Biofeedback
Wstęp
Słowo „biofeedback” pochodzi od połączenia dwóch słów „bio” (czyli dotyczący organizmów żywych) i „feedback” (ang. sprzężenie/informacja zwrotna). W tym przypadku oznacza ono dostarczanie człowiekowi informacji zwrotnej o zmianach jego stanu fizjologicznego.
Formalna definicja, podawana przez AAPB (Association For Applied Psychophysiology and Biofeedback) brzmi:
„Biofeedback jest procesem umożliwiającym osobie naukę jak zmienić fizjologiczne czynności aby polepszyć swoje zdrowie oraz osiągnięcia. Precyzyjne urządzenia mierzą fizjologiczne aktywności takie jak fale mózgowe, czynność serca, aktywność mięśni i temperatura skóry. Instrumenty te bezzwłocznie zwracają dokładną ‘informację zwrotną’ do użytkownika. Prezentacja tej informacji – często w połączeniu ze zmianami w myśleniu, emocjach i zachowaniu – wspiera pożądane zmiany fizjologiczne. Z biegiem czasu, zmiany te mogą trwać nawet bez dalszego używania urządzeń.”
To tyle w temacie formalnych definicji, które jak to z definicjami bywa brzmią nieco oschle. Ponieważ temat jest naprawdę ciekawy i zasługuje na więcej uwagi i popularyzacji, poniżej postaram się przystępnie opisać najbardziej popularne, moim zdaniem, formy biofeedback-u. I co istotne, chciałbym pokazać, że nie jest to wiedza magiczna dostępna tylko „wtajemniczonemu gronu medycznemu”, że każdy z nas może wykorzystywać tego rodzaju treningi i to nie tylko w specjalistycznych gabinetach, ale także często w zaciszu swojego domu, w wolnych chwilach, jako formy relaksu, nauki radzenia sobie ze stresem, poprawienia koncentracji, eliminacji problemów ze snem.
Biofeedback – popularne pomiary
GSR (Galvanic Skin Response)
Punktem wyjścia w biofeedback-u GSR jest pomiar zmian oporności między dwoma punktami na ciele (często między opuszkami palców). Wykorzystuje się zależność pomiędzy stanem emocjonalnym (stres/relaksacja) a opornością skóry, wynikającą bezpośrednio z aktywności gruczołów potowych. Każdy z nas na pewno doświadczył uczucia “spoconych dłoni” w momencie stresu. Może trochę trudniej wychwycić, że w trakcie relaksu są one bardziej suche niż zazwyczaj, ale dokładnie takie zjawisko zachodzi.
W przypadku biofeedback-u głównym zastosowaniem jest nauka efektywnej relaksacji oraz eliminacji nadmiernego stresu. Inne popularne zastosowania urządzeń opartych o GSR to m.in. wykrywacz kłamstw, E-meter (stosowany przez scjentologów).
Inną spotykaną nazwą dla tego pomiaru jest także SCL (Skin Conductance Level), czyli stopień przewodności skóry.
HRV (Heart Rate Variability)
Tutaj punktem wyjścia jest pomiar czasu pomiędzy kolejnymi uderzeniami serca. Średnie tętno „60 uderzeń na minutę” (ang. BPM – beats per minute) nie oznacza, że odstępy pomiędzy kolejnymi uderzeniami serca będą dokładnie jedno-sekundowe, mogą one ulegać zmianom w zakresie od 0,5 sekundy do 2 sekund.
W przypadku negatywnych emocji (lęk, irytacja, agresja) następuje zmniejszenie zmienności rytmu serca, w przypadku pozytywnych emocji zwiększenie tej zmienności. Nie jest to tak intuicyjne – w pierwszej chwili wydaje się, że powinno być odwrotnie, to znaczy, mniejsze zmiany powinny następować w stanach relaksu. Większa zmienność rytmu (HRV) oznacza, że serce jest w stanie lepiej zaadaptować się do zmieniających okoliczności. Mniejsza wartość HRV oznacza, że system nerwowy i mięsień sercowy nie są w stanie tak łatwo odpowiedzieć na zmianę.
Jak wiadomo jeden obraz jest wart tysiąca słów. Po lewej stronie wykres rytmu serca w momencie odczuwania stresu, po prawej stronie ten sam wykres w momencie relaksu. Wyraźnie widać, że w stanie relaksu cykliczna zmienność rytmu serca jest większa, jednak utrzymująca się w pewnym zakresie (60-80 bpm).
W przypadku biofeedbacku także tutaj głównym zastosowaniem jest nauka relaksacji, optymalnego sposobu oddychania, pozwalającego na szybszą i efektywniejszą regenerację organizmu oraz poczucia większej ilości energii. Pomiary takie mają także zastosowanie ściśle medyczne, gdzie sporo z nich związanych jest z diagnostyką osób zagrożonych zawałem.
