HEG Neurofeedback [Infokanal]

Hintergrund: Die Auswirkungen von Elektroenzephalographie (EEG) und funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI)-Neurofeedback auf Gehirnaktivierung und Verhalten wurden in der Vergangenheit umfassend untersucht. In jüngerer Zeit haben Forscher damit begonnen, die Auswirkungen von funktionellem Neurofeedback auf der Grundlage der Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS-Neurofeedback) zu untersuchen. FNIRS ist ein funktionelles Neuroimaging-Verfahren, das auf der Hämodynamik des Gehirns basiert, einfach zu handhaben, tragbar und kostengünstig ist und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Bewegungsartefakten aufweist.

Methode: Wir stellen die erste systematische Übersicht und Datenbank von fNIRS-Neurofeedback-Studien zur Verfügung und fassen die Ergebnisse von 22 von Experten begutachteten Studien zusammen (insgesamt N = 441 Teilnehmer; 337 Gesunde, 104 Patienten). Wir (1) geben einen umfassenden Überblick darüber, wie fNIRS-Neurofeedback-Trainingsprotokolle implementiert wurden, (2) überprüfen die verwendeten Online-Signalverarbeitungsmethoden, (3) bewerten die Qualität der Studien anhand vorgegebener methodischer und Berichterstattungsqualitätskriterien und präsentieren auch statistische Sensitivitäts-/Power-Analysen, (4) untersuchen die Wirksamkeit von fNIRS-Neurofeedback bei der Modulation der Hirnaktivierung und (5) überprüfen seine Wirksamkeit bei der Verhaltensänderung in gesunden und pathologischen Populationen.

Ergebnisse und Diskussion: (1-2) Die veröffentlichten Studien sind heterogen (z.B. Neurofeedback-Ziele, untersuchte Populationen, angewandte Trainingsprotokolle und Methoden). (3) Große randomisierte kontrollierte Studien fehlen noch. In Anbetracht der Neuheit des Feldes ist die Qualität der veröffentlichten Studien mäßig. Wir haben festgestellt, dass die Berichterstattung über wichtige Informationen und die statistische Aussagekraft zum Nachweis realistischer Effekte verbesserungswürdig sind. (4) Mehrere Studien zeigen, dass Menschen hämodynamische Signale aus kortikalen Hirnregionen mit fNIRS-Neurofeedback regulieren können, und (5) diese Studien deuten darauf hin, dass es möglich ist, die motorische Kontrolle und die präfrontale Hirnfunktion bei gesunden Teilnehmern zu modulieren und die Symptome in klinischen Populationen (Schlaganfall, ADHS, Autismus und soziale Ängste) zu verbessern. Gültige Schlussfolgerungen zur Spezifität oder zum potenziellen klinischen Nutzen sind jedoch verfrüht.

Schlussfolgerung: Aufgrund der Vorteile der Praktikabilität und der relativ geringen Kosten könnte fNIRS-Neurofeedback eine geeignete und leistungsstarke Alternative zu EEG- und fMRI-Neurofeedback darstellen und hat großes Potenzial für die klinische Umsetzung von Neurofeedback. Zusammen mit einer strengeren Forschungs- und Berichterstattungspraxis könnten weitere methodische Verbesserungen zu einem solideren Verständnis von fNIRS-Neurofeedback führen. Zukünftige Forschung wird davon profitieren, die Vorteile von fNIRS zu nutzen, das einzigartige Möglichkeiten für die Neurofeedbackforschung bietet.

Ziel: Die Hämoenzephalographie (HEG) ist ein aufstrebendes Verfahren für die klinische Anwendung bei der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung und anderen Störungen, unabhängig vom Alter. Es steht jeder Forschungsgruppe aufgrund seiner relativen Einfachheit und geringen Kosten zur Verfügung und ist ein nützliches Instrument zur Beurteilung präfrontal abhängiger Funktionen. Ältere Teenager weisen Besonderheiten in der präfrontalen Reifung auf, und wir wollen HEG-Muster ermitteln, die klinisch anwendbar sein könnten. Methoden: Die HEG-Muster von 70 Universitätsstudenten (56 Frauen und 14 Männer, 21-48 Jahre alt, Mittelwert 31,84, SD 10,65, Standardfehler des Mittelwerts 0,31) wurden mit denen von 59 Heranwachsenden verglichen - 13-14-jährige Sekundarschüler, 28 Frauen und 31 Männer. Die HEG-Muster wurden als Reaktion auf die Betrachtung von schockierenden, unangenehmen und angenehmen Bildern ermittelt. Die Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mittels einseitiger und zweiseitiger Varianzanalyse untersucht. Alle Effekte wurden mit F-Tests analysiert. Ergebnisse: In allen Fällen zeigten Universitätsstudenten und Jugendliche eine Abnahme der präfrontalen Aktivität, was auf Unterschiede in den emotionalen inneren Netzwerken zwischen den Gruppen hinweist, die für die Verarbeitung von Sicherheit und Unsicherheit verantwortlich sind. Im Vergleich zu Universitätsstudenten zeigten Jugendliche statistisch signifikante Unterschiede in der verringerten Aktivität bei sehr unangenehmen (schockierenden) Tests, die eine verstärkte Verarbeitung von Sicherheit und Unsicherheit erfordern. Jugendliche zeigten eine geringere Abnahme. Darüber hinaus zeigten Jugendliche im Vergleich zu Universitätsstudenten bei sehr unangenehmen Tests keine statistisch signifikant verringerte HEG-Aktivität im Vergleich zur Baseline. Schlussfolgerung: Jugendliche zeigten unterscheidbare HEG-Muster, die mit der kognitiv-emotionalen Dysregulation in der Interaktion von Kognition und Emotion übereinstimmten, d. h. externe Netzwerkinteraktionen gegenüber internen Netzwerkinteraktionen. Eine Beeinträchtigung der Regulierung (Modulation) der emotionalen Reaktion auf negative emotionale Reize (Angst vor Unsicherheit) in der Adoleszenz ist ein Indikator für mögliche zukünftige klinische und psychiatrische Störungen wie Depressionen und Angstzustände, die häufig in diesem kritischen Alter auftreten und häufig mit einer Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung einhergehen. Das HEG-Muster könnte ein nützlicher Marker zur Bestimmung der Reifung und möglicher zukünftiger psychischer Störungen sein.

OPEN ACCESS
Background: The effects of electroencephalography (EEG) and functional magnetic
resonance imaging (fMRI)-neurofeedback on brain activation and behaviors have
been studied extensively in the past. More recently, researchers have begun to
investigate the effects of functional near-infrared spectroscopy-based neurofeedback
(fNIRS-neurofeedback). FNIRS is a functional neuroimaging technique based on brain
hemodynamics, which is easy to use, portable, inexpensive, and has reduced sensitivity
to movement artifacts.
Method: We provide the first systematic review and database of fNIRS-neurofeedback
studies, synthesizing findings from 22 peer-reviewed studies (including a total of N = 441
participants; 337 healthy, 104 patients). We (1) give a comprehensive overview of
how fNIRS-neurofeedback training protocols were implemented, (2) review the online
signal-processing methods used, (3) evaluate the quality of studies using pre-set
methodological and reporting quality criteria and also present statistical sensitivity/power
analyses, (4) investigate the effectiveness of fNIRS-neurofeedback in modulating
brain activation, and (5) review its effectiveness in changing behavior in healthy and
pathological populations.