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Alpha neurofeedback has a positive effect for participants who are unable to sustain their alpha activity

A, Biswas; S, Ray
Abstract:
Alpha rhythm (8-13 Hz) is linked to relaxed mental state in humans. Earlier reports have shown that individuals can increase their alpha power if provided with a valid feedback, compared to controls who are provided invalid feedback. However, these results remain controversial, partly because controls may be in a different behavioural state, making it difficult to directly compare their alpha power with the valid group. We here address this issue by using an experimental paradigm in which an invalid feedback is given on a fraction of trials, such that both valid and invalid conditions can be obtained from the same participant. Using EEG, we recorded alpha power from the occipital area from 24 humans (9 42 females) and played a feedback tone which could be valid (tone frequency proportional to alpha power), invalid (tone sequence from a previous valid trial; participants were unaware of this condition), or neutral (constant tone frequency). We found that during eyes closed-state, neurofeedback did not enhance alpha activity beyond pre-trained state within the experimental duration, probably because of saturation of alpha rhythmicity. However, for participants whose alpha power decreased over time within a trial, valid feedback helped them to sustain alpha more than invalid feedback. Further, alpha increase showed a weak negative correlation with their self-reported attentional load but was uncorrelated with relaxation levels. Our results reconcile many conflicting reports in the neurofeedback literature, and show that even under most stringent control, valid neurofeedback can help participants who are otherwise unable to sustain their alpha activity.
Patologie/Applicazioni:
Anno:
2019
Tipo di pubblicazione:
Articolo
Parola chiave:
Neurofeedback
Testata scientifica:
eNeuro
Nota:
Studio che fornisce a 24 partecipanti un feedback uditivo in tempo reale sulla base dell'EEG per ottenere un aumento della loro potenza alfa in zona occipitale. A differenza di altri studi precedenti che hanno utilizzato feedback validi e non validi su diversi gruppi di partecipanti, qui si è utilizzato un design per cui sono stati forniti allo stesso partecipante feedback validi, non validi e neutri. Questi risultati possono essere usati per selezionare e progettare meglio un tipo di training di neurofeedback per trattare i pazienti che soffrono di ansia e depressione. L'esperimento è stato diviso in 5 sessioni. Ogni sessione consisteva in una fase di calibrazione (15 secondi), seguito da 12 prove di 50 secondi ciascuna. Durante prove valide, la frequenza del feedback era direttamente proporzionale alla variazione della potenza alfa rispetto al basale (calcolata durante la fase di calibrazione). Durante prove non valide, presentate dalla seconda sessione in poi, è stata scelta una delle prove valide della prima sessione e la sequenza di toni per quella sessione. Per prove costanti, è stata mantenuta la frequenza del tono di feedback costante per tutto il processo. La prima sessione (definita fase di "pre-allenamento" perché il soggetti non conoscevano il compito) consisteva in 3 prove costanti e 9 prove valide. Dalla seconda sessione a quelle successive, sono state presentate in ciascuna sessione 3 prove non valide, insieme a 3 costanti e 6 prove valide. I partecipanti non sono stati informati delle prove non valide, quindi per loro la prova era costante al 25% e valida al 75% per ciascuna delle 5 sessioni (la composizione attuale dalla seconda sessione in poi era valida al 50%, 25% non valida e 25% costante). Sorprendentemente, i partecipanti che hanno mostrato un potenziamento della potenza alfa con neurofeedback valido sono stati quelli che non hanno prestato troppa attenzione al tono del neurofeedback.
DOI:
doi.org/10.1523/ENEURO.0498-18.2019

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