Geschichte des Neurofeedbacks

Am Anfang...

Der Geburtsstunde des Neurofeedbacks gingen andere große Entdeckungen voraus, und das reicht weit zurück!

In alten Zeitenwurde entdeckt, dass bestimmte elektrische Fische Migräne heilen können: Es wurde eine erste Verbindung zwischen Elektrizität und dem menschlichen Körper (Gehirn) hergestellt.

100 Jahre v. Chr: Entdeckung des bioelektrischen Phänomens mit Bernstein, das von den Griechen „Elektron“ genannt wurde (Phänomen der statischen Elektrizität).

Im Jahr 1875 Dr. Richard Caton stellte fest, dass auf geistige Aktivität bei Tieren Schwankungen in der elektrischen Aktivität des Gehirns folgen.

Richard Caton EEG-Pionier

Aber es dauerte bis 1920 dass es dank Dr. Hans Berger möglich war, diese Aktivität zu messen und auf Papier aufzuzeichnen: Das menschliche Elektroenzephalogramm (EEG), wie wir es kennen, war geboren. Berger identifizierte als erster die Arten von Gehirnwellen: Delta, Theta, Alpha, Beta und Gamma.

Hans Berger und das erste EEG

Dann Ende der 1960er Jahre, entdeckte Joseph Kamiya, dass es möglich ist, verschiedene Gehirnwellen zu trainieren: Sein Team brachte Freiwilligen bei, Alphawellen (9-12 Hz) im EEG zu erkennen, indem es ihnen jedes Mal, wenn Alphawellen auftraten, eine positive verbale Verstärkung gab. Das Experiment war ein Erfolg und demonstrierte die sogenannte Lernschleife, die heute die Grundlage des Neurofeedbacks bildet: Die Alpha-Gehirnaktivität konnte bei den Teilnehmern durch positive verbale Ermutigung gestärkt werden. Menschen sind wie Tiere in der Lage, ihre Gehirnaktivität selbst zu kontrollieren.

Entdeckung des sensomotorischen Rhythmus

Nach dieser Entdeckung im Jahr 1968, führte Dr. Barry Sterman ein Experiment durch, das bewies, dass der sensomotorische Rhythmus (12-15 Hz) epileptische Anfälle bei Katzen reduziert. Er ist der „Vater“ des Neurofeedbacks!

Sein Team wollte Pawlows Studie und den Hund nachahmen, um das Gehirn der Katzen zu trainieren. In einem ersten Experiment erfuhren etwa 30 Katzen, dass sie durch Drücken eines Hebels in ihrem Käfig Futter erhielten.

Dann fügte Stermann ein Tonsignal hinzu: Wenn die Katzen während des Tons den Hebel drückten, erhielten sie kein Futter. Sie mussten warten, bis das Geräusch verstummte, bevor sie den Hebel drücken und Essen bekommen konnten. Die Forscher fanden heraus, dass sich der Geisteszustand der Katzen veränderte, während sie auf das Ende des Tons warteten: Die Tiere waren still, aber ihr Gehirn war wachsam und wartete darauf, dass das Signal endete. Im Elektroenzephalogramm (EEG) spricht man von sensomotorischem Rhythmus oder SMR-Wellen.

Diese Tiere nahmen dann an einer zweiten Studie teil: Keine Hebel mehr, die Katzen mussten die SMR-Frequenz selbst erzeugen, um Futter zu erhalten. Überraschung für Sterman! Sehr schnell konnten die Feliden diese gewünschten Frequenzen nach Belieben reproduzieren. So könnten das Gehirn und seine Funktionsweise durch EEG-Beobachtung konditioniert werden.

Er beobachtete auch außerhalb des Konditionierungsexperiments, dass die Zunahme der SMR-Wellen die Schlafqualität verbesserte: Die Katzen waren weder gestresst noch nervös. Warum? Weil die Zunahme der SMR-Wellen die Beta-Spindel während des Schlafs vergrößert: Dies ermöglicht einen tiefen und guten Schlaf.

Da seine Ergebnisse damals nicht ernst genommen wurden, führte er ein „umkehrbares“ Experiment namens Dekonditionierung durch: Er reduzierte die SMR-Wellen und gleichzeitig die Beta-Spindelwellen nach dem gleichen Prinzip wie zuvor bei diesen Katzen. Ergebnis: Die Katzen waren körperlich viel aufgeregter. Von da an war dies weder das Ergebnis eines Zufalls noch eines Placebos, sondern einer Konditionierung.

Erste Anwendung von Neurofeedback

Gleichzeitig hatte die NASA Kontakt zu Stermans Forschern aufgenommen, weil sie an den Auswirkungen von Hydrazin (Raketentreibstoff) interessiert war, das bei Astronauten epileptische Anfälle verursachte.

Für ihre Studie wurde dieser Kraftstoff an 50 Katzen getestet, was wenig überraschend schwere epileptische Anfälle mit negativen Symptomen auslöste. Einige der Katzen hatten jedoch eine viel höhere Toleranzschwelle und lösten deutlich weniger schnell Anfälle aus: Sterman erkannte, dass es sich dabei um die Katzen handelte, die am EEG-Konditionierungsexperiment teilgenommen hatten und dadurch ihre SMR-Wellen erhöhten.

