Kvantitativ EEG-neurofeedback som en tilläggsterapi för ADHD (Attention-deficit Hyperactivity Disorder)

Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) är en vanlig neurologisk störning hos barn, som främst visar sig som uppmärksamhetsbrist, överdriven hyperaktivitet och impulsivitet. Det är ett kroniskt tillstånd som drabbar miljontals barn och som ofta fortsätter in i vuxen ålder. ADHD inkluderar en kombination av ihållande problem, såsom svårigheter att upprätthålla uppmärksamhet, hyperaktivitet och impulsivt beteende. Baserat på Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, fjärde upplagan (DSM-IV), har American Psychiatric Association delat in ADHD i tre subtyper: övervägande ouppmärksamhet (ADHD-I), övervägande hyperaktiv-impulsiv (ADHD-HI) och en kombination av båda (ADHD-C) (1) Prevalensen av ADHD i världen är cirka 5 %, förekommer främst hos pojkar, och mer än hälften av patienterna fortsätter att uppleva symtom i vuxen ålder (2). De flesta barn med ADHD har moraliska störningar och inlärningssvårigheter, och dessa faktorer kommer att allvarligt påverka deras akademiska prestationer och familjära och sociala relationer; därför är snabb behandling nödvändig. (3) Historiskt sett har konventionell EEG inte tillfört mycket till förståelsen av barndomens psykiatriska störningar, annat än att utesluta epilepsi eller utrymmesupptagande lesioner. Tillkomsten av datoriserade, kvantitativa metoder, tillsammans med nya neuroavbildningstekniker som lokalisering av hjärnkällor och tillgången till normativa databaser både för normala försökspersoner och av försökspersoner med bestämda patologier har avsevärt förbättrat den kliniska tillämpningen vid neuroutvecklingsstörningar. Dessutom har det under de senaste åren blivit mer och mer uppenbart att grupper av patienter med neuropsykiatriska störningar, som uppfyller symptombaserade diagnostiska kriterier för specifika störningar (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, fjärde upplagan [DSM-IV] eller International Classification of Diseases, 10th Revision [ICD-10]) har olika svar på behandlingen, trots sin relativt homogena kliniska presentation. Med hjälp av klinisk diagnos leder "valbehandlingen" till ett positivt svar ungefär 60 % av tiden. (4) Denna låga svarsfrekvens tyder på heterogenitet inom dessa relativt homogena kliniska populationer. I denna riktning blir begreppet personlig medicin mer och mer vanligt, en medicinsk procedur som separerar patienter i olika grupper baserat på deras elektrofysiologiska profiler och förutsagda svar på det kvantitativa EEG. Detta har gjort det möjligt att studera enskilda ämnen och att skräddarsy hälso- och sjukvård, med beslut och behandlingar skräddarsydda för varje enskild patient, samt en förbättring av kunskapen om de patofysiologiska mekanismerna för specifika sjukdomar.

För närvarande är behandlingen för ADHD vanligtvis farmakologisk intervention, såsom metylfenidat, Atomoxetin... etc. Forskning har dock visat att farmakologisk intervention har biverkningar på nervsystemets utveckling hos barn, och den långsiktiga effekten är osäker. Under de senaste åren har effekten av neurofeedback (NF)-terapi, som en typ av biofeedback-metod, bevisats vid många sjukdomar, såsom mild kognitiv funktionsnedsättning, epilepsi och autism, depression och ångest. Med utgångspunkt från Skinners teori om operanta betingade reflexer är NF att göra det möjligt för individer att aktivt kontrollera och anpassa sig efter sina egna EEG-förändringar för att uppnå ett visst kriterium och slutligen uppnå syftet att reglera hjärnans funktion. (5) Neurofeedback (även kallad neuroterapi eller elektroencefalogram [EEG] biofeedback) är en typ av biofeedback som använder konditionering för att träna människor att förbättra regleringen av deras hjärnvågsmönster genom att förse dem med video-/ljudinformation i realtid om hjärnans elektriska aktivitet mätt från hårbottenelektroder. I själva verket är konditioneringen baserad på feedback som ges till patienten som är beroende av patientens EEG-mönster.

