Neurofeedback en NeuroTracker – een ideale synergie

Ik ben al 15 jaar gespecialiseerd in biofeedback en neurofeedback, zowel op het gebied van wetenschappelijk onderzoek als klinische praktijk. In de beginjaren had ik het geluk samen te werken met de Biofeedback Federation of Europe, een organisatie die professionals opleidt in het gebruik van deze neurotechnologieën in diverse praktijkgebieden. Het was een voorrecht om toegang te hebben tot vele internationale experts, waardoor ik veel heb geleerd over de verschillende toepassingen, van medische toepassingen tot sportprestatieverbetering. Hier beschrijf ik hoe dit me naar NeuroTrackeren waarom het een ideale synergie vormt met neurofeedback.

NeuroTracker ontdekken

Door mijn samenwerking met de Biofeedback Foundation kwam ik in contact met Dr. Len Zaichkowsky, een zeer vooraanstaand expert op het gebied van de cognitieve aspecten van topsportprestaties en tevens sportwetenschappelijk directeur van de Vancouver Canucks. Als wereldleider in zijn vakgebiedheeft hij NeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTracker NeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTracker NeuroTrackerNeuroTracker. Ik besefte meteen dat dit een ontzettend interessant hulpmiddel was vanwege de manier waarop het de aandacht, het werkgeheugen en de informatieverwerking stimuleert.

Vanuit mijn achtergrond wist ik dat dit precies was wat veel klinische populaties, zoals kinderen met ADHD en leerstoornissen, nodig hadden. Daarom ben ik een wetenschappelijke samenwerking aangegaan met professor Jocelyn Faubert van het Faubert Lab, de bedenker van NeuroTracker , die het actief toepaste in verschillende studies om de grenzen van de psychofysica. Een van de uitdagingen waar hij voor stond, was hoe hij objectief positieve veranderingen in de hersenen kon aantonen die dit soort taken teweegbrachten. Mijn favoriete instrument op dat moment was kwantitatieve EEG, in feite een zeer gedetailleerde functionele hersenscan, waarvan ik geloofde dat het een goede oplossing zou zijn.

Een venster bieden op de prestaties van de hersenen

Als onderdeel van mijn masterscriptie hebben we een experimentele studie met gezonde universiteitsstudenten. Het doel was om te onderzoeken welke functionele veranderingen we zagen als gevolg van trainingseffecten op de neuropsychologische prestaties. Kort gezegd vonden we duidelijke verbeteringen in verschillende vormen van aandacht, werkgeheugen en de snelheid van visuele informatieverwerking, samen met aanwijzingen voor verhoogde neuroplasticiteit. We gebruikten een combinatie van gestandaardiseerde neuropsychologische assessments vóór en na de training, samen met qEEG-metingen, die elkaar zeer goed bevestigden.

Een interessant aspect is dat beide metingen aantoonden dat de NeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTracker NeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTrackerNeuroTracker NeuroTrackerNeuroTracker -training een aanzienlijke overdracht had naar competitief voetbal, waardoor fouten bij het nemen van passes met 42% afnamen.

De combinatie van neurofeedback en cognitieve training

Het was duidelijk dat de combinatie van de twee technieken – cognitieve trainingsstimulatie en metingen van functionele veranderingen – veel te bieden had. Bijzonder interessant was het feit dat biofeedback en neurofeedback ook gebruikt kunnen worden om fysiologische, cognitieve, emotionele en gedragsmatige hulpbronnen te trainen.

Wanneer we bijvoorbeeld neurofeedback toepassen bij patiënten met ernstige dyslexie, kunnen we de specifieke disfunctionele problemen in de hersenen lokaliseren en deze effectief herstellen door de betreffende functies te normaliseren met training. Hoewel neurofeedback een fantastisch systeem is om cognitieve hulpbronnen te isoleren die verbetering behoeven, belast het deze niet per se direct. We moeten trainingstaken toepassen die op betrouwbare wijze bijdragen aan de ontwikkeling van die hulpbronnen.

Met het reeds veelbelovende bewijs dat NeuroTrackertrainingen breed kan overdragen naar complexe cognitieve systemen, was het duidelijk dat het ideaal was om te combineren met zowel biofeedback- als neurofeedbacktechnieken. Ik zie het als het aanleggen van de tuin voordat je het huis bouwt, en het mooie is dat we beide benaderingen tegelijkertijd kunnen toepassen.

