Train your brain! Strehl / Evangelische Stadtakademie München /

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Manfred Roth
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1 Train your brain! Strehl / Evangelische Stadtakademie München /

2 Ausgangspunkte Biofeedback Neurofeedback EEG-Feedback Anwendungen und Ergebnisse Warum Neurofeedback ADHS Andere Anwendungsfelder Neurofeedback als Top-down Regulation Fazit Übersicht Strehl /

3 Biofeedback? Strehl /

4 Biofeedback! Unmittelbare, kontinuierliche Rückmeldung des Verhaltens Technische Hilfsmittel Positive Verstärkung Lernprozess Selbstkontrolle anstatt oder in Ergänzung einer pharmakologischen Behandlung Strehl /

5 Neurofeedback? jvrb.org EEG fmri fnirs Strehl /

6 Wie werden Informationen im Gehirn weitergegeben? Die Weitergabe von Informationen zwischen den Gehirnzellen funktioniert über elektrische und chemische Signale. 6

7 und wie kann man das sichtbar machen? Die elektrische Gehirnaktivität kann man messen mit dem Elektro- Enzephalo- Gramm 7

8 Spontane Aktivität des Gehirns Strehl /

9 Elektrophysiologische Hirnaktivität Aktivität Langsame Kortikale Potentiale Frequenz (Hz) Funktion / Zustand < 1 Regulation von Erregbarkeitsschwellen Delta 0,5 3,5 Tiefschlaf; bei Bewusstlosigkeit Theta 4-7 In dösendem Wachzustand; bei tieferer Entspannung Alpha 8-13 Entspannter Wachzustand SMR (µ) mental wach, körperlich entspannt Beta Aufmerksamer Wachzustand Strehl /

10 Langsame kortikale Potentiale Phänomene im EEG, die zwischen mehreren hundert Millisekunden bis zu einigen Sekunden dauern (d.h. sie sind langsamer als die üblichen EEG Rhythmen) und spiegeln für das darunterliegende kortikale Areal das Ausmaß der Erregbarkeit wider. Erleichtern aufmerksame, schnelle und zugleich richtige Reaktion Pathologisch: Epilepsie, ADHS, Migräne Man unterscheidet (elektrisch) positive und negative Potenziale. Strehl /

11 Langsame kortikale Potentiale und Verhalten Solo negative LP Bereitstellung von Ressourcen (Arousal, Aufmerksamkei t, Vorbereitung) aus Rockstroh et al positive LP Verbrauch von Ressourcen Strehl /

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13 Ausgangspunkte Biofeedback Neurofeedback EEG-Feedback Anwendungen und Ergebnisse Warum Neurofeedback ADHS Andere Anwendungsfelder Neurofeedback als Top-down Regulation Fazit Übersicht Strehl /

14 Sammlung und Auswertung der Signale Gehirnaktivität Umwandlung der Signale in ein einfaches Bild; Rückmeldung in Echtzeit Lob für richtige Aktivität Strehl /

15 Aufgaben und Bedingungen Feedback lass Dein Gehirn ruhen (Positivierung) aktiviere Dein Gehirn (Negativierung) Transfer Strehl /

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20 Das Training 21

21 Ausgangspunkte Biofeedback Neurofeedback EEG-Feedback Anwendungen und Ergebnisse Warum Neurofeedback ADHS Andere Anwendungsfelder Neurofeedback als Top-down Regulation Fazit Übersicht Strehl /

22 Wann Neurofeedback? Neurophysiologische Pathologie Non response herkömmliche Therapien Non compliance herkömmliche Therapien Non adherence herkömmliche Therapien Strehl /

23 Aktivität Elektrophysiologische Hirnaktivität Gruppenunterschiede ADHS / kein ADHS Langsame Kortikale Potentiale Frequenz (Hz) Funktion / Zustand < 1 Regulation von Erregbarkeitsschwellen Delta 0,5 3,5 Tiefschlaf; bei Bewusstlosigkeit Theta 4-7 In dösendem Wachzustand; bei tieferer Entspannung Alpha 8-13 Entspannter Wachzustand SMR (µ) mental wach, körperlich entspannt Beta Aufmerksamer Wachzustand 24

