دستگاه های نوروفیدبک در دو دسته گسترده وجود دارد: خطی ، مبتنی بر پروتکل ، و دینامیک ، غیر خطی نیز نامیده می شوند.

نوروفیدبک خطی

اولین نسل دستگاه ها بودکه به آنها EEG سیستم های بیوفیدبک گفته می شود. نحوه کار آنها به این صورت است که ابتدا با داشتن مربی نوروفیدبک ابتدا از الگوهای الکتریکی مغز نقشه برداری می کنند. این نقشه به مربی اجازه می دهد تا فعالیت مغز را تجزیه و تحلیل کند. به عنوان مثال ، بررسی اینکه امواج تتای مغز آنها در مقایسه با الگوهای مغز سالم کم است یا آلفا بسیار زیاد است. این نقشه برداری qEEG یا الکتروانسفالوگرافی کیفی نامیده می شود. فعالیت الکتریکی ضبط شده مغز برای تولید نقشه عملکرد مغز استفاده می شود.

سپس نقشه به عنوان مرجع مربی برای تنظیم پروتکل هایی جهت کمک به مغز برای حرکت به سمت الگوهای طبیعی و سالم موج مغزی استفاده می شود. در صورت عدم دسترسی به نقشه مغز ، پزشک ممکن است از تشخیصی مانند ADHD یا اضطراب برای تنظیم پروتکل ها استفاده کند.طول امواج مغزی نشان دهنده ی اندازه گیری ولتاژ الکتریکی مغز است که از طریق ریاضیات به فرکانس های مختلف ترجمه می شود. این فرکانس ها دارای نام هایی مانند تتا ، بتا یا آلفا هستند و با عملکردها یا حالات مختلف مغز مرتبط هستند.

به عنوان مثال ، بر اساس یک نقشه مغزی ، پزشک ممکن است ارزیابی کند که مشتری بیش از حد فعالیت موج دلتا دارد و فعالیت موج آلفا کافی نیست. وی پروتکل هایی برای کمک به تغییر مغز در این فرکانس ها ایجاد خواهد کرد و از گزارشات خود و نتایج نقشه برداری بیمار برای ارزیابی پیشرفت از جلسه به جلسه دیگر استفاده خواهد کرد. دوره ای از این جلسات بیمار را به سلامتی مطلوب مغز نزدیک میکند.

نوروفیدبک غیر خطی/دینامیکی

نسل دوم دستگاه های نوروفیدبک با نزدیک شدن سرعت محاسبات به سرعت پردازش مغز بوجود آمد. از طراحی این سیستم به دلیل فرمول ریاضی استفاده شده، به عنوان “غیرخطی” یاد می شود که نشان دهنده چگونگی ایجاد تغییر به صورت طبیعی مغز است. روش تغییر و بهبود مغز یک رویکرد سیستمی غیر خطی است.

سیستم خطی در مقابل سیستم غیرخطی چیست؟

هر چیزی که با قابلیت پیش بینی 100٪ کار کند، یک سیستم خطی است. نمونه ای از یک سیستم تغییر غیرخطی، آب و هوا است. ما درک می کنیم که زمستان به بهار، تابستان و پاییز منجر می شود (سیستم خطی) اما این کار را با الگوی قابل پیش بینی افزایش و کاهش دما (غیر خطی) انجام نمی دهد. بارش برف در ماه آوریل به معنای بازگشت ما به زمستان نیست!

مغز هم در یک الگوی غیر خطی تغییر می کند و فرمول ریاضی برای نرم افزار نوروفیدبک غیر خطی این الگوی را منعکس می کند. به طور خاص، این نرم افزار فعالیت الکتریکی یا ولتاژ مغز را بررسی می کند و با تعیین فاکتور تغییرات در طول، دامنه و فرکانس ها در طول زمان، تغییر حالت را تعیین می کند.

تفاوت قابل توجه دیگر نوروفیدبک غیرخطی این است که نیازی به مربی برای تنظیم پروتکل ها ندارد. از آنجا که سرعت محاسبه به سرعت مغز نزدیک شده است، این نرم افزار پویا در زمان واقعی با مغز ارتباط برقرار می کند تا به او بازخورد بدهد تا مغز فرد بتواند تغییرات حالت خود را ثبت کند و هر چیزی را که بهینه نیست تغییر دهد.

