die beide auf der Kopfoberfläche befestigt werden. Diese bipolare Anordnung zeichnet sich durch erheblich kleinere Amplituden aus .

Die Potentialdifferenz zwischen zwei aktiven Elektroden ist auch abhängig von der Phase der gemessenen und zu vergleichenden Wellenformen. Stellen sie sich vor, sie wären im Begriff, zwei Wellen, die eine Frequenz von 9 Hz haben. Wenn beide Wellen in Phse sind, also zur gleichen Zeit ansteigen, und eine dieser Wellen gemessen wird mit + 4 µV, die andere aber mit +6µV, würde die Differenz 2µV betragen. Wenn die Wellen jedoch gegenläufig sind, die eine also ansteigt, während die andere absinkt, würde die Differenz zwischen beiden im selben Fall 10µV betragen Das Problem der bipolaren Messung besteht also darin, richtig zu interpretieren, ob eine gemessene Amplitudenveränderung aus der Differenz der Amplituden oder aus der unterschiedlichen Phase beider Wellen stammt, aber Lubar ist der Meinung, auf diese Art und Weise besitze das mittels bipolarer Anordnung der Elektroden trainierte Gehirn mehr Möglichkeiten eine gestellte Aufgabe zu bewältigen. (Diese Aufgabe könnte lauten: reduziere Theta, erhöhe SMR - den sensomotorischen Rhythmus)

Auf die gleiche Art und Weise können erheblich mehr Elektrodenpaare an unterschiedlichen Messpunkten auf dem Kopf gemessen und ausgewertet werden. Normalerweise werden 19 Elektroden über aktiven Hirnregionen benutzt, mittels eines so genannten Full Cap Assessments. Dieser Ausdruck stammt aus dem amerikanischen und meint, dass zur Messung eine leichte, geschlossene Mütze mit eingearbeiteten Elektrode benutzt wird, die ein wenig wie eine Badekappe aussieht. Die solcherart gemessenen Daten können auf die unterschiedlichste Art und Weise ausgewertet werden. Der Anwender kann Power, Relative Power oder Anteil der Power verschiedener Bänder verglichen mit der totalen Power aller Bänder betrachten, aber auch Kohärenz, Komodulation, und Phase. Alle diese Begriffe werden noch erläutert werden. Das Messergebnis kann auch mit Normwerten aus einer Datenbank verglichen werden, wobei verschiedene Aussagen getroffen werden können über das Aktivitätsmuster verschiedener Hirnregionen, Verlangsamungen frontal, Überaktivierungen, und vielen anderen Auswertungen, die möglich sind. Diese Möglichkeiten werden in den Ausführuingen zu den Eingangsmessungen im zweiten Kapitel besprochen. Es gibt auch Anwender, die diese Informationen des EEG noch ausweiten wollen durch den Einsatz von mehr Messelektroden, das können über 200 Messpunkte sein.

Eine weitere, experimentale Methode die elektrische Aktivität des Gehirns zu beschreiben wird LORETA genannt (low resolution electro-magnetic tomography assessment). LORETA ist im Grunde ein mathematisches Verfahren, das es ermöglicht, die Oberflächenaktivität des Gehirns in Verbindung mit Arealen in größerer Tiefe des Gehirns zu bringen, die mit diesen in Verbindung stehen. Das Verfahren wurde erstmals von Roberto Pasqual-Marquis in Zürich entwickelt. Zu diesem Zeitpunkt schienen die solcherart gefundenen Daten sehr gut mit den Ergebnisse aus der Magnettomographie zusammen zu passen. Wie auch immer: LORETA ist sehr anfällig für Artefakte.

Wir sind heutzutage in der Lage Informationen, die mittels LORETA erstellt werden zu benutzen, um Neurofeedbacktherapien gezielter zu gestalten. Ein Kapitel dieses Buches (Kapitel VII) wird das LORETA Z Score Neurofeedbackverfahren beschreiben.