Först beskrevs kvalitativt som "hjärnvågor" på EEG av Hans Berger 1924, den elektriska aktiviteten i hjärnan ansågs spegla förändringar i hjärnans funktionella tillstånd under vaken eller sömn, eller för att beteckna hjärnsjukdomar som epilepsi. (6) EEG-aktivitet, karakteriserad i termer av rytmisk aktivitet mätt i hertz (Hz, antalet vågor per sekund), är uppdelad i specifikt namngivna frekvensband, motsvarande funktionell aktivitet och upphetsningstillstånd: deltabandet motsvarar långsamma vågor viloläge (upp till 4 Hz), Theta till ett dåsig/ouppmärksamt tillstånd (4-8 Hz), alfa till ett avslappnat/vakent/alert tillstånd (8-12 Hz) och beta till ett aktivt/uppmärksamt tillstånd (12- 30 Hz). Det mesta av hjärnans elektriska aktivitet sker i intervallet 1- till 20 Hz.

Inom varje band finns det igenkännbara funktionellt betydelsefulla rytmer. Till exempel kallas en specifik typ av låg betaaktivitet (12-15 Hz) som observeras i den sensorimotoriska cortex för den sensorimotoriska rytmen. Amplituden för den sensorimotoriska rytmen är högre när de sensoriskt-motoriska områdena är inaktiva (t.ex. under orörliga tillstånd) och minskar när dessa områden aktiveras (t.ex. under motoriska uppgifter). Därför är amplituden för den sensorimotoriska rytmen ett mått på sensorisk-motorisk hämning; det vill säga högre amplitud när "bromsen är på" och lägre när "bromsen är av". En matematisk metod för att analysera EEG-data, kallad kvantitativ elektroencefalografi (qEEG), kan användas för att utveckla en visuell karta över typen och placeringen av hjärnvågor eller rytmer. Andra mer specifika vågmönster, såsom händelserelaterade potentialer, kan också ses i EEG. Händelserelaterade potentialer är elektriska representationer associerade med sensorisk och kognitiv bearbetning som sker som svar på en stimulans eller händelse. (7) Långsamma kortikala potentialer (SCP) är en specifik grupp av händelserelaterade potentialer. De är långsamma händelserelaterade likströmsförskjutningar av EEG som motsvarar excitationströskeln för stora kortikala cellsammansättningar. (8,9) Förskjutningar i den positiva riktningen indikerar en ökning av excitationströskeln och en motsvarande inhibering av aktivering, medan förskjutningar i den negativa riktningen, som kallas den kontingenta negativa variationen, återspeglar en minskning av excitationströskeln och representerar kognitiv förberedelse och ökad kortikal aktivering av ett nätverk. (8,10) Den klassiska konditioneringen av mänskligt EEG visades först i mitten av 1930-talet, när forskare tränade mänskliga försökspersoner att blockera en våg. (7,8) Operant konditionering, där EEG-härledd information används som omedelbar återkoppling till patienten i realtid, användes först för att förändra det mänskliga EEG på 1960-talet (11,12,13) ​​Sedan 1960-talet, huvudsakligen med hjälp av operant konditionering, har det skett en signifikant ökning av den kliniska tillämpningen av NF på flera neuropsykiatriska tillstånd, inklusive ADHD, LD, utvecklingsstörningar, kognitiv/minnesförbättring, epilepsi, traumatisk hjärnskada, stroke, alkoholism, drogmissbruk, antisocial personlighet, autism, ångest, depression, sömnlöshet och migrän.(14) Det har också skett en betydande ökning, särskilt under 2000-talet, av antalet publicerade forsknings- och avhandlingsstudier TYPER AV NEUROFEEDBACK