این نرم افزار صدها نقطه داده را از فعالیت الکتریکی اندازه گیری شده توسط حسگرهای EEG در هر ثانیه می گیرد. سپس این دستگاه از میکرو وقفه در موسیقی پخش شده هنگام اجرای جلسه آموزشی استفاده می کند.

شنوایی درک اصلی است که مغز از آن برای تشخیص تغییرات در محیط استفاده می کند. وقفه های دقیقاً به موقع به عنوان یک سیستم هشدار عمل می کند که به مغز فرد می گوید به دو مجموعه اطلاعات توجه کند: آنچه در محیط خارجی اتفاق می افتد و آنچه در داخل بدن اتفاق می افتد.

آموزش هزاران بار در هر جلسه این بازخورد را ارائه می دهد. سپس مغز فرد می تواند با استفاده از این بازخورد، انتخاب ها یا عادت های خودکار خود را ببیند و سپس تصمیم بگیرد که آیا می خواهد این الگوها را تغییر دهد.

نظریه آموزش غیر خطی نوروفیدبک این است که طی دوره جلسات آموزشی، فرآیند یادگیری که انجام می شود منجر به کارآمدترین و موثرترین استفاده از انرژی توسط مغز برای پاسخگویی به نیازهای فعلی محیطی می شود. این روند جمع آوری داده های فعلی جایگزین پاسخ های عادت ناسازگار می شود. هنگامی که مغز این الگوی جدید ارزیابی نیازها را فرا گرفت، فرد متوجه تغییراتی در واکنش های ذهنی و عاطفی می شود.

نظریه آموزش غیر خطی نوروفیدبک این است که طی دوره جلسات آموزشی، فرآیند یادگیری که انجام می شود منجر به کارآمدترین و موثرترین استفاده از انرژی توسط مغز برای پاسخگویی به نیازهای فعلی محیطی می شود. این روند جمع آوری داده های فعلی جایگزین پاسخ های عادت ناسازگار می شود. هنگامی که مغز این الگوی جدید ارزیابی نیازها را فرا گرفت، فرد متوجه تغییراتی در واکنش های ذهنی و عاطفی می شود.

نوروفیدبک چیست؟

در اواخر دهه 1960 و 1970 محققان متوجه شدند که امکان اصلاح و بازآموزی الگوهای امواج مغزی وجود دارد. برخی از این کارها با آموزش به افراد برای افزایش فعالیت امواج مغزی آلفا به منظور بالا بردن سطح آرامش آغاز شد، همزمان مطالعات دیگری از دانشگاه کالیفرنیا ابتدا بر روی حیوانات و سپس تحقیقات انسانی در زمینه کمک به صرع متمرکز شد. این آموزش باز تنظیمی امواج مغزی را EEG biofeedback یا نوروفیدبک نامیدند. پیش از صحبت پیرامون جزییاتی در مورد نوروفیدبک برخی اطلاعات اولیه در مورد فعالیت امواج مغزی را مرور می کنیم. امواج مغزی در فرکانس های مختلف رخ می دهند. بعضی از آنها سریع و برخی دیگر بسیار کند هستند. نام های کلاسیک این باندهای EEG دلتا، تتا، آلفا، بتا و گاما است که با “سیکل در ثانیه” یا “هرتز” اندازه گیری می شوند. تعاریف زیر اگرچه از نظر علمی سختگیری ندارند، اما برداشتی از فعالیت مرتبط با باندهای فرکانسی مختلف را برای خواننده عمومی فراهم می کند.