Anzumerken ist, dass MRI oder PET Messungen die präziseste Möglichkeit darstellen, Hirnaktivität im zeitlichen Verlauf darzustellen, auch wenn eventuell die räumliche Komponente fehlt. Die Darstellung der Hirnaktivität im zeitlichen Verlauf ist mit diesen Verfahren präzise darstellbar. Das EEG hat aber den Vorteil keine Kontrastmittel oder andere Interventionen zu erfordern, während bei einer PET (positron emission tomography) Messung radioaktiv angereichertes Material injiziert wird. Positronen werden abgegeben und kollidieren mit Elektronen, das Ergebnis sind zwei Photonen, die vom Scanner erfasst werden, der deren Quelle messtechnisch erkennt. Die metabolische Aktivität der Hirnregionen zeigt sich auch in einem Anstieg des Sauerstoffbedarfs dementsprechend können Regionen mit erhöhtem oder erniedrigtem Aktivitätsgrad durch den unterschiedlichen Sauerstoffverbrauch im SPECT verfahren gemessen werden. Diese hochtechnisierten Verfahren sind wissenschaftlich allgemein anerkannt und die EEG Daten ergänzen deren Messergebisse gut. Bei Aufmerksamkeitsstörungen zeigt sich beispielsweise oft eine EEG Verlangsamung in zentralen und frontalen Hirnregionen, aber auch in einer Abnahme des Glukosestoffwechsels gemessen mittels des PET Verfahrens und einer Abnahme der Blutzufuhr gemessen mittels des SPECT Verfahrens eben in diesen Regionen.

Ereigniskorrelierte Potentiale ERPs

Eine EKP (ereigniskorrelierte Potentiale - Englisch ERP oder event related potentials) Messung ist die Messung einer Hirnaktivität, die als Antwort auf einen gegebenen Stimulus erfolgt. Während das Elektroenzephalogramm die Messung von fortlaufender und spontaner Hirnaktivität ist, ist ein ereigniskorreliertes Potential eine innerhalb fester Zeitintervalle erfolgenden Antwort auf einen gegebenen Stimulus. Diese Messungen zeigen oft unerwartete Aspekte. Beispielsweise wurden ereigniskorrelierte Potentiale genau zu dem Zeitpunkt entdeckt, an dem sie als Reizantwort erwartet wurden, obwohl tatsächlich gar kein Reiz gegeben worden war. (Sutton, Teuting, Zubin & John, 1967)[L2] . Die Definition der EKPs wurde 1969 von Vaughn wie folgt erstellt: EKPs sind Reizantworten des Gehirns die in einer festen zeitlichen Beziehung zu einem gegebenen oder erwarteten Reiz stehen.

In Nordamerika gibt es wenig Zusammenarbeit zwischen Therapeuten, die mit EKPs arbeiten und denen, die Neurofeedback praktizieren, aber die Forschung beider Wege die elektrische Aktivität des Gehirns zu beobachten ist vergleichbar. Wie auch immer, in den neuesten Messungen mit jüngst entwickelten Instrumenten der Neurowissenschaft finden sich fast immer 19 Kanal EEG Messungen, Messungen ereigniskorrelierter Potentiale und Messungen der Herzratenvariabilität gemeinsam. Die Forschungsliteratur über ereigniskorrelierte Potentiale ist deutlich umfangreicher als die über Neurofeedback und gilt als gesicherter, weil die Messbedingungen sehr sorgfältig kontrollierbar sind. Meistens werden diese Potentiale an Fz, Cz und Pz gemessen (eine Darstellung dieser Messpositionen finden sie in den Erläuterungen zum 10-20 System) Die erwartete Amplitude und die Elektrodenposition hängen ab von der zu messenden Variable. Die Amplitude der so genannten P300 ist normalerweise in den parietalen Regionen am höchsten und in den frontalen Hirnregionen aber eher niedrig. Die Forschung hat gezeigt, dass die Ausprägung der EKPs eng mit bestimmten klinischen Krankheitsbildern zusammen hängt, deshalb werden sie oft zu diagnostischen Zwecken benutzt. Am gebräuchlichsten ist die Anwendung beim Ohrenarzt oder Audiologen, der anhand dieser evozierten Potentiale erkennen kann, ob das Gehirn einen auditiven Reiz registriert hat, obwohl der Patient eventuell nicht ansprechbar ist oder nicht reagiert.

