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培训生物反馈基础知识1
生物反馈
一．生物反馈的原理
1．定义：
生物反馈又称植物神经学习法，是在行为疗法的基础上发展起来的一种心理治疗技术。
采用电子仪器准确测定肌肉和自主神经系统的正常和异常活动的生理信号，并把这些信号以视觉和听觉的形式，反馈给受测者与医生（生物反馈仪可以反馈给人的信息包括肌肉的紧张度、皮肤表面的温度、脑电波活动、皮肤导电量、血压和心率等），正常的予以强化，异常的予以抑制弱化。
医生通过这种训练过程，让个体了解自己的生理信号与心理变化之间的关系，在一定程度上学会控制自身的生理波形，最终达到预防、治疗心身疾病的目的。
2．这个定义说明了什么呢？
通过下面的关系图来了解一下
从中我们不难看出：
个体的身体机能任何时侯都发生着无数变化，例如肌电活动、脑电波、心率、血流、以及生化方面等等。
而这些变化很多都与我们的心理活动有关，例如兴奋、焦虑、应激、觉醒、放松等等。
通过调整心理就能在一定程度上改变个体的生理变化，而这种存在于个体的心理与生理之间的互动关系，就是生物反馈预防、治疗心身疾病的基础。
并且整个过程将我们以前的：
心理治疗模式-----生物医学治疗模式-----社会治疗模式，归为一体。
摆脱了以往单一的治疗方法。
因此：
定义实际说明了生物反馈为什么能应用在疾病的预防、治疗中。
3．任何应用科学都会有理论基础，那生物反馈的理论依据是什么呢？
A首先，我们从他的发展说起
我们的神经系统可分两种：
a躯体神经系统，控制骨骼肌的运动（走路，眨眼等）是为我们的意识所控制的
b自主神经系统，调节内脏器官的活动（心、胃、内分泌等）是不为我们的意识所控制的
在20世纪60年代，一些生理学家、心理学家对于我们的自主神经系统进行了研究：
能不能通过某种方法，个体能够在一定程度上控制自主神经系统。
为此进行了一系列的实验：
著名的有斯金纳箱实验、米勒的箭毒鼠实验（斯金纳在箱子中训练老鼠，让其能主动的操作杠杆来获取食物。
米勒等通过对用箭毒处理过的老鼠训练，让其随意的改变心率、血压等频率。
）
。
从这两个经典实验中产生了操作性条件反射理论。
研究学习与记忆的心理学家把条件反射的建立称为学习，因此，操作性条件反射理论又叫操作条件学习理论
B至此，生物反馈就在控制论和操作条件学习理论基础上发展起来了。
我们把条件学习分两类：
a一类叫经典条件反射（巴普洛夫的铃声喂狗实验），它说明了自主神经系统通过学习能够被动的去改变
b另一类学习是主动的，即操作性条件反射理论，其特征是:
了解行为的结果、对正确反应的强化、采取小步走的方式，一步一步的提高指标。
c生物反馈技术与操作条件学习理论至此融为一体，学会用生物反馈技术控制内脏活动：
A反馈仪显示主观努力后的生理改变状态，B对正确反应的强化，C以及医生根据病人的学习成绩调整阈限键、进行心理治疗，一步一步提高指标（小步子）。
三．患者,医生,生物反馈设备在治疗中分别扮演什么样的角色.以及他们之间的关系。
A.医生的工作：
在训练过程中，借助生理波的反馈，采用暗示治疗、心理指导、放松疗法等等方式让个体了解以前并不为自己所知的生理信号的变化，以及这种变化与心理变化、应激之间的互动关系，帮助个体归纳总结出一些行之有效的调节方式，在一定程度上个体能够控制自身的生理信号，以达到预防、治疗心身疾病的目的。
B．个体的任务:
积极参于治疗，与医生进行合理有效的沟通，配合医生进行心理的调整，并总结出适合自己的方法，把这中方法运用到日常生活、工作中去。
在这过程中，家人的配合是必不可少的。
C．脑功能反馈仪的作用：
