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Prof. Willi Neumann, WS 07/081Biofeedback Neurofeedback Aufzeichnung und Rückmeldung der eigenen Hirnaktivität (Hirnströme als sog. Elektroencephalogramm.

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1 Prof. Willi Neumann, WS 07/081Biofeedback Neurofeedback Aufzeichnung und Rückmeldung der eigenen Hirnaktivität (Hirnströme als sog. Elektroencephalogramm = EEG) mit dem Ziel, diese systematisch zu beeinflussen Am häufigsten eingesetzte und untersuchte Methode in der Angewandten Psychophysiologie Wichtiger Bestandteil verhaltensmedizinischer Behandlungskonzepte Neurofeedback (oder EEG-Biofeedback)

2 Prof. Willi Neumann, WS 07/082Biofeedback Neurofeedback a)Verminderung der allgemeinen kortikalen Erregbarkeit: Dabei erhalten die Patienten eine Rückmeldung ihrer langsamen Potentiale und lernen diese positiv zu beeinflussen. Viel versprechende Methode mit sehr hohem technischen Aufwand, weil die dabei interessierenden langsamen Gleichspannungsverschiebungen nicht direkt aus dem EEG ablesbar sind. Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

3 Prof. Willi Neumann, WS 07/083Biofeedback Neurofeedback b)Verstärkung und Unterdrückung bestimmter Frequenzbereiche: Die Dominanz bestimmter Frequenzanteile im EEG lässt sich mit Aktivierungs- und Aufmerksamkeitsprozessen sowie mit Bewußtseinszuständen (z. B. Schlaf oder Entspannung) in Verbindung bringen. Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

4 Prof. Willi Neumann, WS 07/084Biofeedback Neurofeedback b)Verstärkung und Unterdrückung bestimmter Frequenzbereiche: Das NeXus-10/BioTrace+ System ermöglicht es, durch entsprechende Filterdefinitionen gezielt einzelne EEG- Frequenzbänder zurückzumelden. Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

5 Prof. Willi Neumann, WS 07/085Biofeedback Neurofeedback b)Verstärkung und Unterdrückung bestimmter Frequenzbereiche: Auf diese Art und Weise können die Klienten erlernen, den Rhythmus ihrer Hirnaktivität gezielt zu modulieren, indem spezifische Frequenzanteile verstärkt oder unterdrückt werden. Anwendungsbereiche des Neurofeedbacks:

6 Prof. Willi Neumann, WS 07/086Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals Darstellung des Spannungsverlaufes über die Zeit Zur Beschreibung der Hirnstromkurve dienen die Amplitude und die Frequenz Aufgezeichnet wird die hirnelektrische Spontanaktivität (Spontan-EEG) Hauptfrequenzbereich des EEG reicht von 0,5 bis ca. 40 Hz Amplituden liegen zwischen 1 und 200 µV Wellenform und Frequenzbereich

7 Prof. Willi Neumann, WS 07/087Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals Hier ist das Roh-EEG zu sehen, das schnelle und langsame Signale beinhaltet. Aus dem komplexen EEG-Signal kann die Software Frequenzen von 0 (DC) bis über 100 Hz analysieren. 25 µV Im EEG-Signal ist deutlich die Mischung aus den hochamplitudigen Alphawellen und einer niedrigen Amplitude aus Beta-Wellen zu erkennen.

8 Prof. Willi Neumann, WS 07/088Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals Hirnelektrische Aktivität ist ein vergleichsweises schwaches Biosignal Schnelle und zuverlässige Übertragung des Signals über bewährte Bluetooth-Technologie DC-(Gleichstrom)-Instrumentenverstärker, der in Nexus-10 eingebaut ist, verstärkt den Unterschied zwischen einem plus und minus Signal Nach Verstärkerstation geht das Signal direkt zum 24-bit Gleichstromkonverter24-bit Gleichstromkonverter Wo das Signal mit 256 Samples pro Sek. abgebildet wirdabgebildet Verstärkung und Registrierung

9 Prof. Willi Neumann, WS 07/089Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals Verstärkung und Registrierung

10 Prof. Willi Neumann, WS 07/0810Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals

11 Prof. Willi Neumann, WS 07/0811Biofeedback Charakteristik des EEG-Signals Die Rohwerte entweder komplexen mathematischen Transformationen (Fourieranalyse) unterzogen oder Es werden Filtereinstellungen definiert, die nur bestimmte Frequenzbereiche passieren lassen Die BioTrace+ Software unterstützt die im Rahmen der Analyse des EEG gebräuchlichsten digitalen Filter Bestimmte Bewußtseins- und Aktivierungszustände werden durch Frequenzbänder beschrieben Filterung des Signals und EEG-Frequenzbänder

12 Prof. Willi Neumann, WS 07/0812Biofeedback Demonstration Neurofeedback Delta-Wellen: Tiefschlaf hohe Amplitude 20 – 200 µV Frequenzbereich 0,5 – 4 Hz Theta-Wellen: Wach-/Schlafzustand, dösender Wachzustand Amplitude 5 – 100 µV Frequenzbereich 5 – 7 Hz Alpha-Wellen: entspannter Wachzustand, passive Aufmerksamkeit Amplitude 5 – 100 µV Frequenzbereich 8 – 12 Hz Beta-Wellen: aktive Aufmerksamkeit (starke Dominanz bei Angstzuständen) Amplitude 2 – 20 µV Frequenzbereich 14 – 30 Hz SMR (Sensomotorische Rhythmus): externale Aufmerksamkeit Frequenzbereich 12 – 15 Hz

13 Prof. Willi Neumann, WS 07/0813Biofeedback Demonstration Neurofeedback

14 Prof. Willi Neumann, WS 07/0814Biofeedback Demonstration Neurofeedback Gleichzeitig soll die Theta- Aktivität gesenkt werden: unterschwellig grün Die Reaktionen des hier gezeigten Affens sind abhängig von der SMR-Aktivität und der Theta-Unterdrückung. Die SMR-Aktivität soll trainiert (erhöht) werden: überschwellig grün Nur, wenn beide Kriterien erfüllt sind (sich im grünen Bereich befinden) bewegt sich der Affe! Es wird gezählt, wie oft das Ziel erreicht wird. Die Schwellen werden an das jeweilige Aktivierungsniveau des Klienten angepasst und im Verlaufe des Trainings für den SMR angehoben (vergleichbar mit der langsamen Erhöhung der Gewichte im Fitnessstudion zum Muskelaufbau) bzw. für Theta gesenkt.

15 Prof. Willi Neumann, WS 07/0815Biofeedback Demonstration Neurofeedback Signal


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