Tag Archives: нейронная обратная связь

Полчаса для изменений в мозге

10-20 Map Нейронная обратная связь (нейрофидбак, neurofeedback) – тренировка мозга, направленная на то, чтобы производить заранее выбранные состояния посредством изменения электрической активности в определенных регионах. Как правило, эффект от нейрофидбака начинает проявляться после длительных тренировок. Международная группа ученых решила проверить, приносит и нейрофидбак немедленные результаты, которые можно увидеть с помощью функционального томографа. Заодно и ответить на вопрос, который еще задают: работает ли нейрофидбак вообще?

34 человека были приглашены для участия в эксперименте. У них замерили активность мозга с помощью томографа до занятий, и сразу после. Участников случайным образом распределили в две группы – одна занималась реальным нейрофидбаком, другая – плацебо-протоколом.

Протокол, кратко, состоял в подавлении амплитуды альфы в точке Pz (по международной классификации 10-20. Отмечена желтым цветом на картинке в начале статьи). Протокол легкий: в этом месте альфа-активность и так не сильно выражена. Участники делали это, играя в компьютерную игру, гонки машин: машинка двигалась, если альфа-ритм подавлялся. Плацебо-группа делала тоже самое, только влиять на происходящее на экране они не могли: им могло казаться, что они что-то делают, но все, что они видели, была запись другого успешного участника.

Всего была проведена одна сессия длительностью 30 минут (10 мини-сессий по три минуты с краткими перерывами в несколько секунд).
Исследователи записывали активность мозга и вот что показывает сам протокол:
результаты нейрофидбака и плацебо протоколов на активность амплитуды альфа волн
Звездочками помечены статистически значимые величины, отличающиеся от начальных. Как видите, группа нейрофидбака (NFB) реально снизила амплитуду альфа-волн.

Картина активности всех волн. Темно-красные и темно-синие цвета показывают статистически значимые позитивные и негативные отличия в сравнении с базовым состоянием:

Карта электрической активности мозга
Что касается изменений, видимых на функциональном томографе, то и они проявились. Очень важно, что изменения, созданные нейрофидбаком были зарегистрированы даже через полчаса после окончания сессии!

salience-network-connectivity

NFB – нейрофидбак, Sham – плацебо. Т1 – до, Т2 – после сессий. MCC – mid-cingulate cortex, dACC – dorsal anterior cingulate cortex.

Результаты показывают, что в этом простом, плацебо-контролируемом эксперименте, нейрофидбак показывает способность модулировать критически важные анатомические регионы и корковые механизмы, которые ответственны, например, за неполадки в синдроме гиперактивности и дефицита внимания. У таких людей протокол может снизить запутанность сознания, повысить внимание и привести к спокойствию, даже за одну сессию нейрофидбака.

Таким образом, это исследование в очередной раз продемонстрировало, что нейрофидбак – реально существующий феномен. Между прочим, это показывает возможности пластичности мозга, который, после 30 минут легкой тренировки, изменил состояние механизма обработки информации.

А я продолжаю тренироваться по своему протоколу, 22 сессии уже позади. Об этом расскажу отдельно, в свое время.

Ros, T., Théberge, J., Frewen, P. A., Kluetsch, R., Densmore, M., Calhoun, V. D., & Lanius, R. A. (2013). Mind over chatter: Plastic up-regulation of the fMRI salience network directly after EEG neurofeedback. NeuroImage, 65(0), 324-335. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2012.09.046

SMR и Форрест Гамп

Форрест Гамп Провёл уже 11 сессий тренировки SMR по 42 минуты каждая (см. предыдущий пост). Результаты – на графике ниже. Каждое значение на линии – частота событий в минуту, средняя за 42 минуты. Каждое событие – динамическое повышение сенсомоторного ритма при подавлении компонентов тета, высокой беты и мускульной активности (EMG). Пунктирная линия – линейный тренд. Другие значения (амплитуды и проч.) я пока не обрабатывал.

График прогресса SMR-тренировок Ожидал я большего к этому моменту, но что есть, то есть. Иногда возникают ощущения контроля, причём очень явственно, но они вполне могут быть случайными. Конечно, надо продолжать – именно на этой стадии большинство перестаёт заниматься.

