PhDr. Václava Tylová, Klatovská nemocnice a.s. „Spolupráce 21. století“ 21.11.2012 Kladno
Využití biofeedbacku a další technologie v klinické a dopravní psychologii EEG biofeedback (neurofeedback) HRV biofeedback Expozice ve virtuální realitě Přístrojová psychodiagnostika v dopravní
psychologii
Biofeedback Biofeedback - biologická zpětná vazba Skupina léčebných postupů využívající elektronické přístroje, které jsou určené na měření, zpracování a zpětné informování (ve formě vizuální a zvukové) Cílem je naučit se kontrolovat fyziologické procesy, které jsou mimovolní (EEG, TT, TK, P, kožní odpor) Nejprve pomocí signalizace Později přes vnitřní psychofyziologické podněty Pozn.: Biofeedback je navozování budoucího, učíme se sice ze zpětné informace, ale tu používáme k tréninku cílového stavu. Učení biofeedbackem má směr dopředu (feed forward), tlak uplynulého se operantním učením mění v tah cílového.
Biofeedback
Druhy biofeedbacku EEG biofeedback (neurofeedback) HRV biofeedback (heart rate variability, tj. variabilita
srdeční frekvence, odráží flexibilitu fungování ANS) EMG biofeedback (svalový tonus) EDR biofeedback (kožní odpor) PST biofeedback (tělesná teplota) HEG biofeedback (hematoencefalografický)
Druhy biofeedbacku EEG biofeedback Hematoencefalický feedback (HEG) Biofeedback pomalých korových potenciálů
(SCPT) Biofeedback nezávislých komponent (ICON) Biofeedback evokovaných potenciál (ERP) Loreta biofeedback
J&J Engineering (EMG, EEG, ECG, HRV, Resp, Temp)
EEG biofeedback(neurofeedback) Neinvazivní metoda poskytující klientovi informaci o jeho
mozkové aktivitě ( v jemu srozumitelné podobě), kterou se pak učí ovládat Metoda založená na principu operantního podmiňování a učení obecně. Dle Thondrikeho zákona efektu: je-li chování odměněno, pravděpodobnost jeho opětovného výskytu se zvýší. Náročnost tréninku se stupňuje a klient je nucen podávat stále lepší výkon a přibližuje se stanovenému cíli – shaping (tvarování), uplatňují se transfer, klasické podmiňování a generalizace Z hlediska psychoterapie má nejblíže kognitivně behaviorálním přístupům
EEG biofeedback - SMR M. Barry Sterman (UCLA) a jeho práce o operantním
podmiňování SMR (senzomotorický rytmus, 12- 15 Hz) Prováděl výzkum účinku hydrazinu (raketové palivo mající epileptogenní účinek) Některá pokusná zvířata (kočky), která k tomuto pokusu použil, učil předtím v jiném experimentu zvyšovat SMR (Wyricka, Sterman, 1968). Tyto trénované kočky byly odolnější vůči hydrazinu, než kočky netrénované
Trénink SMR Sterman a jeho kolegové následně prokázali vyšší
záchvatovitý práh po tréninku SMR i u člověka Toto zjištění se začalo využívat u epileptiků (Sterman, 1972) Joel Lubar (Stermanův žák) využil zklidňujícího vlivu tréninku na motoriku . Zvyšováním SMR a potlačováním theta aktivity dosáhl u dětí s ADHD signifikantního zlepšení pozornosti a motorického zklidnění (Lubar a Shouse, 1976) ADHD (spolu s ADD) je nejčastější a nejprobádanější indikací EEG biofeedbacku
BrainFeedback