Evoluerende NeuroTracker training

We zien ook de voordelen voor specialisten die NeuroTracker. Het is met name relevant voor trainingsmethoden met dubbele taken, omdat het onderzoek van professor Faubert heeft aangetoond dat het toevoegen van deze extra neurofysische belasting gevoelig is voor cognitieve consolidatie.

Als er extra neurofysische belasting wordt toegevoegd voordat er voldoende leerprocessen hebben plaatsgevonden, zullen de voordelen van de training afnemen.

Hier komen biofeedback en neurofeedback perfect van pas, omdat ze niet alleen gebruikt kunnen worden om nauwkeurig te meten wanneer verschillende moeilijkheidsgraden van dubbeltaken moeten worden geïntroduceerd voor optimaal leren, maar ook om de daadwerkelijke neurologische effecten van training in de loop van de tijd te onthullen.

De 'gesloten-lus'-theorie

De duidelijke complementariteit van deze twee benaderingen leidde tot het idee van wat ik 'de cirkel rondmaken' noem, oftewel het gebruik van realtime neurofeedback om leerreacties iteratief te versterken, moment voor moment, gedurende de daadwerkelijke NeuroTracker training.

Het idee is dat als je feedback gebruikt om de oefening nauwkeuriger en sneller aan te passen aan de behoeften van een gebruiker, dit een veranderde cognitieve toestand teweegbrengt. Vervolgens kan de feedback herhaaldelijk worden gebruikt om de training continu en met steeds grotere nauwkeurigheid aan te passen, om zo een nabije ontwikkelingszone te bevorderen. Het belangrijkste voordeel van dit concept is de snelle aanpassing in de tijd, gebaseerd op het reactievermogen van een persoon, ongeacht de variabiliteit in diens cognitieve toestand.

De theorie op de proef stellen

Voor mijn proefschrift werkte ik samen met professor Faubert om de closed-loop-theorie te testen in een ander experimenteel onderzoek met universiteitsstudenten, dat werd gepubliceerd in Nature Scientific Reports. Voor dit project gebruikten we een ProComp Infiniti Encoder, die ideaal is voor het integreren van biofeedback- en neurofeedbackmodaliteiten in de NeuroTracker -trainingscontext.

Concreet ontdekten we dat live veranderingen in bepaalde hersengolfpatronen betrouwbaar het moment konden detecteren waarop iemands aandacht afdwaalt tijdens de NeuroTracker -taak, of waarop ze de doelen volledig uit het oog verliezen. Daarom implementeerden we een automatische herindexeringstechniek waarbij de software als het ware zei: 'Hé, je moet je nu opnieuw concentreren - dit zijn je doelen', op elk exact moment dat er een moment van aandachtsverlies was.

Met deze geïntegreerde trainingsmethode vonden we duidelijke effecten die de NeuroTracking-prestaties daadwerkelijk direct verbeterden. En belangrijker nog, met training over 30 sessies leverde het een superieure leercurve op in vergelijking met conventionele NeuroTracker training, die al zeer effectief was. We hebben een actieve controlegroep opgenomen die gebruikmaakte van schijn-neurofeedback (willekeurige signalen), waardoor placebo-effecten werden uitgesloten.

De belangrijkste conclusie van dit onderzoek was dat actieve cognitieve training, in de praktijk aangepast via gesloten-lus neurofeedback, een effectieve manier is om de zone van proximale ontwikkeling te bereiken – het 'ideale punt' tussen overstimulatie en onderstimulatie. Dit roept natuurlijk de vraag op: voor wie is dit belangrijk?

NeuroTracker specialisten

Er zijn wereldwijd al veel therapeuten en coaches die NeuroTracker, maar die misschien nog niet helemaal bekend zijn met biofeedback en neurofeedback. Dit varieert van specialisten die werken met topsporters ,Formule 1-coureurs, e-sportatleten, straaljagerpiloten en militairen, tot mensen met een beperking, zoals kinderen met neurologische ontwikkelingsstoornissen of ouderen met cognitieve beperkingen als gevolg van veroudering.

