17-1-2012
BrainDynamics Groningen Een eerste kennismaking …………. • Praktijk voor 1ste ‐ en 2de lijns psychologische zorg (verwijzers) • Praktijk voor training, coaching en ‘optimal performance’ • Opleiding • Onderzoek (Groene Land onderzoek)
niet‐aangeboren hersenletsel hersenplasticiteit en behandelmogelijkheden
© 2012 dr. B. Reitsma, klinisch psycholoog/psychotherapeut
Gemeenschappelijk uitgangspunt: hersenen en gedrag
BrainDynamics Groningen www.braindynamicsgroningen.nl Zeist, 12 januari 2012
17-1-2012
Hersenen en gedrag,
2
Dit komt tot uitdrukking in …..
een veelomvattend werkterrein:
regelen van de eigen activiteit
• psychotherapie (CGT, Mindfulness, ACT (pijn) ) • Brain Computer Interface (BCI) • Hartcoherentie training verwerken van | reageren op externe informatie
• repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) • transcranial direct Current stimulation (tcDCs) • neurofeedback 17-1-2012
Zelf-regulatie
verwerken van | reageren op interne informatie
3
De ‘core business’ van de hersenen:
‐ aanpassing aan ‘omgevingseisen’ ‐ beïnvloeden van de omgeving o.b.v. eigen behoeften
Neuroplasticiteit: ervaring (leren) kan leiden tot veranderingen in de structuur van de hersenen en in de functionaliteit van de hersenen.
Dit impliceert neuroplasticiteit!
1
17-1-2012
Neuroplasticiteit wordt bepaald door: Neuroplasticiteit
• genetische aanleg • omgeving: leren (cognitief, emotioneel en motorisch) • voedingspatronen • neuromodulatie stimulatie technieken (direct vs indirect)
One of the key factors that blocks axonal regrowth following injury to the mature CNS is Nogo-A, a protein that is highly expressed in adult CNS myelin and inhibits neurite growth
Copyright Brain Dynamics Groningen 2010
Copyright Brain Dynamics Europe 2002
Motor cortex
8
9
Somatosensory cortex
toes
toes
genitalia
Corpus callosum Left hemisphere (A) MOTOR AREAS (END VIEW)
Corpus callosum Left hemisphere (B) SENSORY AREAS (END VIEW)
2
17-1-2012
Neuroregulatie – Neurofysiologische uitgangspunten
Regelkringactiviteit van het CNS manifesteert zich in belangrijk mate in ritmische uitingen van het EEG ‘Afwijkend gedrag’ is het gevolg van een functionele stoornis in het zelfregulerend controle systeem van de hersenen
Verstoring zelfregulatie (adaptatievermogen) door hersenletsel tgv: • Hersenkneuzing • Hersenschudding • CVA
Diagnostiek
y Gebruikelijk ‘klinisch psychologisch onderzoek’ y Klinische interview op basis van ‘arousalmodel’ y Neuropsychologisch onderzoek y Persoonlijkheidsonderzoek y EEG‐onderzoek: y QEEG
Psychofysiologisch lab: QEEG
y Sensorische evoked potentials y Event Related Potentials y Event Related Synchronisation / Desynchronisation y Loreta (bronbepalingssoftware)
y Uiteindelijk doel: op basis van klinische symptomen, eegdata en betrokken hersengebieden te komen tot een diagnose en behandelingsplan
3
17-1-2012
Period or wavelength = 1000 / HZ
Morphology (transient events) •A transient is an isolated form or feature that stands out from the background activity.
duration between 70 and 200 msec. duration < 70 msec.
EEG en Arousal (activeringsgraad)
weinig energie – hoge kosten
hoge frequenties – laag voltage
lage frequenties – hoog voltage veel energie – lage kosten
Coherentie
EEG Coherence
4
17-1-2012
Coherentie‐analyse
Connectivity: Neuronal Pathways
Grey matter:
Cell layers Volume 40% oxygen: 94% White matter:
Connections layer Volume 60% oxygen: 6% Copyright Brain Dynamics Europe 2002
27
Connectivity: Neuronal Pathways Cingularis
Superior longitudinal fasciculus
Diffusion Tensor Imaging (diffusiegewogen MRI) y Een methode om de wittestofconnecties van de hersenen te reconstrueren. y Gebaseerd op het volgen van watermoleculen in de richting van de axonenbanen . y Een wittestofbaan kan worden gereconstrueerd door stap voor stap de hoofdrichting van de diffusie (van elke watermolecul) in de witte stof te volgen (tractografie).
