Технология биоуправления (нейробиоуправления) привлекает все больше внимание как метод борьбы со стрессом и снижения его негативных последствий, лечения заболеваний и увеличения продуктивности. Однако при его использовании возникают технические трудности, связанные с записью электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и ее анализом. В новой статье ученые МФТИ и их коллеги из Новосибирска и Самары описали ключевые факторы успешного применения ЭЭГ для метода нейробиоуправления, которые касаются как технических сторон методики, так и состояния пациента. Обзорная статья опубликована в сборнике IEEE Ural-Siberian Conference on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT).
Справиться с высоким уровнем стресса современному человеку помогают новые подходы, использующие знания о работе мозга и технические новшества. Одна из самых простых, безопасных и при этом действенных методик — технология биоуправления (нейробиоуправления), которая использует биологическую обратную связь с функционированием собственных органов: мозгом, сердцем, мышцами и т.д.. Она учит человека осознавать и лучше контролировать свои эмоции и поведение, способствуя психическому и физическому здоровью, адаптированности и продуктивности. Технология нейробиоуправления (по-английски Neurofeedback Training, NFT) использует биоэлектрические сигналы мозга, измеряемые с помошью ЭЭГ или магнитоэнцефалографию (МЭГ), а также состояние кровотока мозга, измеряемое с помощью функциональной МРТ (фМРТ). ЭЭГ среди них выделяется доступностью и сочетаемостью с тренажерами и другими устройствам. Но главное преимущество ЭЭГ — это высокое временное разрешение, то есть способность различать очень быстрые реакции мозга.
К сожалению, на практике использование ЭЭГ при NFT также связано с некоторыми проблемами. Дело в том, что количественные характеристики электроэнцефалограмм зачастую не соответствуют критериям нормального распределения, что затрудняет их сравнение и статистическую обработку. Технические недостатки снижают эффективность методики, иногда делая ее бесполезной или вызывая негативные последствия. Поэтому российские ученые из МФТИ, НГУ, ФИЦ ФТМ (Новосибирск) и СамГМУ (Самара) обратились к этой проблеме и описали оптимальную процедуру получения ЭЭГ в рамках NFT.
Авторы отмечают, что для успешного использования ЭЭГ при NFT необходим учет индивидуальных различий частоты альфа-ритма и активации нейронов. Далее, ЭЭГ может быть «загрязнена» электромиографическими (ЭМГ) сигналами активности мышц, которые к тому же характеризуют эмоциональное напряжение или даже стрессированность. Поскольку состояние пациента включая его биологические, психологические и социальные аспекты: возраст, стадия менструального цикла (для лиц женского пола), социально-экономическое положение, качество сна, прием наркотиков и алкоголя, курение, употребление кофе, чая, энергетиков и так далее влияют на частотный профиль ЭЭГ, эффективность тренинга нейробиоуправления в значительной степени зависит от этих факторов.
А вот, монтаж электродов (места их прикрепление к коже головы) не влияет на эффективность нейробиоуправления, потому что организация мозговой деятельности имеет сетевой характер. Иными словами если электрод стоит в области затылка, то тренируемая амплитуда сигнала ЭЭГ изменяется однонаправленно в остальных областях. При этом оптимальным авторы считают использование электродов, закрепленных на задней части головы. Они наиболее репрезентативны, позволяют избежать артефактов и лучше отразить межиндивидуальные различия альфа-ритма.
Процедуры следует проводить в одни и те же часы, чтобы снизить влияние гормональных и других суточных колебаний. Критическое значение имеет выбор режима записи: с закрытыми или открытыми глазами. Первый режим имеет важные преимущества: лучше фиксирует изменения когнитивных и двигательных функций головного мозга, а также индивидуальную частоту альфа-ритма. Поскольку зрение — это главный канал получения информации человеком, его «выключение» обостряет общую чувствительность и внимание к собственному состоянию. Тем не менее перед NFT важно получить ЭЭГ в обоих состояниях — как с закрытыми, так и с открытыми глазами.
Наконец, важна также поза, — обычно ЭЭГ снимают в положении полулежа, однако в ходе сеансов нейробиоуправления человек должен опираться на ноги, поскольку давление на стопы повышает эффективность мыслительных процессов и снижает эмоциональное напряжение. Поэтому тренинг саморегуляции с помощью нейробиоуправления лучше проводит в одной и той же позе: сидя прямо на удобном стуле с высокой спинкой.
«Большое значение способности к осознанному контролю собственных физиологических и психологических функций актуализирует обучение управлению биоэлектрическими процессами, отражающими физиологические функции, с помощью технологии биоуправления для повышения стрессоустойчивости, а также в реабилитации стрессовых расстройств. Обучение произвольной регуляции функций посредством адаптивной обратной связи особенно важно в профилактике нарушений, связанных со стрессом», — рассказала о своей работе Ольга Базанова, доктор биологических наук, профессор Учебно-научного центра гуманитарных и социальных наук МФТИ, доцент механико-математического факультета НГУ и главный научный сотрудник НИИ молекулярной биологии и биофизики ФИЦ Фундаментальной и трансляционной медицины (Новосибирск).