24 Aktivität Elektrophysiologische Hirnaktivität Gruppenunterschiede ADHS / kein ADHS Langsame Kortikale Potentiale Frequenz (Hz) Funktion / Zustand < 1 Regulation von Erregbarkeitsschwellen Delta 0,5 3,5 Tiefschlaf; bei Bewusstlosigkeit Theta 4-7 In dösendem Wachzustand; bei tieferer Entspannung Alpha 8-13 Entspannter Wachzustand SMR (µ) mental wach, körperlich entspannt Beta Aufmerksamer Wachzustand 25

25 Aktivität Elektrophysiologische Hirnaktivität Gruppenunterschiede ADHS / kein ADHS Langsame Kortikale Potentiale Frequenz (Hz) Funktion / Zustand < 1 Regulation von Erregbarkeitsschwellen Delta 0,5 3,5 Tiefschlaf; bei Bewusstlosigkeit Theta 4-7 In dösendem Wachzustand; bei tieferer Entspannung Alpha 8-13 Entspannter Wachzustand SMR (µ) mental wach, körperlich entspannt Beta Aufmerksamer Wachzustand 26

26 Aktivität Elektrophysiologische Hirnaktivität Gruppenunterschiede ADHS / kein ADHS Langsame Kortikale Potentiale Frequenz (Hz) Funktion / Zustand < 1 Regulation von Erregbarkeitsschwellen Delta 0,5 3,5 Tiefschlaf; bei Bewusstlosigkeit Theta 4-7 In dösendem Wachzustand; bei tieferer Entspannung Alpha 8-13 Entspannter Wachzustand SMR (µ) mental wach, körperlich entspannt Beta Aufmerksamer Wachzustand 27

Theta-Band) Steigerung schneller Aktivität (beta-band) Steigerung SMR Variante

27 Variante Frequenz-Training Trainingsvarianten ADHS Verringerung langsamer Aktivität (langsame Frequenzen; sog. Theta-Band) Steigerung schneller Aktivität (beta-band) Steigerung SMR Variante Training der Langsamen Potenziale (LP) Steigerung oder Verringerung des Aktivierungsniveaus bei der Verarbeitung von Reizen Strehl /

28 Das Training (Beispiel) 10 Sitzungen in 2 Wochen 4 bis 6 Wochen Pause mit Transferübungen Wochen 10 Sitzungen in 2 Wochen 10 Sitzungen in 2 Wochen 4 bis 6 Wochen Pause mit Transferübungen Transfer vom Labor in den Alltag - Transferbedingung - Detektivbogen - Hausaufgabenbetreuung Strehl /

29 Ergebnisse: Hirnaktivität Kontrolle während des Trainings Patienten lernen, gezielt zu aktivieren und zu hemmen auch unter Transfer-Bedingung -8-4 Vorher-nachher-Vergleiche Angleichung an Norm Spontane Hirnaktivität Reizverarbeitung: Aktivierung in Arealen, die für Aufmerksamkeit und Reaktionshemmung zuständig sind Im Scanner: Neurofeedback verändert das Gehirn (funktionell und strukturell) Kortikale Reizverarbeitung: prä post Vergleich nach NF (Heinrich et al., 2004) 30

30 Exkurs: Auch die Tiere lernen es 1(3) 60er Jahre Sterman antikonvulsive Effekte des SMR Trainings Strehl /

31 auch Tiere lernen es. 2(3) Koralek, Lin, Long, Costa, Carmena, Nature 2012 Strehl /

32 und erwerben Selbstkontrolle 3(3) Philippens and. Vanwersch, 2010 Strehl /

33 Ergebnisse: Verhalten Fragebögen und Tests: im Verhalten (Elternurteil, Lehrerurteil, IQ, Aufmerksamkeit) 6 Monate und 2 Jahre nach Ende der Therapie Verhaltensänderungen erhalten Aufmerksamkeit weiter verbessert EEG-Kontrolle erhalten 34

34 ADHS Ergebnisse: Nachhaltigkeit DSM IV Kriterien Kein ADHS LP Hyp LP U T/B Hyp T/B U Vorher Ende NF 6 Monate später 2 Jahre später 35

35 Meta-Analyse Meta-Analyse 718 Kinder mit ADHS / ADS aus 15 Studien Erfolgsmaße Hyperaktivität (Ratingskalen) Unaufmerksamkeit (Ratingskalen) Impulsivität (Test) 36

36 Effektstärken Meta-Analyse - Ergebnisse Unaufmerksamkeit 1.02 Hyperaktivität.7 Impulsivität.93 Vergleich mit anderen Behandlungen Gleicher Effekt wie bei Stimulantien Deutliche Überlegenheit zu aktiven Kontrollbedingungen (Aufmerksamkeitstraining, Entspannung, Gruppentherapie) 37

37 4/2006 2/

38 Neu: Multizentrische Studie Primäranalyse: Veränderung Elternurteil Post-Test 2 - Prä-Test 39

Questinnaire Scores 40 35 Neurofeedback auch für T1 30 * Erwachsene mit ADHS?