Indikace EEG biofeedbacku Původní indikací EEG biofeedback v pojetí Joe Kamiy a prací na něho navazujících byly úzkostné poruchy. EEG BFB se ale rozšířil v návaznosti na Stermanovy práce o epilepsii, v současnosti je nejčastější indikací ADHD/ADD. Obecně lze typy tréninku rozdělit na: Terapeutické Kondiční
Epilepsie Sterman a Friar (1972) poprvé s úspěchem použili v léčbě epilepsie Sterman později na malém vzorku opakoval své výzkumy a později
provedl větší dvojitě slepou kontrolovanou studii (Sterman a Lantz, 1988), kde prokázali antiepileptický efekt SMR tréninku V nedávné současnosti Walker a Kozlowski (2005) Sterman a Egner (2006) přehledové články V současné době jsou k dispozici lepší a účinnější antiepileptika (než v době 1. aplikace), proto EEG BFB v léčbě epilepsie jen jako pomocná metoda Metaanalýza z r. 2009 (Tan et al., 2009): EEG BFB výrazně snižuje frekvenci záchvatů u farmakorezistentní epilepsie
NFB studie epilepsie/ADHD Studie NFB u epilepsie a poruch pozornosti (1971 – 2010) (Kopřivová, in Biofeedback book, in press)
ADHD/ADD Nejčastějí a nejprobádanější indikací EEG BFB je ADHD/ADD Lubar a Shouse (1976) publikovali první práce Kontrolované studie např. Lubar et al. (1995 - děti, které během
tréninku dokázaly snížit theta aktivitu, měly lepší výkon v TOVA testu pozornosti, podle hodnocení rodičů se po EEG biofeedbacku zlepšilo chování, děti měly též lepší výsledky ve WISC-R testu rozumových schopností), Linden et al. (1996 – experimentální skupina se zlepšila v průměru o 9 bodů v IQ testu a dle hodnocení rodičů byly děti méně nepozorné), Monastra et al. (2002 – 51 ze 100 dětí dostávalo vedle komplexní léčby zahrnující i medikaci také EEG biofeedback; pouze děti po EEG biofeedbacku si udržely zlepšení pozornosti i po vysazení Ritalinu)
ADHD/ADD Heywood a Beale (2003 – zahrnuli-li do hodnocení i 2 ze
7 dětí, které studii nedokončily, nebyl EEG biofeedback efektivnější než placebo; pokud tyto děti byly vyloučeny, pak byl efektivnější) Leins et al. (2006 – srovnání dvou tréninkových protokolů: beta/theta versus pomalé korové potenciály oba protokoly vedly k signifikantnímu zlepšení kognitvních funkcí i chování), Beauregard a Lévesque (2006 – po tréninku v nálezu fMRI změny aktivace oblastí spojených s pozorností), novější přehledové články Holtmann a Stadler (2006), Monastra et al. (2005), Fox et al. (2005), Loo a Barkley (2005) a Butnik (2005).
Indikace a efektivita EEG BFB Thompsonovi (2003) vyšli z kritérií pro hodnocení efektivity
EEG biofeedbacku doporučovaných americkou Asociací pro aplikovanou psychofyziologii a biofeedback (LaVaque et al., 2002) a považují EEG biofeedback za účinný v léčbě záchvatovitých poruch a ADD/ADHD. Za pravděpodobně přínosný ho vidí deprese, alkoholismu a jiných závislostí, poranění mozku a poruchy učení. V literatuře existuje pro tyto závěry podpora ve formě mnoha kazuistických, nekontrolovaných a někdy i kontrolovaných studií. V literatuře lze nalézt práce o úspěšném využití EEG biofeedbacku u velkého spektra poruch. Často se jedná o kazuistiky či shrnutí klinické zkušenosti. Je tomu tak i proto, že EEG biofeedback se provozuje především v soukromých praxích.