In den allermeisten Fällen sind die evozierten Potentiale nur sichtbar zu machen durch Aufzeichnungen vieler Reizreaktionen und deren Mittelung, manchmaL braucht man hunderte und sogar tausende von Messungen um den Mittelungswert zu erhalten. EKPs zeigen sich in Form einer festen Topographie (Verteilung an der Kopfhaut), Polarität (positiv oder negativ), Amplitude (Wellenhöhe) und Latenz (zeitliches Auftreten). Wenn genügend Messungen zu Durchschnittswerten geführt haben, bleiben die ermittelten Kurven konstant und sind wiederholbar, während störende Hirnaktivitäten abweichen und aussortiert werden können. Vaughn erwähnt vier Typen von EKPs: sensorische, motorische, Langzeitpotentierung und undsteady-potential shifts. Die sensorischen EKPs werden ausgelöst von visuellen Reizen, auditiven Reizen, von Geschmack und Geruch. Auditive EKPs haben einen negativen Scheitelpunkt bei 80-90ms und einen positiven Scheitelpunkt bei 170 ms nach gegebenem Stimulus. Diese Reaktionskurve wird N1-P2 Komplex genannt. Sie wird im auditiven Kortex, der im Bereich des Temporallappens liegt, generiert. (Vaughn&Arezzo, 1988) Motorische EKPs initiieren und begleiten motorische Aktivität und verlaufen proportional zur Stärke und Geschwindigkeit der Muskelkontraktion. Sie werden beobachtet in präzentralen Regionen des motorischen Kortex.

Langzeitpotentierung reflektiert im jeweiligen Subjekt erzeugte Reizantworten auf erwartete und unerwartete Stimuli. Sie verlaufen in einem zeitlichen Abstand zwischen 250ms und 750 ms nach einem gegebenen Stimulus. Die am meisten untersuchte Komponente ist die so genannte P 300, eine Welle deren Scheitel ungefähr 300 ms nach der Darbietung eines Oddball Stimulus zu beobachten ist. (Odball Paradigma: Der Versuchsperson werden nacheinander und in zufälliger Reihenfolge zwei Arten von Stimuli angeboten: Standardstimuli und abweichende Stimuli. Beide mit unterschiedlicher Auftretenswahrscheinlichkeit. Die abweichenden Stimuli werden "odd balls" genannt) Der Verlauf der EKP und das Auftreten der P300 ist auch abhängig vom Alter des Probanden und der individuellen Verarbeitungsgeschwindigkeit, ADHS Kinder scheinen einen flacheren Verlauf der P300 zu zeigen als Kinder ohne diese Störung. Die P300 (manchmal als P3 abgekürzt) ist ein Merkmal dafür, dass das Gehirn seine Aufmerksamkeit einem Reiz zuwendet. Die P300 wurde von Sutton, Barron und Zubin 1965 entdeckt. Die Orientierungsreaktion wird auch als ein EKP betrachtet. Ein Schwenk der Aufmerksamkeit wird in der P3a wiedergespiegelt. Handlungsentscheidungen werden in der parietalen P3b reflektiert. Passivität könnte durch eine frontal-zentrale P3b Antwort angezeigt werden.

(Näheres und Verständlicheres in Bezug auf EKPs in ADHS Neurodiagnostik in der Praxis von Müller, Candrian und Kropotov, Springer2011)

Ein ebenfalls sehr gut beobachtetes negatives Langzeitpotential ist die N400 (Kutas & Hillyard, 1980). Sie erscheint als Reizantwort nach unerwarteten Satzenden oder anderen sprachlichen Abweichungen. Die Lyrik des Songs Oh Suzanna, würde wahrscheinlich eine Serie von N400 Reaktionen auslösen:: “It rained all night the day I left, the weather it was dry. The sun so hot, I froze to death. Suzanna don’t you cry.”

