SÁCH HƯỚNG DẪN VỀ NGUỒN GỐC BỆNH TỰ KỶ
Giới thiệu
Điện não đồ (EEG) dựa trên neurofeedback (NFB) là một phương pháp trong đó hoạt động não được điều chế thông qua tăng tự gây ra hoặc giảm sức mạnh của các dải tần số EEG được lựa chọn. Sự kiểm soát của đối tượng đối với hoạt động EEG của họ thường được trung gian với phản hồi trực quan hoặc thính giác. EEG-NFB được sử dụng rộng rãi như một liệu pháp cho một số rối loạn tâm thần, nhận thức và hành vi nhất định (ví dụ ADHD, xem xét xem Arns và cộng sự, 2009 ); hoặc như là đào tạo hỗ trợ để cải thiện hiệu suất nhận thức (ví dụ như sự chú ý hoặc trí nhớ, để xem xét xem Gruzelier, 2013a ). Từ công trình tiên phong của Sterman và Friar ( 1972)), số lượng ấn bản dành cho EEG-NFB đã tăng lên một cách có hệ thống. Trong hai thập kỷ đầu tiên (1972-1990), 162 nghiên cứu dựa trên NFB đã được xuất bản, dựa trên một tìm kiếm trong Google Scholar cho từ khóa 'neurofeedback'. Con số này tăng lên nhanh chóng trong những thập kỷ sau đó, đạt 1.260 trong những năm chín mươi và 6.100 giữa năm 2001 và 2010. Từ năm 2011, đã có hơn 9000 ấn phẩm dành cho các khía cạnh khác nhau của EEG-NFB. Tuy nhiên, mặc dù nhiều báo cáo trường hợp hứa hẹn, nghiên cứu thực nghiệm đáng tin cậy là khan hiếm, và các phương pháp và kết quả không phù hợp.
Hiệu lực của các giao thức EEG-NFB có thể được đo bằng những thay đổi rõ ràng trong hoạt động EEG và bằng những thay đổi trong chức năng nhận thức được nhắm mục tiêu. Thật không may, hầu hết các công việc được tiến hành trong lĩnh vực EEG-NFB đã không đáp ứng được tiêu chí rõ ràng cho cả hai biến và chính trường đã cho thấy một sự khoan dung lớn đối với các vi phạm phương pháp khoa học. Một số đánh giá đã được công bố tập trung chủ yếu vào các khía cạnh lâm sàng của đào tạo EEG-NFB và tóm tắt các giao thức và tác dụng của chúng. Một trong những đánh giá đầu tiên, được xuất bản bởi Vernon et al. ( 2004)), liên quan đến việc áp dụng EEG-NFB để điều trị rối loạn tăng động thiếu chú ý (ADHD). Các tác giả đã thảo luận các biến số (yếu tố) thí nghiệm khác nhau, cụ thể là, giao thức, thời gian đào tạo, vị trí điện cực, phương thức tín hiệu và thảo luận về tác động có thể của chúng đối với việc điều trị. Các phát hiện phương pháp luận của tổng quan này được đề xuất trực quan hơn là phản hồi thính giác, với kết quả tốt nhất thu được bằng phương thức trực quan và thính giác kết hợp. Ngoài ra, tổng quan gợi ý rằng cần có ít nhất 20 phiên EEG-NFB để đạt được hiệu quả điều trị, và các giao thức beta / SMR beta có thể đóng một vai trò trong điều trị ADHD thành công. Tuy nhiên,2014 ; Zuberer và cộng sự, 2015 ).
Đánh giá định lượng đầu tiên của phương pháp EEG-NFB đã được báo cáo bởi Arns et al. ( 2009 ) và tập trung vào các nghiên cứu ADHD được kiểm soát. Tổng quan này ủng hộ quan điểm cho rằng hiệu quả điều trị tích cực của việc đào tạo EEG-NFB có thể đạt được đối với tất cả các triệu chứng ADHD. Tuy nhiên, trái ngược với kết luận của Vernon (Vernon và cộng sự, 2004 ), Arns kết luận rằng sự không chú ý và hiếu động thái quá nhạy cảm với các yếu tố điều trị không đặc hiệu (ví dụ, tương tác với bệnh nhân) và không phải là phản hồi EEG. Tương tự, theo Logemann et al. ( 2010 ), các yếu tố không cụ thể có thể chịu trách nhiệm về các tác động được quan sát thấy ở các đối tượng khỏe mạnh. Một đánh giá gần đây hơn của May et al. ( 2013được thực hiện trên những bệnh nhân chấn thương sọ não cũng kết luận rằng hiệu quả điều trị tích cực của EEG-NFB có thể đạt được, tuy nhiên, tất cả các nghiên cứu được xem xét đều thiếu nhóm kiểm soát giả thích hợp (với phản hồi giả dựa trên tín hiệu EEG được ghi lại từ một cá nhân khác) một phiên khác, hoặc một tín hiệu nhân tạo được tạo ra bởi một máy tính) mà sẽ trải qua đào tạo EEG-NFB giả mạo. Điểm yếu phương pháp tương tự đặc trưng cho các nghiên cứu ADHD điều trị theo định hướng được phân tích trong một đánh giá khác được công bố gần đây bởi nhóm Arns (Arns và cộng sự, 2014)). Phần lớn các nghiên cứu được đánh giá bao gồm nhóm kiểm soát hạn chế như nhóm kiểm soát bán chủ động (nhằm kiểm soát các hiệu ứng không cụ thể như thời gian tương tác với máy tính) hoặc nhóm kiểm soát hoạt động (so sánh với điều trị có tác dụng điều trị) . Quan trọng hơn, đối với tất cả các nghiên cứu sử dụng các nhóm kiểm soát giả thích hợp, kết quả đào tạo EEG-NFB có vẻ tiêu cực. Các điều khiển cho cả điều trị lâm sàng và nghiên cứu cơ bản về đào tạo EEG-NFB nên bao gồm các nhóm giả định về các yếu tố như thay đổi EEG tự phát, tương tác với chủ thể huấn luyện hoặc nỗ lực chú ý đi kèm với bất kỳ khóa đào tạo EEG-NFB nào. Ảnh hưởng của biến độc lập (giao thức EEG-NFB cụ thể) nên được ước tính khi phép đo trong nhóm thử nghiệm trừ đi cùng một phép đo trong nhóm điều khiển giả hoặc cách khác trong nhóm có giao thức khác. Nếu không có định lượng như vậy kết quả thử nghiệm không tạo thành bằng chứng cho hiệu quả của biến độc lập, tức là, đào tạo phản hồi.
Thật không may, việc kiểm soát giả dược đối với các tác động tích cực là khó khăn về mặt đạo đức, vì việc sử dụng giả dược (bao gồm cả nhóm giả), thay vì điều trị lâm sàng, có thể dẫn đến giảm các triệu chứng (Tuyên bố Helsinki 1964). Vì vậy, các nghiên cứu EEG-NFB được kiểm soát tốt chỉ có thể được thực hiện trên các đối tượng có khả năng kháng trị hoặc điều trị.
Loạt đánh giá gần đây của Gruzelier ( 2013a , b , 2014 ) xuất phát từ số lượng ngày càng nhiều nghiên cứu dành cho các thí nghiệm EEG-NFB được thực hiện trên những người tham gia khỏe mạnh. Tác giả trình bày cách giải thích tích cực liên quan đến nghiên cứu EEG-NFB tiên tiến nhất, tuy nhiên những đánh giá này bao gồm nhiều nghiên cứu không bao gồm kiểm soát thích hợp cho các hiệu ứng đào tạo không đặc hiệu (như đã đề cập ở trên).
Ở đây, chúng tôi chọn lọc chỉ xem xét những nghiên cứu EEG-NFB đã bao gồm một nhóm kiểm soát thích hợp để đánh giá định lượng tác động của loại hình đào tạo này. Các giả định cơ bản của EEG-NFB dựa trên các mối quan hệ nhân quả giữa (1) tín hiệu phản hồi mong muốn và những thay đổi trong hoạt động của não, và (2) giữa những thay đổi và hành vi của EEG. Do đó, chúng tôi đánh giá định lượng hiệu quả của các giao thức được báo cáo để tạo ra những thay đổi trong hai biến này (hoạt động và hành vi EEG). Chúng tôi cũng kiểm tra bất kỳ mối quan hệ lẫn nhau có thể có giữa hai biện pháp này. Đánh giá của chúng tôi bao gồm ước tính định lượng về sự đóng góp của các yếu tố thử nghiệm riêng lẻ đến kết quả cuối cùng.