Hodnocení efektivity - metaanalýza Monastra (2005) hodnotí přínos EEG BFB dle kritérií ISNR
a AAPB za pravděpodobně efektivní Bearegard a Levesque (2006) prokazují na základě fMRI studií , že EEG BFB umožňuje normalizovat funkci mozkových systémů Arns (2009) na základě metaanalýzy studií o neurofeedbacku konstatovali, že efektivita je účinná specifická (Pozn.: existuje 5 typů klasifikace efektivnosti procesu od stupně 1: empiricky nepodporovaný, 2:možná efektivní, 3:pravděpodobně efektivní, 4: efektivní až po 5: účinný a specifický)
Další indikace úzkostné poruchy ( trénink podpory alfa aktivity),
vycházelo se z předpokladu, že navození stavu, který v EEG odpovídá relaxaci, docílí úzkosti, výsledky studí nejednoznačné OCD (lze nalézt opodstatnění , protože v patofyziologii OCD jsou zahrnuty struktury, které hrají roli i v patofyziologii ADHD) chroničtí alkoholici (Peniston a Kulkovsky, přelom 80. a 90. let) poruchy autistického spektra ( Thompson, 2010) referují zlepšení klinických příznaků i změnu QEEG
Další indikace
Traumatická poranění mozku (Thorton, 2008 a 2009) Deprese ( Hammond, 2005) Tinnitus (Gosepath et al., 2001, Schenk et al, 2005) Migrény (Walker, 2011) Insomnie (Cortoos et al, 2010, Hammer at al,2011) Dystonie u Parkinsonovy choroby (Thompson a Thompson, 2002) Chronický únavový syndrom (Hammond, 2001b) Disociativní poruchy (Mason a Brownback, 2001) Schizofrenie (Gruzelier, 2000) Tourettův syndrom (Strohmayer, 2004)
Indikace tzv. rozvojové EEG BFB je metoda pomáhající dosažení tzv. optimálního
výkonu (peak performaces) Prohloubení interpretačních schopností posluchačů konzervatoře po alfa-theta tréninku (Egner a Gruzelier) Zlepšení výkonu sportovců (Landers et al., 1991, Vernon, 2005) Obecně bylo prokázáno zlepšení v testech kognitivních funkcí
Rozvoj výpočetní techniky Pro rozšíření EEG BFB byl významný rozvoj výpočetní
techniky zejména pro možnost kvantitativního zpracování EEG záznamu (QEEG), lze tak získat další informace pro: diagnostiku a plánování tréninku ( existují referenční
databáze, které poskytují možnost srovnání s populací- viz Lubar, 2003) provádění nových typů tréninku (např. Loreta BFB, Congedo, 2004) výzkum efektivity EEG biofeedbacku
NeuroPulse 24 – podpora QEEG
Limitace EEG BFB Artefakty Prostorová nespecifičnost – snímaný signál je směsí
aktivity různých intrakraniálních zdrojů Tomografický neurofeedback poskytuje zpětnou vazbu o vybrané mozkové oblasti – LORETA (low-resolution electromagnetic tomography, Pascual-Marqui et al., 1994) NFB využívající BOLD signál získaný při fMRI (Weiskopf et al., 2011)
Jak se provádí Elektrická aktivita mozku je snímána pomocí elektrod umístěných na skalpu podle mezinárodního systému 10-20 (Jasper, 1958)
Jak se provádí Zpravidla se používá tzv. referenční zapojení, při kterém
je snímána elektrická aktivita jednou, tzv. aktivní elektrodou a druhá elektroda , tzv. referenční, je umístěna tam, kde se elektrická aktivita nepředpokládá (ušní lalůček), třetí elektroda je tzv. uzemňovací Existují ještě další zapojení, bipolární zapojení (srovnává elektrickou aktivitu ze dvou míst na skalpu, co je společné se odečte a zesílí se pouze rozdíl), trénink vhodný při úpravě parametrů na více místech
Jak se provádí Elektrický signál je mnohonásobně zesílen (100.000 –
1.000 000 krát) a převeden do digitální podoby, v PC pak zpracován pomocí spektrální analýzy Na terapeutově PC se elektrická aktivita mozková zobrazuje v analogické a digitální podobě, tj. je zobrazena v jednotlivých frekvenčních pásmech zvlášť Terapeut může jednotlivé parametry nastavovat: mění u zvolených frekvenčních pásmech výšku amplitudy, kterou má nebo naopak nemá klient překročit
Jak se provádí Na obrazovce pacienta běží PC hra, kterou klient hraje a je v ní
