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| バイオフィードバック | |
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 バイオフィードバックトレーニングに役立つ、人、センサー、プロセッサ間のフィードバックループを示す図 | |
| ICD-10-PCS | グジット |
| ICD-9-CM | 94.39 |
| メッシュ | D001676 |
| メドラインプラス | 002241 |
バイオフィードバックは、電子機器やその他の機器を使用して、自分の体の多くの生理学的機能に対する意識を高め、体のシステムを意のままに操作できるようにする技術です。人間は、意識と意図のさまざまなレベルで、常に自然にバイオフィードバックを行っています。バイオフィードバックとバイオフィードバックループは、自己制御とも考えられます。[1] [2] 制御できるプロセスには、脳波、筋肉の緊張、皮膚の伝導性、心拍数、痛みの知覚などがあります。[3]
バイオフィードバックは、健康、パフォーマンス、そして思考、感情、行動の変化に伴って起こることが多い生理学的変化を改善するために使用できます。最近では、意図的なバイオフィードバックを支援する技術が開発されています。最終的には、バイオフィードバックを実践するために必ずしも機器は必要ないため、追加の機器を使用せずにこれらの変化を維持できる可能性があります。[2]
さまざまなバイオフィードバック治療のメタ分析では、頭痛や片頭痛、ADHDの治療に一定の効果があることが示されていますが、これらのメタ分析の研究のほとんどは代替治療法との比較を行っていません。[4] [5] [6]
情報コード化バイオフィードバック
情報コード化バイオフィードバックは、バイオフィードバックの分野における進化する形態と方法論です。その用途は、健康、ウェルネス、意識の領域に応用できます。バイオフィードバックの現代的な従来のルーツは、1970年代初頭に遡ります。[7] [8]
バイオフィードバックは、長年にわたり、学問および技術として成熟を続け、筋電計、電気生理学、脳波計、心電図などを利用する分野で、新しい解釈を伴う新しいバージョンの方法を生み出してきました。バイオフィードバックの概念は、生物のさまざまな継続的な固有の自然機能が、一般に「無意識」と呼ばれる意識レベルで発生するという事実に基づいています。[7] バイオフィードバックのプロセスは、これらの「無意識」プロセスの特定の側面と連携するように設計されています。
定義は次のとおりです。バイオフィードバックとは、個人が健康とパフォーマンスを向上させる目的で生理活動を変える方法を学ぶことができるプロセスです。精密な機器が、脳波、心臓機能、呼吸、筋肉活動、皮膚温度などの生理活動を測定します。これらの機器は、情報を迅速かつ正確にユーザーにフィードバックします。この情報の提示は、多くの場合、思考、感情、行動の変化と組み合わせて、望ましい生理学的変化をサポートします。時間の経過とともに、これらの変化は機器を使用しなくても持続します。[2]
もっと簡単に定義すると、バイオフィードバックとは、多くの生理学的機能に対する意識を高め、それらのシステムの活動に関する情報を提供する機器を主に使用して、それらを意のままに操作できるようにするプロセスです。[9]（強調[どれ？ ]は著者による追加）
これら両方の定義において、概念の基本的な特徴は、「意志」と新しい認知「学習」スキルの結果との関連です。[10]この概念を検証する人の中には、必ずしも単に新しい学習スキルの意図的な習得に帰するだけでなく、そのダイナミクスを行動主義的条件付けの領域にまで拡張する人もいます。[11] [12] 行動主義は、生物をいくつかの条件や影響にさらすことで、生物の行動や機能を変えることができると主張しています。この概念の鍵となるのは、機能が無意識であるだけでなく、条件付けプロセス自体が生物にとって無意識である可能性があるということです。[13] 情報コード化バイオフィードバックは、主にバイオフィードバックの行動条件付けの側面に依存して、生物の機能に大きな変化をもたらします。