امواج مغزی گاما فعالیت بسیار سریع و بالاتر از 30 هرتز دارند. اگرچه تحقیقات بیشتری در مورد این فرکانس ها مورد نیاز است، ما می دانیم که برخی از این فعالیت ها با توجه متمرکز و کمک به مغز در پردازش و مرتبط کردن اطلاعات از مناطق مختلف مغز همراه است. امواج مغزی بتا امواج مغزی کوچک و نسبتاً سریعی (13-30 هرتز) هستند که با وضعیتی از فعالیت ذهنی، فکری و تمرکز در ارتباط هستند. فعالیت در انتهای پایینی این باند فرکانسی (به عنوان مثال، ریتم حسی-حرکتی یا SMR) مرتبط با توجه و تمرکز در هنگام آرامش است. امواج مغزی آلفا (8-12 هرتز) کندتر و دارای دامنه بزرگتر هستند که به طور کلی نشان دهنده حالت آرامش همراه هستند. فعالیت در نیمه پایینی این دامنه نشان دهنده تغییر وضعیت مغز است و نماینگر این است که حالت عملکردی مغز دچار تغیر شده است. اگر افراد فقط چشمهای خود را ببندند و شروع به تصور چیزهای آرامبخش کند، در کمتر از نیم دقیقه موجهای مغزی آلفا افزایش می یابد. این امواج مغزی به ویژه در یک سوم پشت سر بزرگ هستند. فعالیت تتا (4-8 هرتز) به طور کلی بیانگر یک حالت ذهنی بیشتر شبیه خیال پردازی است، و نه فضایی که با ناکارآمدی ذهنی همراه است. در سطح بسیار آهسته، فعالیت امواج مغزی تتا یک حالت بسیار آرام است، که نمایانگر منطقه انتقالی بین بیداری و خواب است. امواج مغزی دلتا (5/3–5/5 هرتز) امواج مغزی بسیار کند و با دامنه زیاد (با شدت) هستند و همان چیزی است که ما در خواب عمیق تجربه می کنیم.

به طور کلی، سطوح مختلف آگاهی با حالت غلبه امواج مغزی مختلف مرتبط است. البته باید توجه داشت که هر یک از ما همیشه دارای درجه ای از هر یک از این فرکانسهای مختلف امواج مغزی هستیم که در قسمتهای مختلف مغز ما وجود دارد. امواج دلتا همچنین به عنوان مثال زمانی رخ می دهند که مناطق مغز برای تغذیه لحظاتی از مدار خارج میشوند، همچنین بروز دلتا با اختلالات یادگیری نیز همراه است. اگر کسی در حال خواب رفتن باشد، امواج مغزی دلتا و کندتر نمایان میشوند و اگر افراد تا حدی نسبت به محرک های خارجی بی توجه باشند و ذهن آنها اصطلاحا سرگردان باشد، تتا بیشتر نمایان میشود. اگر فردی مضطرب و متشنج باشد، فرکانس بیش از حد امواج مغزی بتا ممکن است در قسمت های مختلف مغز دیده شود، همینطور این مسئله ممکن است با فعالیت بیش از حد آلفا بصورت ناکارآمد در نواحی پیشانی که با کنترل عاطفی همراه هستند نیزهمراه باشد. افرادی که دچار نقص توجه/ اختلال بیش فعالی، آسیب به سر، سکته، صرع، ناتوانی در رشد و سندرم خستگی مزمن و فیبرومیالژیا هستند، امواج آهسته (معمولاً تتا و گاهی اوقات آلفای) بیش از حد دارند. وقتی مقدار بیش از حد امواج آهسته در قسمت های اجرایی (پیشانی) مغز وجود داشته باشد کنترل توجه، رفتار و یا احساسات دشوار می شود. چنین افرادی عموماً در تمرکز، حافظه، کنترل انگیزه ها و یا بیش فعالی مشکل دارند و دچار كاهش كارآمدي فكري می شوند. همانطور که واضح است پیچیدگی در نحوه عملکرد مغز وجود دارد. تحقیقات نشان داده است که ناهمگنی در الگوهای EEG مربوط به شرایط تشخیصی مختلف مانند نقص توجه/بیش فعالی، اضطراب یا اختلال وسواس وجود دارد. به عنوان مثال تحقیقات علمی حداقل سه زیرگروه اصلی نقص توجه/بیش فعالی را شناسایی کرده اند که هیچ یک از آنها فقط با مشاهده رفتار فرد قابل تشخیص نیست و هر یک از آنها به پروتکل درمانی متفاوتی نیاز دارند. این واقعیت که گاهی اوقات مشکلات همزمان دیگری نیز وجود دارد و مشکل فرد فقط نقص توجه/بیش فعالی به تنهایی نیست، میتواند این تصویر را پیچیده تر از قبل کند. بنابراین ارزیابی مناسب قبل از شروع انجام نوروفیدبک برای تعیین اینکه فرکانسهای EEG بیشتر یا کمتر هستند، یا اگر در سرعت پردازش یا انسجام و در کدام قسمتهای مغز مشکلی وجود دارد، اهمیت بالایی دارد. ارزیابی مناسب اجازه می دهد تا درمان به صورت فردی و متناسب با بیمار انجام شود.

