Biofeedback
Biofeedback
metoda
metoda
zastępczego biologicznego
zastępczego biologicznego
sprzężenia zwrotnego wprowadzona
sprzężenia zwrotnego wprowadzona
przez Jacobsona
przez Jacobsona
i obejmująca techniki samokontroli
i obejmująca techniki samokontroli
zachowań fizjologicznych własnego
zachowań fizjologicznych własnego
organizmu, które mogą być
organizmu, które mogą być
wykorzystywane do lepszego
wykorzystywane do lepszego
ćwiczenia czynności.
ćwiczenia czynności.
HISTORIA
HISTORIA
Zjawisko neurofizjologicznego
Zjawisko neurofizjologicznego
zastępczego biologicznego
zastępczego biologicznego
sprzężenia zwrotnego,
sprzężenia zwrotnego,
wykorzystywane było przez
wykorzystywane było przez
Jacobsona już w latach 1920 – 1930.
Jacobsona już w latach 1920 – 1930.
Autor ten stosował opracowaną przez
Autor ten stosował opracowaną przez
siebie terapię relaksacji pacjentów z
siebie terapię relaksacji pacjentów z
zespołem napięcia
zespołem napięcia
psychomotorycznego.
psychomotorycznego.
Metoda rozwinęła się szybko w
Metoda rozwinęła się szybko w
USA
USA
i w świecie w latach 60 – 70 XX wieku
i w świecie w latach 60 – 70 XX wieku
jako dziedzina interdyscyplinarna,
jako dziedzina interdyscyplinarna,
obejmująca wiele sposobów
obejmująca wiele sposobów
percepowania i technik
percepowania i technik
samokontrolowania zachowań
samokontrolowania zachowań
fizjologicznych własnego organizmu,
fizjologicznych własnego organizmu,
które normalnie nie są uświadamiane
które normalnie nie są uświadamiane
i dowolnie kontrolowane.
i dowolnie kontrolowane.
Technika ta rozwijała się dynamicznie przy
Technika ta rozwijała się dynamicznie przy
wykorzystywaniu urządzeń, które monitorowały
wykorzystywaniu urządzeń, które monitorowały
na ekranie czy głośniku przetworzone sygnały
na ekranie czy głośniku przetworzone sygnały
funkcji fizjologicznych. W ten sposób oceniano
funkcji fizjologicznych. W ten sposób oceniano
ilościowo np. częstość uderzeń serca, ciśnienie
ilościowo np. częstość uderzeń serca, ciśnienie
krwi, temperaturę skóry, czynność mięśni
krwi, temperaturę skóry, czynność mięśni
szkieletowych (EMG) i nawet czynność
szkieletowych (EMG) i nawet czynność
bioelektryczną mózgu (EEG). Percepowane
bioelektryczną mózgu (EEG). Percepowane
przez człowieka zastępcze sygnały funkcji
przez człowieka zastępcze sygnały funkcji
fizjologicznych jego organizmu, podlegają
fizjologicznych jego organizmu, podlegają
dowolnej modulacji. Człowiek na zasadzie prób
dowolnej modulacji. Człowiek na zasadzie prób
i błędów, uczy się rozróżniać stany swojego
i błędów, uczy się rozróżniać stany swojego
organizmu i wpływać dowolnie na ich zmiany
organizmu i wpływać dowolnie na ich zmiany
Wykorzystanie
Wykorzystanie
Biofeedback’u
Biofeedback’u
Technika
Technika
ta
ta
wykorzystywana jest w
wykorzystywana jest w
wielu dziedzinach medycyny,
wielu dziedzinach medycyny,
najczęściej jednak stosowana jest w
najczęściej jednak stosowana jest w
neurorehabilitacji u osób po
neurorehabilitacji u osób po
uszkodzeniu obwodowego
uszkodzeniu obwodowego
i ośrodkowego układu nerwowego.
i ośrodkowego układu nerwowego.
