Neurofeedback

Neurofeedback ist eine Form des Biofeedbacks. Beim Neuro­feed­back werden Gehirn­strom­kurven (EEG-Wellen) analysiert. Durch visuell-akustische Rück­koppelung ist es möglich, abnorme Gehirn­wellen­aktivität zu verändern und damit eine Ver­besserung psychischer sowie physischer Symptome/­Funktionen zu erreichen.

Wirksamkeit von Neurofeedback

Neurofeedback versteht sich als eine Art Regulations­therapie des Ge­hirns. Diese Regulations­problematik lässt sich in vier Kategorien ein­teilen: Hyper­erreg­barkeit, Unter­stimulation, Insta­bilität und fehlende Hemmung von Nerven­impulsen (z. B. Anfalls­leiden).

Wesentlich für die Wirksamkeit ist, dass sich Gehirnwellen in ihrer Stärke unterscheiden und sich mittels operantem Konditionieren  verändern lassen. Bestimmte Hirnwellen korrelieren mit einer entsprechenden Symptomatik. Die Veränderung dieser Hirnwellen durch Neurofeedback bewirkt damit auch eine Änderung der Symptomatik. Neurofeedback ist besonders wirksam bei:

• AD(H)S (Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom)
• Angst-/Panikattacken
• Autismus/Asperger
• Burn-Out
• Depressionen
• Migräne
• Konzentrations- und Lernschwierigkeiten
• Störung des Sozialverhaltens
• Stressmanagement
• Peak Performance (Leistungssteigerung)
• Schlafstörungen

Wie wird Neurofeedback angewandt

Neurofeed­back bietet sich als eine effektive und mittler­weile auch weit reichende wissen­schaftlich fundierte Behandlungs­möglichkeit an.

Beim Neurofeedback werden Elek­troden auf den Kopf geklebt, um dann die elek­trische Akti­vität des Gehirns mittels EEG (Elektro­ Enzephalo­gramm) auf­zu­zeich­nen. Diese EEG-Wellen (Rhythmen) geben in ganz be­stimmter Weise Aus­kunft über ge­wisse Zu­stände und kognitive Pro­zesse im zen­tralen Nerven­system. Dabei steht zweifels­frei fest, dass sich diese Wellen­muster je nach psychischem und physischem Zustand des Menschen ändern.

Da das EEG-Bild noch kein Feedback als solches dar­stellen kann, wird auf einem Bild­schirm z. B. ein Leopard gezeigt, welcher sich ent­sprechend der Ver­änderungen der Gehirn­aktivität bewegt. Aufgabe des Trainierenden ist es nun, den Leoparden so schnell wie möglich rennen zu lassen, um ein Rennen gegen die anderen computergesteuerten Leoparden zu gewinnen. Die Methode besteht also darin, ein ziel­gerichtetes Ver­halten zu ver­stärken, welches einer günstigeren Zusammen­setzung von Hirn­wellen ent­spricht. Durch eine be­sondere Pro­grammierung der Feed­back-Software kann dies jede Person, unabhängig vom Alter, erlernen.

Die Methode ist, wenn sie richtig an­gewendet wird, in der Regel ohne ne­ga­tive Neben­wirkungen und wird z. B. im Hin­blick auf AD(H)S bereits mit großem Erfolg an­gewendet. (mehr dazu: Birbaumer, Strehl, Kropotov, Fuchs, Monastra, Leins u. a.) Neurofeedback ist jedoch nicht gleich Neuro­feed­back. Es gibt unter­schiedliche Ver­fahren und Vorgehens­weisen. Das eigentliche Ziel ist die Reduzierung und damit die Minimierung der Belastung des Klienten.

QEEG

Das QEEG (quantitatives EEG) ist, anders als ein qualitatives EEG beim Neurologen, ein Instrument zur Ermittlung der Aktivierungs­muster des Gehirns. Es dient also nicht in erster Linie der Diagnose von Krank­heiten wie Epilepsie oder Schlaf­störungen. Es werden vielmehr ab­weichende Daten von bestimmten Frequenzen und Verbindungen bestimmter Hirn­areale zueinander (Kohärenzen) gemessen. Die daraus gewonnenen Erkennt­nisse dienen der punkt­genauen Analyse der Problematik und ermöglichen so eine äußerst spezifische Anwendung des Neuro­feedbacks.