Phương pháp
Tiêu chí bao gồm
Các tài liệu nghiên cứu được lựa chọn và xem xét trong nghiên cứu này được xác định bởi (i) tìm kiếm các tài nguyên web (Google Scholar và PubMed) bằng các từ khóa sau: phản hồi sinh học và EEG, phản hồi thần kinh và EEG, giao diện não-máy tính và EEG, và EEG. ; và (ii) kiểm tra danh sách tham chiếu của các bài báo đã truy xuất. Từ cơ sở dữ liệu thu thập được, chúng tôi đã chọn 86 bài báo mô tả các thí nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng những người lớn khỏe mạnh.
Quy trình chọn hai bước
Đầu tiên, chúng tôi đã chọn các bài báo bao gồm các nhóm kiểm soát riêng biệt và các nhóm được thực hiện trong hai nhóm song song, mỗi nhóm có một giao thức EEG-NFB khác nhau. Trong trường hợp sau, chúng tôi giả định rằng hai nhóm có thể phục vụ như một sự kiểm soát cho nhau (Bird và cộng sự, 1978 ; Allen và cộng sự, 2001 ; Keizer và cộng sự, 2010a ). Chúng tôi đã bao gồm các nghiên cứu thuần túy về hành vi mà thiếu việc xây dựng dữ liệu EEG. Trong các nghiên cứu này, các tác giả chỉ sử dụng EEG để tạo tín hiệu phản hồi, các bản ghi EEG thu được trong các buổi đào tạo hoặc dữ liệu trước và sau đào tạo không được phân tích và kết quả chỉ tập trung vào hiệu quả hành vi cuối cùng của đào tạo.
Tiêu chí này được xác định đủ điều kiện 40 ấn phẩm được mô tả 43 thí nghiệm EEG-NFB (một vài bài báo mô tả nhiều hơn một mô hình thử nghiệm) đã được thực hiện trên người tình nguyện khỏe mạnh (Bảng (Table1)1) và bao gồm các loại nhóm kiểm soát khác nhau: giả mạo EEG-NFB, loại hoạt động thay thế (kỹ thuật thư giãn, yoga) hoặc không có hoạt động. Chúng tôi đã đánh giá cẩn thận tất cả các mô hình thử nghiệm này và trong bước lựa chọn thứ hai, chúng tôi loại trừ các nghiên cứu trong đó kiểm soát không giải quyết dứt khoát các yếu tố không đặc hiệu chính. Trong một ví dụ minh họa, không có hoạt động được yêu cầu từ những người tham gia trong nhóm kiểm soát, thậm chí không tham dự tại phòng thí nghiệm theo một lịch trình tương tự. Trong trường hợp này, vì nhóm đối chứng không tiếp xúc với các yếu tố không đặc hiệu đi kèm với đào tạo EEG-NFB, người ta không biết liệu các hiệu ứng hành vi được quan sát có được từ việc điều trị hay không hay các yếu tố như nhiệm vụ thường xuyên đòi hỏi sự chú ý và / hoặc huấn luyện tập trung quan tâm. Tương tự, phổ EEG cũng có thể phụ thuộc vào đào tạo hành vi không đặc hiệu. Như vậy,
Bảng 1
Danh sách các nghiên cứu được phân tích (tham chiếu trong cột thứ hai) với các đặc điểm của chúng, bao gồm các giá trị thô của các yếu tố thử nghiệm được sử dụng để phân tích .
| Học | Giao thức | Chỉ số cường độ đào tạo | Số lượng người tham gia | Tuổi trung bình | Phương thức | Vị trí điện cực | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Allen và cộng sự,2001 | Alpha− | 5.0 | 20 | 28 | Thính giác | T3, F7 |
| 2 | Becerra và cộng sự, 2012 | Theta− | 15,0 | 7 | 65 | Thính giác | F4, C3, C3, P3, F7, F8 |
| 3 | Berner và cộng sự, 2006 | Beta1 + | 0,3 | 6 | 21 | Thính giác | Cz |
| 4 | Bird và cộng sự,1978 | Gamma + | 8,0 | 11 | 23 | Thính giác | O1, O2 |
| 5 | Bird và cộng sự,1978 | Gamma− | 8,0 | 11 | 23 | Thính giác | O1, O2 |
| 6 | Boxtel van và cộng sự, 2012 | Alpha + | 8,6 | 15 | 21 | Thính giác | C3 C4 |
| 7 | Chisholm và cộng sự, 1977 | Alpha + | 1,0 | 12 | 21 | Thính giác | Oz |
| số 8 | DeGood và Chisholm, 1977 | Alpha + | 1,0 | 10 | 20 | Thính giác | Pz |
| 9 | Egner và cộng sự, 2002 | Alpha− / theta + | 1,7 | 9 | 23 | Thính giác | Pz |
| 10 | Enriquez-Geppert và cộng sự, 2013 | Theta + | 10,0 | 16 | 25 | Trực quan | Fz, FC1, FCz, FC2, Cz |
| 11 | Enriquez-Geppert và cộng sự, 2014 | Theta + | số 8 | 19 | 24 | Trực quan | Fz |
| 12 | Hoedlmoser và cộng sự, 2008 | SMR + | 10,0 | 16 | 24 | Hỗn hợp | C3 |
| 13 | Keizer và cộng sự, 2010a | Gamma + | 7,0 | số 8 | 23 | Thính giác | Oz, Fz |
| 14 | Keizer và cộng sự, 2010b | Gamma / beta− | 6.1 | 7 | 22 | Thính giác | Oz |
| 15 | Kober và cộng sự, 2015 | SMR + | 7 | 10 | 24 | Trực quan | Cz |
| 16 | Konareva, 2005 | Alpha− / theta + | 1,0 | 30 | 22 | Thính giác | C3 / C4 |
| 17 | Landers và Petruzzello, 1991 | SCP + | 0,2 | số 8 | không có dữ liệu | Trực quan | Không có dữ liệu |
| 18 | Logemann và cộng sự, 2010 | SMR + / theta− | 5.3 | 14 | 21 | Hỗn hợp | Không có dữ liệu |
| 19 | Peeters và cộng sự, 2014 | Alpha− | 1 | 16 | 22 | Trực quan | F3 |
| 20 | Reichert et al.,2015 | SMR + | 10 | 28 | 45 | Hỗn hợp | Cz |
| 21 | Reis và cộng sự,2015 | Alpha + | 6 | số 8 | 60 | Trực quan | Fz |
| 22 | Reis và cộng sự,2015 | Theta + | 6 | số 8 | 60 | Trực quan | Fz |
| 23 | Ring và cộng sự,2015 | Alpha− | 1 | 12 | 23 | Thính giác | Fz |
| 24 | Ros và cộng sự,2010 | Alpha + | 1,0 | 12 | 31 | Trực quan | C3 |
| 25 | Ros và cộng sự,2010 | Beta1 + | 1,0 | 12 | 31 | Trực quan | C3 |
| 26 | Ros và cộng sự,2013 | Alpha− | 0,2 | 17 | 33 | Trực quan | C4 |
| 27 | Wang và Hsieh,2013 | Theta + | 6,0 | 16 | 65 | Hỗn hợp | Fz |
| 28 | Witte và cộng sự,2013 | SMR + / theta− | 2,7 | 10 | 24 | Trực quan | Cz |
Trong một vài bài báo, các tác giả đã không cung cấp đầy đủ thông tin liên quan đến mô hình thí nghiệm (được biểu thị là 'không có dữ liệu' trong bảng). Các dấu "+" và "-" trong cột "Giao thức" biểu thị sự tăng cường hoặc triệt tiêu các dải tần số cụ thể.