Rodzaje Biofeedbacku
Rodzaje Biofeedbacku
Biofeedback EEG
Biofeedback EEG
(ElektroEncefaloGrafia) lub
(ElektroEncefaloGrafia) lub
neurofeedback
neurofeedback
Biofeedback EMG (ElektroMioGrafia)
Biofeedback EMG (ElektroMioGrafia)
lub myofeedback
lub myofeedback
Biofeedback EEG
Biofeedback EEG
(ElektroEncefaloGrafia) lub
(ElektroEncefaloGrafia) lub
neurofeedback
neurofeedback
N
N
ależy do nowoczesnej
ależy do nowoczesnej
interdyscyplinarnej dziedziny
interdyscyplinarnej dziedziny
naukowej nazwanej
naukowej nazwanej
neurotechnologią.
neurotechnologią.
Łączy ona medycynę, psychologię
Łączy ona medycynę, psychologię
i technikę. Jest to konkretne
i technikę. Jest to konkretne
narzędzie pracy współczesnych
narzędzie pracy współczesnych
psychologów.
psychologów.
Na wykorzystaniu biologicznego
Na wykorzystaniu biologicznego
zastępczego sprzężenia zwrotnego
zastępczego sprzężenia zwrotnego
oparty jest także trening Schultza,
oparty jest także trening Schultza,
który polega na dowolnej modulacji
który polega na dowolnej modulacji
aktywności fal
aktywności fal
elektroencefalograficznych (EEG),
elektroencefalograficznych (EEG),
obserwowanych przez pacjentów na
obserwowanych przez pacjentów na
monitorze aparatu EEG. U pacjentów
monitorze aparatu EEG. U pacjentów
poudarowych stosowane są także
poudarowych stosowane są także
odtwarzania utraconych funkcji
odtwarzania utraconych funkcji
ruchowych przez trening umysłowy.
ruchowych przez trening umysłowy.
Pacjent ma za zadanie wyobrażenie
Pacjent ma za zadanie wyobrażenie
sobie, że wykonuje ruch dowolny
sobie, że wykonuje ruch dowolny
kończyną porażoną. Efekt takiego
kończyną porażoną. Efekt takiego
ćwiczenia umysłowego jest
ćwiczenia umysłowego jest
monitorowanie na ekranie aparatu do
monitorowanie na ekranie aparatu do
EEG.
EEG.
Wynik tego badania wykazuje
Wynik tego badania wykazuje
występowanie w czasie treningu
występowanie w czasie treningu
umysłowego znamienne obniżenie się
umysłowego znamienne obniżenie się
amplitud fal alfa oraz beta. Zjawisko to
amplitud fal alfa oraz beta. Zjawisko to
obserwowane także u osób zdrowych
obserwowane także u osób zdrowych
interpretowane jest jako przejaw
interpretowane jest jako przejaw
aktywizacji neuronów mózgu.
aktywizacji neuronów mózgu.
Biofeedback EMG (ElektroMioGrafia) lub
Biofeedback EMG (ElektroMioGrafia) lub
myofeedback
myofeedback
Impuls pobudzający miesień do skurczu jest
Impuls pobudzający miesień do skurczu jest
wywoływany potencjałami czynnościowymi
wywoływany potencjałami czynnościowymi
pochodzącymi z nerwu lub mięśnia niedokładnej
pochodzącymi z nerwu lub mięśnia niedokładnej
kończyny. W mięśniu spastycznym występują
kończyny. W mięśniu spastycznym występują
potencjały czynnościowe w momencie zamiaru ruchu,
potencjały czynnościowe w momencie zamiaru ruchu,
podprogowe, zbyt słabe by wyzwolić skurcz. Te
podprogowe, zbyt słabe by wyzwolić skurcz. Te
sygnały są rejestrowane przez elektromiograf i
sygnały są rejestrowane przez elektromiograf i
zostają użyte jako sygnał spustowy dla impulsu
zostają użyte jako sygnał spustowy dla impulsu
stymulacyjnego.
stymulacyjnego.
