Kvantitatiivinen EEG-neurofeedback lisähoitona tarkkaavaisuus-hyperaktiivisuushäiriössä (ADHD)

Tarkkailuvaje/hyperaktiivisuushäiriö (ADHD) on yleinen neurologinen häiriö lapsilla, ja se ilmenee pääasiassa tarkkaavaisuuden puutteena, liiallisena yliaktiivisuutena ja impulsiivisuudena. Se on krooninen sairaus, joka vaikuttaa miljooniin lapsiin ja jatkuu usein aikuisikään asti. ADHD sisältää yhdistelmän pysyviä ongelmia, kuten vaikeuksia ylläpitää huomiota, yliaktiivisuutta ja impulsiivista käyttäytymistä. American Psychiatric Association on jakanut ADHD:n kolmeen alatyyppiin: pääasiallisesti tarkkaavaisuus (ADHD-I), pääasiassa hyperaktiivinen-impulsiivinen (ADHD-HI) ja yhdistelmä mielenhäiriöiden diagnostisen ja tilastollisen käsikirjan 4. painoksen (DSM-IV) perusteella. molemmista (ADHD-C) (1) ADHD:n esiintyvyys maailmanlaajuisesti on noin 5 %, ja sitä esiintyy pääasiassa pojilla, ja yli puolet potilaista kokee oireita edelleen aikuisikään asti (2). Useimmilla ADHD-lapsilla on moraalisia häiriöitä ja oppimisvaikeuksia, ja nämä tekijät vaikuttavat vakavasti heidän akateemisiin saavutuksiinsa sekä perhe- ja sosiaalisiin suhteisiinsa; siksi nopea hoito on tarpeen. (3) Perinteinen EEG on historiallisesti lisännyt vain vähän lapsuuden psykiatristen häiriöiden ymmärtämistä, paitsi sulkenut pois epilepsian tai tilaa vievät leesiot. Kuitenkin tietokoneistettujen kvantitatiivisten menetelmien tulo yhdessä uusien neuroimaging-tekniikoiden kanssa aivolähteiden paikantamiseen ja normatiivisten tietokantojen saatavuuteen sekä normaaleista koehenkilöistä että koehenkilöistä, joilla on tietty patologia, on parantanut suuresti kliinistä käyttöä hermoston kehityshäiriöissä. Lisäksi viime vuosina on käynyt yhä selvemmäksi, että potilasryhmät, joilla on neuropsykiatrisia häiriöitä, jotka täyttävät oirepohjaiset diagnostiset kriteerit tietyille häiriöille (psyykkisten häiriöiden diagnostinen ja tilastollinen käsikirja, 4. painos [DSM-IV] tai kansainvälinen luokitus). of Diseases, 10th Revision [ICD-10]) ovat erilaisia ​​hoitovasteita huolimatta niiden suhteellisen homogeenisesta kliinisestä esityksestä. Kliinistä diagnoosia käyttämällä "valittu hoito" johtaa positiiviseen vasteeseen noin 60 % ajasta. (4) Tämä heikko vasteprosentti viittaa heterogeenisyyteen näissä suhteellisen homogeenisissa kliinisissä populaatioissa. Tähän suuntaan termi personoitu lääketiede on yleistymässä, lääketieteellinen toimenpide, joka jakaa potilaat eri ryhmiin heidän sähköfysiologisten profiiliensa ja ennustetun vasteen perusteella kvantitatiiviseen EEG:hen. Tämä on mahdollistanut yksittäisten aiheiden opiskelun ja terveydenhuollon räätälöinnin kunkin yksittäisen potilaan mukaan räätälöidyillä päätöksillä ja hoidoilla sekä tietämyksen parantamisen tiettyjen sairauksien patofysiologisista mekanismeista.

Tällä hetkellä ADHD:n hoito on yleensä farmakologista interventiota, kuten metyylifenidaattia, atomoksetiinia…. jne. Tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että lääkehoidolla on sivuvaikutuksia lasten hermoston kehitykseen, ja pitkän aikavälin teho on epävarma. Viime vuosina neurofeedback-hoidon (NF) tehokkuus biofeedback-menetelmänä on todistettu monissa sairauksissa, kuten lievässä kognitiivisessa vajaatoiminnassa, epilepsiassa ja autismissa, masennuksessa ja ahdistuksessa. Skinnerin operanttien ehdollisten refleksien teoriasta lähtöisin olevan NF:n tarkoituksena on antaa yksilöille mahdollisuus aktiivisesti kontrolloida ja säätää omia EEG-muutoksiaan tietyn kriteerin saavuttamiseksi ja lopulta aivojen toiminnan säätelyn tavoitteen saavuttamiseksi. (5) Neurofeedback (kutsutaan myös neuroterapian tai elektroenkefalografian [EEG] biofeedbackiksi) on eräänlainen biofeedback, joka käyttää ehdollistamista kouluttaakseen ihmisiä parantamaan aivoaaltomalliensa säätelyä tarjoamalla heille reaaliaikaista video-/äänitietoa aivojen sähköisistä toiminnoista. aktiivisuus mitattuna päänahan elektrodeista. Itse asiassa ehdollistaminen perustuu potilaalle annettuun palautteeseen, joka on riippuvainen potilaan EEG-kuviosta.