Trong bước lựa chọn thứ hai này, các nghiên cứu sau đây đã được loại trừ: (i) các thí nghiệm đã sử dụng phản hồi EEG nhưng không cung cấp kết quả phân tích EEG trong bài viết; (ii) các thí nghiệm không cung cấp mô tả kết quả EEG cho nhóm đối chứng không có phân tích đáng tin cậy; (iii) các thí nghiệm không tham gia vào các thành viên của nhóm đối chứng trong bất kỳ loại hoạt động nào (“nhóm không can thiệp”) và / hoặc không mô tả thao tác nhóm điều khiển); (iv) các thí nghiệm sử dụng những người không đáp ứng (các đối tượng không cho thấy những thay đổi dự kiến do huấn luyện hồi phục thần kinh) được xác định sau khi hoàn thành khóa huấn luyện như một biện pháp kiểm soát. Việc xác định “những người không đáp ứng” đã được báo cáo trong các thí nghiệm EEG-NFB đã công bố và các ứng dụng lâm sàng.2011 ; Wan và cộng sự, 2014 ; Nan và cộng sự, 2015 ). Tuy nhiên, hiện tại, không thích hợp để hạn chế nhóm thử nghiệm đối với những người tham gia có hiệu quả rõ ràng và loại trừ những người không đáp ứng từ các phân tích. Tập hợp các giấy tờ chọn để phân tích cuối cùng được sáng tác của 28 thí nghiệm được mô tả trong 25 nghiên cứu (được liệt kê trong bảng Tables1,1 , 4 ). Bảng bổ sung 1liệt kê các nghiên cứu loại trừ và lý do loại trừ.
Yếu tố thử nghiệm chính
Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự thành công hay thất bại của các thủ tục EEG-NFB. Một số yếu tố có thể được kiểm soát trong các mô hình thử nghiệm của chúng ta, những yếu tố khác thì không thể. Một ví dụ sau này là tính nhạy cảm về đào tạo thấp của một nhóm nhỏ những người tham gia thường được gọi là người không đáp ứng. Để xác định những người không đáp ứng tiềm năng và loại trừ chúng ở giai đoạn sàng lọc ban đầu để đào tạo NFB, một nghiên cứu mới đã xuất hiện tập trung vào các yếu tố cá nhân có thể dự đoán thành công đào tạo (Weber và cộng sự, 2011 ; Nan et al., 2015). Ở đây chúng tôi tập trung vào phương pháp phản hồi thần kinh, trong đó yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thành công đào tạo có thể là: phương thức phản hồi, cường độ đào tạo, lựa chọn băng tần EEG được sử dụng cho tín hiệu phản hồi, số lượng và vị trí của điện cực. . Vì vai trò của các yếu tố này vẫn chưa được định lượng, chúng tôi đã cố gắng đánh giá ảnh hưởng của họ trong đào tạo NFB trong các nghiên cứu đã chọn. Một số yếu tố khác cũng có thể quan trọng đối với đào tạo EEG-NFB, chẳng hạn như tuổi của học viên, đặc điểm và niềm tin cá nhân của họ về đào tạo EEG-NFB (ví dụ, Witte và cộng sự, 2013)), và hành vi của huấn luyện viên; tuy nhiên, chúng không thể được phân tích do không đủ biến đổi của dữ liệu (ví dụ, đối với tuổi - trong hầu hết các trường hợp, những người tham gia là sinh viên đại học) hoặc thiếu số lượng báo cáo liên quan đến một yếu tố cụ thể trong các thí nghiệm được điều tra. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xác định năm yếu tố đã được nghiên cứu trong một số nghiên cứu đầy đủ và có sự thay đổi thích hợp cho các phân tích thống kê để xác định ảnh hưởng của chúng đối với kết quả đào tạo.
Định nghĩa được sử dụng cho tất cả các yếu tố phân tích như sau:
- Kết hợp băng tần hoặc băng tần Protocol-EEG được sử dụng làm tín hiệu phản hồi;
- Số lượng băng tần số của các dải EEG được điều khiển đồng thời, tức là biên độ của các băng tần được sử dụng để định hình tín hiệu phản hồi được trình bày cho chủ thể;
- Cường độ đào tạo chỉ số Cường độ đào tạo được định nghĩa là tổng số ngày đào tạo chia cho khoảng thời gian trung bình giữa chúng (tính theo ngày). Chỉ số cường độ đào tạo cao hơn cho thấy đào tạo mãnh liệt hơn. Thời gian của một phiên đào tạo không được tính đến;
- Phản hồi phương thức mô-đun của tín hiệu giác quan được trình bày cho chủ thể: hình ảnh, thính giác, hoặc hình ảnh và thính giác;
- Số điện cực EEG-NFB của các điện cực được sử dụng để tạo tín hiệu phản hồi.
Vì các yếu tố được liệt kê ở trên được mô tả khác nhau trong từng nghiên cứu, chúng tôi áp dụng các thang phân loại chung cho phân tích. Phạm vi của các quy mô được trình bày trong Bảng Table2.2 . Các ban nhạc EEG, mà cũng bị khác quy định tại các ấn phẩm được đánh giá, được nhóm lại dựa trên phạm vi tần số của họ đến sáu loại thống nhất quy định tại Bảng Table3.3 . Bảng Table44 tóm tắt các giá trị tham số cho cơ sở dữ liệu của tất cả 28 thí nghiệm.
ban 2
Chuyển nhượng giá trị hàng của các yếu tố đến các loại sử dụng cho X 2 và T Kendall của phân tích .
| Chỉ số cường độ đào tạo | Phương thức phản hồi | Số điện cực EEG-NFB | Vị trí điện cực EEG-NFB | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Giá trị thô | Giá trị danh mục | Giá trị thô | Giá trị danh mục | Giá trị thô | Giá trị danh mục | Giá trị thô | Giá trị danh mục |
| 0–5 | 1 | Thính giác | 1 | 1 | 1 | Khác với Cz | 1 |
| 5–10 | 2 | Trực quan | 2 | > 1 | 2 | Cz | 2 |
| > 10 | 3 | Thị giác và thính giác | 3 | ||||
bàn số 3
Định nghĩa các dải tần số EEG được sử dụng trong tổng quan này .
| Tên ban nhạc | Chiều rộng băng tần (Hz) | Bình luận |
|---|---|---|
| SCP | 0,5–2 | Tiềm năng Cortical chậm |
| Delta | 2–4 | |
| Theta | 4–7 | |
| Alpha | 8–12 | Cũng bao gồm μ-nhịp điệu (9-11 Hz) |
| Beta | 12–30 | Cũng bao gồm SMR (12–15 Hz) |
| Gamma | 31–100 |
Bảng 4
Điểm thành công / Thất bại cho các nghiên cứu (tham chiếu trong cột thứ hai) đủ điều kiện để phân tích .
