Гемоэнцефалография

Гемоэнцефалография нейрофидбэк

Давно уже обещал рассказать о нейрофидбэке на основе технологии гемоэнцефалографии (ГЭГ). Данная технология относительно нова, проста в освоении и сравнительно недорога. Прибор, который я использую, имеет интерфейсы для подключения сенсоров ГЭГ, так что я не мог не испробовать данный метод тренинга)))
В случае ГЭГ в качестве параметра контроля обратной связи выступает динамика церебрального кровотока, измеряемая при помощи системы инфракрасной спектрофотометрии. Вместе с увеличением кровотока молекулы гемоглобина в крови, ответственные за транспортировку и перенос кислорода к тканям, увеличивают количество кислорода, которое они доставляют к активированному региону коры головного мозга, что приводит к увеличению локального уровня оксигенации крови. Тренировка увеличения церебрального кровотока и соответственно уровня оксигенации крови в отдельном регионе мозга приводит к увеличению активности и производительности выполнения когнитивных задач, выполняемых данной областью мозга.

В отличие от ЭЭГ сенсоры ГЭГ могут использоваться только на безволосой части головы, что делает их применение ограниченным по большей части поверхностью лба. Но также ГЭГ имеет и значительное преимущество перед ЭЭГ, связанное с тем, что ГЭГ не измеряет электрическую активность. При ЭЭГ БОС-тренинге фронтальных частей мозга электроды (сенсоры) приходится устанавливать в непосредственной близости от глазных мускулов, которые производят значительные электрические сигналы всякий раз, когда тренируемый моргает или двигает глазами. Данные всплески электрической активности (артефакты) не имеют отношение к измеряемой электрической активности мозга и в значительной степени искажают сигнал, на основе которого тренируемый получает обратную связь. Поскольку ГЭГ опосредованно измеряет уровень оксигенации крови, то в этом случае сигнал не зависит от биоэлектрических артефактов, и тренируемый может моргать, не беспокоясь за качество регистрируемого сигнала.

В нейрофидбэке особое внимание префронтальной коре головного мозга уделяется в связи с тем, что она играет очень важную роль в выполнении функций высшей нервной (психической) деятельности. Именно префронтальная кора ответственна за внимание, суждение, построение планов, решение проблем, критическое мышление, принятие решений и т.д. Поэтому поддержание достаточного уровня метаболического потенциала, а значит способности эффективно выполнять свои функции, является важной задачей, которая может быть успешно решена средствами ГЭГ.

Также технология ГЭГ достаточно легка в освоении для новичков в нейрофидбэке. И если в ЭЭГ необходимо иметь как минимум базовые знания по определению точек на поверхности головы, наложению электродов, оценке качества сигнала, выполнению диагностики и прочих тонкостях тренинга, то технология ГЭГ лишена большинства этих сложностей. Работая с данной технологией достаточно трудно сделать ошибки, способные испортить качество тренинга.

В настоящее время на рынке представлены две разновидности электроэнцефалографических сенсоров: NIR (Near Infrared) и PIR (Passive Infrared). Оба этих метода гемоэнцефалографии по своей сути являются методами непрямого измерения нейронной активности на основе нейроваскулярной связи.

Нейроваскулярная связь — это механизм, при котором церебральный кровоток сопоставляется с метаболической активностью. Когда какой-либо регион коры мозга задействуется для выполнения когнитивных задач, нейронная активность в данном регионе возрастает, и соответственно возрастает уровень локальной метаболической активности.

NIR (ГЭГ ближнего инфракрасного излучения)

Гемоэнцефалография NIRРазработанный крестным отцом гемоэнцефалографии др. Хершелем Тумимом в 1997 году, метод NIR измеряет изменения в локальном уровне оксигенации крови. Подобно функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая использует изменения в парамагнитных свойствах оксигенированного и дезоксигенированного гемоглобина для формирования изображения мозговой активности, NIR использует изменение в светопроницаемости крови, зависящие от уровня оксигенации, чтобы генерировать сигнал, используемый в нейрофидбэке.