Bardzo aktywne badania w tym kierunku prowadzi Institute of HeartMath. Można znaleźć tam odpowiedzi na wiele nurtujących pytań, jak na przykład, co w praktyce wnosi umiejętność utrzymywania wysokiego współczynnika HRV. Tutaj zamieszczę tylko kilka zalet wymienionych przez studentów, którzy brali udział w szkoleniu: „Program Radzenia sobie ze Stresem dla Studentów oparty na Relaksacji z wykorzystaniem HRV Biofeedback”:
- patrząc na wyniki spójności i wykresy zmienności podczas sesji relaksacyjnych, możemy ocenić, które sposoby radzenia sobie ze stresem są najbardziej efektywne dla każdego z nas,
- stajemy się świadomi, jakie efekty przynosi relaksacja oraz sposób oddychania na rytm naszego serca,
- pozawala być świadomym kiedy rytm serca jest spójny, nawet bez biofeedbacku, dzięki wcześniej odbytemu szkoleniu z jego użyciem,
- widzimy w obiektywny i zrozumiały sposób pozytywne efekty relaksacji, które czynią ćwiczenia relaksacyjne bardziej atrakcyjnymi,
- mogę ocenić postęp, jaki robię w dziedzinie relaksacji i spójności rytmu serca,
- biofeedback dodaje akcent zabawy i przyjemności do sesji relaksacyjnych.
Źródło: Radzenie sobie ze stresem, relaksacja z użyciem biofeedback-u HRV.
Źródłem danych może być pomiar EKG (poprzez elektrody umieszczone na klatce piersiowej), lub też pomiar pulsu dokonywany za pomocą optycznych sensorów pletysmografu umieszczonych na końcówce palca lub małżowinie usznej.
Dodatkowa literatura
- Institute of HeartMath: Exploring the Role of the Heart in Human Performance – niestety tylko w języku angielskim, zawsze można jednak poprosić google-a o tłumaczenie, nie jest ono co prawda rewelacyjne, ale podstawowy sens można wyłowić.
EMG (Electromyography)
W przypadku EMG mierzone jest napięcie mięśni, a pisząc bardziej precyzyjnie mierzony jest potencjał elektryczny wytwarzany przez komórki mięśniowe. Dwie elektrody umieszczane są na skórze nad mięśniem, który ma być monitorowany. W przypadku biofeedbacku takimi mięśniami najczęściej są: mięsień czołowy, mięsień żwacz oraz mięsień czworoboczny (mięsień ramion, który odczuwalnie się spina w przypadku stresu).
Jednym z zastosowań tego rodzaju biofeedbacku jest nauka relaksacji poprzez rozluźnianie określonych grup mięśni. Po pewnych czasie takich ćwiczeń można nauczyć się rozpoznawać w życiu codziennym, kiedy zaczynamy nieświadomie (zazwyczaj w odpowiedzi na stres) spinać określone mięśnie. Następnie korzystając z technik wyuczonych w trakcie treningu, można świadomie rozluźnić napięcie mięśni, lub już w momencie jego powstawania zacząć je niwelować. Biofeedback EMG często stosuje się w przypadkach: bólu głowy (pochodzącego od pospinanych mięśni), niepokojów oraz bezsenności.
Biofeedback EMG ma także zastosowania medyczne, jak na przykład leczenie tików nerwowych, rehabilitacje mięśni osłabionych, sparaliżowanych po wylewie/wypadku. Pacjentom z paraliżem kończyn, będącym na przykład wynikiem wylewu, pomaga przekonać się, że ich mięśnie mimo, że nie jest to widoczne, są wciąż w jakiś sposób aktywne. Sygnał EMG jasno dowodzi tego, dodatkowo pozwala on na śledzenie postępów w trakcie rehabilitacji i to także w tym okresie, gdy aktywność mięśni nie jest jeszcze zauważalna jako fizyczny ruch.
EEG (Electroencephalography)
EEG Biofeedback (znany także pod nazwą neurofeedback), jest zdecydowanie najciekawszą i jednocześnie najbardziej złożoną formą biofeedback-u. W tym przypadku podstawą jest pomiar dominujących częstotliwości fal mózgowych. W przypadku tradycyjnego EEG pomiar zazwyczaj dokonywany jest przy pomocy 19 elektrod mocowanych na głowie według systemu nazywanego 10-20. W przypadku biofeedbacku EEG zazwyczaj stosuje się uproszczone urządzenia EEG z zaledwie kilkoma elektrodami, często jest to jedynie 3 do 5 elektrod.