Sygnały kinestetyczne, uświadomione przy
Sygnały kinestetyczne, uświadomione przy
wykonywaniu ruchu lub napięcia mięśnia zostają
wykonywaniu ruchu lub napięcia mięśnia zostają
zastąpione sygnałem wzrokowym lub słuchowym. W
zastąpione sygnałem wzrokowym lub słuchowym. W
ten sposób zostaje wykonany ruch ( skurcz mięśnia )
ten sposób zostaje wykonany ruch ( skurcz mięśnia )
zapoczątkowany w ośrodkowym układzie nerwowym.
zapoczątkowany w ośrodkowym układzie nerwowym.
Metoda ta została określona nazwą Ćwiczeń
Metoda ta została określona nazwą Ćwiczeń
Czynnych Samokontrolowanych (CCSK).
Czynnych Samokontrolowanych (CCSK).
Wykonywanie tych ćwiczeń przez osoby
Wykonywanie tych ćwiczeń przez osoby
z porażeniami mięśni wzmacnia motywację,
z porażeniami mięśni wzmacnia motywację,
obiektywizuje bowiem fakt wkładanego
obiektywizuje bowiem fakt wkładanego
wysiłku wolicjonalnego. Do prowadzenia
wysiłku wolicjonalnego. Do prowadzenia
CCSK wykorzystuje się specjalistyczne
CCSK wykorzystuje się specjalistyczne
przyrządy.
przyrządy.
Znajduje też szerokie zastosowanie
Znajduje też szerokie zastosowanie
u różnych grup pacjentów neurologicznych
u różnych grup pacjentów neurologicznych
znajdujących się w późnym okresie
znajdujących się w późnym okresie
poudarowym, z uszkodzeniem rdzenia
poudarowym, z uszkodzeniem rdzenia
kręgowego. Mogą to być ćwiczenie
kręgowego. Mogą to być ćwiczenie
ukierunkowywanie nie tylko trenowanie
ukierunkowywanie nie tylko trenowanie
(wzmacnianie) czynności bioelektrycznej
(wzmacnianie) czynności bioelektrycznej
mięśnia porażonego.
mięśnia porażonego.
Metodyka zabiegu
Metodyka zabiegu
Na niedokładnej kończynie mocuje się dwa obwody:
Na niedokładnej kończynie mocuje się dwa obwody:
obwód odbierający potencjały i obwód do
obwód odbierający potencjały i obwód do
elektrostymulacji. Pacjent stara się wykonać ruch
elektrostymulacji. Pacjent stara się wykonać ruch
właściwy dla danej grupy mięśni, czujnik rejestruje
właściwy dla danej grupy mięśni, czujnik rejestruje
i wzmacnia ten impuls co powoduje zaświecenie się
i wzmacnia ten impuls co powoduje zaświecenie się
diody sygnalizacyjnej oraz wysłanie wzmocnionego
diody sygnalizacyjnej oraz wysłanie wzmocnionego
impulsu do mięśni, co daje efekt w postaci skurczu.
impulsu do mięśni, co daje efekt w postaci skurczu.
Pacjent ze spastycznością poudarową stosując tę
Pacjent ze spastycznością poudarową stosując tę
metodę może ćwiczyć dowolne hamowanie
metodę może ćwiczyć dowolne hamowanie
zwiększonej aktywności motoneuronów
zwiększonej aktywności motoneuronów
rdzeniowych.
rdzeniowych.
W badaniach pacjentów po udarze mózgu
W badaniach pacjentów po udarze mózgu
Myofeedback wydaje się najbardziej przydatny do
Myofeedback wydaje się najbardziej przydatny do
zwiększenia zgięcia grzbietowego stopy ( reedukacja
zwiększenia zgięcia grzbietowego stopy ( reedukacja
chodu) i prostowania nadgarstka ( chwyt ręki).
chodu) i prostowania nadgarstka ( chwyt ręki).
Z technicznego punktu widzenia,
Z technicznego punktu widzenia,
biologiczne zastępcze sprzężenie
biologiczne zastępcze sprzężenie
zwrotne polega na stworzeniu
zwrotne polega na stworzeniu
zamkniętej pętli obiegu informacji.
zamkniętej pętli obiegu informacji.
Pętla składa się z 2-ch części:
Pętla składa się z 2-ch części:
1.
1.
