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Neurofeedback dient zur Selbstregulation von Gehirnwellen.
 
Psychiatrie und Psychotherapie 22. September 2014

Neurofeedback – Was ist dran am EEG?

Aktuelle Anwendungen und Entwicklungen im Bereich Diagnose und Therapie von psychischen Störungen.

Das Elektroenzephalogramm (EEG) ist im Bereich der Diagnostik hinreichend evidenzbasiert und unverzichtbar für viele neurologische Untersuchungen. EEG-Muster können aber auch zu therapeutischen Zwecken genutzt werden. Neurofeedback ist ein Therapieverfahren, das die Selbstregulierungsfähigkeit des zentralen Nervensystems verändern kann. Mittels EEG-Ableitung und computergestützten Programmen lernen die Patienten, ihre Gehirnwellen gezielt zu beeinflussen. Beschwerden wie Depression, Schlafstörungen oder Epilepsie können dadurch deutlich verbessert werden.

Dass es im Gehirn auch elektrisch zugehen muss, wurde lange vermutet, aber erst vor 90 Jahren durch den Neurologen und Psychiater Hans Berger mit einer ersten Messung der Gehirnströme nachgewiesen. Seit dem ist das Elektroenzephalogramm (EEG) ein wichtiges Fenster zum Gehirn und unverzichtbar für viele neurologische Untersuchungen. Allerdings hat das EEG auch viele Fantasien beflügelt. Denn ein Blick in Publikationen, Forschungsvorhaben oder eine einfache Internetsuche bestätigen, dass wir mit dem EEG nicht nur Epilepsien, sondern auch alle möglichen psychischen Erkrankungen diagnostizieren und diese unter Verwendung von EEG auch heilen können. Sogar Flugzeuge mit Gedankenkraft lassen sich steuern, und vieles mehr.

Diagnostische Entwicklung

Noch stärker als der Alpha-Rhythmus, den Berger vor 90 Jahren entdeckt hat, ist die elektrische Aktivität bei einem epileptischen Anfall. Das EEG spielt in der Diagnostik von Epilepsie eine sehr große Rolle. Auch in der Schlafforschung ist es nicht wegzudenken. Dank digitaler hochauflösender EEG-Geräte und moderner Signalverarbeitung können heute schon die Aktivitäten einzelner Netzwerke in Echtzeit beobachtet werden (siehe Abb. 1).

Leider werden diese Beobachtungen häufig in ihrer Bedeutung überschätzt – und so entstanden in den letzten Jahren viele pseudowissenschaftliche Richtungen, wie z. B. die Verfahren rund um qEEG-Brainmaps und Datenbanken, welche die Versprechungen mit Blick auf die statistische Signifikanz nicht halten können. Ebenso entbehren die meisten Behauptungen aus der Welt der Brain-Computer-Interfaces, welche die Steuerung von Rollstühlen, Maschinen oder gar Flugzeugen erlauben sollen, jeder informationstheoretischen Grundlage.

Relativ neu ist die Forschung an den sogenannten ereigniskorrelierten Potenzialen, kurz ERPs (event-related potentials). Hier beobachtet man, wie Information durch das Gehirn propagiert und von den einzelnen Netzwerken verarbeitet wird. Dazu wird der Patient visuellen oder auditiven Stimuli ausgesetzt, während das EEG aufgezeichnet wird. Da diese Potenziale an der Kopfoberfläche winzig und zudem viel kleiner als die Hintergrund-EEGAktivitäten sind, bedarf es der häufigen Wiederholung der Stimuli und aufwendiger Signalverarbeitung. Vor zwanzig Jahren noch hätte man Großrechner gebraucht, um zu erzielen, was heute schon mit diesen ereigniskorrelierten Potenzialen in einer neurologischen/psychiatrischen Praxis mit einem Standard-PC möglich ist (siehe Abb. 2). Die Interpretation dieser Messungen wäre ohne die Erkenntnisse der modernen Forschung über die Funktionsweise des Gehirns, gestützt insbesondere durch die funktionelle Magnetresonanzbildgebung, undenkbar.

ERPs – wie ein Fingerabdruck

Ereigniskorrelierte Potenziale sind für einen Menschen so individuell und unveränderbar wie der Fingerabdruck. Die ERPs gesunder Menschen unterscheiden sich zudem nur wenig. In der Folge können aussagekräftige Rückschlüsse aus signifikanten Unterschieden der ERPs eines Patienten im Vergleich zu gesunden Gleichaltrigen gezogen werden. Auf diese Weise werden heute schon die Diagnose gewisser psychischer Störungen objektiviert und die therapeutische Intervention optimiert. Da die therapeutische Intervention das Ziel hat, die Verarbeitung im Gehirn zu verändern – den Fingerabdruck also –, kann die Wirkung der Therapie ebenfalls aufgezeigt werden.

Die Technologie ist heute, durch einige zehntausend Publikationen gestützt, hinreichend evidenzbasiert, so dass sie nicht nur von Kliniken und Praxen für die Objektivierung von Diagnosen eingesetzt wird, sondern bereits auch von Versicherungen zur Unterstützung von Komplexfallabklärungen.

Therapeutische Nutzung des EEG

Vor 45 Jahren hat ein junger Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in Los Angeles seine Arbeit mit Katzen publiziert, in der er zeigte, dass man das EEG von Katzen nachhaltig verändern kann, indem man die Tiere für das Auftreten bestimmter EEG-Muster belohnt. Auch konnte er zeigen, dass sich das Verhalten der Katzen nach einem solchen Training veränderte. Erst ein Zufall hat aber diesem „Neurofeedback“ zu Aufmerksamkeit verholfen: Ein paar Jahre später stellte sich in Experimenten in der Epilepsieforschung heraus, dass genau die Katzen, die vorher in den Neurofeedback-Experimenten verwendet wurden, deutlich resistenter gegen die epilepsieauslösenden Substanzen waren. Bei Versuchen mit Epilepsiepatienten konnte dann nachgewiesen werden, dass mit Neurofeedback die Anfallshäufigkeit und -stärke reduziert werden konnte.