Częstotliwości z którymi pracuje mózg zostały podzielone na kilka podstawowych grup o nazwach liter greckich:
- delta (δ) – częstotliwość do 4 Hz. U dorosłych występują głównie w czasie głębokiego snu, jest to także dominująca częstotliwość u noworodków,
- theta (θ) – częstotliwość od 4 do 8 Hz. U dorosłych i starszych dzieci występuje w trakcie snu. Jest to także dominująca częstotliwość u małych dzieci. Aktywność theta może być także zaobserwowana podczas głębokich stanów medytacyjnych, czy też stanów hipnotycznych takich jak trans, hipnoza,
- alfa (α) – częstotliwość od 8 do 12 Hz. Występuje w trakcie relaksu, rozmyślań, po zamknięciu oczu. Częstotliwość ta zaczyna występować u dzieci dopiero powyżej trzeciego roku życia,
- beta (β) – częstotliwość od 12 do około 30 Hz. Są to dominujące częstotliwości w trakcie normalnego funkcjonowania, działania w trakcie dnia, koncentracji, aktywnego myślenia.
- SMR (Sensory Motor Rhythm) – częstotliwość od 12 do 15Hz. Jest to częstotliwość „aktywnego wyczekiwania”. Jak to obrazowo opisał jeden z tenisistów: „Jest to ten moment, kiedy w trakcie serwu podrzuciłem piłkę do góry i oczekuję aż spadnie, abym mógł ją uderzyć”. Nie jest ona charakterystyczna tylko dla ludzi, występuje także na przykład u kotów w momencie, gdy skupione, acz bez ruchu śledzą swoją potencjalną ofiarę, aby móc zaatakować. Treningi uczące osiągania tej właśnie częstotliwości mają dużą skuteczność w przypadku leczenia padaczki (epilepsji), ADD/ADHD,
- gamma (γ) – częstotliwości od około 30 do 100 Hz (generalnie raczej nie przekracza 40Hz). Domniemywa się, że rytm gamma o częstotliwości ok. 40Hz ma związek z świadomością percepcyjną (dotyczącą wrażeń zmysłowych i ich postrzegania) oraz związana jest z tzw. wiązaniem jakości sensorycznych, tj. integracją poszczególnych aktywności zmysłowych (tj. wzrok, słuch, zapach, dotyk, smak) w jeden spostrzegany obiekt (np. widzimy i słyszymy mówiącą do nas osobę jako spójną całość). Jest to jednak najsłabiej zbadany zakres częstotliwości i między osobami zajmującymi się tego typu badaniami nie ma pełnej zgodności, dla jakich aktywności/stanów częstotliwości te są charakterystyczna.
W przypadku treningów biofeedbacku EEG można wyróżnić dwa najbardziej popularne rodzaje:
- alfa/theta – częstotliwości te najczęściej łączone są z relaksacją, medytacją a także z kreatywnością. Popularnym zastosowaniami tego treningu są: redukcja napięć, stresów, lęków ale także efektywniejsza relaksacja, medytacja czy też zwiększona kreatywność. Treningi te używane są także jako pomocnicza terapia w przypadku uzależnień, jak na przykład alkoholizm, czy też zespół stresu pourazowego (ang. PTSD – post traumatic stress disorder),
- beta/SMR – pierwszymi zastosowaniami, w których trening ten okazał się bardzo skuteczny była pomoc chorym na epilepsję. Już w trakcie pierwszych zastosowań w latach ’70 udawało się uzyskać zmniejszenie ilości napadów padaczki rzędu 60%. Obecnie treningi takie stosuje się także w przypadkach: ADD/ADHD, bólach głowy, problemach ze spaniem, pamięcią oraz w przypadkach depresji.
Dodatkowa literatura
Inne
Istnieje jeszcze sporo innych rodzajów biofeedback-ów, jak choćby: oddechowy, temperaturowy oraz inne. Nie będę ich jednak opisywał w ramach niniejszego postu, ponieważ postanowiłem skupić się tylko na najbardziej popularnych formach biofeedbacku i to takich, do których urządzenia są łatwo dostępne.
Podsumowanie
Dzięki biofeedback-owi można nauczyć się w stosunkowo krótkim czasie kontroli nad czynnościami fizjologicznymi, które wydawały się poza kontrolą świadomego umysłu, jak na przykład: napięcie określonych mięśni, tętno, częstotliwość fal mózgowych, temperatura określonych partii ciała, potliwość.
Pytanie, które zawsze się nasuwa brzmi: co w praktyce dają mi tego typu umiejętności? Jednym z obszarów, w których treningi tego typu pomagają jest nauka efektywnej redukcji stresu. Długotrwały stres, jak ogólnie wiadomo, przyczynia się do powstawania wielu schorzeń, jak choćby: chroniczne bóle głowy, osłabienie systemu immunologicznego, choroby serca, depresja. Tak więc radzenie sobie ze stresem jest cenną umiejętnością, zwłaszcza w dzisiejszych czasach, gdy życie jest coraz „szybsze” a my musimy przystosowywać się do coraz większej zmienności otaczających nas warunków.