úspěšný podle toho, jak odpovídá snímaná mozková aktivita požadavkům nastaveným terapeutem Pokud klient kritéria splňuje, hra se daří (Např. auto jede na silnici vpravo), klient dostane bod, který vidí, slyší. Pokud ne, hra nejde (např. auto jede vlevo nebo se zastavuje), nedostává body, pro klient a je to výzva, že musí něco změnit ( zpočátku veden terapeutem, později již sám) Proces je vnitřní experimentací a je přirovnávám k učení se motorickým dovednostem (Abarbanel, 1995)
Jak se provádí Klient se postupně naučí žádoucí stav poznat, navozovat a
udržovat, později se proces zautomatizuje Aby byl trénink efektivní, jsou zapotřebí desítky sezení, údaje kolik se různí, záleží na mnoha faktorech, diagnóze, stupni postižení, věku klienta apod. O frekvenci sezení jsou méně přesné informace, Laibow např. uvádí, že je zapotřebí trénink provádět alespoň 3x týdně Mezi tréninky je důležitý spánek (údajně, protože během spánku vykazuje aktivita hipokampu stejné frekvenční vzorce a předpokládá se, že tak přepisuje informace do kůry, Wilson a McNaughton, 1994, in Abarbanel, 1999)
Jak se provádí • Při EEG biofeedback se nejčastěji aplikuje trénink
zvyšující poměr mezi SMR a beta aktivitou na jedné straně a pomalými aktivitami na straně druhé (tj. SMR a beta se zvyšuje, pomalé aktivity se snižují) • Současně se inhibuje beta2 (22 -30Hz), která je spojena se svalovým napětím • Elektrody se umisťují centrálně (C3-C4), vlevo se zpravidla posiluje frekvence o něco vyšší než vpravo • Významnější než amplitudy, které závisejí i na jiných proměnných , jsou jejich poměry
Orientační vymezení frekvenčních pásem v EEG biofeedbacku • Delta (0,5 – 4 Hz) • Theta (4 – 8 Hz) • Alfa (8 -12 Hz) • SMR (12 – 15 Hz) • Beta (15 – 18 Hz) • Beta 2 (22 – 30 Hz)
(Pozn.: Hz - počet kmitů za sekundu)
Mentální koreláty EEG pásem Delta aktivita (nejpomalejší) dominuje v raném dětství a
v dospělosti v hlubokém synchronním spánku, zvýšeně se vyskytuje u některých poruch učení a při poškození mozku (lokalizovaně či generalizovaně) Theta aktivitu nalézáme fyziologicky ve spánku a u dětí předškolního věku, v dospělosti je spojena s ospalostí a „odpojením od vnějšího světa“, ve zvýšené míře se vyskytuje u psychotických stavů či poškození mozku a je dávána do souvislosti s kreativním myšlením v hypnagogickém stavu (Thompson a Thompson, 2003)
Mentální koreláty EEG pásem Alfa dominuje při zavřených očí u 90% dospělých, při
otevřených očí u dětí od 9 do 11 let, při denním snění a meditaci (Thompson a Thompson, 2003). Je spojena s bdělým , relaxovaným stavem bez zaměřené pozornosti. Bývá ji méně u úzkostných lidí a u stavů spojených se stresem.
Mentální koreláty EEG pásem Pásmo beta se rozlišuje na SMR, beta 1 a beta2 SMR je specifická aktivita vřeténkového tvaru vyskytující se
centrálně. Je spojena s motorickým klidem, aktivní myslí a pozorností obrácenou navenek. Bývá snížena u poruch pozornosti, poruch nálady, OCD, strachu, chronické bolesti a poruch spojených se stresem (Laibow, 1999) Beta 1 (většinou označována jako beta) je spojována s řešením problému a pozorností zaměřenou k vnějšímu světu (Thompson a Thompson, 2001) Beta 2 je spojena se zvýšeným psychofyziologickým nabuzením a bývá přítomna např. u stavů úzkosti, při přemítání o starostech
Prinicip EEG biofeedbacku a mechanismus účinku Základním mechanismem EEG BFB je operantní
podmiňování Na neurobiologické úrovni je podkladem učení neuromodulace a dlouhodobá potenciace, která je již spojena s anatomickými změnami na úrovni neuronálních membrán Hlavním generátorem mozkových rytmů je thalamus Thalamokortikální neurony jsou schopny převádět informace
z nižších center (senzorické a nespecifické, aktivační z retikulární formace) do kůry nebo mohou tomuto přenosu bránit tím, že oscilují autonomně (6-10 Hz).