Принцип работы состоит в том, что NIR излучает чередующийся красный свет и свет ближнего инфракрасного излучения на выделенную область мозга, обычно через лоб. В то время как череп по большей части прозрачен для волн света этой длины, кровь – нет. Красный свет используется для измерения, а инфракрасный свет обеспечивает относительно стабильную точку отсчета для сравнения с текущими показателями. Фотоэлементы спектрофотометра в надеваемом на лоб устройстве измеряют количество излучения каждой длины волны, отражаемое церебральным кровотоком в тканях коры мозга, и посылают данные в компьютер, который подсчитывает отношение красного излучения к инфракрасному и переводит его в соответствующий уровень оксигенации. Когда отношение уровня оксигенированного гемоглобина (HbO2) к деоксигенированному гемоглобину (Hb) возрастает, кровь становится менее прозрачной и рассеивает больше красного света, а поглощает меньше. При этом количество инфракрасного излучения, рассеиваемого кровью по большей части не зависит от изменений уровня оксигенации гемоглобина.

PIR (ГЭГ пассивного инфракрасного излучения)

Гемоэнцефалография PIRТехнология пассивной инфракрасной гемоэнцефалографии была разработана в 2002 году доктором Джеффри Карменом, практикующим частным психологом из Нью-Йорка, который адаптировал систему Тумима для лечения мигрени, объединив ее с технологией термоскопии. PIR использует сенсор аналогичный сенсору NIR, чтобы обнаруживать излучение тонкой полосы инфракрасного спектра, которое соответствует количеству тепла, производимого активной областью мозга, а также локальному уровню оксигенации крови. Тепло, обнаруживаемое датчиком PIR, пропорционально количеству сахара, сжигаемого при поддержании возросшего уровня метаболизма, необходимого для питания возросшей нейронной активности. PIR имеет более низкое разрешение, чем NIR, поэтому этот метод ориентирован на более значительные изменения церебрального кровотока.

Сенсоры NIR и PIR также имеют разные конструктивные особенности и различаются по принципам их использования. PIR из-за своей формы по большей части может использоваться только в центральной части лба, но за счет своей конструкции выполняет измерения на большей части поверхности лба. Сенсор NIR выполняет измерения на меньшей поверхности, но его гибкая конструкция позволяет тренировать по 2-3 разные точки за тренировочную сессию.

Показанием для использования ГЭГ являются любые затруднения, относящиеся к работе префронтальной коры: импульсивное поведение, рассеянное внимание, эмоциональная нестабильность, прокрастинация, гиперактивность, неорганизованность и т.д. Также показателем проблем с префронтальной корой является наличие значительной медленноволновой активности во фронтальных отведениях.

Тренинг на основе гемоэнцефалографии

ГЭГ можно совмещать с обычными тренировочными сессиями на основе ЭЭГ нейрофидбэка. В этом случае ГЭГ тренинг удобно делать в самом начале сессии, так как для него не требуется предварительной подготовки кожи и последующей  ее очистки от контактного геля. Ежедневное использование ГЭГ нейрофидбэка обычно не рекомендуется, так как может привести к перетренированности, что может проявляться в виде излишней раздражительности. Согласно исследованиям наилучшие результаты достигаются при использовании ГЭГ 1 раз в 4 дня (вероятно по аналогии с обычным фитнесом мозгу необходимо время для посттренировочного восстановления). Также рекомендуется не начинать сразу с длительных сессий, а ограничиться 10 минутами на начальных порах, и постепенно доводить продолжительность сессий до 30 минут.

В собственных тренировках ГЭГ я использовал мало (просто не хватает на все времени), но зато данный вид нейрофидбэка показал хорошие результаты в тренировках моей 8-летней дочери. В моем арсенале имеется только NIR-сенсор, а в качестве обратной связи я использовал игру LIFE, в которой человечек карабкается в гору по мере увеличения уровня оксигенации крови и спускается, когда уровень снижается. И как только дочка научилась стабильно доходить до 2-го уровня игры, у нее заметно улучшился почерк, увеличилась усидчивость и внимательность, и улучшилась общая успеваемость в школе.

Добавить комментарий

Имя
E-mail
Сайт