Ale czy nauka efektywnego radzenia sobie ze stresem to wszystko co ofiarowuje nam biofeedback? Jak już wcześniej wzmiankowałem nie jest to jedyna dziedzina, w której biofeedback może nam pomóc. Są to także wszelkiego rodzaju schorzenia wynikające z nie w pełni optymalnie działającego umysłu, takie jak: kłopoty z koncentracją, snem, pamięcią – może w ramach podsumowania fragment z książki “A Symphony in the brain”:
„Model tworzony przez Sue and Siegfried Othmer zakłada, że biofeedback EEG może pomóc przy tak wielu problemach, ponieważ tak naprawdę jest tylko jeden problem: deregulacja mózgu. Jako, że to mózg jest centrum wszelkich komend i to on zarządza wszystkim, to zgodnie z ich teorią, gdy połączenia pomiędzy neuronami zostaną wzmocnione i mózg pracuje ze stosowną, ustabilizowaną szybkością, potrafi on oprzeć się niezliczonej ilości problemów znacząco lepiej niż przed treningiem.
(…)
Patrząc przez pryzmat neuroterapii, ludzkość nie cierpi z powodu epidemii depresji, chronicznego bólu, zaburzeń układu odpornościowego, uzależnień, niepokoju, czy też innej pozycji z długiej listy różnych dolegliwości. Zamiast tego, mamy do czynienia z epidemią nad-aktywnych lub też przemęczonych systemów nerwowych – spowodowanych może przez fakt narodzin, przez okres dzieciństwa oraz z pewnością przez kulturę, która promuje przepracowywanie się i która stworzyła najbardziej stresujące miejsca na ziemi: nowoczesne miasta.”
Na zakończenie warto także dodać, że wszystkie te korzyści spowodowały, że MEN w ramach programu EFS zdecydował się na zakup kilkuset stanowisk służących do biofeedbacku EEG. Dzięki temu znalezienie obecnie miejsca, gdzie można się na taki trening zapisać stało się relatywnie prostym zadaniem.
Czy jednak użycie tych technik ogranicza się tylko do medycznych zastosowań przez wykwalifikowany personel? Na szczęście nie – na rynku znajduje się całkiem sporo urządzeń przeznaczonych do użytku domowego, pomagając w nauce efektywnej relaksacji, osiągania głębszych stanów medytacyjnych, poprawie koncentracji, eliminacji problemów ze snem, itp. Zazwyczaj bazują one na GSR (czasem w połączeniu z HRV), oraz EEG. Dzięki rosnącemu zainteresowaniu tematem urządzenia te stają się coraz tańsze, a przez to bardziej dostępne. Są też one coraz łatwiejsze w obsłudze i nie wymagają znajomości całej teorii stojącej za ich użyciem – ot, wystarczy podłączyć dwa sensory (na przykład do opuszków dłoni) i dać poprowadzić się grze, dźwiękom,…
O jednym z takich urządzeń, wraz z bardzo ciekawym oprogramowaniem z którym jest dostarczane już wkrótce. Będzie mniej teoretycznie, a bardziej praktycznie… 
Electromyography
In: Biofeedback · Tagged with: EEG, EMG, GSR, HRV
sklep.mindplace.pl
on 2010/06/07 at 12:04
Permalink
Bardzo interesujący i wyczerpujący artykuł
Czekam na kolejne!
Pozdrawiam,
Bartek
on 2010/11/28 at 12:32
Permalink
[...] się z prośbą o głębszy, wolniejszy rytm oddechowy. Gdy spojrzymy na zmienność rytmu serca (HRV), niezależnie czy to wykorzystując produkty firmy Wild Divine, czy też HeartMath, to szybko [...]
on 2011/01/03 at 01:06
Permalink
[...] produktów, firma wybrała to drugie, mimo że ewidentnie produkty te są oparte o biofeedback HRV i [...]
on 2011/03/05 at 21:51
Permalink
[...] do naszej oferty dodaliśmy urządzenia firmy HeartMath oparte o biofeedback HRV. Czas na opis jednego z produktów firmy HeartMath - małego, przenośnego urządzenia do [...]
on 2011/06/03 at 07:56
Permalink
[...] PSR, firmy HeartMath, które opisywaliśmy ostatnio. StressEraser mierzy zmienność rytmu serca (HRV). Sposób w jaki zmienia się rytm naszego serca jest bezpośrednio skorelowany z naszym stanem [...]
on 2011/08/28 at 22:51
Permalink
[...] postaramy się te różnice przybliżyć. Dla przypomnienia, oba te urządzenia oparte są o biofeedback HRV, czyli biofeedback oparty o pomiar zmienności rytmu serca (ang. Heart Rate Variability). Tych [...]