Prinicip EEG biofeedbacku a mechanismus účinku Sterman (1994, in Othmer et al., 1999) se domnívá, že elektrická aktivita měřitelná na skalpu je ovlivňována třemi systémy korové kontroly nad thalamickými generátory (vigilance, kognitivní integrace, senzomotorická integrace): Alfa aktivita se vyskytne při absenci kognitivní kontroly, SMR po vyřazení senzomotorické kontroly a Theta po odejmutí vigilace
Prinicip EEG biofeedbacku a mechanismus účinku Lubarův model (1997) naopak vysvětluje výskyt
jednotlivých frekvenčních pásem pomocí rezonancí mezi kortikálními kolumnami (skupiny asi 10 000 neuronů zahrnující všech 6 vrstev kortexu a mající přísně vymezenou thalamickou aferentaci – Faber, 2001) na úrovni lokální (probíhá mezi sousedními kolumnami,
produkuje velmi rychlé frekvence – nad 30 Hz), regionální (mezi kolumnami vzdálenými několik centimetrů, jejich výsledkem je alfa a pravděpodobně i beta aktivita) a globální (mezi vzdálenými korovými oblastmi, jsou odpovědné za delta a theta aktivitu).
Rezonanci lze dobře vysvětlit pomocí analogie z oblasti
hudby, kdy se k základní frekvenci (zde ji udává thalamický generátor) přidávají frekvence harmonické tvořící témbr.
SKILL - Sterman Kaiser Imaging Laboratory
Shrnutí EEG biofeedback: Metoda neinvazivní Klient nemůže být neúspěšný (a pokud ano, vina je na terapeutovi), dochází k posilování sebevědomí a facilitace procesu učení Metoda založená na operantním podmiňování, nejde jen o pouštění zpětné vazby EEG biofeedback leží na rozhraní psychoterapie a neurofyziologie
Shrnutí V praxi používáme multimodální přístupy v rámci
komplexnosti terapie, není úplně důležité v jakém směru je terapeut vycvičen, nejblíže k ní má KBT V rámci komplexnosti terapie se používají metakognitivní
strategie zlepšující schopnost učit se, uspořádat si poznatky a dostávat se vlastní vůlí do bdělého a soustředěného stavu (Thompson a Thompson)
Shrnutí V rámci terapeutické praxe se doporučuje zvládnout: Teorie neurofyziologie , základy EEG a ovládání EEG BFB přístroje Znalost teorie a praxe individuální práce s klientem Znalost teorie a praxe práce s rodinným systémem, strategie školních intervencí
Expoziční terapie Expozice : vystavení se obávaným předmětům - tj. podnětu či situaci, kterým se člověk vyhýbal, protože vyvolávala úzkost, napětí, zlost nebo bezmoc ruší spojitost mezi obávanou situací a úzkostí nejúčinnější metoda u specifických fobií, kde má přednost před antidepresivní medikací
Expoziční terapie Smysl expozice: Klient se učí nepříjemné pocity vydržet a zvládnout, přitom se přesvědčí, že:
• Nenastanou důsledky, kterých se obával (např. že se zblázní,
omdlí či ztratí nad sebou kontrolu). • Intenzita napětí či jiné nepohody se po počátečním rychlém vzestupu ustálí na určité hladině, nevzrůstá donekonečna, a po určité době začne spontánně klesat, i když v ní setrvá. • Nepříjemný prožitek lze aktivně zvládnout a získat nad ním kontrolu.