情報の原理は複雑で、一部は議論の的になっています。この用語自体はラテン語の動詞「informare」に由来しており、文字通り「形を整える」という意味です。情報の意味は、使用状況によって大きく左右されます。おそらく最も単純で洞察力に富んだ情報の定義は、グレゴリー・ベイトソンによるものです。「情報とは変化の知らせである」、または「違いを生む違いである」と定義されています。[14] 情報は、「他のパターンの形成または変換に影響を与えるあらゆる種類のパターン」と考えることもできます。[15]生物の 固有の複雑さを認識し、情報コード化バイオフィードバックは、限られた可能性の中から重要な確率を特定するために、確率論的アプローチでアルゴリズム計算を適用します。
センサーモダリティ
筋電図
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筋電計（EMG）は表面電極を使用して、筋肉の収縮を開始する骨格筋からの筋活動電位を検出します。臨床医は、標的筋肉の上に配置された1つまたは複数のアクティブ電極と、いずれかのアクティブ電極から6インチ以内に配置した参照電極を使用して、表面筋電図（SEMG）を記録します。SEMGはマイクロボルト（100万分の1ボルト）単位で測定されます。[18] [19]
表面電極に加えて、医師は筋肉内にワイヤーや針を挿入して EMG 信号を記録することもできます。これはより痛みを伴い、多くの場合コストもかかりますが、表面電極は近くの筋肉からのクロストークを拾うため、信号の信頼性は高くなります。表面電極の使用も浅い筋肉に限定されるため、筋肉内のアプローチはより深い筋肉からの信号にアクセスするのに適しています。電極によって拾われた電気活動は、表面電極と同じ方法で記録され、表示されます。[20]表面電極を配置する前に、通常、皮膚は最良の信号を得るために剃られ、洗浄され、剥離されます。生の EMG 信号はノイズ (対象の筋肉から来ていない電気信号) に似ており、電圧が変動するため、通常は整流、フィルタリング、および統合の 3 つの方法で処理されます。この処理により、同じ処理技術を使用して他の信号と比較できる統一された信号が可能になります。
バイオフィードバック療法士は、不安や心配、慢性疼痛、コンピュータ関連障害、本態性高血圧、頭痛（片頭痛、混合性頭痛、緊張型頭痛）、腰痛、身体リハビリテーション（脳性麻痺、不完全脊髄損傷、脳卒中）、顎関節症（TMD）、斜頸、便失禁、尿失禁、骨盤痛の治療にEMGバイオフィードバックを使用しています。[21] [22]理学療法士は、筋肉の活性化を評価し、患者にフィードバックを提供するためにもEMGバイオフィードバックを使用しています。[17]
フィードバック温度計
フィードバック温度計は、サーミスタ（温度に敏感な抵抗器）を使って皮膚温度を感知します。サーミスタは通常、指先や足先に取り付けられ、摂氏または華氏で測定されます。皮膚温度は主に細動脈の直径を反映します。手の温めと手の冷却は別々のメカニズムによって生み出され、その調節には異なるスキルが必要です。[23]手の温めには、 β2アドレナリン作動性ホルモンのメカニズムによって生じる細動脈の血管拡張が関与します。 [24]手の冷却には、交感神経C線維の発火増加によって生じる細動脈の血管収縮が関与します。[25]
バイオフィードバック療法士は、慢性疼痛、浮腫、頭痛（片頭痛と緊張型頭痛）、本態性高血圧、レイノー病、不安、ストレスの治療に温度バイオフィードバックを使用します。[22]
皮膚電気記録計
電気生理学（EDG）は、指や手、手首に電極を取り付け、皮膚の電気活動を直接（皮膚伝導度と皮膚電位）および間接的に（皮膚抵抗）測定します。予期せぬ刺激、覚醒や心配、認知活動に対する反応を誘導することで、エクリン汗腺の活動が促進され、皮膚の電流伝導性が高まります。[23]
