Definition
Die Hirnzellen kommunizieren miteinander mittels elektrischer Aktivität, zwischen Dendriten und Axonen. Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter, werden an den Synaptischen Verbindungen freigesetzt. Das Ganze ähnelt einer komplexen Stadt, deren Funktion von ihren Stromleitungen abhängig ist. Diese Analogie greift aber zu kurz, denn das Gehirn ist weit komplizierter. Jede der Milliarden Neurone besitzt tausende von Verbindungen, obwohl festgestellt wurde, dass jeweils vier Synapsen jeweils zwei Neuronen miteinander verbinden (Diese Feststellung entstammt einem Interview für ein Lufthansa Magazin, das Ernst Pöppel, ein deutscher Neurowissenschaftler, im April 2002 gegeben hat. Die Herkunft dieser Quelle zeigt, wie populär die Neurowissenschaft inzwischen ist.) Vielleicht ist das weltumspannende Telefonnetz eine geeignetere Analogie als die Stromversorgung einer Stadt, weil das Telefonnetz über lokale, regionale und weltweite Verbindungen verfügt (Diese Idee wird in Kapitel 6 und 7 noch einmal aufgegriffen) Für die schnelle Kommunikation über weite Entfernungen benutzt das Gehirn myelinisierte Fasern (weiße Substanz) ähnlich den Glasfaserkabeln in Telefonsystemen, die die Sprachinformationen schneller leiten als normale Kabel. Wir haben bis jetzt noch kein Äquivalent zur Sattelitenübertragung im Hirnnetzwerk entdecken können, obwohl es möglich ist, dass ein solches noch entdeckt wird, um Telepathie zu erklären - einem Phänomen, das Hans Berger zur Erforschung der Hirnaktivität anregte.
Das Elektroenzephalogramm ist ein Hilfsmittel, um die elektrische Aktivität im Gehirn zu entdecken und zu verstärken. Das EEG misst die Potentialdifferenz zwischen zwei Messelektroden, die auf der Kopfoberfläche unter Zuhilfenahme einer hochleitungsfähigen Paste befestigt werden. Es werden 10-20 Pasten wie Elefix (oder One Step) benutzt, manchmal aber auch Kochsalzlösungen. Die Elektroden messen die elektrische Aktivität, die von speziellen Neuronen (Nervenzellen) produziert werden, den so genannten Pyramidenzellen. Die Messergebisse werden Elektroenzephalogramm (EEG) genannt., elektro, weil wir elektrische Aktivität messen (die Potentialdifferenz zwischen der Aktivität beider Elektroden), enzephalo ist ein Begriff, der das Gehirn meint und gramm bedeutet einfach. schreiben. Viele klinische EEG Geräte benutzen weiterhin Stifte, die die Hirnwellen auf eine schnell laufende Papierrolle schreiben. Die für das Neurofeedback benutzten Geräte zeigen das Messergebnis auf einem Computermonitor. Es gibt auch die Möglichkeit eine wellenförmige Aufzeichnung der Amplitudenhöhe darzustellen. Verschiedene Hirnfrequenzen werden auf dem Papier oder dem Monitor dargestellt. Die Maßeinheit für Frequenz ist Schwingung pro Sekunde oder Hertz (Hz), benannt nach Heinrich Hertz, einem deutschen Physiker, der 1894 starb. Die amlitude wird normalerweise in Mikrovolt gemessen, oder einem ein Millionenstel Volt. Die verschiedenen Frequenzbänder korrespondieren mit unterschiedlichen mentalen Zuständen, zum Beispiel, Alpha (8-12 Hz) zeigt einen Zustand innerer Ruhe an.
Warum soll man sich mit dem EEG auseinandersetzen?