Eine Verschiebung des kortikalen Bestandspotentials (DC Komponente) erfolgt nachdem einer Person ein Signal angekündigt wird auf das hin diese Person reagieren soll. es ist eine Art Antizipationsreaktion. Sie wird als Negativierung zwischen dem Signal, das ein kommendes Ereignis ankündigt und dem Ereignis selbst beobachtet. Diese Art Bereitschaftspotential wird CNV genannt (CNV) (Walter, Cooper, Aldridge, McCallum & Winter, 1964).

contingent negative variation [E], Abk. CNV, ein von W.G. Walter 1964 erstmals beschriebenes, rampenförmiges, negatives ereigniskorreliertes Potential, das zwischen einem Warnstimulus (S1) und einem Imperativstimulus (S2) mit einem Maximum über frontozentralen Gebieten der Kopfhaut auftritt. Es sind ca. 25 Einzelversuche notwendig, um die CNV durch Mittelung (Averaging) aus dem Hintergrund-EEG herauszuheben. Die Amplitude liegt zwischen 10 und 20 μV. Bei Vergrößern des S1-S2 Abstandes auf mehr als eine Sekunde läßt sich die CNV trennen in a) eine O-Welle, die Orientierungsfunktionen anzeigen soll und auf S1 folgt, und b) eine E-Welle, die die Erwartung auf den Imperativreiz widerspiegelt und unmittelbar vor diesem auftritt. Die funktionelle Interpretation der CNV ist umstritten (sensorimotorische Assoziation, Aufmerksamkeit/Arousal). (spektum.de)

EKPs wurden als gutes Hilfsmittel zur Erstellung einer präzisen Diagnose entdeckt. Beispielsweise haben go/nogo Tasks gezeigt, dass es Unterschiede zwischen ADHS Kindern und unauffälligen Kindern gibt. Go meint, dass ein Proband auf einen gegebenen Stimulus reagieren muss, beispielsweise wird ein grünes Licht eingeblendet, das als Signal für das Auslösen einer Reaktion ausgemacht wurde. Ein Go Stimulus verursacht im EEG eine Desynchronisierung der Alpha Aktivität. Im No Go Modus ist der Proband aufgefordert auf ein bestimmtes Signal hin, eine Handlung zu unterdrücken oder nicht auszuführen. Um im obigen Beispiel zu bleiben: ein rotes Signal wäre eine Aufforderung, nicht zu reagieren. Im EEG zeigt sich das als eine allgemeine Desynchronisierung, die gefolgt wird von einer Synchronisierung frontaler und occipitaler Hirnregionen.

Diese EKPS sind bei ADHS Kindern auffällig. Die EKPs in unauffälligen Kindern sind höher. Es konnte gezeigt werden, dass 20 Sitzungen eines Beta Trainings bei ADHS Kindern zu einem deutlichen Anstieg der EKP Antworten führen kann. (Grin-Yatsenko & Kropotov, 2001). Während des Verfassens dieses Buches arbeitete die Gruppe um Professor Kropotov an der Erforschung der EKPs, um die Regionen des Kortex näher zu bestimmen, die an der Reaktion auf die Go/No Go Tasks beteiligt sind. Peter Rosenfeld, von der Northwestern University in Chicago, USA, hat mit EKPs in Verbindung mit der Entwicklung von Lügendetektoren gearbeitet. Er konnte nachweisen, dass die P 300 bei einem Menschen, der lügt, anders verläuft. Interessanterweise gibt es eine sehr gerade verlaufende Kurve, wenn die P300 bei einem Menschen, der die Wahrheit spricht an Fz-Cz und Pz gemessen wird, während die Kurve sehr ungleichmäßig beim Lügner verläuft. (Rosenfeld, 1998).

EKPs können auch dazu benutzt werden, Verletzungsfolgen zu demonstrieren. Beispielsweise konnte Professor Kropotov zeigen, dass EKPs nach auditivem Stimulus abgeschwächt erscheinen, wenn eine Verletzung des linken Parietal-Temporalbereichs vorliegt (dem auditiven Kortex) dass sie aber deutlich ausgeprägter erscheinen, wenn die Hirnschädigung frontale Bereiche betrifft. Dieser Anstieg weist auf einen Mangel an Inhibition zwischen dem Frontallappen und dem Temporallappen hin.