皮膚コンダクタンスでは、電気生理学の測定装置で皮膚に微弱な電流を流し、皮膚を伝わりやすさを測定します。不安によって汗管内の発汗量が上昇すると、コンダクタンスが増加します。皮膚コンダクタンスはマイクロジーメンス（ジーメンスの100万分の1 ）で測定されます。皮膚電位では、セラピストが活性電極を活性部位（手のひら側など）に置き、基準電極を比較的不活性な部位（前腕など）に置きます。皮膚電位はエクリン汗腺と内部組織の間に発生する電圧で、ミリボルト（1000分の1ボルト）で測定されます。皮膚抵抗はガルバニック皮膚反応（GSR）とも呼ばれ、電気生理学の測定装置で皮膚に電流を流し、皮膚が受ける抵抗の量を測定します。皮膚抵抗はkΩ（1000オーム）で測定されます。[26]
バイオフィードバック療法士は、不安障害、多汗症（過度の発汗）、ストレスの治療に皮膚電気バイオフィードバックを使用します。 [22] [27]皮膚電気バイオフィードバックは、クライアントの感情への認識を高めるために心理療法の補助として使用されます。[28] [29]さらに、皮膚電気測定は、不安や感情の活性化の変化を反映するため、長い間、ポリグラフィー（嘘発見器）の中心的なツールの1つとして機能してきました。[30]
脳波計
脳波計（EEG）は、人間の皮質上にある頭皮部位から脳の電気的活動を測定します。EEGは、各皮質部位の電気活動の振幅、各部位のさまざまな波形の振幅と相対的なパワー、および各皮質部位が他の皮質部位と連動して発火する程度（一貫性と対称性）を示します。[31]
EEGは、貴金属電極を使用して、頭皮にある少なくとも2つの電極間の電圧を検出します。EEGは、興奮性シナプス後電位（EPSP）と抑制性シナプス後電位（IPSP）の両方を記録します。これらは主に、上皮質層の直径数ミリメートルのマクロコラムにある錐体細胞の樹状突起で発生します。ニューロフィードバックは、低速および高速の皮質電位の両方を監視します。[32]
緩やかな皮質電位は皮質樹状突起の膜電位の緩やかな変化であり、300ミリ秒から数秒持続する。これらの電位には、偶発的陰性変動（CNV）、準備電位、運動関連電位（MRP）、P300およびN400電位が含まれる。[33]
高速皮質電位は0.5Hzから100Hzの範囲です。[34]主な周波数範囲には、デルタ、シータ、アルファ、感覚運動リズム、低ベータ、高ベータ、ガンマがあります。周波数範囲を定義する閾値または境界は、専門家によって大きく異なります。高速皮質電位は、その優勢な周波数によって説明できますが、同期波形か非同期波形かによっても説明できます。同期波形は一定の周期で発生しますが、非同期波形は不規則です。[32]
同期デルタリズムの範囲は0.5～3.5Hzです。デルタは1～2歳児の主な周波数で、成人では深い睡眠と関連しており、記憶、認知、睡眠維持、精神的健康に重要です。不眠症、外傷性脳損傷、閉塞性睡眠時無呼吸症、その他の神経精神疾患など、睡眠を妨げる障害もデルタリズムと関連しています。[35]
同期シータリズムの範囲は 4 ～ 7 Hz です。シータは健康な幼児の主な周波数であり、眠気や眠り始め、レム睡眠、入眠時イメージ (眠りに入る前に経験する強烈なイメージ)、催眠、注意、認知および知覚情報の処理に関連しています。
同期アルファ波は8 ～ 13 Hz の範囲で、周波数ではなく波形によって定義されます。アルファ波活動は、覚醒してリラックスしている個人の約 75% で観察され、運動、複雑な問題解決、視覚的な焦点合わせの際には、低振幅の非同期ベータ波活動に置き換えられます。この現象はアルファ波ブロッキングと呼ばれます。
同期感覚運動リズム(SMR) は 12 ～ 15 Hz の範囲で、感覚運動皮質 (中心溝) 上にあります。感覚運動リズムは、運動の抑制と筋緊張の低下に関連しています。
ベータ波は非同期波で構成され、低ベータ波と高ベータ波の範囲（13～21 Hz と 20～32 Hz）に分けられます。低ベータ波は、活性化と集中した思考に関連しています。高ベータ波は、不安、過覚醒、パニック、最高のパフォーマンス、心配に関連しています。
36～44Hzの脳波はガンマとも呼ばれる。ガンマ活動は意味の知覚や瞑想の意識と関連している。[32] [36] [37]
