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Neurofeedback

Diagrama del proceso de entrenamiento de neurofeedback El neurofeedback es una forma de biofeedback que utiliza potenciales eléctricos en el cerebro para reforzar estados cerebr...

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Diagrama del proceso de entrenamiento de neurofeedback

El neurofeedback es una forma de biofeedback que utiliza potenciales eléctricos en el cerebro para reforzar estados cerebrales deseados mediante condicionamiento operante . Este proceso es una neuroterapia no invasiva y generalmente recopila datos de actividad cerebral mediante electroencefalografía (EEG). Existen varios protocolos de neurofeedback, con un beneficio adicional potencial del uso de electroencefalografía cuantitativa (QEEG) o imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para localizar y personalizar el tratamiento. [ 1 ] [ 2 ] Las tecnologías relacionadas incluyen el neurofeedback mediado por espectroscopia funcional de infrarrojo cercano (fNIRS), el biofeedback por hemoencefalografía (HEG) y el biofeedback por fMRI.

Los beneficios del neurofeedback no están demostrados; las mejoras pueden deberse más a efectos placebo que a una regulación cerebral directa.

Historia

En 1898, Edward Thorndike formuló la ley del efecto . En su obra, teorizó que el comportamiento se moldea mediante consecuencias satisfactorias o desagradables. Esto sentó las bases del condicionamiento operante . [ 3 ]

En 1924, el psiquiatra alemán Hans Berger conectó varios electrodos al cuero cabelludo de un paciente y detectó una pequeña corriente mediante un galvanómetro balístico . [ 4 ] En sus estudios posteriores, Berger analizó los EEG cualitativamente, pero en 1932, G. Dietsch aplicó el análisis de Fourier a siete registros de EEG y posteriormente se convirtió en el primer investigador en aplicar el EEG cuantitativo (QEEG). [ 5 ]

En 1950, Neal E. Miller, de la Universidad de Yale, logró entrenar a ratones para que regularan la frecuencia de sus latidos cardíacos. Posteriormente, continuó su trabajo con humanos, entrenándolos mediante retroalimentación auditiva. [ 6 ]

El primer estudio que demostró el neurofeedback fue publicado por Joe Kamiya en 1962. [ 7 ] [ 8 ] El experimento de Kamiya constaba de dos partes: En la primera, se le pedía al sujeto que mantuviera los ojos cerrados y, al oír un tono, que indicara si experimentaba ondas alfa . Inicialmente, el sujeto acertaba aproximadamente el cincuenta por ciento de las veces, pero algunos sujetos desarrollaban con el tiempo la capacidad de distinguir mejor entre los estados. [ 9 ]

M. Barry Sterman entrenó a gatos para modificar sus patrones de EEG y exhibir más el llamado ritmo sensoriomotor (SMR). Publicó esta investigación en 1967. Posteriormente, Sterman descubrió que los gatos entrenados en SMR eran mucho más resistentes a las crisis epilépticas tras la exposición al convulsivo monometilhidrazina que los gatos no entrenados. [ 10 ] En 1971, informó de mejoras similares con un paciente epiléptico cuyas crisis podían controlarse mediante el entrenamiento en SMR. [ 11 ] Joel Lubar contribuyó a la investigación de la biorretroalimentación del EEG, comenzando con la epilepsia [ 12 ] y posteriormente con la hiperactividad y el TDAH . [ 13 ]

Neuroplasticidad

En 2010, un estudio proporcionó cierta evidencia de cambios neuroplásticos que ocurren después del entrenamiento de ondas cerebrales. En este estudio, media hora de control voluntario de los ritmos cerebrales condujo a un cambio duradero en la excitabilidad cortical y la función intracortical. [ 14 ] Los autores observaron que la respuesta cortical a la estimulación magnética transcraneal (EMT) se mejoró significativamente después del neurofeedback, persistió durante al menos veinte minutos y se correlacionó con una serie temporal de EEG indicativa de plasticidad dependiente de la actividad. [ 14 ] Una revisión de la literatura científica relevante ha demostrado que la carga cognitiva sistemática de trabajar en una computadora (específicamente, entrenar a los sujetos para monitorear sus funciones cerebrales midiendo ondas cerebrales y proporcionando retroalimentación), con una duración total de entrenamiento de 16 horas (unas pocas horas de desempeño semanal), puede afectar la estructura y función cerebral dependiendo de cómo se realice el impacto. [ 15 ]

Tipos de neurofeedback

El término neurofeedback no está protegido legalmente. Existen diversos enfoques que proporcionan retroalimentación sobre la actividad neuronal y, como tales, sus respectivos operadores los denominan "neurofeedback". Se pueden establecer distinciones en varios niveles. El primero tiene en cuenta la tecnología utilizada (EEG, [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] fMRI, [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] fNIRS , [ 25 ] HEG ) . No obstante, otras distinciones son cruciales incluso dentro del ámbito del neurofeedback EEG, ya que se pueden elegir diferentes metodologías de análisis, algunas de las cuales están respaldadas por un mayor número de estudios revisados ​​por pares , mientras que para otras, la literatura científica es escasa y los modelos explicativos están completamente ausentes.