医生选择合理的传感器，检测与个体症状相匹配的生理信号，通过适当的治疗方案以听觉、视觉的形式表现在个体与医生的面前。
四．与个体相匹配的生理信号是治疗疾病的前提，那么现在生物反馈又可以采集哪些生理指标呢？
综合统计显示：
生物反馈可以采集7种生理电信号，两导脑电（EEG-Z）、肌电（EMG）、皮温（TEMP）、皮电（SC）、呼吸（RESP）、血容量（BVP）和心电（EKG）。
对于各生理电反馈的原理如下：
1．脑电：
δ（0.5-4）HZ
θ（4-8）HZ
α（8-13）HZ
β（13HZ以上）
SMR（12-15）HZ:
感觉运动节律
1）δ波
刚出生的儿童背景节律以δ波为主,正常成年人只有在睡眠状态会出现δ波,如果在清醒状态下出现,那这个人放电部位可能有病变.例如:
癫痫、脑外伤等等。
δ波在反馈中只和治疗失眠有关。
2）θ波
θ波与人的睡眠和创造性思维有关。
人的睡眠分五期：
a．非快速眼动期
思睡期（表现为脑电背景节律减慢，α波减少）
浅睡期（表现为θ波增加，使人昏昏欲睡）
中睡期（表现为θ波继续增加）
深睡期（表现为δ波的出现）
b．快速眼动期REM（是一天中大脑皮层最兴奋的时间，人所有的做梦都发生在REM期。
如果在REM期醒来，就能记住所做的梦，在非快速眼动期醒来，就记不住）
θ波在反馈中预示着困倦、疲惫，通过对患者做θ波的增强训练，提高θ波在患者脑电总功率中所占比例，可以治疗失眠和睡眠障碍、神经衰弱，而降低它的比例，则可用语治疗ADHD。
3）α波
α波与人的深层次思考问题和“白日梦”有关，当人在深思问题和做白日梦时，躯体处在一种高度放松状态，所以在焦虑治疗当中，可以给患者做α波增强训练，增加α波在脑电总功率中所占比例，可以改善焦虑症状。
α波在头部的顶区和枕区最明显。
4）β波
β波与人的注意和焦虑有关。
当一个人脑电活动以β波为主时，人只会处在两种状态（逃跑-战斗状态），不是战斗就是逃跑。
对个体做β波的增强训练，可以改善个体的警觉水平，改善注意力缺陷问题。
在军事领域，就有飞行员利用生物反馈做β波增强训练来提高警觉水平。
5）SMR节律
12-15HZ的一段脑电波，与个体肌体的自控和调节能力有关。
对于多动症儿童做SMR节律增强训练，可以改善多动症状。
2．肌电（EMG）
肌电生物反馈这是目前最普遍的一种生物反馈技术。
一般而言，肌肉紧张程度与情绪焦虑程度呈正相关，而前额部的骨骼肌最有代表性。
用体表引导电极置于一定的骨骼肌上通过反馈仪将肌电信号叠加输出，并转换成患者能直接接受的反馈信息（如数字、声响）。
患者根据反馈信息对骨胳肌进行放松训练或瘫痪肌群的运动功能训练。
该训练可用于治疗各种紧张、失眠、焦虑状态，以及某些心身疾病（如紧张性头痛、高血压），也可用于某些瘫痪病人的康复治疗。
对于焦虑、紧张、失眠一般都做抑制肌电的放松训练，而对于瘫痪病人的康复治疗，是做肌电的增强训练，让病人逐渐恢复知觉。
3．皮温（TEMP）
外周血管的收缩和舒张，决定了皮肤温度的改变。
以热变阻式温度计记录指尖（食指或中指腹侧）皮肤温度变化，并转换成声、光、数字信号反馈给患者进行训练，以使病人学会控制外周血管的舒缩程度。
该训练用以治疗某些神经血管功能障碍如偏头痛、雷诺氏病等，皮温也可视为与松弛有关的指标，用来进行松弛训练。
4．皮电（SC）
当人的交感神经兴奋时，汗腺分泌增强，导电水平则升高。
因此，皮肤电反应与情绪激动有密切关系。
记录皮肤电反应信号，主要测量皮肤表面电阻的变化，并将其换成视听信号，供病人进行情绪控制训练。
该训练主要用于治疗焦虑症、恐怖症、高血压、哮喘、多汗症。
通过在放松训练中调节皮电，使稳乱的植物神经趋于正常.