Neuro­feedback mittels normwertbasiertes Z-Werte-Training

Zumeist wird im Rahmen des Trainings auf eine moderne Daten­bank zurückgegriffen. Das bedeutet maximale Sicherheit und einen möglichst hohen Behandlungs­erfolg. Das Training der Hirn­wellen orientiert sich immer an einem An­gleichen der Aktivität an eine gesunde Norm. Damit kann kein Parameter über- oder unter­trainiert werden.

Dieses Verfahren wurde in erster Linie von Wissen­schaftlern um den Leibnitz-Preisträger Nils Birbaumer an der Universität Tübingen entwickelt. Das Ziel, ein Erhöhen kortikalen Erreg­barkeit, führt nach­weislich zu verbesserter Auf­merk­samkeit, der Trainierende ist besser auf eine folgende Auf­gabe vorbereitet und kann diese effizienter lösen (Birbaumer, Rockstroh et al. 1990).

Geschichte des Neurofeedback

Wie viele Erfindungen, die von Menschen erdacht wurden, so ist auch das Neuro­feedback dem Zufall zu verdanken. Jedoch waren hierfür zunächst die Ent­deckung der Wellen­aktivität des menschlichen Gehirns nötig.

Hans Berger war in den dreißiger Jahren des vorigen Jahr­hunderts der erste, der mittels eines von ihm entwickelten „Elektro­enzephalo­graphen“ die rhythmische Aktivität der Alpha-Wellen ausfindig machte. Erst in den sechziger Jahren kam es jedoch durch die Experimente von Joe Kamya zu ersten Anwendungen von Neuro­feedback. Es war Barry Sterman, welchem der Ruhm zusteht, als erster die positive Wirkung von Neuro­feedback erforscht zu haben. Als er gerade an Katzen deren senso­motorischen Rhythmus (SMR) er­forschte und diesen auch an ihnen trainierte, bekam er von der NASA den Auftrag, ein Treib­stoff­gemisch der Raketen­forscher auf dessen Wirkung in Bezug auf epileptische An­fälle zu unter­suchen. Die Katzen, diesem Stoff aus­gesetzt, ent­wickelten meist schon nach kurzer Zeit typische An­zeichen epileptischer Hirn­aktivität. Nicht so jene Katzen, die vorher SMR-Training erhielten. Sie waren um ein Viel­faches resistenter und beinahe immun gegen­über diesem für das zentrale Nerven­system (ZNS) schädlichen Einfluss.

Unser Gehirn ist ständig in irgend­einer Weise elektrisch aktiv. Nerven­zellen feuern Impulse und an den Synapsen werden diese Impulse weiter­gegeben oder gehemmt. Ein steter Reigen aus Exzitation und Inhibition ist die Folge. Dabei ist er­staunlicher Weise die Meh­rheit der nervösen Aktivität der Groß­hirn­rinde durch Inhibition gekenn­zeichnet. Synapsen sind in ihrer elektrischen Eigen­schaft Dipole. D.h. sie können elektrisch als Plus- oder als Minus­pol auftreten. Dadurch wechseln sie ständig ihre Ladung. Nun gibt es Dipole, die sich öfter und solche, die sich seltener auf- und entladen. Diese Aktivität ist ganz abhängig davon welches Aktivations­niveau gerade erreicht ist, oder verlangt wird. So nimmt im Schlaf eindeutig die langsame Di­pol­aktivität zu, während im Wach­zustand viel schnellere Ladungs­zyklen ablaufen. So erklärt sich der Begriff der Gehirn­wellen, bzw. der Gehirn­frequenzen. Ein relativ langsamer Ladungs­zyklus ist z. B. der bekannte Alpha-Rhythmus. Dieser wird von Synapsen produziert, welche ca. acht bis zwölf mal pro Sekunde ihre Ladung verändern. Der Alpha-Zustand ist ein aus­gesprochen ent­spannender Zustand und wird auch noch stärker, sobald wir die Augen schließen. Vermehrte Aktivität von Theta (4-7 Hz) tritt z. B. auf sobald die Ent­spannung zunimmt und in Schlaf übergeht. Höhere Frequenzen finden sich im Wach­zustand, diese sind im Bereich von 12 bis 20 Hz angesiedelt.