A pesar de estas diferencias, un denominador común reside en la necesidad de proporcionar retroalimentación. Generalmente, esta se ofrece mediante información auditiva o visual. Si bien la retroalimentación original se proporcionaba mediante tonos que respondían a la actividad neurológica, se han descubierto muchas otras formas. Por ejemplo, es posible escuchar música o podcasts cuyo volumen se controla como retroalimentación. Con frecuencia, la retroalimentación visual se utiliza en forma de animaciones en la pantalla del televisor. También puede proporcionarse en combinación con vídeos y películas, o incluso durante tareas de lectura, donde el brillo de la pantalla representa la retroalimentación directa. Asimismo, se pueden utilizar juegos sencillos, donde el propio juego se controla mediante la actividad cerebral. Los avances recientes han intentado incorporar la realidad virtual (RV), y ya se pueden utilizar controladores para una interacción más profunda con la retroalimentación.

Neurofeedback EEG

Entrenamiento de banda de frecuencia/amplitud

El entrenamiento de amplitud, o entrenamiento de banda de frecuencia (usados ​​como sinónimos), es el método con mayor corpus de literatura científica; también representa el método original de neurofeedback EEG. [ 7 ] [ 11 ] [ 13 ] La señal EEG se analiza con respecto a su espectro de frecuencia, dividido en las bandas de frecuencia comunes utilizadas en la neurociencia EEG (delta, theta, alfa, beta, gamma). La actividad consiste en entrenar la amplitud de una determinada banda de frecuencia en una ubicación definida del cuero cabelludo a valores más altos o más bajos.

Dependiendo del objetivo del entrenamiento (por ejemplo, aumentar la atención y la concentración, [ 26 ] [ 27 ] alcanzar un estado de calma, [ 28 ] reducir las crisis epilépticas, [ 11 ] [ 29 ] [ 30 ] etc.), los electrodos deben colocarse en diferentes posiciones. Además, las bandas de frecuencia entrenadas y las direcciones de entrenamiento (hacia amplitudes mayores o menores) pueden variar según el objetivo del entrenamiento.

De este modo, los componentes de la onda EEG que se consideran beneficiosos para el objetivo del entrenamiento reciben una retroalimentación positiva al aparecer o aumentar su amplitud. Las amplitudes de la banda de frecuencia que se consideran perjudiciales se reducen mediante el refuerzo a través de la retroalimentación.

Como ejemplo, considerando el TDAH, esto resultaría en entrenar las frecuencias beta bajas o beta medias en el lóbulo central a frontal para aumentar su amplitud, mientras que simultáneamente se intenta reducir las amplitudes theta y beta altas en la misma región del cerebro. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]

En el ámbito deportivo, el entrenamiento SMR ha captado la atención, y un conjunto sustancial de investigaciones sugiere que mejorarlo podría mejorar el rendimiento. [ 34 ]

Formación SCP

Para el entrenamiento de potenciales corticales lentos (SCP), se entrena el componente de voltaje de CC de la señal EEG. La aplicación de este tipo de entrenamiento de neurofeedback EEG fue respaldada principalmente por la investigación realizada por Niels Birbaumer y su grupo. El síntoma más común para el entrenamiento de SCP es el TDAH, aunque los SCP también encuentran aplicación en las interfaces cerebro-computadora. [ 35 ]

Formación en LORETA (análisis de tomografía electromagnética de baja resolución).