5.血容量（BVP）和心电（EKG）
心率和血压反馈是主要用于原发性高血压病人的生物反馈疗法，也有用于其他心血管症状，如心律失常等。
近年来，生物反馈用于高血压病的研究越来越多，被记录和反馈的生物信息各有不同，反馈装置、训练程序和指导方法等也各不一样。
主要有收缩压、舒张压或脉搏波速度。
6.呼吸（RESP）
呼吸传感器主要用于放松训练中与肌电相结合，作为一种辅助手段，要求受训者作深慢平稳的呼吸，反馈要求降低呼吸率，增强呼吸幅度。
五．从以上原理与检测到的生理电信号我们不难看出生物反馈的适应症.
1.心身方面的疾病:
如注意力缺陷障碍及多动症,焦虑,,紧张性头痛,抑郁,睡眠障碍,创伤后应激障碍,成瘾性疾病等多种心身疾病。
2.康复治疗:
肌力的再教育
3.应激管理
4.体育应用
六.是不是所有的心身疾病都能治疗了?
从目前反馈的信号上,我们作一个分类
1.觉醒的改变:
这是调节我们紊乱的植物神经方面的,包括:
SC、RESP
2.肌肉的紧张与放松：
通过肌肉电活动的变化，让个体了解平常不为自己所知
的紧张与放松与临床症状的关系。
采用EMG生理信号。
3．外周血液流动：
通过一些相关的生理信号来了解血流的变化，包括TEMP、
BVP、EKG传感器。
4．脑电波
因此，目前只有与这四类相关的心身疾病才能用于反馈治疗
七．生物反馈的禁忌症？
遗传及生化方面的疾病
器质性病变
严重的智力缺陷者;
病因不明，不能做出明确诊断者;
精神分裂症急性期患者;
反复解释仍不理解信息的意义者
由其它器质性病变所引起的心身疾病均不适用此疗法。
八．生物反馈的具体治疗因人而异，但始终离不开以下七种过程
每一个过程都是不同的信息，对患者都具有不同的教育意义；
1，获得生物反馈原始信号；
2，信号的解释；
3，信号与生理反应之间关系的解释；
4，信号和症状关系之间的解释；
5，如何改变生理反应的建议；
6，治疗师和医生的治疗建议；
7，患者治疗进步的信息，这是一个积极的正性强化信息，将使病人能够学会控制准备改变的生理反应。
九．生物反馈的治疗优势
把生物反馈技术应用于临床有许多有利之处：
1，一种安全、有效和经济的非药物治疗方法，避免了药物治疗的毒幅作用、耐药性、时效性疗效稳定无反复。
2，摆脱了单纯心理咨询的底收入、高脱失率
3，增加患者对自己心理生理活动的认知、反应的恢复能力。
4，增加患者自我管理心理生理活动的能力和信心。
5，领会思维、行为和生理变化之间的关系。
6，发展对心理生理自我管理的技能以及加快学习速度。
十．生物反馈疗法的要求和注意事项
要求：
（1）在生物反馈治疗前，必须由临床心理医生或已掌握基本技术的其他医生，对病人神经系统、疾病性质、病残情况及可能恢复的程度，作全面的评估，并经心理咨询后方可投入治疗；
（2）治疗环境要安静，室内温度保持在20℃左右，让病人处于一个舒适体位，排除一切生理和心理的紧张情绪。
良好的心境、和谐的医患关系，可提高治疗效果；
（3）被治疗者须主动积极配合治疗，对该治疗抱有必胜的信心，要求病人根据自己的意念、感觉和想象，主动进行训练，要通过仪器的反馈信号来学会自我控制的能力；
（4）开始治疗时不要着急，绝不可持一种与仪器竞争或抗衡的心理状态，要以调整逐步对照反馈信号，去体验自己的心态和身体感觉，通过不断地扩大这些效果，以达到预期的治疗目的；
（5）在治疗室接受治疗后，须坚持家庭训练，以巩固疗效，每日2次，即早、晚各1次；
（6）一般每10次为一个疗程，必要时可适当增加；
（7）治疗者应耐心、热情、与被治疗者建立友好的医患关系。
每次治疗结束时，应与被治者讨论治疗中的体验及疗效，鼓励病人树立战胜疾病的勇气和信心，这对提高治疗效果有积极的作用。
十一．临床应用
1．注意力缺陷和多动症
A．发病机制：
儿童多动症又叫轻微脑功能失调，是特殊大脑调节功能失调的外在表现，主要表现为：