| Con số | Học | Giao thức | EEG | Hành vi | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| G | A | M | ||||
| 1 | Allen và cộng sự, 2001 | Alpha | 1 | 1 | ||
| 2 | Becerra và cộng sự, 2012 | Theta− | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | Berner và cộng sự, 2006 | Beta1 + | 0 | 0 | 0 | |
| 4 | Bird và cộng sự, 1978 | Gamma + | 1 | |||
| 5 | Bird và cộng sự, 1978 | Gamma− | 0 | |||
| 6 | Boxtel van và cộng sự, 2012 | Alpha + | 1 | 0 | ||
| 7 | Chisholm và cộng sự, 1977 | Alpha + | 1 | 0 | ||
| số 8 | DeGood và Chisholm, 1977 | Alpha + | 0 | |||
| 9 | Egner và cộng sự, 2002 | Alpha- / theta + | 0 | 0 | ||
| 10 | Enriquez-Geppert và cộng sự, 2013 | Theta + | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | Enriquez-Geppert và cộng sự, 2014 | Theta + | 1 | 1 | 1 | |
| 12 | Hoedlmoser và cộng sự, 2008 | SMR + | 1 | 1 | 1 | |
| 13 | Keizer và cộng sự, 2010a | Gamma + | 1 | 1 | 1 | |
| 14 | Keizer và cộng sự, 2010b | Gamma / beta− | 1 | |||
| 15 | Kober và cộng sự, 2015 | SMR + | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 16 | Konareva, 2005 | Alpha- / theta + | 0 | |||
| 17 | Landers và Petruzzello, 1991 | SCP + | 0 | 1 | ||
| 18 | Logemann và cộng sự, 2010 | SMR + / theta− | 0 | 0 | 0 | |
| 19 | Peeters và cộng sự, 2014 | SMR + | 0 | |||
| 20 | Reichert et al., 2015 | Alpha− | 1 | 0 | ||
| 21 | Reis và cộng sự, 2015 | Alpha + | 1 | 1 | 1 | |
| 22 | Reis và cộng sự, 2015 | Theta + | 1 | 1 | 1 | |
| 23 | Ring và cộng sự, 2015 | Alpha− | 1 | 0 | ||
| 24 | Ros và cộng sự, 2010 | Alpha− | 1 | 0 | ||
| 25 | Ros và cộng sự, 2010 | Beta1 + | 0 | 0 | ||
| 26 | Ros và cộng sự, 2013 | Alpha− | 1 | |||
| 27 | Wang và Hsieh, 2013 | Theta + | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 28 | Witte và cộng sự, 2013 | SMR + / theta− | 0 | |||
Kết quả đào tạo: 1, đào tạo thành công; 0, thất bại đào tạo. Cột “EEG” liệt kê các kết quả về điều chế các tính năng EEG, cột “Hành vi” chứa các kết quả danh sách trong miền hành vi, G, các tác động chung của việc đào tạo thu được trong bất kỳ hành vi được điều tra nào; A, chú ý; M, bộ nhớ. Các giá trị trong cột G cũng có thể bao gồm các hiệu ứng không được phân loại theo nhóm chú ý (A) và bộ nhớ (M).
Lựa chọn các nhóm chuyên đề
Để đánh giá hiệu quả của các giao thức EEG-NFB khác nhau và giải quyết vấn đề đa dạng các giao thức được áp dụng và điều tra các hiệu ứng hành vi giả định, chúng tôi chia cơ sở dữ liệu thành các nhóm dựa trên các tính năng (i) EEG được sử dụng cho mục đích đào tạo và (ii) nhiệm vụ quản lý hành vi cho các đối tượng (Hình (Hình 1.).1 ). Sau đó chúng tôi phân tích dữ liệu để xác định mối tương quan giữa các yếu tố đào tạo (được định nghĩa trong đoạn 2.2) và điều chỉnh EEG quan sát và / hoặc thay đổi hành vi.
(A) Biểu diễn sơ đồ cho việc lựa chọn bài viết. (B)Biểu diễn sơ đồ các thí nghiệm được sử dụng trong tổng quan. Hộp màu xám đậm chỉ định các mẫu thử nghiệm được nhóm cho các nghiên cứu phân tích theo EEG (nhánh trái) hoặc giao thức hành vi (bên phải), các hộp màu xám nhạt chỉ định các nhóm không có trong phân tích. Trong nhánh giao thức EEG, N biểu thị số lượng các thí nghiệm được bao gồm trong mỗi EEG và nhóm hành vi (EEG / hành vi) trong đó các hiệu ứng EEG (thay đổi phổ EEG) được phân tích. Trong mục tiêu Hành vi chi nhánh N biểu thị số lượng thử nghiệm trong mỗi nhóm hành vi hoặc nhận thức. 28 thí nghiệm EEG-NFB được sử dụng để phân tích. Trong số các nghiên cứu này, các nhóm nhỏ hơn được xác định theo các giao thức đào tạo EEG cụ thể của chúng hoặc các hiệu ứng nhận thức / hành vi dự kiến. Các nhóm không loại trừ lẫn nhau; cả hai loại dữ liệu này thường được phân tích trong cùng một nghiên cứu, dẫn đến nhiều phân loại. Một số thí nghiệm cũng điều tra nhiều hơn một mục tiêu hành vi (Bảng(Table4).4 ). Các giao thức không thể quy cho bất kỳ nhóm con cụ thể nào (các hộp thấp nhất “Khác”) chỉ đóng góp vào phân tích chung.
- Chúng tôi đã chọn ba nhóm dựa trên các băng tần - theta (4–8 Hz), alpha (8–12 Hz) và beta1 (12–20 Hz), với tối thiểu là n = 5 thí nghiệm. Cả hai, các cập nhật mới hoặc xuống điều chỉnh của ban nhạc (theo quy định tại Bảng Table3)3 ) hoặc phần của nó đã được bao gồm trong cùng một nhóm giao thức (ví dụ, các up-quy định về “alpha thấp” và xuống điều chỉnh của “Alpha cao” đều được coi là các giao thức alpha nhằm đánh giá hiệu quả của giao thức băng tần alpha). Cách tiếp cận này cho phép ước tính liệu việc đào tạo dựa trên một băng tần cụ thể có gây ra những thay đổi mong muốn trong EEG hay các miền hành vi. Đối với các giao thức đơn và đa băng khác, chúng tôi không tìm thấy đủ số lượng thử nghiệm để đánh giá thống kê.
- Trong các thí nghiệm định hướng hành vi, chúng tôi cũng xác định hai nhóm (dựa trên các thử nghiệm hành vi được mô tả): Nhóm chú ý: các thí nghiệm được nhắm mục tiêu để thay đổi hiệu suất được đo bằng các kiểm tra chú ý (ví dụ: TOVA – Test of Variables of Attention, SSRT-Stop Signal Reaction Times, CPT-liên tục thử nghiệm hiệu suất hoặc những người khác) và Memory Nhóm: nghiên cứu nhằm xác định bất kỳ loại hình cải thiện trí nhớ (theo ước tính của các loại khác nhau của thu hồi và nhận nhiệm vụ; Hình Figure22 ).
Tỷ lệ thành công của các thay đổi EEG quang phổ (thanh màu xám đậm) và cải thiện hành vi (thanh màu xám nhạt) được tính cho: (A) thí nghiệm được nhóm theo đào tạo với các giao thức dải tần cụ thể và (B) nhằm vào các hiệu ứng hành vi khác nhau. trong sự chú ý và trí nhớ) . Chỉ các giao thức được sử dụng trong năm hoặc nhiều thử nghiệm mới được đưa vào biểu đồ có ngoại lệ cho bốn thử nghiệm hành vi trong Nhóm Beta được chỉ định bởi * .
Định nghĩa của training
Trong các bài báo được xem xét, hiệu quả của đào tạo EEG-NFB trong cảm ứng điều chế EEG thường được đánh giá bằng cách so sánh biên độ (tuyệt đối hoặc tương đối) của các băng EEG được giám sát (trong trường hợp các giao thức băng đơn) hoặc tỷ lệ biên độ giữa các dải điều khiển (trong trường hợp các giao thức đa băng tần, tức là tỷ lệ theta / alpha hoặc SMR / theta) được ghi lại trước và sau khi huấn luyện toàn bộ (được hiểu là tác dụng trì hoãn của phản hồi thần kinh hoặc, tổng quát hơn, dẻo não [50]) hoặc trong / giữa các buổi đào tạo. Sự khác biệt đáng kể của các tham số này giữa các nhóm thử nghiệm và kiểm soát cho thấy đào tạo thành công trong miền EEG. Những thay đổi về hiệu suất hành vi được đánh giá dựa trên các thử nghiệm hoặc các biện pháp điển hình cho loại hoạt động đã cho.
Chúng tôi đã xem xét từng bài viết và cá nhân đủ điều kiện kết quả đào tạo như là một thất bại (0) hoặc thành công (1) dựa trên các biện pháp thống kê được sử dụng bởi các tác giả. Đào tạo được coi là một thành công:
- Nếu hiệu ứng đo được (EEG hoặc hành vi) có sự khác biệt đáng kể (ở mức p <0,05 đối với bất kỳ loại thống kê nào) từ kết quả đạt được trong nhóm đối chứng;
- Nếu hiệu ứng nhóm hoặc tương tác giữa các nhóm và thời gian là đáng kể trong một thử nghiệm ANOVA;
- Trong trường hợp so sánh thống kê trực tiếp của nhóm thực nghiệm và kiểm soát không có sẵn trong văn bản gốc, chúng tôi có đủ điều kiện cho họ (Bảng (Table4)4 ) như là một sự thành công khi so sánh giữa các số đo trước và sau đào tạo được cung cấp một kết quả khác nhau trong các nhóm thử nghiệm và kiểm soát (ví dụ: sự thay đổi đáng kể trong nhóm thử nghiệm và không có thay đổi trong nhóm đối chứng).