Quantitative Untersuchungen des EEG-Spektrums

Die ersten von J. Kamya, J. Lubar und B. Sterman durchgeführten Neuro­feedback­therapien hatten zum Ziel bestimmte Anteile des Frequenz­spektrums zu erhöhen oder zu ver­mindern. Doch woher wussten sie welche An­teile z. B. verstärkt werden müssen? Ausschlag­gebend dafür war die Unter­suchung von normaler und nicht normaler Hirn­aktivi­tät mittels EEG. So stellten sie fest, dass z. B. bei Patienten mit AD(H)S besonders hohe Aktivität von Theta nach­zuweisen war, während bei den nicht be­troffenen Patienten der dominate Rhythmus im Bereich von Alpha liegt. Die Vermutung lag nahe, dass das vermehrte Auf­treten von Theta im Wach­zustand womöglich als Ursache für be­kannte Kon­zen­trations­störungen in Frage kommen könnte.
Eine Ver­ringerung der Theta-Feldstärke mit gleich­zeitiger Erhöhung der Beta-Frequenz müsse demnach auch zu Ver­besserungen in der Kon­zen­tration führen. Und in der Tat: Die Ergebnisse bestätigten, dass ein Heruntertrainieren von Theta, als auch ein Erhöhen von Beta zu den gewünschten Ergebnissen in der Kon­zentration und im Verhalten führte. Diese Ver­änderungen waren dauer­haft, sobald eine aus­reichende An­zahl von Trainings­sitzungen durch­geführt wurde.

Wie funktioniert das Neuro­feedback-Training von bestimmen Hirn­frequenzen?

Die Aktivität von Hirn­wellen in eine ge­wünschte Richtung (mehr oder weniger davon) zu trainieren ist vor allen Dingen mittels operantem Kon­di­tionieren möglich. Das operante Kon­di­tionieren ist im Prinzip die Basis von allen Bio­feed­back­verfahren, wie auch dem Neuro­feed­back.

Es ist auch das Kern­instrument der klassischen Verhaltens­therapie: Positives Ver­halten wird belohnt und damit ver­stärkt. Negatives Ver­halten wird ignoriert und eben nicht belohnt. Auf diese Art und Weise ist die Auf­tretens­wahr­scheinlich­keit von positiver Verhaltens­weise deutlich erhöht und es kommt zu einem Zuwachs von positivem Verhalten.
Was diesem Mechanismus zugrunde liegt, ist das im Gehirn ver­anlagte Belohnungs­zentrum. Wichtig ist im Prinzip nur, dass jedwede Be­lohnung als positiv empfunden wird. In der Verhaltens­therapie ist dies meist ein verbales Lob oder ein so­genanntes Token. Die Freude über die B­elohnung scheint die be­lohnte Person automatisch an­zu­spornen sich weiter für Belohnungen einzusetzen. Das Gehirn hat im Prinzip nur die Möglichkeit Reize entsprechend zu interpretieren, ohne dass jedoch das Bewusstsein mit beteiligt ist.

Wie aber lernt jetzt das Gehirn, was ist für das Gehirn selbst eine Belohnung, wenn es das überhaupt geben kann?

Schwellen überschreiten – Schwellen unter­schreiten – alles nur eine Frage des „drunter und drüber“.
Beim Neuro­feedback geschieht zunächst nichts weiter, als dass wir elektrischen Strom messen. Ströme im millionstel Volt Bereich werden entlang der Kopf­haut mittels Elektroden gemessen. Ein Verstärker leitet diese Signale an einen Computer weiter, wo sie bestimmten Be­dingungen ausgesetzt sind.
Das Computer­programm legt anhand von Schwellen­werten fest, welche Frequenz­bänder ver­stärkt und welche ignoriert werden. Der Neuro­feedback-Therapeut kann aber auch anhand einer Base­line die Werte für diese Schwellen selbst fest­legen (Protokoll).