Ganz allgemein gesprochen ist das EEG ein hilfreiches Instrument, die Hirnaktivität zu betrachten, weil es keine invasiven Maßnahmen erfordert und eine hervorragende Beurteilung über einen Zeitabschnitt ermöglicht. In dieser Hinsicht ist es den bildgebenden techniken wie PET und SPECT überlegen, die dafür eine bessere räumliche Erfassung ermöglichen. Durch das EEG erkennt man die EEg Veränderungen in jedem Moment, das beinhaltet die Beurteilung ob bestimmte Areale aktiv sind oder im Ruhezustand.
es gibt interessante Forschungsergebnisse wie Brain Map Darstellungen der Hirnaktivität mit diagnostischen Kriterien übereinstimmen. Studien bei unter Einbeziehung weißer und schwarzer US Amerikaner, Skandinavier und Chinesen führten alle zu dem gleichen Resultat. E. Roy John gab, beim jährlichen Treffen der Association für Applied Psychophysiologhie im März 2000 einen Überblick über das Neuometrische Verfahren, das er in seinen Brain Research Labs, am Departement of Psychiatry an der Universität von New York entwickelt hatte. Seit dem Jahr 1973 benutze er EEG Messungen um mithilfe seiner Kollegen und seiner Frau Leslie Pricheb Brain Maps zu erstellen, indem er versuchte die Messdaten des EEG mithilfe mathematischer Transformationen mit diagnostischen Kriterien in Zusammenhang zu bringen. Das ist eine sehr mühsame Arbeit und sie führte zu 2008 Messwerte auf ihrer Matrix, die die Elektrodenplatzierung auf Grund von Frequenzen ermöglichen In der Präsentation der AAPB führten sie aus, dass ihre 82 diagnostischen Einteilungen mit 85-90% Sicherheit zutreffen und dass der Nutzen darin besteht, die Behandlungserfolge mit großer Sicherheit vorauszusagen. Bei älteren Menschen gibt es beispielsweise eine Trefferquote in der Unterscheidung zwischen Depression und Demenz von 94%.
Diese Information hat eine große Auswirkung auf die Behandlung, insbesondere auf die Art der medikation, die der Psychiater seinem Patienten verschreibt. John und Prichep’s Neurometrische Annäherung ist in der Lage mit 90% Sicherheit ADD Patienten von der Normalpopulation zu unterscheiden. Ebenso können diese Forscher Responder und Nonresponder in Bezug auf die Gabe von Stimulantien wie Methylphenidat unterscheiden, selbst wenn sich deren Symptome gleichen. John merkte an, dass die zu den Vorteilen des EEG auch gehört, dass die Ergebnisse der Messungen wiederholbar sind und unbeeinflusst bleiben vom kulturellen Hintergrund des Probanden.
Unter Benutzung eines ein Kanal Settings mit der Elektrode an Cz, etablierte di der theta zu Beta Power Ratios dass eine noch höhere Aussagekraft besitzt, wenn man ADHS Patienten von der Normalpoulation unterscheiden will. (Monastra et al., 1998).
Während John and Prichep’s [L1] Entdeckungen hauptsächlich von Psychiatern benutz werden, um die medikamentöse Behandlung zu lenken, ist es die tatsache, dass die Hirnwellen die bei der Auswertzung des EEG als problematisch erkannt werden, durch Neurofeedbacktraining verändert werden können. Diese veränderungen können die Symptome verschwinden lassen oder die leistungsfähigkeit des Probanden verbessern.
Hier noch einmal im Zusammenhang: Sechs gute Gründe das EEG zu benutzen, sowohl zu diagnostischen Zwecken als auch um das Gehirn zu beeinflussen und dadurch das Verhalten, durch einen Lernprozess mittels operanten Konditionierens, der den Namen Neurofeedback trägt.
Mentale Zustände können anhand des EEG erkannt werden
1 Unterschiedliche Frequenzbänder korrespondie- ren mit unterschiedlichen mentalen Zuständen. Diese werden für jedes vordefinierte Frequenzband in Kapitel III beschrieben (z.B. Theta 4-8Hz) Beispielsweise: Theta - nach innen orientiert, müde, in Gedanken abtreibend, Erinnerungen wachrufend oder visualisierend., Alpha - nach innen orientiert, kontemplativ, möglicherweise tagträumend oder in einem meditativen Zustand .