Стал смотреть исследования, и нашёл применение подобного протокола для спортсменов. Австралийские и английские учёные (Brown, Jamieson, & Cooper, 2012) тестировали гипотезу, что такая тренировка может улучшить точные моторные движения. Они пригласили 10 спортсменов из Британской национальной сборной по настольному теннису, измерили аккуратность подачи до и после применения либо настоящего протокола по SMR тренировкам либо плацебо-протокола. Статистически значимых различий они не выявили, но тенденция обозначилась – аккуратность подач увеличилась у группы настоящего протокола в сравнении с плацебо. Вообще, задача-то не из простых – значимо улучшить один из основных критических навыков у людей, занимающихся какой-то деятельностью много лет, с детства, и уже достигших выдающихся результатов. Представляется сразу Форрест Гамп во время игры в настольный теннис – может быть так и выглядит высокий SMR? :)

Brown, T., Jamieson, G., & Cooper, N. (2012). Sensori-Motor Rhythm Neurofeedback Increases Fine Motor Skills in Elite Racket Sport Athletes. Frontiers in Human Neuroscience. doi: 10.3389/conf.fnhum.2012.208.00022

Собирая паззлы

ЭЭГ Начал я пробовать свою идею, про которую писал в предыдущей заметке. Давно я не брал в руки EEG (ну как давно – с прошлой недели). Но этот Qpet, в самом деле давно. Уж не помню, сколько не пользовался электродами, которые надо лепить на себя, в отличие от мокрых или сухих. Начал я с протокола по тренировке SMR (сенсомоторного ритма) в Cz, с подавлением высокой беты и тета-ритма.

Для тех, кто не в курсе, SMR, открытый Барри Стерманом в конце 60-х годов прошлого века, это ритм в 12-15 Hz в сенсомоторной коре. При тренировке он создаёт повышенный порог к чувствительности к эпилептическим припадкам, показал себя как один из методов нормализации поведения при синдромах гиперактивности, при мигренях и проч. Ритм ассоциируется со спокойствием в теле, готовности совершать моторные действия, с повышенной концентрацией внимания внешнему миру, и улучшения работы памяти.

нейронная обратная связь Использую BioExplorer с NeuroPuzzle с подобранными картинками.
По ходу буду добавлять разные обратные связи, и думаю проделать это в марафонском стиле, за минимальное количество дней. Это создает дополнительный эффект (протокол Пенистона, то сё).

Что удивительно, эффект предыдущих тренировок, хоть и очень давних, ощущается: буквально минут через 10 пришли такие сложно описываемые ощущения некоего контроля над своим состоянием, хоть и ненадолго, но столь явственные, хоть клади их на весы и замеряй.

Все же, нейрофидбак – отличная штука, каждый должен попробовать.

Ё-мотив: красивая штучка

Emotiv Insight Итак, Емотив объявил о своих ближайших планах, выставив свой проект на Kickstarter.com – краудфандинговую платформу. В первый же день цель собрать 100,000 долларов была превышена в два раза, и средства продолжают поступать. Сайт проекта на кикстартере. Сайт Emotiv Insight. Продажи планируется начать в апреле 2014.

Белые цвета, стильный дизайн, сотни энтузиастов, руками которых будут созданы сотни приложений, и тысячи новых покупателей, мечтательный порыв а ля Apple. Хотел бы я ошибаться, действительно хотел бы, но что-то мне не верится, что произойдёт что-то революционное, как ожидают создатели. Точно такой же энтузиазм был и 3-4 года назад, когда запускался теперь уже отодвинутый в сторону первый Emotiv Epoc. Скорее всего будет, словами Т.С. Эллиота «не взрыв, а всхлип».

Emotiv Insight

Компания так же морочит голову разными видами «изданий» (простое, для разработчиков, для исследователей и проч.) запутывая пользователя, точно так же как мобильный оператор с тарифами. Причина того отнюдь не в существенной технической разнице между моделями, а маркетинговой стратегии заработать побольше. Я лично знаю несколько человек, которые либо купили дешёвую модель, узнав позже, что она не выдаёт сырые данные ЭЭГ, либо тех, то купил дорогую модель, узнав, что и простая справилась бы с их задачами.

Новые комментарии на кикстартере говорят им, снова и снова, что у людей не было денег, чтобы купить первые модели прибора, но они, похоже, этого слышать не хотят. А если бы они преодолели 100 долларовый рубеж, как это сделал MindWave? Ничего бы кардинально не изменилось, как он и продемонстрировал.

Emotiv Insight

У компании реально создалась, вопреки её довольно ленивой поддержке, лояльная группа пользователей и энтузиастов, которую они и игнорируют и эксплуатируют одновременно.

Когда несколько лет назад Емотив начал продажи, была надежда на то, что количество приложений будет расти. То, что предлагалось для начала – пара демо-версий депрессивных игрушек и приложения типа просмотра фотографий на компе (о боже, я перелистываю фотографии на компе без рук, только силой мысли!), плюс красивенькие картинки активности мозга. И сколько появилось новых приложений с тех пор? С десяток, причём большая часть – такие же неинтересные и ненужные программки.
С чего вдруг ситуация изменится? Только потому что у прибора теперь сухие электроды и его можно водрузить на голову за пять секунд и начать им пользоваться? Не надо пачкаться в растворе, смачивая тампончики и лазить под столом, в поисках упавшего электрода.