Expoziční terapie Fáze expozice: Senzibilizace po vystavení se obávanému podnětu úzkost rychle stoupá až na úroveň prožívanou jako nepříjemnou až nesnesitelnou přeruší-li se v této fázi expozice, úzkost rychle poklesne, ale příště je stejně silná Habituace doba, během níž se úzkost drží přibližně stejné úrovni trvá od několika minut do několika desítek minut prodlužuje se, pokud je úzkost udržována úzkostnými automatickými myšlenkami Desenzibilizace Postupný pokles úzkosti až na únosnou míru Někdy může dojít ještě k přechodnému zvýšení
Expoziční terapie Způsoby expozice: • In vivo - vystavení se vnější obávané situaci (např. jít po ulici, promluvit na veřejnosti, vystavit se pavoukům) • Interoceptivní – vystavení se vnitřním podnětům, tělesným příznakům, které vyvolávající silnou úzkost a jsou považovány za životu nebezpečné • V imaginaci – vystavení se představě nebo vzpomínce na obávanou situaci a její nejhorší vzpomínky • Virtuální - vystavení se zrakovým, sluchovým a jiným např. kinestetickým podnětům pomocí virtuální reality, které simulují obávanou situaci (např. u fobie z létání, jízdě v autě , pohyblivých schodů, výšky, pavouků)
Expozice ve virtuální realitě- VRET Výhody: důvěrná - VRET se odehrává v pracovně terapeuta a klient je tak chráněn před možným veřejným ponížením bezpečná - při započetí expozicí in vivo, která by mohla být v reálu při vysoké úzkosti skutečně nebezpečná, by skutečně mohlo dojít k posílení již dříve negativního přesvědčení. Současně existuje možnost měření fyziologických funkcí a hodnocení úrovně úzkosti cenově dostupná větší ochota podstoupit terapii ze strany klientů méně závislá na schopnosti imaginace - VRET je více realistická a nabízí jak vizuální, tak sluchové podněty, které jsou více pohlcující než expozice v imaginaci flexibilní - umožňuje nacvičit různé situace - např. různé druhy počasí, řízení na mostě nebo dálnici
VRET – studie efektivity Efektivita prokázána u fobie z létání a fobie z výšek Ostatní fobie - zatím malý počet studií, případové studie Doporučeno další zkoumání: Kontrolované a randomizované studie Současné monitorování fyziologických funkcí
VRET předchází expozici in vivo
Dopravní psychologie Ve sbírce zákonů ČR vyšla vyhláška 27/2012 Sb., kterou se mění
vyhláška Ministerstva dopravy a spojů č. 31/2001 Sb., o řidičských průkazech a o registru řidičů, ve znění pozdějších předpisů. Vyhláška stanovuje vybavení nezbytné pro řádné provádění
dopravně psychologického vyšetření. Vyhláška konstatuje, že vybavení pro řádné provádění dopravně
psychologického vyšetření, kromě dalšího, zahrnuje psychologickou diagnostickou techniku umožňující "přístrojové vyšetření úrovně a kvality pozornosti, koordinace, rychlosti a přesnosti senzomotorické reaktivity na jednoduché a komplexní vizuální a akustické podněty v podmínkách časové zátěže".
Dopravní psychologie • Psychologický Diagnostický Systém PDS-5P (GETA Centrum s.r.o.)
• Determinační test • Vigilační test • Reakční čas
Dopravní psychologie • Psychologický Diagnostický Systém PDS-5P (GETA Centrum s.r.o.) • Determinační test - výkonový test určený k vyšetření senzomotorických
reakcí mnohonásobnými vizuálními a akustickými podněty různého typu, měří stálost pozornosti, reakční dobu a současně i barvocit
Dopravní psychologie • Psychologický Diagnostický Systém PDS-5P (GETA Centrum s.r.o.) Vigilanční test - test určený pro osoby vykonávající monotónní, ale na
pozornost náročnou činnost, při které je potřeba schopnost dlouhodobého soustředění
Dopravní psychologie • Psychologický Diagnostický Systém PDS-5P (GETA Centrum s.r.o.) Reakční čas - test slouží k rychlému zjištění reakčního času na jednoduchý
optický nebo zvukový podnět a vhodně tak doplňuje základní sestavu testů pro zjišťování způsobilosti řidičů
Děkuji za pozornost