SMR – ruhiger Zustand in dem der Klient verharrt ehe er handelt. Beta - wach, Probleme lösend, oft nach außen orientierte Zustände.
2 Unterschiedliche Hirnwellenmmuster (wir sprechen hier über normale Hirnwellen und keine krankhaften wie etwa die bei den Epilepsien.) geben Hinweise auf das Vorliegen einer bestimmten Störung oder einem Syndrom. (hohe Theta/Beta Ratio) kennzeichnet Personen, die an Aufmerksamkeitssyndromen leiden (Monastra et. Al., 1998).
3 Sowohl Tiere als auch Menschen können mittels operanten Konditionierens ihre Hirnwellenaktivität verändern. Die ersten Arbeiten zu diesem Thema erschienen in den 60 er Jahren des letzten Jahrhunderts, als Barry Sterman demonstrierte, dass Katzen einen bestimmten Frequenzbereich des Gehirns Anheben oder Verstärken konnten, den SMR oder sensomotorischen Ryhthmus, der bei 12-15 Hz liegt, wobei diese Veränderung der Hirnwellenaktivität mit der Reduktion des vom Kortex verarbeiteten sensorischen Inputs und einer Reduktion der motorischen Unruhe einherging.
4 Sowohl Tiere als auch Menschen zeigen Verhaltensänderungen, nachdem sie gelernt haben, durch operantes Konditionieren ihre Hirnwellenaktivität zu beeinflussen. Wiederstammen diese Entdeckungen von Sterman nun Professor Emeritus am UCLA, bei Versuchen mit Katzen. Das operante Konditionieren der Katzen funktionierte so, dass sie mit einem Gemisch aus Milch und HühnerbrüheT belohnt wurden, wenn sie SMR produzierten. Die Katzen wurden durch den angehobenen SMR Rhythmus ruhig, waren aber trotzdem aufmerksam Als man die Bedingungen änderte und das Reduzieren von SMR trainiert wurde, lernten sie auch das und wurden zu unruhigen Katzen Weitere Arbeiten bewiesen, dass das SMR Training der Katzen diese unempfindlich für epileptische Anfälle machte. Nachdem man begonnen hatte, dieses Training der SMR Frequenzen mit Menschen die an Epilepsie litten durchzuführen, bemerkte man, dass sowohl die Anzahl als auch die Stärke der Anfälle nachließ., dass aber zusätzlich die Symptome der Hyperaktivität verschwanden. Das führte dazu, dass das Training auf hyperaktive Kinder ausgedehnt wurde. Eine Arbeit, die in den letzten 35 Jahren durchgeführt wurde und die zu dem Ergebnis führte, dass es Kindern möglich ist, die langsame Hirnwellenaktivität im ThetaRhythmus zu senken und die schnelle Beta Aktivität zu verstärken, was zu einer bemerkenswerten Verbesserung der Aufmerksamkeit und einer reduzierten Impulsivität und reduzierten Hyperaktivität führte. Auch andere Variablen veränderten sich, etwa die der allgemeinen Leistungsfähigkeit, die Ergebnisse in traditionellen Intelligenztests, wie dem Wechsler Intelligenztest für Kinder., aber auch in Continous Performance Tests, die die Daueraufmerksamkeit prüfen und in den Schulleistungen. Die Arbeit mit Athleten zeigte, dass anhand des EEG zwischen Hochleistern und Athleten mittleren Niveaus eindeutig differenziert werden konnte. (Landers, 1991). Vielversprechend scheint die Arbeit an der Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Hochleistungssportlern zu sein.