Hans Berger kuvaili ensimmäisen kerran laadullisesti "aivoaaltoiksi" EEG:ssä vuonna 1924. Aivojen sähköisen toiminnan uskottiin heijastavan muutoksia aivojen toiminnallisessa tilassa valveilla tai unessa tai tarkoittavan aivosairauksia, kuten epilepsiaa. (6) EEG-aktiivisuus, jolle on tunnusomaista hertseinä mitattu rytminen aktiivisuus (Hz, aaltojen määrä sekunnissa), on jaettu nimettyihin taajuuskaistoihin, jotka vastaavat toiminnallista aktiivisuutta ja kiihotustilaa: deltakaista vastaa hidasta aaltoa. unitila (jopa 4 Hz), theta uneliaan/tarkkailutilaan (4-8 Hz), alfa rentoutuneeseen/valveaan/valppaaseen tilaan (8-12 Hz) ja beeta aktiiviseen/tarkkailutilaan (12- 30 Hz). Suurin osa aivojen sähköisestä toiminnasta tapahtuu 1–20 Hz:n alueella.

Jokaisessa bändissä on tunnistettavia toiminnallisesti merkittäviä rytmejä. Esimerkiksi sensomotorisessa aivokuoressa havaittua tietyntyyppistä alhaista beeta-aktiivisuutta (12-15 Hz) kutsutaan sensomotoriseksi rytmiksi. Sensomotorisen rytmin amplitudi on suurempi, kun sensorimotoriset alueet ovat inaktiivisia (esim. liikkumattomien tilojen aikana) ja pienenee, kun nuo alueet aktivoituvat (esim. motoristen tehtävien aikana). Siksi sensomotorisen rytmin amplitudi on sensorimotorisen eston mitta; eli suurempi amplitudi, kun "jarru on päällä" ja pienempi, kun "jarru on pois päältä". Matemaattista lähestymistapaa EEG-tietojen analysointiin, jota kutsutaan kvantitatiiviseksi elektroenkefalografiaksi (qEEG), voidaan käyttää visuaalisen kartan kehittämiseen aivoaaltojen tai rytmien tyypistä ja sijainnista. Muitakin tarkempia aaltokuvioita, kuten tapahtumaan liittyviä potentiaalia, voidaan nähdä myös EEG:ssä. Tapahtumaan liittyvät potentiaalit ovat sähköisiä esityksiä, jotka liittyvät sensoriseen ja kognitiiviseen prosessointiin, joka tapahtuu vasteena ärsykkeelle tai tapahtumalle. (7) Hitaat aivokuoren potentiaalit (SCP) ovat yksi erityinen tapahtumaan liittyvien potentiaalien ryhmä. Ne ovat hitaita tapahtumiin liittyviä EEG:n tasavirtasiirtymiä, jotka vastaavat suurten aivokuoren solukokoonpanojen virityskynnystä. (8,9) Positiivisen suunnan siirtymät osoittavat virityskynnyksen nousua ja vastaavaa aktivaation estymistä, kun taas negatiiviseen suuntaan tapahtuvat siirtymät, joita kutsutaan kontingentti negatiiviseksi variaatioksi, heijastavat virityskynnyksen pienenemistä ja edustavat kognitiivista valmistautumista ja lisääntynyt verkon aivokuoren aktivointi. (8,10) Ihmisen EEG:n klassinen ehdollistaminen esiteltiin ensimmäisen kerran 1930-luvun puolivälissä, kun tutkijat kouluttivat ihmisiä estämään aallon. (7,8) Operanttia ehdollistamista, jossa EEG-pohjaista tietoa käytetään välittömänä palautteena potilaalle reaaliajassa, käytettiin ensimmäisen kerran ihmisen EEG:n muuttamiseksi 1960-luvulla (11,12,13) ​​1960-luvulta lähtien pääasiassa operanttia käyttäen. NF:n kliininen käyttö on lisääntynyt merkittävästi useissa neuropsykiatrisissa sairauksissa, mukaan lukien ADHD, LD, kehitysvammat, kognitiiviset/muistin paraneminen, epilepsia, traumaattinen aivovamma, aivohalvaus, alkoholismi, päihteiden väärinkäyttö, epäsosiaalinen persoonallisuus, autismi, ahdistuneisuus, masennus, unettomuus ja migreeni.(14) Myös julkaistujen tutkimusten ja väitöskirjatutkimusten määrä on lisääntynyt merkittävästi erityisesti 2000-luvulla.