注意涣散，活动过多，冲动任性，协调动作迟缓，认知能力有缺陷，发育延迟，有学习和行为问题，其核心问题是自制能力不足。
从神经生理学的角度可将ADHD分为两种类型：
一类用兴奋药物治疗有效，大脑兴奋不足，个体活动过多是为了补偿感觉缺少的影响。
另一类用兴奋药物治疗无效，这是由于情绪因素或家庭因素。
B．诊断标准及分类
当前国际上诊断ADHD主要依据《美国精神疾病诊断和统计手册》第四版（DSM/IV）诊断分为三个主要类型：
1，注意缺陷型；2，多动-冲动型；3，具有两者特征的混合型。
诊断标准
1，在功课、工作或其他活动中，常常不能密切注意细节或常常发生由于粗心大意所致的错误；
2，在作业或游戏活动中。
常常难以保持注意力；
3，别人与他说话时，常常似乎不留心听；
4，常常不能听从指导去完成功能、家务或工作任务；
5，常常难于安排好作业或活动；
6，常常回避、讨厌或勉强参加那些要求保持精神集中的作业；
7，常常遗失作业或活动所需的物品；
8，常常因外界刺激而分散注意力；
9，常常在日常活动中忘记事情；
10，常常手或脚动个不停，或在座位不停扭动；
11，在教室内或在其他应该坐好的场合，常常离开座位；
12，在不家当的场合常常过多的走动或爬来爬去；
13，常常难以安静地游戏或参加业余活动；
14，常常不停地游戏或参加业余活动；
15，常常不停地活动，好象“受发动机驱动”；
16，常常讲话过多；
17，他人的问话还未完结便急着回答；
18，对需要轮换地事情常常不耐烦等待；
19，常常打断或闯入他人地谈话或游戏。
在过去6个月里，符合1-19标准地属混合类型、符合1-9任一标准地属于注意缺陷型、符合10-19标准地属于冲动-多动型。
生理电指标：
ADHD儿童地SC反应值高于正常儿童，听觉诱发电位的幅度高于正常儿童，脑电波以4-8HZ地慢波为主，肌电值也比正常儿童高。
用生物反馈方法训练ADHD儿童，可以使症状减轻或得到控制。
C．治疗
EEG脑电反馈训练治疗ADHD
A了解儿童的行为表现和学习成绩。
确定治疗对象的主要症状；
B进行IVE-CPT等视觉与听觉诊断；
C测定脑电图基础值；
D训练分为四种方式：
（1）抑制4-8HZ地慢波活动，即θ波，
（2）增加12-15HZ的SMR（感觉运动节律）、
（3）11-19HZ或16-20HZ地快波活动，开始时将优势频率阈定在11-19HZ频率出现后，对受训者设法使反馈信号出现；当受训者学会经常使11-19HZ频率出现后，对运动过多为主要症状地儿童则训练其增加12-15HZ地SMR节律，对注意力、学习低能为主要症状地儿童则训练其增加16-20HZ的β活动。
（4）增加β/θ
肌电反馈训练治疗ADHD：
辅助治疗手段
A了解儿童的行为表现和学习成绩，确定治疗对象的主要症状。
B进行视听诊断等，验证确系多动症而不是精神迟滞。
C测定肌电基础值
D20分钟额肌放松训练，每次达到预定阈限时给予及时强化，或给予筹码，待积蓄到一定数量，让儿童用筹码交换它所喜欢的奖品。
如儿童不会放松，可以结合自身发身训练或渐进松弛训练。
肌基础值教低的儿童可进行利食指的升温训练。
十二.文献
脑电反馈治疗儿童注意缺陷多动障碍的对照研究
李雪霓王玉凤舒良顾伯美
以哌甲酯（以下简称利他林）为代表的中枢兴奋剂，是治疗注意缺陷多动障碍（attentiondeficithyperactivitydisorder,ADHD）的传统经典用药，起效快而明显，但由于作用短暂且副作用大等而使其应用受到了限制[1，2]；而脑电反馈治疗是较晚发展起来的一种治疗手段[3-5]，为探讨脑电反馈治疗ADHD的疗效，我们以利他林的疗效为标准，采用脑电反馈治疗方法在ADHD患儿的治疗中进行验证，并比较二者疗效特点。
对象和方法
一、对象
本研究采用对照研究设计。
对象为1998年7月至1999年1月在本所儿童门诊的8-13岁ADHD患儿，共57例。
均符合美国精神障碍诊断与统计手册第3版修订本中ADHD诊断标准，韦氏智力测查智商（IQ）≥75分，无严重躯体及神经系统疾病。