Las señales de EEG normales se limitan a la superficie del cuero cabelludo. Mediante el uso de un gran número de electrodos (19 o más), se puede localizar la fuente de ciertos eventos eléctricos. De forma similar a una tomografía que genera una imagen 3D a partir de muchas imágenes 2D, los numerosos canales de EEG se utilizan para crear imágenes LORETA que representan en 3D la distribución de la actividad eléctrica dentro del cerebro. El método LORETA se puede utilizar en combinación con la resonancia magnética (RM) para fusionar las actividades estructurales y funcionales. Es capaz de proporcionar una resolución temporal incluso mejor que la PET o la RMf. Sin embargo, para la aplicación con neurofeedback en tiempo real, el neurofeedback de 19 canales y LORETA tienen evidencia científica limitada y, hasta ahora, no muestran ningún beneficio sobre el neurofeedback tradicional de 1 o 2 canales. [ 36 ]

Eficacia

A pesar de décadas de investigación y amplia promoción, los beneficios clínicos del neurofeedback basado en EEG siguen siendo tenues, y es probable que las mejoras se deban más al efecto placebo y a factores psicosociales que a la regulación cerebral directa; las tecnologías emergentes y los protocolos rigurosos podrían aclarar su fundamento científico. [ 37 ] [ 38 ]

El neurofeedback para el TEPT se muestra prometedor, pero las preocupaciones metodológicas impiden llegar a conclusiones sobre su efectividad. [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]

El neurofeedback para el TDAH es controvertido y la literatura es contradictoria. [ 42 ] [ 43 ] Parece no ser clínicamente significativo . [ 44 ]

Su eficacia para la depresión es incierta y controvertida, aunque puede haber cierta reducción de los síntomas. [ 45 ] [ 46 ]

Como el neurofeedback se explica principalmente a partir del modelo de condicionamiento operante , [ 47 ] la sensibilidad de la retroalimentación (la dificultad para recibir una recompensa) también influye. Se ha demostrado que el condicionamiento deseado puede revertirse si los valores umbral se establecen demasiado bajos. [ 48 ]

Véase también

Referencias

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  44. ↑ Westwood SJ, Aggensteiner PM, Kaiser A, Nagy P, Donno F, Merkl D, Balia C, Goujon A, Bousquet E, Capodiferro AM, Derks L, Purper-Ouakil D, Carucci S, Holtmann M, Brandeis D (1 de febrero de 2025). "Neurofeedback para el trastorno por déficit de atención con hiperactividad: una revisión sistemática y metaanálisis" . JAMA Psychiatry . 82 (2): 118– 129. doi : 10.1001/jamapsychiatry.2024.3702 . ISSN 2168-6238 . PMC 11800020. PMID 39661381 .   
  45. ↑ Fernández-Alvarez J, Grassi M, Colombo D, Botella C, Cipresso P, Perna G, Riva G (2022). " Eficacia del biofeedback y neurofeedback para la depresión: un metaanálisis" . Psychological Medicine . 52 (2): 201– 216. doi : 10.1017/S0033291721004396 . ISSN 0033-2917 . PMC 8842225. PMID 34776024 .   
  46. ↑ Lu BY, Zhang ZY, Shi YR, Wang YH, Yao ZL, Li Y, Chen XL (2024). "Eficacia del neurofeedback para el trastorno depresivo mayor: una revisión sistemática y metaanálisis". Neuroscience & Biobehavioral Reviews . 158 (6): 105556. doi : 10.1093/cercor/bhae252 . PMID 38889442 . 
  47. ↑ Dessy E, Mairesse O, van Puyvelde M, Cortoos A, Neyt X, Pattyn N (10 de marzo de 2020). "¿Entrenar el cerebro? ¿ Podemos realmente entrenar selectivamente frecuencias EEG específicas con entrenamiento de neurofeedback?" . Frontiers in Human Neuroscience . 14 22. doi : 10.3389/fnhum.2020.00022 . PMC 7077336. PMID 32210777 .  
  48. ↑ Bauer R, Vukelić M, Gharabaghi ​​A (1 de septiembre de 2016). "¿Cuál es la dificultad óptima de la tarea para el aprendizaje por refuerzo de la autorregulación cerebral?" . Neurofisiología Clínica . 127 (9): 3033– 3041. doi : 10.1016/j.clinph.2016.06.016 . ISSN 1388-2457 . PMID 27472538 . S2CID 3686790 .   

Lecturas adicionales

  • Arns M, Sterman MB (2019). Neurofeedback: Cómo empezó todo . Nijmegen, Países Bajos: Brainclinics Insights. ISBN 978-90-830013-0-2.
  • Evans JR, Abarbanel A (1999). Introducción al EEG cuantitativo y al neurofeedback . San Diego: Academic Press.
  • Kerson C, Collura T, Kamiya J (2020). Joe Kamiya: Pensando dentro de la caja . Corpus Christi, Tx: Bmed Press LLC. ISBN 978-1-7349618-0-5.
  • Artículo de la BBC sobre cómo el neurofeedback mejora el rendimiento de los músicos.