5 Brain Maps, die Ableitungen an 19 Positionen ermöglichen können dabei helfen, psychiatrische Symptome zu erkennen und einzugrenzen. Brain Maps. E. Roy John von der New York University hat dazu viele Studien verfasst. Brain Maps helfen dabei, die Wirkung einer Medikation vorauszusagen. Beispielsweise ist es so, dass bei Menschen, die einen Exzess von Alpha Aktivität zentral aufweisen (über dem Cingulate Gyrus) zu 80 Prozent an einer Zwangsstörung leiden, die mittels SSRIs behandelt werden kann. Bei Patienten mit einer Zwangsstörung, die zentral erhöhte Theta Werte aufweisen, reagieren nur 20% auf die Medikamentengabe mit einer Verbesserung der Symptome. Richard Davidson (1998) entdeckte, dass depressive Menschen eine veringerte Hirnaktivität im linken Frontallappen aufwiesen (erhöhte Alphawerte) Elsa Baehr und Mitzarbeiter zeigten, dass depressive Patienten von einem EEG Training mittels operanten Konditionierens deutlich profitieren können. (Baehr, Rosenfeld, Baehr & Earnst, 1999).
6 Brain Maps an 19 Ableitungspunkten können Kommunikationverbindungen zwischen verschiedenen Hirnarealen darstellen. Die Ausdrücke, die für diese Art der EEG Messung gebräuchlich sind, sind Kohärenz und Komodulation. Wie bereits erwähnt, können die Messdaten einer 19 Kanal Aufzeichnung mit den Werten einer normativen Datenbank verglichen werden. Datenbanken wurden von E. Roy John, Frank Duffy, Robert Thatcher, William Hudspeth, M. Barry Sterman, Yuri Kropotov, James Thompson and David Hagedorn entwickelt. Statistische Vergleiche können eine zu geringe oder zu große Kommunikation zwischen verschiedenen Hirnarealen nachweisen. Diese Information kann dann dazu genutzt werden, ein Training auszuarbeiten, das dem Klienten hilft, die Symptome der unterschiedlichsten Störungen zu überwinden. Kohärenz Training sollte als wirksames Mittel bei leichten Hirntraumata in die engere Wahl rücken. Das Ziel ist es immer, ein Training auszuarbeiten, das das EEG normalisiert. Mentale Zustände können durch Neurofeedbacktraining geändert werden. Diese Veränderung kann das Ziel haben, das EEG zu normaliseren oder den Klienten zur Erbringung von Höchstleistungen zu pushen.
Ziel: Normaliserung des EEG
Operantes Konditionieren kann das EEG eines Klienten normalisieren, wenn das EEG Training einen mentalen Zustand der relaxt, ruhig, reflektiert, wach und fokussiert ist, anstrebt, und zwar durch eine angemessene Abstufung von Annäherungen. Diese Veränderungen sollten die Symptome der ADHS verschwinden lassen und die Symptome einer Epilepsie mildern. Tatsächlich gehört Neurofeedback zu den bevorzugten Behandlungsmethoden dieser zwei Auffälligkeiten. wie man im Abschnitt über Biofeedback auf der Gesundheitswebseite des Nationalen Institutes für alternative und komplementäre Medizin nachlesen kann. Neurofeedback kann ebenfalls Symptome von Angst, Depression, Sucht, Bewegungsstörungen wie Parkinson und Hirntraumata mildern. Es könnte Schwierigkeiten im Sozialverhalten, wie sie bei Aspergerstörungen oder beim High Function Autismus vorkommen, mildern, obwohl es in dieser Hinsicht noch wenig publizierte Literatur gibt.
Ziel: Optimale Leistung
Operantes Konditionieren des EEG (Neurofeedback) kann einen Sportler und Geschäftsmann zu seinem optimalen Leistungsvermögen führen, sowohl bei geistigen als auch bei körperlichen Herausforderungen. Aber auch hier gilt, es bedarf noch weiterer Publikationen. Es gibt ermutigende Resultate aus Studien wie der von John Gruzelier’s zur Verbesserung der Leistungen von Musikern insbesondere was den interpretierenden, emotionalen Aspekt der Leistung betraf.
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