Voor al deze groepen zal het toepassen van biometrische gegevens zeker helpen om het NeuroTracker paradigma effectiever aan te passen aan de specifieke behoeften van individuen. Dit zal resulteren in een snellere en efficiëntere ontwikkeling van essentiële cognitieve functies zoals aandachtsprocessen, informatieverwerkingssnelheid, executieve functies en werkgeheugen – factoren waarvan bekend is dat ze cruciaal zijn voor vrijwel alle aspecten van menselijk functioneren.

Als we dieper ingaan op de nuances van NeuroTracker, dan is dit een taak die een aantal verschillende cognitieve systemen activeert. Dit betekent dat het ook gevoelig is voor factoren zoals vermoeidheid, slaapkwaliteit, voeding, emotionele toestand, ademhalingstechnieken, enzovoort. Dit zijn doorgaans zaken die moeilijk te beoordelen of simpelweg bewust te zijn zijn, terwijl biofeedback- en neurofeedbacktechnologieën hier uitstekend bij kunnen helpen. EEG, hartslag (BVP of ECG), ademhaling, huidgeleiding, sEMGen HEG zijn belangrijke voorbeelden van metingen die zeer goed samengaan met deze vorm van training.

Tot slot is het grote voordeel dat de biometrische gegevens zichzelf valideren, omdat ze objectieve veranderingen vanuit een neurobiologisch perspectief laten zien. Deze extra dimensie van beoordeling levert aanvullende en zeer waardevolle inzichten op in NeuroTracker -scores, waardoor een beter begrip ontstaat van hoe deze zich verhouden tot functionele veranderingen en uiteindelijk tot prestaties in de praktijk.

Biofeedback- en neurofeedbackspecialisten

Er zijn allerlei specialisten werkzaam binnen het biofeedbackparadigma, dat zich eveneens uitstrekt van hoogpresterende omgevingen tot laagfunctionerende populaties – kinderen met ADHD zijn daarvan een van de meest voorkomende. Zoals ik eerder al zei, past NeuroTracker hier uitstekend bij, met name omdat het een zeer nuttig 'actief ingrediënt' levert voor de interventie, of om terug te komen op de analogie – het bouwen van het huis.

echter, zelfs wanneer het puur wordt gebruikt voor het beoordelen van verschillende populaties of patiënten, NeuroTracker een effectieve, veilige en praktische manier om cognitieve systemen op een hoger niveau te stimuleren. Dit komt doordat het de aandacht activeert in wat we een drempeltoestand noemen. Wetenschappelijk onderzoek toont aan dat het kan worden gebruikt om de perceptueel-cognitieve eisen van situaties in de echte wereld te simuleren, zoals presteren op een sportveld of autorijden. Dit was een van de oorspronkelijke doelen bij de ontwikkeling van dit psychofysische instrument, en een belangrijke reden waarom het is ontworpen om hogere-orde binoculaire stereo 3D- visuele systemen op te roepen, waarop we in het dagelijks leven vertrouwen.

Voor deze specialisten biedt de tool een eenvoudige en zeer snelle manier om cognitieve toestanden op te roepen die neurobiologische effecten aan het licht kunnen brengen die relevant zijn voor de eisen van de praktijk.

Vooruitkijken

Een van de meest boeiende aspecten van dit specifieke vakgebied binnen de neurowetenschappen is de snelheid waarmee de ontwikkelingen zich voltrekken. Het onderzoek groeit exponentieel aan beide kanten, evenals het onderzoek naar de integratie die ik in deze blog heb beschreven. Volgens de wet van Moorewordt dit aangewakkerd door een exponentiële groei in neurotechnologieën en op AI gebaseerd machinaal leren, waardoor deze niet alleen krachtiger, maar ook kleiner, goedkoper en praktischer worden.

Een mooi voorbeeld hiervan is de eVU-TPS, die onlangs is ontwikkeld door Thought Technology. Het is een drievoudige fysiologische sensor die de hartslagvariabiliteit, huidgeleiding en huidtemperatuur meet via een klein apparaatje dat op de vingertop past en gekoppeld is aan een smartphone.

Deze opkomende synergie tussen neurowetenschap en neurotechnologie zal dit soort oplossingen voor menselijke optimalisatie in ons dagelijks leven brengen.

‍