NF:ää on 7 tyyppiä, Hammond (15) määrittelee niiden käytön erilaisiin häiriöihin:

1. Perinteinen ja yleisimmin käytetty on Frequency/Power NF, ja se on NF-menetelmä, jota yleensä tarkoitetaan yleistermillä "neurofeedback". Tämä tekniikka sisältää tyypillisesti 2-4 pintaelektrodin käytön, ja sitä kutsutaan joskus "pinnan neurofeedbackiksi". Sitä kehitettiin 1960-luvulla muuttamaan tiettyjen aivoaaltojen amplitudia tai nopeutta tietyissä aivojen paikoissa, ja sitä käytetään ADHD:n, ahdistuneisuuden, unettomuuden ja LD:n hoitoon.
2. Slow Cortical Potential Neurofeedback (SCP-NF) muuttaa hitaan aivokuoren potentiaalin suuntaa (positiivinen tai negatiivinen), ja sitä on käytetty epilepsian, migreenin ja ADHD:n hoitoon.
3. Low-Energy Neurofeedback System (LENS), kehitetty vuonna 1992, on passiivinen NF-tyyppi, joka sisältää erittäin heikon sähkömagneettisen signaalin siirtämisen potilaan aivoaaltojen muuttamiseksi, kun potilas on liikkumaton ja silmät kiinni. sitä on käytetty traumaattisen aivovamman, fibromyalgian, vihan, levottomat jalat -oireyhtymän, ADHD:n, ahdistuksen, masennuksen ja unettomuuden hoitoon.
4. Hemoenkefalografinen (HEG) Neurofeedback, joka kehitettiin vuonna 1994, antaa palautetta aivoverenkierrosta migreenin hoitoon.
5. Live Z-score Neurofeedback, joka kehitettiin vuonna 1998, sisältää aivojen sähköisen toiminnan useiden muuttujien (esim. teho, epäsymmetriat, vaiheviive, koherenssi) jatkuvan vertailun normatiiviseen tietokantaan antaakseen hetkestä hetkeen palautetta; sitä on käytetty unettomuuden hoitoon.
6. Low-Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA) kehitettiin vuonna 1994 masennuksen, riippuvuuksien ja pakko-oireisen häiriön hoitoon. LORETA sisältää 19 elektrodin käytön, joita käytetään vaiheen, tehon ja koherenssin valvontaan
7. Uusin NF-tyyppi, joka kehitettiin vuonna 2003, on funktionaalinen magneettikuvaus (fMRI) NF, jonka avulla potilaat voivat säädellä aivotoimintaansa syvien aivokuoren alaisten alueiden aktiivisuuspalautteen perusteella.

NF:tä on ehdotettu ADHD:n hoitoon, koska tutkimukset osoittavat, että monilla ADHD-potilailla on enemmän hidasaaltotehoa (etenkin Theta, 3,5–8 Hz) ja vähemmän beetatehoa (12–20 Hz), erityisesti keski- ja etuosissa. , sekä vähentynyt aivokuoren negatiivisuus (eli poikkeama mahdollisessa negatiivisessa vaihtelussa) kognitiivisen valmistelun aikana. Nämä aivoaaltomallit heijastavat todennäköisesti keskushermoston kiihottumista, joka liittyy ADHD:n ydinoireisiin, kuten tarkkaamattomuuteen, yliaktiivisuuteen ja impulsiivisuuteen. Tämän hoidon tavoitteena on muuttaa nämä epänormaalin keskushermoston fysiologian toiminnalliset ominaisuudet torjumalla ADHD:hen liittyvää fysiologista kiihottumista.

NF muuntaa signaalit, kuten EEG:n, visuaalisiksi tai kuuloinformaatioksi, ja sitten koehenkilöt selektiivisesti tehostavat tai estävät tiettyjä komponentteja harjoittelun avulla. ADHD:lle on olemassa kolme yleistä NF-protokollaa: theta/beta-harjoittelu, sensorimotorinen rytmi (SMR) ja hidas aivokuoren potentiaaliharjoittelu (SCP). (16) Tämä tutkimus käyttää theta/beta NF-protokollaa. Lupaavana ei-farmakologisena vaihtoehtoisena ADHD:n hoitona NF:n tehokkuus on todistettu monissa tutkimuksissa. Meisel et ai. suoritti kuuden kuukauden seurantatutkimuksen, jossa verrattiin NF:ää ja lääkitystä ADHD-lapsilla ja havaittiin merkittäviä parannuksia akateemisessa suorituskyvyssä vain NF-ryhmässä (17). Eräässä tutkimuksessa kerrottiin, että NF:ää ei voida käyttää vain terapiana monissa neuropsykiatrisissa häiriöissä, vaan se myös parantaa terveiden ihmisten tunteita ja kognitiota (18) Joten kvantitatiivisen EEG-neurofeedbackin käyttö lisähoitona voi olla huomattavan hyödyllistä lyhentää hoitoa. lääkehoidon ajan ja minimaalisilla sivuvaikutuksilla.