神経療法士は、依存症、注意欠陥多動性障害（ADHD）、学習障害、不安障害（心配、強迫性障害、心的外傷後ストレス障害を含む）、うつ病、片頭痛、全般性発作の治療にEEGバイオフィードバックを使用します。[22] [38]
光電式容積脈波計
光電式容積脈波計（PPG）は、指またはこめかみにマジックテープで取り付けた光電式容積脈波計（PPG）センサーを使用して、側頭動脈を監視し、指を通る相対的な血流を測定します。赤外線光源が組織を透過または反射し、フォトトランジスタによって検出され、任意の単位で定量化されます。血流が大きいほど吸収される光が少なくなり、センサーに到達する光の強度が増します。[39]
光電式容積脈波計は、心拍ごとの血液量の位相的変化である血液量脈波（BVP）、心拍数、および連続する心拍間の間隔の拍動ごとの差からなる心拍数変動（HRV）を測定することができる。[40] [41]
温度フィードバックの変化が最小限である場合、光電式容積脈波計は有用なフィードバックを提供することができます。これは、PPGセンサーがサーミスタよりも微細な血流変化に敏感であるためです。[37] バイオフィードバック療法士は、慢性疼痛、浮腫、頭痛（片頭痛と緊張型頭痛）、本態性高血圧、レイノー病、不安、ストレスを治療する際に、温度バイオフィードバックを補完するために光電式容積脈波計を使用することができます。[22]
心電図
心電図（ECG）は、心臓の電気的活動を測定するために、胴体、手首、または脚に配置された電極を使用します。そして、心拍間隔（QRS群の連続するR波ピーク間の距離）を測定します。60秒に分割された心拍間隔によって、その瞬間の心拍数が決定されます。その心拍間隔の統計的変動が、心拍変動と呼ばれます。[42] ECG法は、心拍変動の測定においてPPG法よりも正確です。[39] [43]
バイオフィードバック療法士は、喘息[44]、COPD [45]、うつ病[46] 、不安[47 ]、線維筋痛症[48] 、心臓病[ 49]、原因不明の腹痛[50]の治療に心拍変動（HRV）バイオフィードバックを使用します。研究によると、HRVバイオフィードバックは健康な個人の生理的および心理的健康を改善するためにも使用できます。[51]
ポリプレチスモグラフと心電図の両方からのHRVデータは、一般的に使用される高速フーリエ変換（FFT）などの数学的変換によって分析されます。 [43] FFTはHRVデータをパワースペクトルに分割し、波形の構成周波数を明らかにします。[39]これらの構成周波数のうち、高周波（HF）成分と低周波（LF）成分は、それぞれ0.15Hz以上と以下と定義されます。経験則として、HRVのLF成分は交感神経活動を表し、HF成分は副交感神経活動を表します。2つの主要成分は、LF/HF比として表されることが多く、交感神経迷走神経バランスを表すために使用されます。[39]一部の研究者は、0.08Hzから0.15Hzまでの3番目の中周波（MF）成分を検討しており、これは鑑賞時にパワーが増加することが示されている。[52]
肺活量計
呼吸器グラフまたは呼吸ひずみゲージは、胸部、腹部、またはその両方に巻き付ける柔軟なセンサーバンドを使用します。ひずみゲージ法は、胸部と腹部の相対的な膨張/収縮に関するフィードバックを提供し、呼吸数（1分間の呼吸数）を測定できます。[33]臨床医は、呼吸器グラフを使用して、機能不全の呼吸パターンと行動を検出し、修正できます。機能不全の呼吸パターンには、鎖骨呼吸（主に外肋間筋と呼吸補助筋に依存して肺を膨らませる呼吸）、逆呼吸（腹部が呼気時に膨張し、吸気時に収縮する呼吸）、胸郭呼吸（主に外肋間筋に依存して肺を膨らませる浅い呼吸）が含まれます。機能不全の呼吸行動には、無呼吸（呼吸停止）、あえぎ、ため息、喘鳴などがあります。 [53]
心拍変動（HRV）トレーニングでは、心電図（ECG）や光電式容積脈波計（PPG）と組み合わせてニューモグラフが使用されることが多い。 [40] [54]
バイオフィードバック療法士は、不安障害、喘息、慢性肺閉塞性疾患（COPD）、本態性高血圧、パニック発作、ストレスと診断された患者に肺活量測定バイオフィードバックを使用します。 [22] [55]
カプノメーター