Event-Related Desynchronization (ERD)

Event-related desynchronization (ERD) wird die Beobachtung genannt, dass eine Steigerung kognitiver oder sensorischer Aktivität zu einer Abnahme der rhythmischen langsamen Aktivität des Gehirns führt, während gleichzeitig desynchronisierte Beta Aktivität zunimmt. Nach der Beendigung der Aktivität wird eine postreinforcement synchronization (PRS) des EEG beobachtet. M. Barry Sterman beschreibt diese Auffälligkeit in seinem Buch über die EEG Messungen bei Kampffliegern. Er registrierte, dass die Phase der Synchronisierung wie eine Selbstbelohnung des Gehirns wirkt, dass sich nach dem Erfüllen einer Aufgabe eine Ruhepause gönnt - Ausbrüche von synchronisierter Alpha Aktivität - Sterman bemerkte auch, dass es bei Überlastung des Piloten zu einem Schwenk von der schnellen Beta Aktivität zu einer verstärkten Alphaaktivität kommt, beispielsweise bei der Simulation einer unmöglichen Landung am Simulator. Das bedeutet wohl, dass Alpha Aktivität auf unterschiedliche Prozesse hinweist, je nach Bedingung, in diesem Falle entweder als Anzeichen einer kurzen Pause oder als ein Sich Aufgeben. Nichts, was das Hirn betrifft, ist wirklich einfach zu erklären. Es ist wohl wichtig, dass man im Feld der Neurotherapie immer wieder auf Tatsachen stößt, die nicht eindeutig erklärbar sind.

Slow Cortical Potentials (SCPs)

Hauptsächlich verdanken wir unsere Erkenntnisse auf diesem Gebiet europäischen Wissenschaftlern wie Nils Birbaumer und Kollegen an der Universität von Tübingen in Deutschland und von John Gruzelier (Dept. of Psychology at Goldsmiths University, formerly London[L3] . Es gibt nur wenige Therapeuten, die in den USA mit SCP arbeiten. Es gibt einige in den USA oder Kanada gebräuchliche Neurofeedbacksysteme, mit denen es möglich ist, SCPs zu messen und zu trainieren. Beispielsweise das Biograph Infinity Gerät von Thought Technology. SCPs sind sehr langsame Wellen, die zwischen Postivierung und Negativierung wechseln. SCPs werden weiter unten im Buch genauer beschrieben.

Es gibt ein großes Interesse an der akribischen Arbeit von Gruzelier und Birbaumer über Slow Cortical Potentials bei schizophrenen Patienten. Bierbaumer arbeitete mit ALS Patienten, denen es auf Grund der fortgeschrittenen Lähmungen der Muskulatur nicht mehr möglich war, mit der Umwelt in Verbindung zu treten. Über Positivierung und Negativierung der Slow Cortical Potentials gelang es diesen Patienten aber, eine Kommunikation herzustellen. Bierbaumer zeigte diesen Menschen, wie sie durch Wechsel zwischen Positivierung und Negativierung Buchstaben markieren konnten und versetzte sie damit in die Lage, Texte zu schreiben. Er konnte auch demonstrieren, dass eine Positivierung der Slow Cortical Potentials zu einer energetischen Abschwächung der übrigen EEG Aktivität führt. Diese Tatsache kann zur Therapie von Epilepsie genutzt werden.

Die Entdeckung des EEG

Für eine nähere Betrachtung der Geschichte des Neurofeedback sollte der Leser Jim Robbins Buch: A symhony in the brain" lesen