Emotiv Insight

Я пользуюсь исключительно сторонними программами, которые поддерживают Емотив. Они позволяют создавать свои протоколы нейронной обратной связи, без знания программирования, и цеплять какие-то игрушки и приложения. Емотив не сделал ничего подобного и сейчас – представь он для нового прибора программу, которая позволяла бы использовать прибор для практического применения, покупателей было бы в десять раз больше.

Emotiv Insight

Примеры: создать пусть даже простейшую программу для нейромаркетинга (оценки эмоций при экспозициях рекламных материалов и продуктов), протокол для SMR тренировки, альфа-тета тренировки, открытый протокол для обучения медитации и много других.

Но нет этого, а есть главный посыл компании – смотрите, какая красивая штучка, её можно купить, нацепить на голову и сфотографироваться для статуса в соцсетях, чтобы все видели, какой вы продвинутый.

Новый Emotiv

Компания Emotiv сегодня запускает в продажу новый аппарат, Emotiv Insight, на картинке справа. Это пятиканальный ЭЭГ с сенсорами, не требующими подготовки к использованию. Выглядит красивенько, и электронная начинка также улучшена, а прибор совместим со всеми платформами, в том числе мобильными.

Почему именно пять электродов? Дошло до них, что 14 почти никому не надо, но идти в нишу одноэлектродных ЭЭГ они не захотели, там и без них тесно? Самое показательное в истории Емотива и других “простых” ЭЭГ – отношение людей. Много людей говорят и говорят о том, что хотели бы развить способности и научиться “управлять” собой, но когда предлагается устройство, позволяющее делать именно это, пользуются им весьма узкий круг энтузиастов. Простота использования и доступность мало что меняют в картине. Тут требуется нечто, что захватит воображение и заставит людей это хотеть, и неизвестно, может ли такое быть для портативных ЭЭГ. Посмотрим, что скажет сегодня позднее Емотив…

Mindball

Пару дней назад посмотрел и попробовал Mindball – игру, использующую нейронную обратную связь. На старте лежит металлический шарик, который надо закатить в «лунку» на другом конце поля, исключительно силой мысли (и механизмами, использующими магниты). Как видно на фотографии, у меня он уже «пошел». Разработчики использовали определенную смесь альфа, тета и бета волн: протокол заставляет вас одновременно расслабиться и сконцентрировать внимание – и только тогда шарик начнет двигаться. Повязка с электродами надевается за секунду, и это позволяет начать тренироваться быстрее, чем со всеми аналогичными системами. У Mindball 10 уровней сложности, и чтобы их освоить, придется поработать. Есть возможность заниматься и без монитора, и писать статистику занятий. Несмотря на простоту протокола, эта игрушка – вполне серьезный инструмент для тренировки особого состояния для тех, кому это действительно важно, например, для спортсменов. В ближайших планах – подготовка и молодых спортсменов, и некоторых участников Олимпиады в Сочи.

Мы попробовали поставить поле почти вертикально, и тут же создается чувство нереальности происходящего, даже у зрителя, потому что шарик всё равно ползет вверх. А вообще поразительно смотреть на то, как человек, научившись по желанию «включать» необходимое состояние, посылает шарик с большой скоростью на другую сторону поля.

Неделя мозга с 11 по 17 марта

А знаете ли вы, что каждую третью неделю марта проходит неделя мозга (Brain Awareness Week)? В этом году она пройдет с 11 по 17 марта. Это прекрасная возможность представить свои работы и интересы для широкой публики и узнать, что делают другие.

Я предлагаю читателям этого блога и коллегам отпраздновать следующую неделю мозга таким образом:

На какой-нибудь площадке для вебинаров создать конференцию, и выступить с докладами, сообщениями и короткими лекциями, развить дискуссии и обмен мнениями по исследованиям мозга, практическому применению и кооперации в этой области. Это может происходить в течение нескольких дней. Я знаю, например, что многим интересно узнать больше о нейронной обратной связи с использованием ЭЭГ: что это дает, какими инструментами пользоваться и проч.

Я постараюсь в ближайшие дни пообщаться с максимальным количеством людей, которых я знаю, и привлечь их к этому празднеству. Да, времени на подготовку не так уж много, и это нормально, это так всегда.

Первое – есть ли у кого-то площадка, проверенная на практике и удобная для такой конференции? В свое время я пользовался Mirapolis virtual room, и мне очень понравились ее функциональность и возможности.

Второй вопрос – с названием этой конференции и помощью в раскрутке в соцсетях, с тем, чтобы это было массовое мероприятие.