Pętli wewnętrznej (głównym
Pętli wewnętrznej (głównym
elementem jest układ nerwowy)
elementem jest układ nerwowy)
2.
2.
Pętli zewnętrznej (wytwarza
Pętli zewnętrznej (wytwarza
urządzenie techniczne)
urządzenie techniczne)
Istota podziału pętli
Istota podziału pętli
zewnętrznej:
zewnętrznej:
1.
1.
Odbiór informacji wychodzącej z
Odbiór informacji wychodzącej z
układ nerwowego i mierzenie
układ nerwowego i mierzenie
wybranego jej parametru.
wybranego jej parametru.
2.
2.
Przetwarzanie informacji na postać
Przetwarzanie informacji na postać
możliwą do percepcji.
możliwą do percepcji.
3.
3.
Podawaniu postaci przetworzonej
Podawaniu postaci przetworzonej
informacji w formie stosowanej dla
informacji w formie stosowanej dla
wejścia układu nerwowego (wzrok,
wejścia układu nerwowego (wzrok,
słuch)
słuch)
Bardzo ważny jest warunek aby sygnał
Bardzo ważny jest warunek aby sygnał
podawany na wejściu był
podawany na wejściu był
proporcjonalny do aktywności
proporcjonalny do aktywności
parametru mierzonego.
parametru mierzonego.
Przykładem może być sygnał czynności
Przykładem może być sygnał czynności
bioelektrycznej aktywizowanego
bioelektrycznej aktywizowanego
dowolnie mięśnia szkieletowego
dowolnie mięśnia szkieletowego
(sygnał EMG).
(sygnał EMG).
Zadaniem pętli zewnętrznej jest odbiór
Zadaniem pętli zewnętrznej jest odbiór
tego sygnału i przetworzenie go na
tego sygnału i przetworzenie go na
postać akustyczną lub optyczną.
postać akustyczną lub optyczną.
Przetworzona postać sygnału EMG jest
Przetworzona postać sygnału EMG jest
proporcjonalna do akustycznej
proporcjonalna do akustycznej
amplitudy wyładowań
amplitudy wyładowań
bioelektrycznych.
bioelektrycznych.
Drugą częścią jest pętla wewnętrzna.
Drugą częścią jest pętla wewnętrzna.
Jest ona najistotniejszym elementem
Jest ona najistotniejszym elementem
całego układu sprzężenia zwrotnego.
całego układu sprzężenia zwrotnego.
Z punktu widzenia teorii sterowania
Z punktu widzenia teorii sterowania
w układzie nerwowym, który stanowi
w układzie nerwowym, który stanowi
obiekt regulacji.
obiekt regulacji.
Znaczącym utrudnieniem w dokładnym
Znaczącym utrudnieniem w dokładnym
poznaniu pętli wewnętrznej był brak
poznaniu pętli wewnętrznej był brak
narzędzi umożliwiających
narzędzi umożliwiających
obiektywizowanie ilościowe funkcji OUN.
obiektywizowanie ilościowe funkcji OUN.
Opierano się wówczas na
Opierano się wówczas na
doświadczalnej metodzie prób i błędów.
doświadczalnej metodzie prób i błędów.
Stosowanie obecnie kliniczne
Stosowanie obecnie kliniczne
neurofizjologiczne testy instrumentalne
neurofizjologiczne testy instrumentalne
tworzą takie narzędzia i promują
tworzą takie narzędzia i promują
produkcję aparatów do przeprowadzania
produkcję aparatów do przeprowadzania
ćwiczeń czynnych samokontrolowane w
ćwiczeń czynnych samokontrolowane w
warunkach domowych.
warunkach domowych.
Bibliografia:
Bibliografia:
1.
1.
R. Kinalski – Neurofizjologia
R. Kinalski – Neurofizjologia
kliniczna dla neurorehabilitacji,
kliniczna dla neurorehabilitacji,
Wrocław 2008
Wrocław 2008
2.
2.
A. Prusiński (red.) – Neurologia
A. Prusiński (red.) – Neurologia
kompendium, Warszawa 2008
kompendium, Warszawa 2008