Nếu các phép so sánh trực tiếp (i) hoặc (ii) và gián tiếp (iii) đối với EEG hoặc hành vi không được mô tả trong các bài báo, chúng tôi đủ điều kiện kết quả của khóa đào tạo vì không đưa ra kết quả. Chúng tôi coi việc đào tạo EEG-NFB thành công nếu EEG hoặc thay đổi hành vi đạt được tầm quan trọng. Tương tự như vậy, một nghiên cứu đã được xác định là thành công khi một trong nhiều kết quả có sẵn cho một loại (ví dụ, điểm từ một số bài kiểm tra sự chú ý hoặc thay đổi biên độ của các băng EEG khác nhau) được mô tả rõ ràng là thay đổi đáng kể.
Phương pháp phân tích thống kê
Chúng tôi ước tính tương quan của từng yếu tố đào tạo với EEG và điểm thành công về hành vi cho tất cả các thí nghiệm và các nhóm cụ thể (được định nghĩa trong đoạn 'Lựa chọn các nhóm chuyên đề'). Một phân tích chỉ được thực hiện cho các nhóm bao gồm năm hoặc nhiều thử nghiệm. Để so sánh nhất quán tất cả các yếu tố giữa tất cả các nhóm thử nghiệm, chúng tôi đã sử dụng hai xét nghiệm không tham số: X 2để kiểm tra tính độc lập của kết quả đào tạo và hệ số tương quan xếp hạng T (tau) của Kendall để đánh giá chính xác sức mạnh và hướng của bất kỳ liên kết quan trọng nào. Mặc dù hệ số T của Kendall tương tự như thống kê tương quan với Spearman, được sử dụng để đo mối tương quan xếp hạng, lợi thế của việc sử dụng T của Kendall là trong việc giải thích trực tiếp xác suất quan sát các cặp phù hợp và không phù hợp (Hauke và Kossowski, 2011 ).
Phần η 2 (Bakeman, 2005 ; Lakens, 2013) có thể được sử dụng để ước tính kích thước hiệu quả từ các nghiên cứu đã xuất bản sử dụng thông tin về thống kê F được cung cấp bởi các tác giả. Nó phù hợp với các kết quả được trích xuất từ nhiều thí nghiệm với thiết kế tương tự và thử nghiệm một biến phụ thuộc (hoặc tương đương). Thật không may, các thiết kế được sử dụng trong các giấy tờ được xem xét không đáp ứng các tiêu chí này. Trước hết, có rất nhiều tính năng EEG (biến phụ thuộc) đã trải qua điều trị. Tiếp theo, trong cùng một tính năng EEG được đào tạo, các số liệu thống kê có sẵn cho nhóm hoặc giữa các phân tích nhóm. Thông thường, các số liệu thống kê đã được mô tả không đầy đủ, làm cho việc tính toán kích thước hiệu ứng là không thể. Các chi tiết về kết quả thống kê được cung cấp trong các bài báo được xem xét được trình bày trong Bảng bổ sung 2 .
Sau khi nhóm các kích thước hiệu ứng có sẵn theo giao thức đào tạo và nguồn của hiệu ứng (trong nhóm, giữa các nhóm, tương tác) các nhóm không đủ lớn để so sánh định lượng. Chúng tôi chỉ xây dựng một nhóm 8 báo cáo về đào tạo alpha mà từ đó chúng tôi có thể trích xuất các thống kê F cho các hiệu ứng chủ đề cho phép đánh giá những thay đổi không xác định của ban nhạc này.
Vì việc tính toán sức mạnh thống kê cho tất cả các yếu tố đào tạo khác là không thể, chúng tôi đã sử dụng một cách tiếp cận tổng thể hơn, nhị phân. Thay vì sử dụng các giá trị F, chúng tôi đủ điều kiện làm thất bại (0) hoặc thành công (1, Định nghĩa mục đào tạo thành công) và tính tỷ lệ thành công (SR) được xác định là phần trăm các nghiên cứu thành công trong tổng số nghiên cứu của tập hợp đã cho .
Các kết quả
Đặc điểm chung của người tham gia
Độ tuổi trung bình của những người tham gia dao động từ 20 đến 65 năm, trung bình = 24 (hầu hết người tham gia là sinh viên) và trung bình = 30 ± 14. Sự khác biệt giữa tuổi trung bình và trung bình là do hai thí nghiệm trong đó tuổi của người tham gia dao động từ 55 đến 75 năm (6, 41 trong bảng Table1,1 , tương ứng).
Số lượng đối tượng trung bình tham gia vào một thí nghiệm là 26 ± 10, với kích thước nhóm thí nghiệm trung bình là 13 ± 6 đối tượng. Sự đa dạng của số lượng thí nghiệm đủ điều kiện tương đối nhỏ cho phép lựa chọn hai nhóm hành vi: Chú ý ( n = 6) và Bộ nhớ ( n = 9) và ba nhóm giao thức EEG: Theta ( n = 5), Alpha ( n = 9), và Beta ( n = 5) đáp ứng tiêu chí về kích thước nhóm tối thiểu. Bảy trong số chín thí nghiệm trong Nhóm Alpha, bốn trong số năm thử nghiệm trong Nhóm Beta và tất cả năm thí nghiệm của Theta Group đều bao gồm các thử nghiệm hành vi.
Phương pháp đào tạo EEG-NFB (giao thức EEG, cường độ đào tạo và phương thức tín hiệu)
Hầu hết các thí nghiệm (23/28) sử dụng các giao thức EEG đơn lẻ cho đào tạo EEG-NFB, và hầu hết trong số này (17) nhằm điều chỉnh biên độ của băng được đào tạo: theta ( n = 4), alpha ( n = 5), beta (bao gồm SMR, n = 5), gamma ( n = 2) hoặc tiềm năng vỏ não chậm (SCP, n = 1). Năm thí nghiệm còn lại (18%) sử dụng giao thức đa băng tần đó nhằm thay đổi tỷ lệ của biên độ của các ban nhạc sử dụng (Bảng (Table11 ).
Nhóm bộ nhớ ( n = 9) bao gồm các thí nghiệm chỉ sử dụng các giao thức băng đơn: năm thử nghiệm có giao thức theta, ba phiên bản beta và một alpha. Trong nhóm chú ý ( n = 6), phần lớn các thí nghiệm đã sử dụng giao thức theta ( n = 3) và ba nghiên cứu còn lại sử dụng các giao thức beta, gamma và SMR / theta.
Các phiên đào tạo hàng ngày trên tất cả các thử nghiệm thường bao gồm nhiều, vài phút chạy dài bị gián đoạn do tạm dừng ngắn. Đào tạo trung bình là 7,7 ± 3,8 phiên với khoảng thời gian 3 ± 2,4 ngày; do đó, cường độ đào tạo tương đối thấp so với việc bố trí đào tạo EEG-NFB trong thực hành lâm sàng [4]. Chỉ số Cường độ Đào tạo trung bình là 5,5 ± 3,4 cho tất cả các thí nghiệm. Trong 46% các thí nghiệm phương thức EEG-NFB là thính giác, trong 40%, nó là trực quan, và trong 14%, nó đã được trộn lẫn (thị giác và thính giác).
Vị trí của các điện cực
Trong hai nhóm định hướng hành vi (chú ý và trí nhớ), chúng tôi không tìm thấy bất kỳ sự nhất quán nào trong việc sắp xếp các điện cực phản hồi. Trong số sáu thí nghiệm, định hướng tập huấn, năm địa điểm điện cực khác nhau đã được sử dụng. Trong nhóm bộ nhớ trong năm thí nghiệm, các điện cực được đặt tại Fz hoặc bao gồm vị trí này, trong bốn thí nghiệm còn lại chúng tôi không lưu ý bất kỳ sự nhất quán nào trong việc đặt các điện cực.
