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Biofeedback Biofeedback Neurofeedback

• Aufzeichnung und Rückmeldung der eigenen Hirnaktivität (Hirnströme als sog. Elektroencephalogramm = EEG) mit dem Ziel, diese systematisch zu beeinflussen

• Am häufigsten eingesetzte und untersuchte Methode in der Angewandten Psychophysiologie

• Wichtiger Bestandteil verhaltensmedizinischer Behandlungskonzepte

Neurofeedback (oder EEG-Biofeedback)

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Biofeedback Biofeedback Neurofeedback

a) Verminderung der allgemeinen kortikalen Erregbarkeit:

Dabei erhalten die Patienten eine Rückmeldung ihrer langsamen Potentiale und lernen diese positiv zu beeinflussen.

Viel versprechende Methode mit sehr hohem technischen Aufwand, weil die dabei interessierenden langsamen Gleichspannungsverschiebungen nicht direkt aus dem EEG ablesbar sind.

Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

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Biofeedback Biofeedback Neurofeedback

b) Verstärkung und Unterdrückung bestimmter Frequenzbereiche:

Die Dominanz bestimmter Frequenzanteile im EEG lässt sich mit Aktivierungs- und Aufmerksamkeitsprozessen sowie mit Bewußtseinszuständen (z. B. Schlaf oder Entspannung) in Verbindung bringen.

Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

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Biofeedback Biofeedback Neurofeedback

b) Verstärkung und Unterdrückung bestimmter Frequenzbereiche:

Das NeXus-10/BioTrace+ System ermöglicht es, durch entsprechende Filterdefinitionen gezielt einzelne EEG-Frequenzbänder zurückzumelden.

Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

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Biofeedback Biofeedback Neurofeedback

b) Verstärkung und Unterdrückung bestimmter Frequenzbereiche:

Auf diese Art und Weise können die Klienten erlernen, den Rhythmus ihrer Hirnaktivität gezielt zu modulieren, indem spezifische Frequenzanteile verstärkt oder unterdrückt werden.

Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

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Biofeedback Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals

• Darstellung des Spannungsverlaufes über die Zeit

• Zur Beschreibung der Hirnstromkurve dienen die Amplitude und die Frequenz

• Aufgezeichnet wird die hirnelektrische Spontanaktivität(Spontan-EEG)

• Hauptfrequenzbereich des EEG reicht von 0,5 bis ca. 40 Hz

• Amplituden liegen zwischen 1 und 200 µV

Wellenform und Frequenzbereich

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Biofeedback Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals

Hier ist das Roh-EEG zu sehen, das schnelle und langsame Signale beinhaltet. Aus dem komplexen EEG-Signal kann die Software Frequenzen von 0 (DC) bis über 100 Hz analysieren.

25 µV

Im EEG-Signal ist deutlich die Mischung aus den hochamplitudigen Alphawellen und einer niedrigen Amplitude aus Beta-Wellen zu erkennen.

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Biofeedback Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals

• Hirnelektrische Aktivität ist ein vergleichsweises „schwaches“ Biosignal

• Schnelle und zuverlässige Übertragung des Signals über bewährte Bluetooth-Technologie

• DC-(Gleichstrom)-Instrumentenverstärker, der in Nexus-10 eingebaut ist, verstärkt den Unterschied zwischen einem ‚plus‘ und ‚minus‘ Signal

• Nach Verstärkerstation geht das Signal direkt zum 24-bit Gleichstromkonverter

• Wo das Signal mit 256 Samples pro Sek. abgebildet wird

Verstärkung und Registrierung

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Biofeedback Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals

• Die Rohwerte entweder komplexen mathematischen Transformationen (Fourieranalyse) unterzogen oder

• Es werden Filtereinstellungen definiert, die nur bestimmte Frequenzbereiche passieren lassen

• Die BioTrace+ Software unterstützt die im Rahmen der Analyse des EEG gebräuchlichsten digitalen Filter

• Bestimmte Bewußtseins- und Aktivierungszustände werden durch Frequenzbänder beschrieben

Filterung des Signals und EEG-Frequenzbänder

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Biofeedback Biofeedback Demonstration Neurofeedback

Delta-Wellen:Tiefschlafhohe Amplitude 20 – 200 µVFrequenzbereich 0,5 – 4 Hz

Theta-Wellen:Wach-/Schlafzustand, dösender WachzustandAmplitude 5 – 100 µVFrequenzbereich 5 – 7 Hz

Alpha-Wellen:entspannter Wachzustand, passive Aufmerksamkeit Amplitude 5 – 100 µVFrequenzbereich 8 – 12 Hz

Beta-Wellen:aktive Aufmerksamkeit(starke Dominanz bei Angstzuständen) Amplitude 2 – 20 µVFrequenzbereich 14 – 30 Hz

SMR (Sensomotorische Rhythmus):externale AufmerksamkeitFrequenzbereich 12 – 15 Hz

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Biofeedback Biofeedback Demonstration Neurofeedback

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Biofeedback Biofeedback Demonstration Neurofeedback

Gleichzeitig soll die Theta-Aktivität gesenkt werden: unterschwellig grün

Die Reaktionen des hier gezeigten Affens sind abhängig von der SMR-Aktivität und der Theta-Unterdrückung.

Die SMR-Aktivität soll trainiert (erhöht) werden: überschwellig grün

Nur, wenn beide Kriterien erfüllt sind (sich „im grünen Bereich“ befinden) bewegt sich der Affe!Es wird gezählt, wie oft das Ziel erreicht wird.

Die Schwellen werden an das jeweilige Aktivierungsniveau des Klienten angepasst und im Verlaufe des Trainings für den SMR angehoben (vergleichbar mit der langsamen Erhöhung der Gewichte im Fitnessstudion zum Muskelaufbau) bzw. für Theta gesenkt.

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Biofeedback Biofeedback Demonstration Neurofeedback

Signal