カプノメーターまたはカプノグラフは赤外線検出器を使用して呼気終末COを測定する。
2（呼気の終わりに呼気中の二酸化炭素分圧）を鼻孔からラテックスチューブに吐き出す。呼気終末COの平均値は
2安静時の成人のCO濃度は5%（36 Torrまたは4.8 kPa）です。カプノメーターは患者の呼吸の質を敏感に表す指標です。浅く、速く、努力して呼吸するとCO濃度が低下します。
2深くゆっくりとした楽な呼吸は心拍数を増加させます。[53]
バイオフィードバック療法士は、不安障害、喘息、慢性肺閉塞性疾患（COPD）、本態性高血圧、パニック発作、ストレスと診断された患者に対して、呼吸ひずみゲージバイオフィードバックを補完するためにカプノメトリックバイオフィードバックを使用します。[22] [55] [56]
レオエンセファログラフ
レオエンセファログラフィー（REG）、または脳血流バイオフィードバックは、意識的に血流を制御するバイオフィードバック技術です。脳血流バイオフィードバックには、レオエンセファログラフィー（ギリシャ語のrheos「流れ、流れるもの」、rhein「流れる」から）と呼ばれる電子機器が利用されます。電極は頭部の特定のポイントの皮膚に取り付けられ、電極間にある組織の電気伝導率を継続的に測定できます。脳血流技術は、生体インピーダンスを測定する非侵襲的方法に基づいています。生体インピーダンスの変化は、血液量と血流によって生成され、レオグラフィー装置によって記録されます。[57]脈動する生体インピーダンスの変化は、高周波インピーダンス測定により、脳の深部構造の全血流を直接反映します。[58]
血液脳関門検査
血液脳波記録法またはHEGバイオフィードバックは、機能的赤外線画像技術です。その名前が示すように、脳内の酸素化血液と非酸素化血液の相対量に基づいて、頭皮を通して反射される光の色の違いを測定します。その信頼性、妥当性、臨床適用性を判断するための研究が続けられています。HEGは、ADHDや片頭痛の治療や研究に使用されています。[59]
プレッシャー
患者が空気入りクッションに寄りかかって運動をしている間、圧力をモニターすることができる。[60]これは理学療法 に関連している。あるいは、患者がカスタム形状の空気入りクッションを積極的に握ったり押したりすることもある。[61]
アプリケーション
尿失禁
モーラーは、子供が寝ている間に排尿すると鳴る夜尿アラームの使用について詳しく説明しました。このシンプルなバイオフィードバック装置は、膀胱がいっぱいになると目を覚まし、尿道括約筋を収縮させて排尿筋を弛緩させ、それ以上の尿の放出を防ぐことを子供にすぐに教えることができます。古典的条件付けにより、膀胱がいっぱいになったときの感覚フィードバックがアラームに取って代わり、子供は排尿せずに眠り続けることができます。[62]
ケーゲルは1947年に、妊娠や出産で骨盤底筋が弱くなった女性の尿失禁（尿漏れ）を治療するために会陰計を開発した。膣に挿入して骨盤底筋の収縮をモニターする会陰計は、バイオフィードバック装置のすべての要件を満たし、人気のケーゲル体操の効果を高める。[63]これとは対照的に、8つの研究を含む文献の2023年のシステマティックレビューでは、出産後の尿失禁と肛門失禁に対する骨盤底筋トレーニングをバイオフィードバックありとなしで比較するための科学的証拠は不十分であると考えられている。[64]
1992年、米国保健政策研究庁は成人の尿失禁の第一選択治療としてバイオフィードバックを推奨した。[65]
2019年、国立医療技術評価機構は、骨盤底を積極的に収縮させることができる女性の尿失禁の管理にバイオフィードバックを日常的に使用しないことを推奨しました。ただし、治療へのモチベーションと遵守を助けるために考慮される可能性があります。[66]
便失禁、便秘、アニスムス