Unicate fasciculus
Inferior longitudinal fasciculus
Voordelen: y In kaart brengen van connecties y Bepalen kwaliteit van de connecties
5
17-1-2012
TrackVis fiber tracking of all neuronal pathways in a normal control (right sided view)
Human connectome
Tot dusver: y Sterkte van EEG‐signalen y Verdeling van sterkte in het EEG: over‐ / onder‐
geactiveerd (arousal) y Samenhang activiteit in de hersenen (coherentie) y Wat nog niet: waar komt de activiteit vandaan? y En: y Het EEG onder taakomstandigheden: ERP en
ERD/ERS
Bronbepaling van generatoren
1st best match Brodmann area 2 Postcentral Gyrus Parietal Lobe
2nd best match Brodmann area 3 Postcentral Gyrus Parietal Lobe
3rd best match Brodmann area 40 Inferior Parietal Lobule Parietal Lobe
6
17-1-2012
Event Related Potentials (ERP’s) Frontal cortex: inhibition Short‐latency auditieve evoked potentials laten beperkingen in filtering zien bij patiënten met laesies in the laterale prefrontale cortex. Top: geen verandering bij patiënten met pariëtale laesies. Midden: afname bij patiënten met temporo‐pariëtale schade, duidt op verlies van neuronen in de auditieve cortex. Onder: versterking bij patiënten met frontaal letsel, inhibitie verlies van frontaal naar temporaal
Event Related Potentials representeren de som van verschillende componenten die door verschillende corticale generatoren worden gegenereerd over verschillende tijdsintervallen Taak: selecteren van generatoren samenhangend met verschillende stadia in (visuele) informatieverwerking, zoals tijdspad en lokatie van een generator samenhangend met een specifiek stadium in de informatie verwerking
The stages of processing the imperative stimulus. 1)
The physical features are assessed in the occipital areas
2)
The semantic features are extracted from the long term memory in the inferior temporal areas.
3)
The semantic features are compared with a template stored in the temporal lobe. If the stimulus matches the template it activates the premotor areas (a command to act) followed by activation of the parietal areas (perception of the action).
4)
If the stimulus does not fit the template it suppresses the prepared action by activating more anterior frontal areas.
EEG/ ERP parameters en Disregulatie y Afwijkend golfpatroon y Afwijkende amplitudes voor een bepaalde frequentie y Power verschillen frequentiebanden onderling (ratio) y Verschillen in symmetrie y Verschillen in coherentie
y Afwijkingen N100, P200, P300 (amplitude / latentie)
Voorbeeld: man 28 jaar 2hz area 13 Brocaafasie
6hz area 6 motor
8hz area 13 Brocaafasie
7
17-1-2012
Neurofeedback is een proces … waarbij de spontane elektrische activiteit van de hersenen wordt geregistreerd met behulp van elektroden
Neurofeedback EEG-biofeedback | Neurotherapie
die op de schedel op een vaste plaats worden bevestigd De meetgegevens worden naar een computer gestuurd
die het binnenkomende signaal verwerkt en die betekenisvolle kenmerken van dit signaal terugkoppeld naar de persoon, Therapist’s Monitor
EEG Sensor A1
A2
C3
Amplifier / Procomp+
reference ground active
Client’s Screen
Client monitor
om zodoende het brein ~ op basis van operante conditionering ~ te leren de eigen elektrische activiteit optimaler te moduleren Reinforcement
A
B
C
Punishment
Registering, monitoring, measuring & feedback Stimulus
Response
Consequence
Raw 0-30Hz
Therapeut monitor
Theta A Beta Operant leren
B High Beta
X
C
8
17-1-2012
Neurofeedback: wat train je ? We beïnvloeden neuronale circuits door:
dat meer neuronen gaan vuren en/of het veranderen van fase in een neuronaal circuit het versterken van neuronale samenhang tussen 2 plaatsen het verzwakken van neuronale samenhang tussen 2 plaatsen het beïnvloeden van de ratio tussen verschillende
Om effectief te zijn….. moeten specifieke neuronale circuits • veranderbaar zijn middels feedback en • deze veranderingen in de tijd kunnen vasthouden Plasticiteit (CNS)
Long-term potentiation / depression (Donald Hebb) • wijzingen in rangschikking van de synapsen • omvang van de synapse • formeren en elimineren van synapsen • verandering dendrieten structuur
frequentie-banden Maar ook: Personen bewust laten worden van toestandsveranderingen en het leren oproepen van een toestand (representatie)
Neuromodulatie (wijzigingen in dopamine, noradrenaline, serotonine)
EEG-biofeedback: uitdagen van regelkring mechanismen
Neuraal leren
De training …… Modificatie
Modulatie Activatie
y y y y y y y
Aanvankelijk bijvoorkeur 2 keer per week Na 10 behandelingen tussentijdse evaluatie Bij voldoende resultaat de behandeling vervolgen Na weer 10 behandelingen tussentijdse evaluatie Bij voldoende resultaat de behandeling vervolgen Rekening houden met 40 behandelingen Meer behandelingen ook afhankelijk van het aantal symptomen
Werkt het ? Ja, aangetoond bij y AD(H)D en epilepsie en in mindere mate bij y Autisme, depressie en slaapproblemen y Bedenk: er zijn verschillende vormen van neurofeedback y Bedenk: er zijn verschillende ‘soorten’ van aanbieders (diversiteit in mate van bekwaamheid/ professionaliteit)!!!!
9