按就诊次序编号，将57例中的奇数者列入利他林治疗组（以下简称利他林组），共29例；偶数者列入脑电反馈治疗组（以下简称反馈组），共28例。
两组的年龄、性别差异无显著性（P>0.05）。
两组共有10例脱落，其中利他林组8例（28%；因用药不足1个月），反馈组2例（7%；参加治疗不足10次）；利他林组的脱落率高于反馈组。
脱落的病例不计入统计。
二、方法
（一）干预方法
1、脑电反馈治疗：
采有脑电生物反馈系统，以抑制4-8Hz的θ波，强化12-15Hz的感觉运动节律波为治疗方案。
通过该装置采集患儿的脑电波并以各种图象的方式进行实时反馈。
每次治疗包括五段，其中第一段为基础状态检测及训练目标制定段，共2min；其余四段为反馈治疗阶段，设为5-7min。
治疗频率为1-4次/周，20次为1个疗程，共3-4个月。
以治疗少于20次者计为脱落[5]。
2、利他林治疗：
初始剂量为5mg/d，加至产生满意效果为止（即最大的疗效，能够耐受的副反应）。
药物调整期为1个月，以后尽量维持用药，节假日停药。
维持用药期酌情调整用药剂量。
疗程为3个月。
用药不到1个月者计为脱落。
两组均于治疗后随访1-3个月，自治疗前至随访时间隔4-8个月。
（二）评价工具及方法
1、Conners儿童行为评定量表：
选用48项的修订父母问卷，包括行为问题、学习问题、心身问题、冲动-多动、焦虑和多动指数6个因子分，分别在治疗前、治疗中（用药1个月或反馈治疗20次时）、治疗后及随访时进行评定。
2、副反应量表：
采用Barkley等[6]于编制的中柢兴奋剂副作用量表，包括常见的14种副反应（食欲减退或呕吐、头疼、睡眠不好、头晕、胃疼、困倦、抽动、忧郁、易激惹、发呆、爱哭、兴趣减退、噪狂、焦虑、话少、噩梦）。
症状从无至严重分为9级评分，治疗时每周评定1次，由治疗者向家长询问，以家长主观印象评定。
3、注意变量检测（TestofVariablesofAttention,TOVA）:
TOVA系针对ADHD患儿设计的一种认知功能测查软件。
其中“遗漏”反映注意缺陷；“错认”反映冲动性；“反应时”反映认知加工速度；“反应时变化”反映注意维持和反应稳定性。
分别于治疗前、治疗中及随访时检查3次。
4、韦氏智力测查：
采用中国韦氏儿童智力量表（C-WISC），于治疗前和随访时评定全量表、言语和操作分量表的IQ值和言语理解因子（A因子）、知觉组织因子（B因子）、注意/不分心因子（C因子）。
5、定量脑电图：
参照国际10/20系统分区，在患儿清醒、安静、闭目状态下采集16个导联（Fp1、Fp2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T3、T4、T5、T6）20s脑电波，按δ、θ、α、β1、β2、频段进行分析。
于治疗前及随访时检查2次，比较两种治疗对患儿脑电的远期影响。
（三）统计处理方法
采用SPSS8.0统计软件进行独立样本t检验、配对t检验等。
结果
一、反馈组与利他林组Conner儿童行为量表评分比较（表1）
由表1显示，与治疗前比较，治疗中，反馈组在行为、学习及多动指数评分降低呈显著性（P<0.05）；治疗后及随访时，行为、学习、多动因子及多动指数评分降低呈非常显著性（P<0.01）；表明反馈组在治疗期间及随访时的评分呈持续下降。
利他林组于治疗中及治疗后在行为、学习、多动因子及多动指数评分低于治疗前（P<0.01），学习、多动因子（仅治疗后）及多动指数评分低于反馈组（P<0.05），但在随访时，学习、多动因子及多动指数评分均高于治疗后（P<0.01），并高于反馈组（P<0.05）。
二、反馈组及利他林组治疗副作用的评定
表1反馈组及利他林组于治疗前、中、后及随访时Conner行为量表评分的比较（
）
组别
例数
行为因子
学习因子
躯体因子
多动因子