バイオフィードバックは、アニスムス（排便時の恥骨直腸筋の異常収縮）の治療法である。この療法は、圧力を記録できるプローブを肛門管に挿入する肛門直腸マノメトリーの研究から直接発展したものである。バイオフィードバック療法は、便失禁の治療としても一般的に使用され研究されているが、その利点は不明である。 [67]バイオフィードバック療法は、実施方法が様々である。あるタイプが他のタイプよりも優れているかどうかも不明である。[67]その目的は、直腸肛門抑制反射（RAIR）、直腸感度（徐々に小さくなる直腸バルーンの容積を識別し、外肛門括約筋（EAS）を速やかに収縮させることにより）、またはEAS収縮の強度と持久力のいずれかを高めることであると説明されている。バイオフィードバックには一般的に3つのタイプが説明されているが、それらは相互に排他的ではなく、多くのプロトコルがこれらの要素を組み合わせている。[67]同様に、個々のセッションの長さとトレーニング全体の長さ、および自宅でのエクササイズを追加するかどうかとその方法にもばらつきがあります。直腸感覚トレーニングでは、直腸にバルーンを入れ、直腸が満たされる感覚があるまで徐々に膨らませます。バルーンを徐々に少量ずつ再膨張させることで、直腸膨張をより低い閾値で検出できるようにし、EASを収縮させて失禁を防ぐか、トイレに行く時間を増やします。あるいは、切迫性尿失禁/直腸過敏症の患者の場合、トレーニングは徐々に大きな容量に耐えられるように患者に教えることを目的としています。筋力トレーニングには、筋電図（EMG）皮膚電極、マノメトリック圧力、肛門内EMG、または肛門内超音波が含まれます。これらの方法の1つを使用して、肛門括約筋エクササイズ中の筋肉の活動または肛門管圧を伝えます。パフォーマンスと進捗は、この方法で監視できます。協調訓練では、直腸と肛門の上部と下部に3つのバルーンを配置します。直腸バルーンを膨らませてRAIRを誘発し、その後失禁が起こることがよくあります。協調訓練は、RAIRが発生したとき（つまり、直腸が膨張しているとき）にEASを自発的に収縮させることを教えることを目的としています。[67]
バイオフィードバックが過敏性腸症候群に効果があることを示す研究がいくつかあります。しかし、これらの装置を使用すると副作用が出る可能性があります。[68]
2010年と2017年に、国立医療技術評価機構は、小児の便秘の管理にバイオフィードバックを使用しないよう推奨した。[69]
脳波
ケイトンはサルとウサギの露出した皮質表面から自発的な電位を記録し、1875年に事象関連電位（刺激に対する脳波反応）を初めて測定した。[70]
ダニレフスキーは1877年に脳波と意識状態の関係を研究した『脳生理学の研究』を出版した。 [71]
ベックは犬とウサギの脳から検出された自発的な電位に関する研究を発表し、1890年に光が周期的な振動を変えるアルファブロッキングを初めて文書化した。[72]
シェリントンはニューロンとシナプスという用語を導入し、1906年に「神経系の統合的作用」を出版した。 [73]
プラヴディッチ・ネミンスキーは犬の脳波と事象関連電位を撮影し、窒息中に12～14Hzのリズムが遅くなることを示し、1912年に「脳波図」という用語を導入した。[74]
フォーブスは1920年に、EEGを増幅するために弦式ガルバノメーターを真空管に置き換えたと報じた。真空管は1936年までに事実上の標準となった。[75]
バーガー(1924) は、最初の人間の EEG データを発表しました。彼は息子のクラウスの頭皮から電位を記録しました。最初、彼はテレパシーの物理的メカニズムを発見したと信じていましたが、電磁気的変動が頭蓋骨から数ミリメートル離れただけで消えることに失望しました。 (しかし、彼は妹に関して特にそれを裏付ける出来事があり、生涯にわたってテレパシーを信じ続けました)。彼は EEG を ECG に類似したものとみなし、エレクテンケファログラムという用語を導入しました。彼は、臨床介入の影響を測定する上で EEG が診断および治療に有望であると信じていました。バーガーは、これらの電位が頭皮の筋肉の収縮によるものではないことを示し、最初にアルファ リズムを特定してバーガー リズムと呼び、後にベータ リズムと睡眠紡錘波を特定しました。彼は、意識の変化が EEG の変化と関連していることを実証し、ベータ リズムを覚醒と関連付けました。彼は発作間活動（発作間の脳波電位）を記述し、1933年に部分複雑発作を記録した。最後に、彼はEEG周波数の信号強度を測定する最初のQEEGを実施した。[76]