Nach der Publikation dieser Erkenntnisse 1972 begannen viele, mit Neurofeedback zu experimentieren. Schnell zeigte sich, dass eine Vielzahl von Störungsbildern erfolgreich mit Neurofeedback behandelt werden konnte wie z. B. Aufmerksamkeitsstörungen, Schlafstörungen, Kopfschmerzen, Depressionen, Angststörungen und viele andere mehr. Die somit unvermeidbare Darstellung des Neurofeedbacks als Allheilmittel hat die Mediziner von Anfang an an der Ernsthaftigkeit des Ansatzes zweifeln lassen. Ein weiterer Grund, warum Neurofeedback fast vierzig Jahre in der Alternativ-Ecke verblieb, mag sein, dass Therapeuten, Wissenschaftler und Techniker sich jeweils im Alleingang mit dem Thema auseinandergesetzt und die selbstentwickelten Verfahren als die alleinig richtigen dargestellt haben. Der übermäßige Gebrauch des Wortes „wissenschaftlich“ hat sein Übriges getan.

Weiterentwicklung von Neurofeedbackverfahren

Wirklich vorangebracht wurde Neurofeedback mehr im Stillen. So hat der gebürtige Österreicher Niels Birbaumer an der Universität Tübingen über mehr als drei Jahrzehnte richtungsweisende Neurofeedbackverfahren untersucht. Die Studien dieser Gruppe gelten als die Besten der Branche, wenn auch von vielen, insbesondere US-amerikanische Gruppen, welche oft einen Alleinstellungsanspruch hinsichtlich der Wirksamkeit einiger nicht ausreichend belegter Methoden propagieren, ignoriert werden. Vorteil dieser Gruppe gegenüber etlichen weiteren Universitäten gerade in Mitteleuropa, die ebenfalls mit sehr guten Publikationen beigetragen haben, war hier das konsequente Einbinden von Kliniken und der technischen Entwicklung, sodass marktreife Verfahren und Produkte entstehen konnten.

Eine weitere Gruppe, die seit Anfang der achtziger Jahre auf die enge Zusammenarbeit zwischen Therapeuten, Wissenschaftlern und Technikern setzt, hat seine Wurzeln nicht weit von dem Ort in Kalifornien, wo auch die Katzenexperimente durchgeführt wurden. Heute finden die zentralen Entwicklungstätigkeiten dieser Gruppe in der Schweiz, Österreich und Deutschland statt. In dieser Arbeitsgruppe stand immer ein empirischer Ansatz um das genaue Beobachten der Symptomveränderungen im Mittelpunkt, woraus dann Hypothesen für Modelle für die Wechselwirkung zwischen Gehirn und Neurofeedback-System erstellt wurden. Auf Basis dessen wurde wiederum die Technik weiterentwickelt, die dann auf klinische Wirksamkeit bewertet wurde. So entstanden auch hier marktreife in der Praxis einsetzbare und wirksame Verfahren und Werkzeuge.

Beide nutzen nicht nur die klassischen schnellen EEG-Frequenzen, sondern auch langsame kortikale Potenziale (SCPs/HD-ILF), welche dank moderner driftarmer Elektronik und Elektroden nun auch für den Einsatz in Praxen erschwinglich wird.

Einsatz in unterschiedlichen Indikationen möglich

Im Rahmen der Modellierung der Interaktion zwischen Gehirn und Neurofeedback-System zeigte sich, dass die ursprüngliche Hypothese, das Neurofeedback eine operante Konditionierung sei, durch das Autoregulationsmodell eines sich selbst organisierenden plastischen Netzwerks ergänzt werden muss. Dadurch wurde erstmals klar, warum Neurofeedback bei so vielen unterschiedlichen Indikationen hilft: Es verbessert die Selbstregulierungsfähigkeit des zentralen Nervensystems. In der Folge verändern sich alle Symptome, welche durch Regulationsdefizite entstanden. Ein Patient wird durch verbesserte Selbstregulierungsfähigkeit oft überhaupt erst therapierbar. Basiert ein Verfahren auf dieser Hypothese, stellen sich deutlich spürbare Veränderungen der Symptomatik spontan und schnell, oft in der ersten Neurofeedback-Sitzung, ein.

Obwohl die Studienlage zur Evidenz der Wirksamkeit noch nicht zufriedenstellend ist, sprechen sich die selbst gemachten Erfahrungen in Fachkreisen zunehmend herum, sodass sich gerade psychiatrische Kliniken und Praxen immer mehr entscheiden, Neurofeedback als Behandlungsbaustein einzusetzen. Hierbei sind die symptombasierten Ansätze sehr gefragt, weil sie sehr gut zu der Arbeitsweise von Psychiatern und Psychotherapeuten passen.

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Abb. 1: Zuordnung eines EEG-Rhythmus zu dem erzeugenden Hirnareal.

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Abb. 2: Beispiel eines ereigniskorrelierten Potenzials (hier das Konfliktmonitoring), dem Vergleich mit gesunden Gleichaltrigen und Zuordnung der signifikanten Unterschiede zu dem erzeugenden Hirnareal.

 

Bernhard Wandernoth, Ärzte Woche 39/2014

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