【赫博思心理】如何使用神经反馈技术研究我们的大脑

神经反馈(Neurofeedback)并不是一项新技术。早在20世纪50年代末,芝加哥大学心理学教授乔·卡米亚(Joe Kamiya)在研究内感觉时,已经发现了人们可以通过学习反馈知道什么时候他们生产α波,这一波的产生与放松有关(一些研究对象仅用四天时间就能到达100%的准确率)。然后,他证明了他们也可以通过响应简单的声音提示自发进入α波状态。

1968年,卡米亚的研究发表在《今日心理学》杂志上,有关α波形的训练法可缓解压力和应激相关症状被广泛传播。第一次科学证明神经反馈可对病理状态产生影响,是由在加州大学洛杉矶分校的巴里·斯特曼(Barry Sterman)完成的。美国国家航空航天局本来要求斯特曼研究火箭燃料一甲基肼(MMH)的毒性,当时人们已经知道,这种燃料会引起幻觉、恶心和癫痫发作。斯特曼以前训练过一些猫,它们可以产生特定的感官运动脑电频率(对猫来说,这一警觉状态与等待喂养有关)。他发现,当普通的猫暴露于MMH后会癫痫发作,但是那些受过神经反馈训练的猫没有。这种训练几乎神奇地稳定了它们的大脑。

1971年,斯特曼首次用人体测试神经反馈装置。实验对象是23岁的玛丽·费尔班克(Mary Fairbanks)。她从8岁起受到癫痫折磨,每月大发作两次以上。她每周接受两次神经反馈训练,每次一小时。三个月之后,她几乎再也没有癫痫发作了。斯特曼随后得到美国国立卫生研究院的研究基金,进行更系统的研究。1978年,这一伟大的研究成果发表在《癫痫》杂志。”

经过几十年的发展,神经反馈技术在以美国为代表的美国、德国、瑞士等发达国家已经取得了广泛的应用。在美国已经形成了一个以人脑大数据库、神经反馈(Neurofeedback)系统研发和制造、神经反馈训练师培训、BCIA协会和大量不同类型的训练中心、诊所组成的完整的产业链。而且每当出现大的自然灾害时,协会就会倡议各类诊所和训练中心运用神经反馈技术投入到PTSD(创伤后综合征)的公益恢复工作中,并且获得了良好的效果。

神经反馈技术起初是主要用于儿童多动症(ADHD)和创伤性综合症(PTSD)的治疗。从上世纪80年代开始,各种采用EEG分析和神经反馈技术的报道、学术论文等就不断开始出现。随着传感器技术、计算机技术尤其是大数据库(在此尤指人脑大数据库)的迅猛发展,神经反馈技术(Neurofeedback)技术从开始的单通道发展到现在的19通道;从经验型的脑数据比对发展到依托脑大数据的量化脑电波(QEEG),从为ADHD和PTSD患者康复服务发展到包括癫痫、自闭症、抑郁症、睡眠障碍、中风后遗症、偏头痛等等涉及到脑神经的几乎所有的病种的治疗。同时作为无创适用于的儿童多动症的治疗也已经非常的成熟。在德语系国家采用该技术治疗儿童多动症治疗已经变得非常普及,打破了该病症过去无法医治,只能依靠部分药物控制且副作用相当大的局面。而其在上述其他脑神经系统疾病的治疗方面,也呈现出其他任何方式所无法替代的作用和效果。

神经反馈技术是如何实现上述的效果以及该技术特征、优点和不足是什么?

众所周知,人类的神经活动是依靠生物电来进行传播的。脑电波如同心脏的心电一样,它即反应了大脑的功能特征,又是指挥人类活动的重要组成部分。神经反馈技术是一种基于脑电波的测试和控制技术来实现上述功能的。

该技术的基础部分为大脑点位和量化脑电波频段数据。

按照国际标准的10-20脑标准点位涉及,将人大脑分成了20个不同的点位。每个点位的脑电波所特征表达了和人类的行为相对应的功能。

同时又将脑电波分成6到9个不同波段分别是Dleta、Theta、Alpha、Lobeta、Beta、Hibeta、gamma等。在上述点位中,每一个波段的脑电波所反映的人的行为特征是有明确的对应关系。不同点位的不同频段的脑电波的异常,代表了各种人体各种病症。

例如额叶的F3和F4点位的Theta值如果过强将导致注意力的匮乏(导致注意力匮乏不只是这一个问题)。而颞叶的T3和T4点位的Hibeta值过高将导致大脑记忆能力的弱化.....等等。

该技术的重要主要部分之一为量化脑电波数据(QEEG)

由于大脑的复杂性,脑数据本身无法形成如同项血液指标一样标准数据。例如额叶的Theta值多少是正常的?在该技术发展的早期这个问题成为阻碍这项技术快速发展的一个难点。但是随着大数据的发展,即人脑大数据库的建立,上述的难点实现了突破。这就是QEEG建立的基础。

在QEEG量化脑电波的基础下,测试获得的脑数据同脑大数据库比对的后就可以发现不同点位不同频段的脑电波的数据是否出现异常。在此基础上进行归类得出一个完整的脑功能评估报告。该报告系统地将出现异常的脑电波的点位和异常的频段及程度加以系统的综合,依据这些异常对被试者的各项行为所造成的影响做出指向性明确的鉴定。

该技术的核心为神经反馈技术。

人的视神经和听觉神经是大脑重要的信息来源。他们和整个脑神经组织有紧密相连的关系。神经反馈就是利用视神经和听觉神经同大脑的这些密切的联系进行闭环式的脑数据控制训练。如果下图所示:

在该闭环中,通过脑电波传感器,在异常脑电波发生的点位进行脑电波的实时连续采集,采集的数据经过处理之后输入电脑同大数据库进行比对之后,按照编制好的该受训者的计算机程序对受训者所观看的训练视频实施控制。该控制通过奖赏反映到受训者所观看的视频中(而这也取决于训练师在训练当中的实际的数据控制)。当受训者通过调整自我的状态使观看的视频达到某一个程度的时候,传感器就会检测到受训者脑电波的变化的情况,如果是正向的数据就会通过电脑将视频变成一个正向的,使受训者得到奖励。继而使他的相应点位的脑电波逐步逐步趋向于正常。

该技术没有任何的副作用

由于该技术是基于生物反馈的原理,在测试或者训练期间不给人施加任何的电、磁、机械、药物等等的刺激,而是通过视觉和听觉对所看到的视频和听到的声音做出反馈的一种有指向性的自我修复,所以不存在副作用。

参考文献

Flaherty, Serena Cherry; Sadler, Lois S. A Review of Attachment Theory in the Context of Adolescent Parenting

Hoare, C.H. (2005). Erikson’s general and adult developmental revisions of Freudian thought: “Outward, forward, upward”. Journal of Adult Development, 12, 19-31.

Erikson, E.H. (1982). The Life Cycle Completed: A Review. New York: W.W. Norton & Company.

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《身体从未忘记》 | 范德考克

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