Trong số các giao thức EEG, vị trí điện cực nhất quán được quan sát thấy trong Theta Group, nơi tất cả các thiết lập điện cực đơn sử dụng vị trí Fz và một trong hai thiết lập đa điện cực sử dụng các vị trí phía trước bao gồm Fz. Tất cả các thí nghiệm với đào tạo được cung cấp từ Fz chỉ hoặc cùng với các địa điểm khác đã thành công trong việc gợi lên điều chế EEG (bảy thí nghiệm, bốn sử dụng giao thức theta, hai giao thức alpha và một giao thức gamma). Trong nhóm Beta, bốn thí nghiệm được sử dụng chủ yếu là các điện cực nằm trên trung tâm sulcus (trong ba điện cực thí nghiệm được đặt tại Cz và ở hai vị trí C3 theo hệ thống quốc tế 10-20) và một ở vị trí F3. Trong nhóm Alpha, các vị trí được sử dụng phổ biến nhất là mặt trước (Fz, F3, F7) và trung tâm (C3, C4), một thí nghiệm đã sử dụng vị trí chẩm (Oz) và một vị trí (Pz).
Phụ thuộc vào đào tạo thành công về các yếu tố phân tích
Theo các mô tả được cung cấp bởi các tác giả, đào tạo EEG-NFB mang lại kết quả đáng kể trong miền EEG cho 17 trong tổng số 28 thí nghiệm dẫn đến tỷ lệ thành công 60,7% (SR) và 10 trong số 20 thí nghiệm hướng hành vi, cung cấp một SR là 50%. Giá trị SR được đưa ra trong Bảng Table4.4 . Chúng tôi không tìm thấy một mối quan hệ có ý nghĩa giữa thành công hành vi hoặc EEG nói chung ( X 2 = 0,91, p = 0,33) hoặc bất kỳ trong những yếu tố được coi là đào tạo ( X 2 và thống kê T cho tất cả được phân tích yếu tố này được đưa ra trong Bảng Table5)5 ) ngoại trừ số lượng các băng có tương quan nghịch với các thay đổi EEG kết quả (X 2 = 4.2303, p = 0,0397; T = −0.3887, p = 0,0472). Chúng tôi cũng quan sát một mối quan hệ dự kiến giữa SR và chỉ số cường độ đào tạo (TI). Trong một ví dụ của 6 nghiên cứu, có ít nhất bốn buổi đào tạo được hoàn thành vào những ngày liên tiếp (trừ cuối tuần) SR là 100%.
Bảng 5
Phụ thuộc ( X 2 ) và các giá trị tương quan (T) cho thành công đào tạo EEG và các yếu tố phân tích .
| Số lượng băng | Cường độ đào tạo | Số lượng người tham gia | Phương thức kích thích | Số điện cực | |
|---|---|---|---|---|---|
| X 2 | 4.2303 | 15,9216 | 10.9778 | 0,5865 | 2.9365 |
| P cho thống kê X 2 | 0,0397 | 0,2534 | 0,6878 | 0,7458 | 0,4015 |
| T | −0.3887 | 0,3145 | 0,2932 | 0,1087 | 0,0304 |
| P cho T thống kê | 0,0472 | 0,0606 | 0,0902 | 0,5886 | 0,8966 |
Tương quan được coi là đáng kể khi p <0,05 cho cả hai tương quan X 2 và Kendall T.
Trong các bước liên tiếp của tổng quan, chúng tôi đã phân tích hiệu quả của việc đào tạo cho các thí nghiệm được phân loại thành các nhóm nhỏ hơn được chỉ định bởi EEG hoặc các giao thức hành vi.
Hiệu quả của các giao thức EEG được sử dụng
Ban nhạc alpha và alpha EEG có vẻ rất nhạy cảm với các thủ tục EEG-NFB dẫn đến SR là 80 và 89% tương ứng, các khóa đào tạo nhắm vào nhóm beta kém hiệu quả hơn với SR là 40%. Các thí nghiệm sử dụng các giao thức đa băng tần rất đa dạng và chỉ là một trong năm thay đổi mang lại trong phổ EEG, phù hợp với kết luận chung của chúng ta về mối quan hệ tiêu cực giữa số băng được sử dụng cho đào tạo và thay đổi EEG. Trong lĩnh vực hành vi trong số ba giao thức điều tra chỉ theta là có hiệu quả cao tại gây thay đổi hành vi với một SR là 80%, hiệu quả nhất là giao thức alpha với SR 28% (Hình (Figure22 ).
Hiệu quả của việc đào tạo nhằm vào các hiệu ứng hành vi cụ thể
SR trong những tác động hành vi mong muốn trong Attention và Memory Groups đạt 50 và 67%, tương ứng (Hình (Figure2).2). Hiệu quả của việc gây ra những thay đổi EEG thậm chí còn cao hơn với SR là 67% (chú ý) và 78% (bộ nhớ). So sánh các thí nghiệm đã chọn có kết quả tích cực trong miền EEG và bao gồm kiểm tra hành vi trước và sau khi đào tạo không tiết lộ bất kỳ dải tần số nào có hiệu quả đặc biệt để tăng hiệu suất trong các bài kiểm tra sự chú ý hoặc bộ nhớ. Trong nhóm bộ nhớ, trong sáu thử nghiệm mang lại kết quả đào tạo tích cực trong cả hai lĩnh vực, ba thử nghiệm sử dụng theta, hai SMR và một giao thức alpha, thêm một giao thức theta kết quả với báo cáo thiếu kết quả quan trọng trong miền hành vi. Trong Nhóm chú ý, có bốn thử nghiệm đủ điều kiện trong đó ba trường hợp có kết quả tích cực trong cả EEG và miền hành vi, nhưng mỗi trường hợp có một giao thức khác nhau.
Tóm tắt hiệu quả của các giao thức EEG được sử dụng
Phân tích của chúng tôi đã chứng minh: (i) hiệu quả của các giao thức theta và alpha trong việc gây ra các điều chế EEG; (ii) một mối tương quan nghịch giữa số lượng băng tần được huấn luyện và thành công trong việc gợi lên các điều chế EEG, (iii) thiếu tính đặc hiệu của các giao thức EEG-NFB phổ biến trong việc có được những thay đổi hành vi mong muốn.
Thảo luận
Cơ sở lý thuyết cho EEG-NFB là hoạt động của não, được biến đổi theo các thay đổi được nhắm mục tiêu của tín hiệu EEG, có thể gây ra sự tổ chức lại nhựa trong các mạng não liên quan và dẫn đến sự cải thiện dự kiến trong một nhiệm vụ hành vi cụ thể (Anguera et al., 2013 ). Những phát hiện của tổng quan này không thể bác bỏ một cách rõ ràng hoặc ủng hộ giả thuyết này, vì các hiệu ứng hành vi không được xác nhận một cách thuyết phục bởi bất kỳ giao thức huấn luyện cụ thể nào. Sự mơ hồ này có thể là kết quả của một số lượng hạn chế và tính đa dạng cao của các mô tả có sẵn của các nghiên cứu NFB được kiểm soát tốt.
Cộng đồng khoa học đã tạo ra vô số bài viết với các báo cáo tình huống nhiệt tình về đào tạo EEG-NFB. Tuy nhiên, một cách tiếp cận khoa học nghiêm ngặt đối với EEG-NFB là rất hiếm và các thí nghiệm được thực hiện trên những người tham gia lành mạnh để nghiên cứu hiệu quả và / hoặc cơ chế đào tạo rất hạn chế; chúng tôi chỉ xác định được 86 báo cáo có liên quan. Từ danh sách này, chúng tôi đã chọn 43 thí nghiệm EEG-NFB mô tả các nhóm đối chứng. Tiếp theo chúng tôi đánh giá chất lượng của các mô hình điều khiển và loại trừ tất cả các thí nghiệm không cho phép phân bổ rõ ràng các kết quả đối với tác động của đào tạo EEG-NFB.