Geschichtliches

TDie erste Messung von elektrischer Hirnaktivität wurde bei Tieren mittels eines Galvanometers versucht. Beschrieben wurde der Versuch von einem britischen Wissenschaftler namens Richard Caton im Jahre 18756. Im Jahr 1920 machte der deutsche Psychiater Hans Berger gezielte EEG Messungen und Beobachtungen, wobei er als Probanden seinen Sohn nahm. Er beobachtete eine Abfolge von gleichartig aussehenden elektrischen Wellen die er Wellen erster Ordnung nannte. Diese wellen wurden als Alpha Wellen bekannt, wobei der Name vom ersten Buchstaben des griechischen Alphabets stammte. Er beobachtete auch unregelmäßiger auftretende Wellen, die schmaler waren und desynchronisiert erschienen. Diese Wellen wurden Beta Wellen genannt. Er beobachtete als erster, das der Alpha Rhythmus bei geschlossenen Augen des Probanden dominierte, dass er aber bei geöffneten Augen sehr stark reduziert wurde, damit ordnete er den Alpha Rhythmus als Ruherhythmus des Gehirn sein. Bergers Beobachtungen, die 1229 veröffentlicht wurden, gelten noch heute. Er war es, der die Bezeichnung der Wellen durch griechische Buchstaben durchsetzte und er war es auch, der die Bezeichnung Elektroenzephalogramm sowie dessen Abkürzung EEG erfand. Seine Entdeckungen wurden 1934 von zwei Britischen Wissenschaftlern bestätigt mit Namen Adrian und Matthews, die das EEG in die englische Literatur einführten.

1958 konnte der Psychologe Joe Kamiya mittels sorgfältig erarbeiteten wissenschaftlichen Verfahren demonstrieren, dass Menschen in der Lage sind, eine Produktion von Alpha Aktivität in ihrem Gehirn zu erkennen, obwohl sie nicht in der Lage waren, zu erklären, wie sie diese Alpha Wellen produzierten. Kamiya hatte einen Probanden, dem er die Anweisung gegeben hatte, mit A oder b anzuzeigen, wenn er im Alpha Zustand war. Am dritten Tag erreichte der Proband 400 korrekte Antworten in Folge. Kamiay betonte später, dass er überglücklich gewesen sei, einen solchen Probanden gefunden zu haben, der so sensibel in der Beobachtung eigener Bewusstseinszustände war, weil dieser seine Motivation weiteren Studien zu betreiben deutlich stärkte. Diese ersten Forschungen sind bedeutsam, wenn wir über Neurofeedback sprechen, bei dem Probanden aufgefordert werden, ihren mentalen Zustand zu verändern, indem sie Hirnwellen verändern, die ihnen gespiegelt werden. Seit einem halben Jahrhundert beschäftigt sich die Forschung mit dem Zusammenhang des EEG mit dem Bewusstsein und der Wahrnehmung. Beispielweise hat Thomas Hardt für sein Zentrum in San Franzisco EEG Messungen mit japanischen Zen Meistern durchgeführt, um weitere Fragen zum Bewusstsein zu beantworten.

Barry Sterman arbeitete im jahr 1960 an der Universtät von Kalifornien Los Angeles mit Katzen, um nachzuweisen, dass sie mittels oberantem Konditionieren dazu gebracht werden konnten, spezifische Hirnwellen mit einer Frequenz zwischen 12 und 15 Herz zu produzieren. Er gab dieser Hirnfrequenz den Namen seonsomotorischer Rhythmus (SMR).

Wir möchten uns bei Dr. Maurice Barry Sterman für das Foto bedanken, dass sie unten sehen, das in seinem Labor während seiner brillanten Experimente, die erstmals nachweisen konnten, dass man EEG Wellen durch operantes Konditionieren verändern kann, aufgenommen wurde.

Kurz darauf entdeckte er, dass Katzen, deren SMR Aktivität durch Training gesteigert worden war, unempfindlich wurden gegenüber dem Raketen Treibstoff Hydrazine und dessen Eigenschaft, epileptische Anfälle auszulösen. Diese Anfälle erlitten viele Angehörige des Air Force Personals, die den chemischen Dämpfen, während der Befüllung von Raketen ausgesetzt gewesen waren. Er versuchte das gleiche Verfahren des operanten Konditionierens der Steigerung von SMR Frequenzen im Gehirn bei Epileptikern mit dem Erfolg, dass deren Anfälle in der Häufigkeit, Dauer und Intensität abnahmen und teilweise sogar kontrolliert werden konnten. Dieses Ergebnis konnte in vielen Forschungseinrichtungen wiederholt werden, wie man in Stermans Artikel in Clinical Electroencephalography, January 2000 nachlesen kann (Der ganze Artikel beschäftigt sich mit Neurofeedback und kann mit Gewinn gelesen werden.