Worin besteht nun die Be­lohnung und wie funktioniert diese Be­lohnung und führt zu einer Ver­änderung? Ein Beispiel:Es soll Beta 12-15 Hz erhöht werden, Theta gesenkt und hohes Beta ebenso gesenkt werden.
Die Bedingung lautet: immer wenn alle Kriterien er­füllt sind, gibt es eine Be­lohnung, im Falle von Neuro­feedback spricht man eher von einem Be­lohnungs­reiz. D. h. erst dann, wenn die Frequenz­aktivität gleich­zeitig ober­halb der erwünschten Frequenz­schwelle liegt und unter­halb der unerwünschten Frequenz­schwellen, gibt der Computer ein be­stimmtes vorher fest­gelegtes Signal von sich. Dies kann ein einfacher Piepston sein, ein Summton, eine animierte Figur auf dem Bild­schirm reicht dazu ebenso.
Dr. Siegfried Othmer, Wissen­schaftler bei EEG-Info, erklärt dies so: Durch sein Belohnungs­zentrum ist das Gehirn sozusagen auf Be­lohnung programmiert.

Hinzu kommt, dass das Gehirn wo­möglich über eine weitere Kommunkations­schnitt­stelle verfügt, welche es ihm ermöglicht Informationen, die mit seiner eigenen Aktivität in Beziehung stehen zu ver­arbeiten und miteinander zu verknüpfen. D. h. das Gehirn erfährt beim Neurofeedback (indem es unmittelbar erfährt ob es bestimmte Schwellen erreicht oder nicht) Informationen über seine eigene Aktivität und ist a priori bereit dar­über mit sich selbst in Kommunikation zu treten.
Die Be­lohnungen beim Neuro­feedback erfolgen so un­mittelbar, dass es für das Gehirn im Grunde gar keine Wahl gibt: es muss darauf reagieren. Dieser Umstand macht die Therapie auch bei schwerem Autismus und Asperger-Syndrom möglich.

Ziel des Neuro­feedback

Gehirne sind in ihrer Komplexi­tät wunder­volle Instrumente. Sie ermöglichen uns Flug­zeuge zu bauen, den Genuss eines spannenden Buches, sowie die Freude über die schönen Dinge des Lebens. Aber dieses Hi-Tech-Organ scheint auch seinen Preis zu haben. Es ist anfällig gegen­über einer Viel­zahl von Störungen, und es kann darauf sehr empfindlich reagieren, wie dies immer wieder deutlich beim Phänomen Stress her­vor­tritt.

Diese Vulnerabilität stellt zugleich auch eine der großen Ge­fahren für die Gesundheit des Individuums dar. Man denke nur an die Zu­nahme stress­bedingter Krankheiten, wie Depression, Angst-, Herz-, Kreis­lauf­er­krankungen und Schlaf­störungen.
Gehirn­training mittels Neuro­feedback soll dem Gehirn nicht irgend ein starres Programm ausführen lassen. Vielmehr soll es ihm helfen, mit mehr Stabilität aber auch mehr Flexibilität auf die vielfältigen Ein­wirkungen reagieren zu können.
Nun reicht es aber nicht aus dieses Training einmalig durch­zu­führen, denn erst viele Wieder­holungen führen auch zu lang an­dauernden Er­folgen. In der Regel sind 20-40 Sitzungen aus­reichend. Die Erfolge sind auch über einen längeren Zeit­raum stabil, denn das Gehirn hat ein neues Verhalten gelernt.

NEUROFEEDBACK in der Forschung

Artikel rund um das Thema Neurofeedback.

Cannon, R., Congredo, M., Lubar, J., and Hutchens, T. (2009). Differentiating a network of executive attention: LORETA neurofeedback in anterior cingulate and dorsolateral prefrontal cortices. Int J Neurosci.119(3):404-441.

Cannon, R., Lubar, J., Gerke, A., Thornton, K., Hutchens, T and McCammon, V. (2006a). EEG Spectral-Power and Coherence: LORETA Neurofeedback Training in the Anterior Cingulate Gyrus.  J. Neurotherapy, 10(1): 5 – 31.

Cannon, R., Lubar, J., Thornton, K., Wilson, S., & Congedo, M. (2005) Limbic beta activation and LORETA: Can hippocampal and related limbic activity be recorded and changes visualized using LORETA in an affective memory condition? Journal of Neurotherapy, 8 (4), 5-24.