Cuối cùng, số lượng nhỏ các nghiên cứu được chấp nhận ( n = 28) là đáng báo động vì nó cho thấy rằng lĩnh vực nghiên cứu EEG-NFB bị chi phối bởi các thí nghiệm kém kiểm soát. Các kết luận tương tự được rút ra trong các đánh giá định lượng khác của nghiên cứu EEG-NFB. Trong đánh giá của mình, Niv ( 2013 ) đã cố gắng đánh giá hiệu quả của EEG-NFB áp dụng cho bệnh nhân rối loạn thần kinh (ví dụ, ADHD, chứng tự kỷ, động kinh) và chỉ xác định được 22 thử nghiệm được kiểm soát tốt. Tổng quan kết luận rằng “chỉ có một vài nghiên cứu được kiểm soát tồn tại và nghiên cứu được tổ chức tốt hơn và nhiều hơn nữa là cần thiết để xác nhận tính hiệu quả và hiệu quả của phản hồi thần kinh”. Hai phân tích tổng hợp của Arns et al. ( 2009 ) và Lofthouse et al. ( 2012), người điều tra hiệu quả của điều trị EEG-NFB áp dụng cho trẻ em được chẩn đoán mắc ADHD, chỉ bao gồm 15 và 14 nghiên cứu, tương ứng.
Trong phân tích của chúng tôi trong 28 nghiên cứu được kiểm soát tốt, chúng tôi đã tính riêng SR cho các tác động EEG (60,7%) và hành vi (50%). Những con số này chứng minh rằng đào tạo EEG-NFB có thể ảnh hưởng đến cả biên độ của tín hiệu và hành vi EEG đã chọn. Bởi vì các hiệu ứng không nhất quán, cần phải đánh giá cẩn thận tất cả các yếu tố của thiết kế thử nghiệm để chọn những yếu tố thúc đẩy đào tạo thành công (xem thêm bởi Vernon và cộng sự, 2009 ). Thực tế là hầu hết các yếu tố điều tra không tương quan với thành công đào tạo là đáng xem xét chính nó. Các yếu tố quan trọng trực quan như phương thức phản hồi không ảnh hưởng đến kết quả đào tạo. SR cho các mô hình thính giác và hình ảnh tương tự nhau (tương ứng là 53% và 63%). Thành công đào tạo đã không cho thấy sự phụ thuộc vào cường độ của các kích thích (X 2 = 15,9, p = 0,25). Cao SR (75%) trung bình từ bốn thí nghiệm sử dụng kích thích hỗn hợp phương thức nên được điều trị thận trọng, tuy nhiên Vernon et al. ( 2004 ) trong đánh giá của ông cho thấy kết quả tối ưu với phản hồi kết hợp, thính giác và thị giác.
Việc đánh giá SR trong các thí nghiệm được lựa chọn là có thể cho các băng theta, alpha và beta. Từ ba giao thức này, hiệu quả nhất trong việc thay đổi phổ EEG là đào tạo liên quan đến băng theta hoặc alpha. Đào tạo Alpha đòi hỏi sự chú ý đặc biệt đối với sự nổi tiếng của nó mặc dù SR hành vi thấp (trong số chín nghiên cứu EEG-NFB kiểm soát tốt với đào tạo alpha, bảy nhằm tạo ra sự cải thiện hành vi, và chỉ có hai đã thành công (Allen et al., 2001 tâm trạng -reported tăng và Reis et al,. 2015 cải thiện -reported bộ nhớ;. comp Bảng Table4).4 ). Dường như băng tần alpha rất dễ bị thao tác khác nhau. Khái niệm này được Williams hỗ trợ ( 1977)) đã sử dụng hai nhóm phản hồi giả mạo (không có nhóm thử nghiệm thực) và báo cáo rằng sự gia tăng biên độ alpha chỉ đạt được ở những đối tượng được cho biết rằng họ đã tham gia vào các thử nghiệm alpha-inducing thực sự. Các đối tượng được thông báo rằng họ tham gia vào nhóm kiểm soát đã không phát triển sự thay đổi này. Quandt et al. ( 2012 ) đã gây ra những thay đổi trong các dải alpha và beta trên ở những đối tượng quan sát các hành động được thực hiện bởi các cá nhân khác, hỗ trợ thêm tính nhạy cảm cao của dải alpha đối với các thao tác không đặc hiệu. Cuối cùng, Dempster và Vernon ( 2009)) cho thấy rằng sự gia tăng biên độ băng tần alpha thường được quan sát thấy trong các khóa đào tạo EEG-NFB có thể chỉ thể hiện sự trở lại mức cơ sở bị xáo trộn bởi quy trình huấn luyện. Sự phục hồi này có thể được tăng cường trong các nhóm EEG-NFB và suy yếu khi các đối tượng tham gia vào ví dụ, phản hồi giả tạo. Do đó, việc đưa các số đo cơ sở vào các báo cáo khoa học có thể là một bổ sung đáng giá trong nghiên cứu suy luận về các hiệu ứng EEG-NFB trên EEG. Trong 4 trong số 8 nghiên cứu được đánh giá, alpha đã được tìm thấy là thay đổi trong cả điều kiện thử nghiệm và kiểm soát. Để ước tính các thay đổi alpha không cụ thể mà chúng tôi gộp lại với nhau làm tăng và giảm alpha trong cả hai phiên và kỷ nguyên trong tất cả các điều kiện thử nghiệm, dẫn đến hiệu ứng trung bình 0,32 (STD = 0,15) (vị trí 6, 8, 9, 11, 31, 32, 34, 36 trong Bảng bổ sung).
Có một giả định đằng sau thực hành NFB liên quan đến các giao thức cụ thể nhắm mục tiêu các mục tiêu hành vi cụ thể (Egner và Gruzelier, 2004 ; Keizer và cộng sự, 2010b ; Gruzelier, 2013a , b ; Enriquez-Geppert và cộng sự, 2014 ). Tuy nhiên, phân tích của chúng tôi về các giao thức đào tạo nhằm cải thiện sự chú ý hoặc hiệu suất bộ nhớ không cho phép phân bổ bất kỳ dải tần số nào được sử dụng để huấn luyện cho hai mục tiêu hành vi này không có đặc quyền của bất kỳ băng tần cụ thể nào. Một quan sát tương tự đã được báo cáo bởi Arns et al. ( 2009) trong kết luận phân tích gộp của họ: trong khi điều trị EEG-NFB cung cấp, trung bình, hiệu quả điều trị tích cực cho trẻ bị ADHD, không có sự khác biệt về kích thước hiệu ứng đối với các giao thức EEG-NFB khác nhau (SCP [0.5–2 Hz], SMR [12–15 Hz] / theta và beta / theta).
Sự thiếu tính đặc hiệu giữa dải tần số của giao thức EEG-NFB và hiệu ứng hành vi của nó không nhất thiết làm giảm khái niệm cơ bản về tương quan hành vi của các tần số EEG cụ thể (Anguera et al., 2013 ). Khi nghiên cứu gốc rễ của các hiệu ứng EEG-NFB không phù hợp, việc kiểm tra cẩn thận hơn về vấn đề cũ về độ phân giải không gian và bản địa hóa nguồn trong ghi âm EEG được bảo hành (Zuberer và cộng sự, 2015 ). Tín hiệu EEG ghi lại có thể được tạo ra bởi vô số các nguồn dòng khác nhau, ngay cả với giả thiết vô số các điện cực ghi (Fender, 1987 ). Trong trường hợp của EEG-NFB, nơi dự kiến sẽ thay đổi hoạt động của các mạng nội bộ (Wood and Kober, 2014)), tín hiệu được thu thập bởi một vài điện cực EEG-NFB cũng được tạo ra bởi các vùng não khác so với những tín hiệu mong muốn như một mục tiêu huấn luyện (Witte và cộng sự, 2013 ). Một giải pháp từng phần cho vấn đề này có thể là EEG có độ phân giải cao kết hợp với phương pháp địa phương hóa nguồn EEG để cho phép đào tạo tập trung vào các vùng cụ thể. Mặc dù, kết quả nghiên cứu sơ bộ, sử dụng EEG-NFB đa điện cực như LORETA-EEG-NFB, Z-score-EEG-NFB, hoặc tách nguồn mù, có vẻ đầy hứa hẹn (Cannon và cộng sự, 2006 , 2009 ; Koberda et al ., 2012 ; Bauer và Pllana, 2014 ; White và cộng sự, 2014) nhiều thí nghiệm với nhóm kiểm soát giả mạo là cần thiết để xác minh phương pháp này như một công cụ EEG-NFB có giá trị. Vấn đề nội địa hoá nguồn tồi tệ hơn trong các thí nghiệm mà một điện cực EEG-NFB được sử dụng. Thật không may, một phương pháp tiếp cận điện cực duy nhất là phương pháp phổ biến nhất trong đào tạo và điều trị EEG-NFB. Chúng tôi lập luận rằng một giao thức như vậy sẽ không thể ảnh hưởng chính xác đến các khu vực giả định chịu trách nhiệm về hành vi được nhắm mục tiêu.