焦虑因子
多动指数
反馈
治疗前
26
7.38±4.42
8.54±1.96
1.62±1.60
6.77±3.34
2.38±1.83
16.04±6.31
治疗中
23
4.70±2.49*
6.83±1.67*
1.04±0.98
5.17±2.66
1.83±1.44
12.09±4.14*
治疗后
23
4.39±2.27**
5.52±2.02**
0.74±0.69
3.91±2.15**
1.22±1.20
9.26±3.09**
随访
21
4.14±2.06**
5.10±2.07**
1.00±1.22
3.67±2.22**
1.43±1.47
8.76±3.79**
利他林
治疗前
21
8.29±4.55
7.86±1.65
1.84±1.44
7.62±2.54
2.10±2.77
16.14±4.64
治疗中
21
4.57±3.01**
3.90±1.95**▽
1.19±1.72
3.52±2.42**
1.52±2.11
7.48±4.24**▽
治疗后
14
2.71±1.90**
2.71±0.73**▽
1.07±1.82
2.21±0.80**▽
1.07±1.86
4.43±1.45**▽
随访
21
5.19±3.23*
6.24±2.19*△▽
1.00±1.26
6.24±2.84△▽
1.52±1.86
13.52±5.08△▽
注：
经独立样本t检验，与治疗前比较，*P<0.05，**P<0.01；与本组治疗后比较，△P<0.01；与同期反馈组比较，▽P<0.05
表2反馈组与利他林组C-WISC检验各项因子得分的比较（
）
组别
例数
IQ值
A因子
B因子
C因子
全量表
言语分量表
操作分量表
反馈
治疗前
15
99.1±12.9
102.5±11.6
95.2±14.6
103.5±13.1
97.6±14.7
93.7±13.3
随访
15
110.6±14.7*
110.7±13.3*
108.6±17.3
112.1±13.5*
110.1±17.3*
106.3±14.1*
利他林
治疗前
15
107.9±11.3
111.8±12.8
102.0±11.2
111.9±14.8
105.3±12.3
100.1±8.1
随访
15
119.0±15.9*
119.1±16.4
113.5±15.2*
121.3±17.9
118.4±16.1*
95.5±8.8
注：
A因子：
言语理解；B因子：
知觉组织；C因子：
注意/不分心；经配对样本t检验，与治疗前比较，*P<0.01
利他林副反应的发生率为82%，且在用药期间一直存在；减少药量后虽可部分缓解但不能消失；因利他林副反应而停药或脱落6例（22%）。
反馈组未发现类似副作用。
三、反馈组与利他林组C-WISC测验比较（表2）
在两次评定中获得完整结果者共30例，每组各15例；两组间的年龄、性别差异无显著性。
由表2显示，与治疗前比较，随访时两组在全量表、言语（利他林组言语分量表的提高未达显著性）和操作分量表IQ值均有提高；反馈组的A，B，C因子分也有提高（P<0.01），而利他林组仅B因子分提高。
四、反馈组与利他林组TOVA操作结果比较（表3）
表3反馈组与利他林组TOVA操作结果的比较（
）
组别
例数
遗漏
（M，个）
错认
（M，个）
反应时
（ms）
反应时变化
（ms）
反馈
治疗前
25
3．0
14
505.9±116.0
171.7±12.2
治疗中
17
1．0
6**
503.3±141.8
163.1±68.2
随访
19
1．0*
3**
514.5±104.3
151.8±57.8**
利他林
治疗前
21
3．5
13
518.0±90.9
181.3±40.2
治疗中
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