Dieses Ergebnis war ein Beweis dafür, dass induzierte Gehirnveränderungen einen echten Einfluss auf physiologischer Ebene hatten und von therapeutischem Interesse waren.

Die Forscher wandten dieses Wissen auf Mary Fairbanks an, eine Frau, die an Epilepsie litt: Ihre linke Hemisphäre im sensomotorischen Kortex wurde mit EEG-Geräten trainiert. Ein grünes Licht erschien, wenn der SMR-Rhythmus zunahm, und ein rotes Licht, wenn der SMR-Rhythmus abnahm. Nach drei Monaten Neurofeedback-Training waren Marys Anfälle deutlich zurückgegangen.

Diese bedeutende Entdeckung eröffnete von Anfang an das Feld für Neurofeedback und eine Behandlung von Epilepsie. So wollen Forscher mithilfe von Neurofeedback die Häufigkeit epileptischer Anfälle um den Faktor 10 reduzieren.

Im Jahr 2009 identifizierte ein Team ein Dutzend Studien, in denen insgesamt 87 Patienten mit arzneimittelresistenter Epilepsie behandelt wurden. Nach der Neurofeedback-Behandlung wurde die Anfallshäufigkeit bei 74 % der Patienten deutlich reduziert. Andere Forscher berichten sogar von einer Anfallsunterdrückung, wenn die Neurofeedback-Trainingsprotokolle nach 35 Sitzungen speziell an die Hirnfehlregulationen jedes Patienten angepasst werden.

Der Ursprung von Neurofeedback

Diese ersten Erkenntnisse zum therapeutischen Potenzial von Neurofeedback werden ein völlig neues Forschungsfeld zu vielen Pathologien eröffnen, die mit einer Fehlregulation des Gehirns verbunden sind, wie zum Beispiel:

In den 70er und 80er Jahrenerschienen die ersten normativen Datenbanken. Diese Datenbanken ermöglichten den Vergleich der Gehirnwellen jedes Einzelnen mit einer normativen Stichprobe der Bevölkerung, um einen Zusammenhang zwischen diesen Signalen und einer Vielzahl von Symptomen (Müdigkeit, Konzentrationsschwierigkeiten, Angstzustände usw.) herzustellen. Pioniere auf diesem Gebiet sind unter anderem Frank Duffy, Roy John und Robert Thatcher. Diese quantitativen EEG-Daten ermöglichen es uns, ein allgemeines topografisches Bild des aktivierten Kortex zu erhalten, die sogenannte Brainmap.

Im Jahr 1989Eugene Peniston und Paul Kulkosky definierten ein spezifisches Neurofeedback-Protokoll für Vietnam-Veteranen (in Verbindung mit der Arbeit von Dr. Bessel van der Kolk) zur Behandlung von posttraumatischen Belastungsstörungen. Ihre Studien waren erfolgreich und erweiterten die therapeutischen Möglichkeiten für psychische Traumata um Neurofeedback.
Gleichzeitig entstanden dank des schnellen Aufkommens von Technologie und Computern die ersten computergestützten Neurofeedback-Geräte.
Das funktionelle MRT-Neurofeedback wurde 1995 eingeführt und bietet eine sehr gute räumliche Auflösung des Gehirns, ist jedoch sehr teuer. Es wird hauptsächlich in der Forschung eingesetzt.

Ab 2010Es gab immer mehr kontrollierte Studien zum Neurofeedback mit wissenschaftlich validen Protokollen. Insbesondere die von Young und Kollegen (2017), die eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie der Amygdala bei Menschen mit Depressionen durchführten. Diese Studie zeigt eine Verringerung der Schwere der Depression in der Gruppe, die aktiv Neurofeedback durchführte, ab der zweiten Trainingseinheit.

Und morgen?

Kürzlich zeigte eine Studie zum Neurofeedback im fMRT günstige Ergebnisse für die Behandlung des Tourette-Syndroms und der Schizophrenie. Die Tür zur psychischen Gesundheit steht offen und wächst. In Kombination mit anderen Therapietechniken sind die Ergebnisse für Neurofeedback sehr ermutigend.
Diese Technik wurde auch auf nichtmedizinische Bereiche wie Sport oder Arbeit ausgeweitet, um die sportliche und geistige Leistungsfähigkeit zu steigern.

Heutzutage gibt es viele Anwendungen des therapeutischen Neurofeedbacks und seine Umsetzungsmethoden sind sehr vielfältig. Der unglaubliche Wissenszuwachs über das Gehirn macht das Neurofeedback-Training immer präziser und optimierter und macht diese Technik immer effektiver. Zum Beispiel die Loreta Z-Score Neurofeedback, entwickelt von Robert Thatcher, trainiert das Gehirn nicht nur an seiner Oberfläche, sondern erreicht mithilfe hochentwickelter mathematischer Algorithmen auch tiefere Strukturen.

Die Wissenschaft hat noch nicht alle Potenziale entdeckt, die Neurofeedback für die Leistungsfähigkeit und das geistige Wohlbefinden bieten kann (Photobiomodulation, ERP, …). Fortsetzung folgt …!