Det finns 7 typer av NF, Hammond (15) definierar deras användning för olika störningar:

1. Den traditionella och mest använda är Frequency/Power NF, och det är NF-metoden som vanligtvis menas med den allmänna termen "neurofeedback". Denna teknik innebär vanligtvis användningen av 2 till 4 ytelektroder och kallas ibland "ytneurofeedback". Utvecklad på 1960-talet för att ändra amplituden eller hastigheten för specifika hjärnvågor på speciella platser i hjärnan, används den för att behandla ADHD, ångest, sömnlöshet och LD.
2. Slow Cortical Potential Neurofeedback (SCP-NF) modifierar riktningen (positiv eller negativ) för långsamma kortikala potentialer och har använts för att behandla epilepsi, migrän och ADHD.
3. Low-Energy Neurofeedback System (LENS), utvecklat 1992, är en passiv typ av NF som involverar leverans av en mycket svag elektromagnetisk signal för att förändra en patients hjärnvågor medan patienten är orörlig och har slutna ögon; det har använts för att behandla traumatisk hjärnskada, fibromyalgi, ilska, restless legs syndrome, ADHD, ångest, depression och sömnlöshet.
4. Hemoencefalografisk (HEG) neurofeedback, utvecklad 1994, ger feedback om cerebralt blodflöde för att behandla migrän.
5. Live Z-score Neurofeedback, utvecklad 1998, innebär en kontinuerlig jämförelse av flera variabler för hjärnans elektriska aktivitet (t.ex. kraft, asymmetrier, fasfördröjning, koherens) med en normativ databas för att ge feedback från ögonblick till ögonblick; det har använts för att behandla sömnlöshet.
6. Low-Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA) utvecklades 1994 för att behandla depression, missbruk och tvångssyndrom. LORETA innebär användning av 19 elektroder som används för att övervaka fas, effekt och koherens
7. Den senaste typen av NF, utvecklad 2003, är funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) NF, som tillåter patienter att reglera sin hjärnaktivitet baserat på återkoppling av aktivitet från djupa subkortikala områden i hjärnan.

NF har föreslagits för behandling av ADHD eftersom forskning indikerar att många patienter med ADHD har mer långsamma vågor (särskilt Theta, 3,5-8 Hz) och mindre beta (12-20 Hz) kraft, särskilt i de centrala och frontala regionerna , såväl som minskad kortikal negativitet (dvs en avvikelse i kontingent negativ variation) under kognitiv förberedelse. Dessa hjärnvågsmönster reflekteras förmodligen under upphetsning av det centrala nervsystemet som är associerat med ADHD-kärnans symptom som ouppmärksamhet, hyperaktivitet och impulsivitet. Målet med denna behandling är att vända dessa funktionella egenskaper hos onormal CNS-fysiologi genom att motverka den fysiologiska upphetsningen som är förknippad med ADHD.

NF omvandlar signaler som EEG till visuell eller auditiv information, och sedan förstärker eller hämmar försökspersonerna selektivt vissa komponenter genom träning. Det finns tre vanliga NF-protokoll för ADHD: theta/beta-träning, sensorimotorisk rytmträning (SMR) och träning för långsam kortikala potential (SCP). (16) Denna studie använder theta/beta NF-protokollet. Som en lovande icke-farmakologisk alternativ behandling för ADHD, har effekten av NF bevisats i många studier. Meisel et al. genomförde en sex månader lång uppföljningsstudie som jämförde NF och medicinering hos barn med ADHD och upptäckte signifikanta akademiska prestationsförbättringar i endast NF-gruppen (17). En studie rapporterade att NF inte bara kan användas som en terapi för många neuropsykiatriska störningar utan också förbättra känslor och kognition hos friska människor (18) Så användningen av kvantitativ EEG-neurofeedback som en tilläggsterapi kan vara markant fördelaktig för att förkorta period av farmakologisk behandling och med minimala biverkningar.