Điều quan trọng là nhấn mạnh rằng một số thí nghiệm được chuẩn bị kỹ lưỡng cho thấy rõ ràng tác dụng tích cực của việc đào tạo EEG-NFB (Allen và cộng sự, 2001 ; Hoedlmoser và cộng sự, 2008 ; Keizer và cộng sự, 2010a ). Tuy nhiên, trong các nghiên cứu khác (không triệt để), EEG-NFB không được thành công (Egner và cộng sự, 2002 ; Berner và cộng sự, 2006 ; Logemann và cộng sự, 2010)). Như đã nói ở trên, sự khác biệt này có thể xuất phát từ việc thiếu các mô hình đào tạo tối ưu. Bài đánh giá định lượng được trình bày đưa ra các đề xuất sửa đổi cụ thể các mô hình được sử dụng, có thể cải thiện kết quả đào tạo EEG-NFB. Sau đó chúng tôi thảo luận hai yếu tố cụ thể bắt nguồn từ các thử nghiệm được thu thập trong tổng quan này.
Những điều nên tránh: số lượng băng tần EEG được sử dụng để đào tạo
Một trong những phát hiện của chúng tôi, là sự tương quan nghịch giữa số lượng băng tần được sử dụng để soạn tín hiệu phản hồi và thành công của việc đào tạo, tức là các giao thức phức tạp đã thúc đẩy và / hoặc ức chế một số ban nhạc làm xấu đi kết quả cuối cùng. Điều này có thể liên quan đến sự phụ thuộc lẫn nhau của các tần số EEG, tức là, tính nhạy cảm của chúng để tuân theo sự điều chế của tần số khác, thường là lân cận nhất. Sự phụ thuộc lẫn nhau của ban nhạc đã được báo cáo bởi Ros et al. ( 2013) người đã chứng minh rằng đào tạo hướng tới điều chỉnh lên của ban nhạc alpha được đi kèm với những thay đổi trong tần số sườn (băng theta và beta). Sự phụ thuộc lẫn nhau của tần số EEG cũng có thể ảnh hưởng đến những thay đổi hành vi dự kiến do việc điều chế các dải lân cận được đào tạo theo hướng ngược lại có thể hủy bỏ những tác động của việc điều chỉnh lên của dải mục tiêu. Tương tự như vậy, sự thay đổi hành vi quan sát có thể là kết quả của việc điều chỉnh lên các ban nhạc bên cạnh ban nhạc được huấn luyện cố ý. Tình trạng này có thể ít nhất là giải thích một phần lý do tại sao rất nhiều tác giả đã quan sát kết quả hành vi tích cực mặc dù thiếu những thay đổi đáng chú ý của ban nhạc EEG được đào tạo.
Tuy nhiên, vấn đề này đòi hỏi sự điều tra sâu hơn vì có một ví dụ mâu thuẫn về sự tăng biên độ băng theta không kèm theo sự gia tăng biên độ tần số alpha sườn (Enriquez-Geppert và cộng sự, 2013 ).
Việc làm: vị trí của các điện cực EEG-NFB
Phân tích các thí nghiệm từ nhóm Theta cho thấy phản ứng thần kinh trung gian bởi các điện cực được đặt trên các nguồn được xác định rõ của tần số EEG đã cho (ví dụ, các khu vực phía trước trong trường hợp đào tạo theta trán trước) có thể mang lại những thay đổi mong đợi trong phổ EEG (Keizer) et al., 2010a ; Boxtel van và cộng sự, 2012 ; Wang và Hsieh, 2013). Tuy nhiên, nhìn chung, các tần số đích được tạo ra bởi nhiều cấu trúc của các mạng nơron phân tán và việc sử dụng một hoặc hai, các điện cực EEG-NFB tùy ý (và chúng tham chiếu), không cho phép ước lượng không rõ ràng về các nguồn não có tính liên quan. Một cách để giảm thiểu một phần vấn đề này có thể là việc sử dụng nhiều điện cực nằm ở vị trí thích hợp để chụp hoạt động của các vùng não liên kết với các chức năng hành vi được nhắm mục tiêu. Thật vậy, các thí nghiệm hiếm hoi trong đó vị trí điện cực đã được chứng minh cho lý do sinh lý đã thành công (Enriquez-Geppert và cộng sự, 2013 , 2014 ), có thể là kết quả từ sự đóng góp đáng kể của các nguồn có liên quan vào tín hiệu phản hồi.
Các điện cực nhiều vị trí phù hợp làm tăng cơ hội thu thập tín hiệu phản hồi từ nhiều khu vực tham gia vào hoạt động mục tiêu. Chú ý là một chức năng nhận thức với các mạng tương đối nổi tiếng của các cấu trúc não liên quan và một mục tiêu phổ biến để cải thiện trong nhiều mô hình EEG-NFB. Mạng fronto-parietal (Buschman và Miller, 2007 ) là một trong những hệ thống não hỗ trợ các cơ chế chú ý và không có gì đáng ngạc nhiên khi hầu hết các giao thức đã tăng sự chú ý thành công sử dụng tín hiệu phản hồi từ một số điện cực EEG-NFB ở các vị trí phía trước và đỉnh ( Allen và cộng sự, 2001 ; Becerra và cộng sự, 2012 ; Enriquez-Geppert và cộng sự, 2013), hoặc từ một điện cực đơn nằm trên các khu vực phía trước (Vernon và cộng sự, 2004 ). Ngược lại, một thí nghiệm với một mục tiêu tương tự, sử dụng điện cực C3 / C4 (Boxtel van et al., 2012) để ghi lại các tín hiệu phản hồi không đạt được những thay đổi quan trọng về hành vi sau khi đào tạo EEG-NFB. Chúng tôi cho rằng các vị trí của các điện cực EEG-NFB trong nhiều thí nghiệm được xem xét trong phân tích này không được đặt một cách tối ưu cho kết quả mong đợi. Do đó, điều quan trọng là các thí nghiệm EEG-NFB trong tương lai phải xác định các vị trí điện cực đào tạo tối ưu dựa trên kiến thức hiện có liên quan đến các chất nền giải phẫu và chức năng của các nhiệm vụ hành vi khác nhau. Nó dường như khả thi cho một mạng lưới mục tiêu phân tán mô hình đào tạo mới cần được phát triển trong đó các tín hiệu phản hồi sẽ được cân bằng bởi một phân tích thành phần từ nhiều điện cực ghi âm.
Kết luận
Chúng tôi cho rằng phương pháp hồi phục thần kinh được sử dụng trong phần lớn các thử nghiệm được đánh giá không cho phép nhắm mục tiêu thích hợp các vùng não chịu trách nhiệm kiểm soát các thay đổi hành vi mong muốn. Điều này có thể giải thích sự thiếu tương quan giữa những thay đổi gây ra trong tín hiệu EEG được đào tạo và sửa đổi hành vi được nhắm mục tiêu, cũng như thiếu sự tương quan giữa các yếu tố phân tích còn lại và thành công đào tạo. Do đó, chúng tôi đề xuất các yếu tố sau đây để cải thiện hiệu quả đào tạo EEG-NFB:
- -Sử dụng các giao thức dải đơn.
- -Localize vùng não liên quan chức năng với hành vi được nhắm mục tiêu cho vị trí điện cực tối ưu (nếu có thể).
- -Sử dụng các phương pháp địa phương hóa nguồn EEG khả thi cho các tín hiệu phản hồi được sử dụng trong đào tạo (nếu có thể)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét