Как противоположные задачи нейрофидбэка представлены на корковом и кортикоспинальном уровнях?
Введение
Нейрофидбэк (NF) — это метод, позволяющий пациентам обучаться регуляции собственной мозговой активности. В данной статье исследуются два противоположных подхода к NF: усиление и подавление мю-ритмов, а также их влияние на возбудимость кортикоспинального тракта (CST).
Цель
Цель исследования — изучить механизмы обучения и паттерны функциональной связности при двух противоположных NF-парадигмах (усиление и подавление мю-ритмов), а также их связь с изменениями возбудимости CST.
Методы
В исследовании приняли участие 43 здоровых добровольца, разделенных на две группы: 24 человека для усиления и 19 — для подавления индивидуальной альфа-активности (IA) в центральной области Cz. Использовались:
- Многоканальная электроэнцефалография (EEG) для анализа осцилляторных (мощность, веретена) и неосцилляторных компонентов (показатель Хёрста).
- Метод направленной передаточной функции (DTF) для оценки эффективной связности.
- Регистрация моторно-вызванных потенциалов (MEP) для оценки возбудимости CST до и после NF-сеансов.
- Анализ плотности тока (CSD) для определения локализации изменений активности (альфа или мю-ритм).
Основные результаты
В последней сессии 79% участников успешно подавили IA/мю-мощность, а 63% — усилили ее. Анализ CSD-EEG показал, что:
- Усиление мю-ритма связано с увеличением частоты всплесков альфа-активности.
- Подавление мю-ритма сопровождалось изменениями амплитуды и временных паттернов осцилляций.
DTF-анализ выявил значимую связность между структурами, связанными с моторными образами, хотя большинство связей не сохранились после коррекции на множественные сравнения. Изменение возбудимости CST коррелировало с абсолютной амплитудой модуляции верхней части мю-диапазона, а не с направлением модуляции.
Заключение
Усиление и подавление IA/мю-мощности достигаются разными механизмами, включая осцилляторные и неосцилляторные компоненты EEG. Изменения возбудимости CST после NF могут быть полезны в реабилитации пациентов с инсультом или травмами спинного мозга. Результаты исследования могут помочь в разработке более эффективных протоколов NF-тренинга.
Термины и сокращения
- NF (Neurofeedback) — нейрофидбэк, метод биологической обратной связи по активности мозга.
- IA (Individual Alpha) — индивидуальная альфа-активность.
- CST (Corticospinal Tract) — кортикоспинальный тракт.
- EEG (Electroencephalogram) — электроэнцефалограмма.
- DTF (Directed Transfer Function) — направленная передаточная функция.
- CSD (Current Source Density) — плотность тока.
- MEP (Motor-Evoked Potential) — моторно-вызванный потенциал.