Cannon, R., & Lubar, J. (2007). EEG spectral power and coherence: Differentiating effects of Spatial–Specific Neuro–Operant Learning (SSNOL) utilizing LORETA Neurofeedback training in the anterior cingulate and bilateral dorsolateral prefrontal cortices. Journal of Neurotherapy, 11(3): 25-44.

Cannon, R., Lubar, J., Sokhadze, E. and Baldwin, D. (2008).  LORETA Neurofeedback for Addiction and the Possible Neurophysiology of Psychological Processes Influenced:
A Case Study and Region of Interest Analysis of LORETA Neurofeedback in Right Anterior Cingulate Cortex.  Journalof Neurotherapy, 12 (4), 227 – 241.

Congedo, M. (2003). Tomographic neurofeedback: A new technique for the self-regulation of brain electrical activity. Unpublished doctoral dissertation. Universityof Tennessee, Knoxville. Congedo, M., Lubar, J., & Joffe, D. (2004a). Tomographic neurofeedback: A new technique for the self-regulation of brain electrical activity [Abstract]. Journal of Neurotherapy, 8 (2), 141-142.

Congedo, M., Lubar, J., & Joffe, D. (2004b). Low-resolution electromagnetic tomography neurofeedback. IEEE Transactions on Neuronal Systems and Rehabilitation Engineering, 12, 387–397.

Lubar, J., Congedo, M. and Askew, J.H. (2003).  Low-resolution electromagnetic tomography (LORETA) of cerebral activity in chronic depressive disorder. Int J Psychophysiol.49(3):175-185.

Kostenübernahme
Bei Fragen stehe ich Ihnen mit meinem Praxisteam gerne zur Verfügung.

Bsp.: Neurofeedback bei Kindern mit AD(H)S

Bei Störungen der Konzentrationsfähigkeit, Aufmerksamkeit und hoher Ablenkbarkeit gibt es eine Fehlsteuerung (Dysfunktion) in den Frequenzbereichen, das bedeutet, dass einige Frequenzen stärker vertreten sind, andere zu gering. Es kommt zu einem Ungleichgewicht.

Neurofeedback (NFB) ist eine Lernmethode auf Grundlagen der Verhaltenstherapie (operantes Konditionieren). Eine gewünschte Veränderung wird mittels der Rückmeldung „belohnt“ – eine unerwünschte „bestraft“.

Die Belohnung oder Bestrafung erfolgt durch ein Computerprogramm, das die Veränderungen registriert und eine vorher bestimmte Motivation startet oder wieder stoppt. Die Motivation kann ein einfaches Spiel, ein Puzzle oder ein kleiner Film sein. Die Registrierung der Änderungen und die Belohnung/Bestrafung wird in Echtzeit, d.h. in wenigen Millisekunden ausgeführt.

Durch diese extrem schnelle Rückmeldung des Rückganges der Konzentrationsfähigkeit oder des Anstiegs der Konzentrationsleistung kommt es zu einem „Lerneffekt“.

Während der Therapie wird das Kind zum „Transfer“ des Erlernten aufgefordert. Das bedeutet, dass die Verbesserung der Konzentration auch ohne Rückmeldung vom Computer Zuhause oder in der Schule geübt werden soll. In der Therapie wird dafür die Rückmeldung für kurze Zeiträume ausgeschaltet und dann vom Therapeuten, nach kurzer Übungsphase, rückgemeldet.

Die Verbesserung und die Mitarbeit des Kindes werden auch über die gesamte Sitzung registriert und vom Therapeuten über ein Punktesystem (Belohnungssystem) belohnt. Die erhaltenen Punkte werden gutgeschrieben und können gegen kleine Belohnungen eingetauscht werden.

Um den Transfer in den täglichen Bereich zu beüben, sollte das Kind auch an den therapiefreien Tagen das Gelernte beüben. Das kann zum Beispiel eine Konzentrationsübung vor den Hausaufgaben, Übungen für Klassenarbeiten, Vokabeln lernen, usw. sein. Den Erfolg der Konzentrationsverbesserung können Sie z. B. am reibungsloseren Verlauf der Aufgaben beurteilen. Sie sollten ein ähnliches Punktesystem oder ein bereits bestehendes Belohnungssystem für diesen Zweck einführen bzw. verändern.