نوروفیدبک، بازخورد زیستی EEG (امواج مغزی) است. در طی نوروفیدبک معمولی یک یا چند الکترود روی پوست سر قرار می گیرد و یک یا دو الکترود معمولاً روی لاله های گوش قرار می گیرد. سپس تجهیزات الکترونیکی با فناوری پیشرفته بازخورد لحظه ای و فوری (معمولاً شنیداری و بصری) درباره فعالیت امواج مغزی ارائه می دهند. الکترودها باعث می شوند الگوهای الکتریکی ناشی از فعالیت مغز را اندازه بگیریم: مشابه زمانی که یک پزشک از سطح پوست به صدای قلب گوش می دهد. در این فرایند هیچ جریان الکتریکی به مغز وارد نمی شود و فقط فعالیت الکتریکی مغز بصورت یک طرفه به کامپیوتر منتقل شده و ثبت می شود. در حالت عادی افراد نمی توانند چندان الگوی امواج مغزی خود را تحت تأثیر قرار دهند چون از آن آگاهی ندارند. با این حال هنگامی که فرد قادر باشد امواج مغزی خود را روی صفحه رایانه چند هزارم ثانیه بعد از وقوع ببیند، توانایی تأثیرگذاری و تغییر تدریجی آن را پیدا می کند. مکانیسم عملکرد به طور کلی “شرطی سازی عامل” در نظر گرفته می شود که افراد در طی آن به معنای واقعی کلمه در حال بازسازی و بازآموزی مغز هستند. در ابتدای به کارگیری نوروفیدبک تغییرات کوتاه مدت است، اما به تدریج ماندگارتر می شوند. با انجام تمرینات نوروفیدبک در جلسات دنباله دار و کافی، معمولاً می توان الگوی سالم تر امواج مغزی را در اکثر افراد آموزش داد. بیشتر تحقیقات حاکی از آن است که پیشرفتهای چشمگیری در 75 تا 80٪ از موارد استفاده از نوروفیدبک اتفاق می افتد. این روند کمی شبیه ورزش یا انجام فیزیوتراپی با مغز، افزایش انعطاف پذیری و کنترل شناختی بهتر را در فرد ایجاد میکند. بنابراین در علائم ناشی از نقص توجه/بیش فعالی، اختلال یادگیری، سکته مغزی، آسیب به سر، نقص ناشی از جراحی مغز و اعصاب، صرع کنترل نشده، اختلال عملکرد شناختی مرتبط با پیری، افسردگی، اضطراب، وسواس فکری، اوتیسم یا سایر شرایط مرتبط با مغز، آموزش نوروفیدبک فرصتهای خوبی را برای توان بخشی فراهم می کند. نکته هیجان انگیز این است که حتی وقتی مشکلی ماهیتی بیولوژیکی دارد جایگزین درمانی دیگری برای تکمیل و بهبود اثربخشی داروها وجود دارد. از نوروفیدبک همچنین به طور فزاینده ای برای بهبود عملکرد در افراد عادی، مدیران و ورزشکاران استفاده می شود.

بیش از یک دهه پیش، فرانک اچ. دافی، دکتر، استاد و متخصص مغز و اعصاب کودکان در دانشکده پزشکی هاروارد، در مجله Clinical Electroencephalography اظهار داشت که متون علمی قبلاً پیشنهاد کرده بودند که نوروفیدبک باید در بسیاری از حیطه های دشوار درمانی، نقش اصلی را داشته باشد. همانطوری که اگر هر دارویی طیف گسترده ای از اثر را نشان می داد، در سطح جهانی پذیرفته می شد و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفت و این زمینه ای است که همه باید جدی بگیرند.