1934年、エイドリアンとマシューズはブラウン管オシロスコープで自らの脳波を記録し、バーガーの研究結果を裏付けた。1935年にイギリスの生理学会で行われた彼らの脳波記録のデモンストレーションにより、この研究は広く受け入れられた。エイドリアンは自らを被験者として、目を開けるとアルファ波のリズムが抑制されるアルファ波ブロック現象を実証した。[77]
ギブス、デイビス、レノックスは1935年に、発作間欠期スパイク波や欠神発作時の3Hz活動など、てんかんと関連する異常な脳波リズムを特定し、臨床脳波記録法を導入した。[71]
ブレマーは1935年に脳波を用いて感覚信号が警戒心にどのように影響するかを示した。[78]
ウォルター（1937、1953）は、デルタ波とシータ波、そして期待、動機、行動の意図、注意を反映する可能性のある低速皮質電位である偶発陰性変動（CNV）に名前を付けました。彼はアルファ波の発生源を後頭葉に特定し、デルタ波が腫瘍などの脳病変の位置特定に役立つことを実証しました。彼はバーガーの脳波計を改良し、EEGトポグラフィーの先駆者となりました。[79]
クライトマンは、睡眠覚醒周期の調節、概日リズム、年齢層別の睡眠パターン、睡眠不足の影響に関する独創的な研究により、「アメリカの睡眠研究の父」として認められている。彼は1953年に大学院生のアセリンスキーとともにレム睡眠（急速眼球運動睡眠）の現象を発見した。[80]
クライトマンのもう一人の弟子であるデメントは、1955年に睡眠段階とその間の遷移の脳波構造と現象を説明し、1957年にレム睡眠と夢との関連を明らかにし、1958年には別の種である猫の睡眠周期を記録し、基礎的な睡眠研究を刺激した。彼は1970年にスタンフォード大学睡眠研究センターを設立した。[81]
アンダーセンとアンダーソン（1968）は、視床ペースメーカーが視床皮質回路を介して皮質に同期したアルファリズムを投射することを提唱した。 [82]
神谷 (1968) は、人間のアルファ波リズムがオペラント条件付け可能であることを実証した。彼はPsychology Todayに影響力のある記事を発表し、被験者がアルファ波の有無を区別することを学ぶことができ、フィードバックを使用して優勢なアルファ波周波数を約1Hzシフトできることを示した研究を要約した。被験者のほぼ半数が、「警戒心の穏やかさ」として特徴付けられる心地よい「アルファ波状態」を経験したと報告した。これらの報告は、アルファ波バイオフィードバックが瞑想状態への近道であるという認識に貢献した可能性がある。彼はまた、瞑想状態の脳波相関を研究した。[83]
ブラウン（1970）は、アルファシータバイオフィードバックの臨床的利用を実証した。脳波のリズムに関連する主観的状態を特定するために設計された研究では、視覚的なフィードバックを使用して被験者にアルファ、ベータ、シータ活動の豊富さを増やすように訓練し、これらの周波数帯域の振幅が増加したときの主観的な経験を記録しました。彼女はまた、New Mind, New body（1974年）やStress and the Art of Biofeedback（1977年）などの一連の本を出版して、バイオフィードバックの普及に貢献しました。[84] [85] [86]
マルホランドとペパー（1971）は、後頭葉のアルファ波は目が開いていて焦点を合わせていないときに増加し、視覚を集中させると中断されることを示しました。これはアルファ波ブロックの再発見です。[87]
グリーンとグリーン（1986）は、スワミ・ラマやアメリカインディアンの呪術師ローリング・サンダーなどの個人による内部状態の自発的な制御をインドとメニンガー財団の両方で調査した。彼らは携帯型バイオフィードバック装置をインドに持ち込み、実践者が自己制御を示す様子を観察した。彼らの調査の映像を含む映画は、バイオフィードバック：西洋のヨガ（1974）として公開された。彼らは1960年代から1990年代にかけてメニンガー財団でアルファシータトレーニングを開発した。彼らは、シータ状態が無意識の記憶へのアクセスを可能にし、準備されたイメージや暗示の影響を増大させるという仮説を立てた。彼らのアルファシータ研究はペニストンによるアルファシータ中毒プロトコルの開発を促した。[88]