39 Questinnaire Scores Neurofeedback auch für T1 30 * Erwachsene mit ADHS? T * T3 15 * 10 * * Total Score Inattention Hyperactivity Impulsivity BDI-II d = 1.47 d = 0.75 d = 0.39 d = 0.43 d = 1.23 * (p <.01)

40 Anwendungsfelder Tic-Störungen Angststörungen Autismus Asperger Schädel-Hirn-Trauma Lernbehinderung Psychopathie Verbesserung von Aufmerksamkeit und Gedächtnis Verbesserung von Leistung Peak Performance Strehl /

41 Störung Angenommene Trainingseffekte / Wirkmechanismen ADHS (Theta / Beta) ADHS / Epilepsie/ Schlaf (SMR) ADHS/ Epilepsie/ Migräne (LP) Tinnitus (Tau / Delta) Sucht (Alpha / Theta) Zunahme an arousal e.g. Lubar et al., 1995; Monastra et al., 2002 Symptome (Zunahme thalamo-kortikaler Hemmung) e.g. Fuchs et al., 2003 Lantz & Sterman, 1988 Hoedlmoser et al., 2008 Regulation kortikaler Erregbarkeit e.g. Heinrich et al., 2004; Strehl et al., 2006 Kotchoubey et al., 2001 Siniatchkin et al., 2000 Reduktion langsamer Oszillationen entkoppelt frontale, temporale und limbische Hirnareale;e.g. Dohrmann et al., 2007 Zunahme an Entspannung, meditativer Zustand Review zu Sucht Sokhadze et al., 2008 Strehl /

42 Ausgangspunkte Biofeedback Neurofeedback EEG-Feedback Anwendungen und Ergebnisse Warum Neurofeedback ADHS Andere Anwendungsfelder Neurofeedback als Top-down Regulation Fazit Übersicht Strehl /

43 NF = Therapie von oben nach unten? Neuronale Veränderungen führen zu Verhaltensänderungen und umgekehrt? mit positiven Neben wirkungen Strehl /

Top-down: neuronale Veränderungen Prä-post Veränderungen in der Hirnaktivität ADHS ERP: Heinrich et al., 2004; Doehnert et al., 2008; Holtmann et al., 2009 Mayer et al.

44 Top-down: neuronale Veränderungen Prä-post Veränderungen in der Hirnaktivität ADHS ERP: Heinrich et al., 2004; Doehnert et al., 2008; Holtmann et al., 2009 Mayer et al., 2012; Spontanes EEG: Monastra et al., 2005; Doehnert et al., 2008 ; Wangler et al., 2011 Tinnitus / Lernbehinderung Spontanes EEG (Fernandez et al., 2003, Becerra, Fernandez et al., 2006) Gesunde Probanden Mehr graue Substanz in entsprechenden Hirnregionen (Ghaziri et al., 2013) Strehl /

45 Strehl /

46 Top-down: skill learning Verbesserung der EEG-Selbstregulation LP bei Epilepsie (Kotchoubey et al., Epilepsia 2001) ADHS LP (Strehl et al., Pediatrics 2006, Gevensleben et al., Brain Topogr 2013) Theta/Beta ratio (Leins et al., Appl Psychophys Biofeedback, 2005) LP: Veränderung der Aktivierung je nach Aufgabe (Gevensleben et al., Brain Topogr 2013) LP bei Psychopathen (Konicar et al., 2015) Strehl /

47 Als Fazit Aus Windhorst et al nach Holroyd et al.1984 Strehl /

48 Rückblick Ausgangspunkte Biofeedback Neurofeedback EEG-Feedback Anwendungen und Ergebnisse Warum Neurofeedback ADHS Andere Anwendungsfelder Neurofeedback als Top-down Regulation Fazit Strehl /

49 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! 50 Strehl /

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