Ein weiterer Psycho-Physiologe der mit dem EEG arbeitete er Joel Lubar, der von der Universität Tennessee kam, um ein Jahr mit Sterman zu arbeiten. Bei diesen Forschungen wurde beobachtet, dass manche Epilepsiepatienten, die auch an Hyperaktivität litten, durch das SMR Training ruhiger wurden. Dabei kam die Frage auf, ob Kinder mit ADHS von einem SMR Training profitieren würden. Margaret Shouse, ein graduierte Studentin Lubars, widmete ihre Doktorarbeit diesem Thema. Nach der Auswertung vieler Versuchsreihen beschrieb sie, dass eine signifikante Zahl der Kinder, die an ADHS litten, objektivierbare Verbesserungen der Symptome erlebt hatten. Aufbauend auf früheren Arbeiten über das EEG veröffentliche sie eine Arbeit zum Thema: Die Behandlung eines Kindes mit ADHS mittels Neurofeedback (Shouse&Lubar, 1976,1979)

Lubar setzte seine Arbeit zum operanten Konditionieren von ADHS Kindern an der Universität von Tennessee fort. Er entdeckte, dass das Messen der Ration zwischen Theta und Beta Wellen ein Schlüssel war, unauffällige Kinder von Kindern mit Hyperaktivität zu unterscheiden. Joel Lubar und seine frau Judith, eine Sozialarbeiterin, haben inzwischen über 35 Jahre Erfahrung in der Behandlung von Klienten mittels des EEG.. Die Lubars haben hunderte von professionellen Anwendern und Studenten darin unterrichtet und sind weiterhin Antreiber der Forschung auf dem Feld des Neurofeedback, speziell im Gebiet der Behandlung von ADHS Kindern und Jugendlichen mittels Neurofeedback.

Einige Anwendung, die auf EEG Daten basieren.

Klinisches EEG

Der primäre, medizinische gebrauch des EEG interessiert die meisten Leser dieses Textes eher nicht. Das klinische EEG wird benutzt, um auf Krankheiten hinweisende EEG Muster zu entdecken. Diese EEG Muster haben klinische Relevanz. Beispielsweise sind Spike and Wave Komplexe Hinweise auf das Vorliegen einer Epilepsie. Wir bewegen uns hier im Feld der Neurologen.

Die Rolle des Neurofeedback Anwenders weicht völlig von der des Neurologen ab. Der Neurologe ist ein Spezialist für das Auslesen des EEG im Hinblick auf das Erkennen von Epilepsien, raumgreifenden Hirnerkrankungen wie Tumoren oder Aneurysmen und arteriellen oder venösen Veränderungen. Das Interesse des Neurofeedbackanwenders liegt auf einem völlig anderen Gebiet, nämlich dem des normalen EEGs und den Variationen dieses normalen EEGs. Der Bereich des EEG, dem unser Augenmerk gilt, ist für den Neurologen nur der Hintergrund. Wir gehen davon aus, dass unser neurofeedback Klient im Falle einer Erkrankung einen Arzt seines Vertrauens hat, derihm hilft, allen medizinischen Problemen zu begegnen. Neurofeedback kann eine medizinische Therapie unterstützen, kann sie aber niemals ersetzen.

Assessment mittels eines quantitativen EEG

Die zweite Möglichkeit, das EEG zu verwenden liegt darin, die Merkmale zu erkennen und zu beurteilen, die bei einem Menschen ein Neurofeedbacktraining erfolgsversprechend machen. Die EEG Messwerte sollten dabei mit den vom Patienten beschriebenen Problemen übereinstimmen. Diese Einschätzung wird durch ein quantitatives EEG ermöglicht. (QEEG) Es beschreibt die Zusammensetzung des EEG Spektrums, die alleine aus der Betrachtung des EEG nicht mögluich wäre.

www.brainbalances.de

Dienstag, 9. August 2016

NFB Book Thompson und Thompson, zweite Auflage

Ereigniskorrelierte Potentiale ERPs

Slow Cortical Potentials (SCPs)

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