ارزیابی های پیش از نوروفیدبک

برخی از افراد دوست دارند که تجهیزات نوروفیدبک را خریداری کرده و خود یا فرزندانشان را در منزل آموزش دهند. این کار میتواند احتمال آسیب یا اثرات معکوس و ناکارآمد را افزایش دهد. نوروفیدبک برای اینکه به درستی انجام شود، باید توسط یا تحت نظارت متخصصی که در زمینه شناخت عملکرد مغز حرفه ای و با تجربه است انجام گیرد. کسی که دانش و تخصص او بیش از چگونگی ست آپ دستگاه و استفاده از نرم افزارها باشد. برای موفقیت آمیز بودن نوروفیدبک و اجتناب از عوارض جانبی، انجام ارزیابی پیش از شروع مراحل درمان با آن بسیار مهم است و انجام نوروفیدبک باید به الگوهای مشخص مغزی و علائمی که هر فرد بروز می دهد اختصاص یابد. همه افراد در یک ناحیه مشخص از مغز خود نیاز به انجام تکنیک های نوروفیدبک ندارند و همچنین تحقیقات مختلف نیز نشان داده است که الگوهای امواج مغزی فرد را نمی توان فقط با مشاهده علائم رفتاری فرد تشخیص داد. بنابراین، پیش از انجام تکنیک های نوروفیدبک، نیاز است که درمانگری که دارای مجوز است در مورد سابقه بالینی مراجع سوال کنند. گاهی اوقات در مراجعینی با مشکلات جدی تر، ممکن است نیاز به ارزیابی های عصب روانشناسی یا روانپزشکی باشد یا پزشکان متخصص نیز ارزیابی دقیق و بررسی الگوی امواج مغزی را انجام دهند. برخی از درمانگران ممکن است ارزیابی را با قرار دادن یک یا دو الکترود روی پوست سر و اندازه گیری الگوهای امواج مغزی در مناطق خاصی از انجام دهند. برخی از درمانگران با ثبت نقشه مغزی الکتروانسفالوگرام کمی (QEEG) که 19 الکترود یا بیشتر روی پوست سر قرار میدهند و ثبت می گیرند، ارزیابی جامع تری انجام می دهند

 QEEG ابزاری برای ارزیابی عینی و علمی عملکرد امواج مغزی فرد است. این روش معمولاً حدود 60 تا 75 دقیقه طول می کشد و شامل قرار دادن یک کلاه روی سر است که حاوی الکترودهای کوچکی برای اندازه گیری فعالیت الکتریکی مغز است. این کار در حالی انجام می شود که مراجع یا بیمار در حالت چشم بسته یا چشم باز و گاهی در حین انجام آزمون های شناختی می باشد. پس از آن، از یک سری فرایند دقیق برای پاک کردن آرتیفکت ها به طور کامل که استفاده می شود که ممکن است در نتیجه ی حرکت کردن یا پلک زدن، فشردن دندان ها یا تکان دادن ابرو ها ایجاد شده باشد. داده های امواج مغزی که جمع آوری شده اند از نظر آماری با یک پایگاه داده هنجار و بزرگ مقایسه می شوند که اطلاعات عینی علمی درباره نحوه عملکرد مغز در سن فرد مورد نظر را ارائه می دهد. این روش ارزیابی به متخصص اجازه می دهد تا به روشی علمی و عینی تشخیص دهد که آیا الگوهای امواج مغزی مراجع به طور قابل توجهی با نرمال متفاوت است یا خیر و در صورت تفاوت، این تفاوت در کجا وجود دارد. از دهه 1970 و 1980 تحقیقات زیادی پیرامون کاربرد QEEG در طیف وسیعی از مشکلات انجام شده است. شواهد فراوانی به دست آمده که قابلیت اطمینان ارزیابی QEEG را تأیید کرده است و صدها مطالعه علمی با استفاده از ارزیابی های QEEG منتشر شده است. این مطالعات نشان داده است که QEEG توانایی مستندی برای کمک به ارزیابی شرایطی مانند آسیب خفیف ناشی از ضربه به سر، نقص توجه و بیش فعالی در کودکان و بزرگسالان، اختلالات یادگیری، افسردگی، وسواس فکری، اضطراب، اختلال سوء مصرف مواد مخدر، اوتیسم و انواع دیگر بیماریها از جمله اسکیزوفرنی، سکته، صرع و زوال عقل و مشابه اینها دارد.