スターマン（1972）は、猫と人間の被験者を、感覚運動皮質から記録された感覚運動リズム（SMR）の振幅を増加させるようにオペラント訓練できることを示した。彼は、SMRの生成が猫を薬物誘発性全般発作（意識喪失を伴う強直間代発作）から守り、てんかんと診断された人間の発作頻度を減らすことを実証した。彼は、視覚と聴覚のEEGバイオフィードバックを使用する彼のSMRプロトコルが、睡眠中でもEEGを正常化することを発見した（SMRは増加し、シータとベータは正常値に向かって減少する）。スターマンは、スターマンカイザー（SKIL）QEEGデータベースの共同開発者でもある。[89]
ビルバウマーとその同僚（1981）は、1970年代後半から低速皮質電位のフィードバックを研究してきました。彼らは、被験者がこれらのDC電位を制御することを学習できることを実証し、ADHD、てんかん、片頭痛、統合失調症の治療における低速皮質電位バイオフィードバックの有効性を研究しました。[90]
ルバー（1989）は、スターマンと共同で、注意欠陥障害やてんかんを治療するためのSMRバイオフィードバックを研究しました。彼は、SMRトレーニングが注意欠陥多動性障害（ADHD）と診断された子供の注意力と学業成績を改善できることを実証しました。彼はADHDにおけるシータ対ベータ比の重要性を文書化し、これらの比率を下げて生徒の成績を向上させるシータ抑制ベータ増強プロトコルを開発しました。 [ 91] シータ対ベータ比を測定するために使用されるデバイスである神経精神医学的EEGベースの評価補助（NEBA）システムは、2013年7月15日にADHDの診断を支援するツールとして承認されました。 [92] 2019年のシステマティックレビューでは、定性的EEGをADHDやその他の児童精神疾患の診断のためのバイオマーカーとして使用することを研究し、ADHDのシータ/ベータ比が健康な対照群よりも高いことを示しました。[93]
皮膚電気刺激システム
フェレは1888年に皮膚に微弱な電流を流すことで皮膚の電気活動を記録する外体細胞法を実証した。[94]
タルチャノフは1889年に皮膚表面の点から皮膚電位の差を記録するエンドソマティック法を採用したが、外部電流は印加されなかった。[95]
ユングは1907年に外身体運動法を用いたガルバノメーターを用いて、語連想実験における無意識の感情を研究した。[96]
マージョリーとハーシェル・トゥーミム（1975）は、心理療法におけるGSRバイオフィードバックの使用に関する画期的な論文を発表しました。[28]
マイヤーとライヒはイギリスの出版物で同様の内容について議論した。[97]
筋骨格系
ジェイコブソン（1930）は、EMG電圧を経時的に測定するハードウェアを開発し、認知活動（イメージングなど）がEMGレベルに影響を与えることを示し、深いリラクゼーション法である漸進的弛緩法を導入し、「漸進的弛緩法」（1929）と「You Must Relax」（1934）を執筆した。彼は、高血圧などのさまざまな精神生理学的障害を治療するために、漸進的弛緩法を毎日実践することを処方した。[98]
いくつかの研究者は、人間の被験者が個々の運動単位（運動ニューロンとそれが制御する筋繊維）の正確な制御を学習できることを示しました。リンズリー（1935）は、リラックスした被験者はバイオフィードバック訓練なしで運動単位の発火を抑制できることを発見しました。[99]
ハリソンとモーテンセン（1962）は、視覚と聴覚のEMGバイオフィードバックを使用して、脚の前脛骨筋の個々の運動単位を制御するように被験者を訓練した。[100]
バスマジャン（1963）は、単一運動単位訓練（SMUT）研究において、被験者にフィルタリングされていない聴覚EMGバイオフィードバックを使用して、親指の母指外転筋の個別の運動単位を制御するように指示しました。彼の最も優れた被験者は、いくつかの運動単位を調整してドラムロールを作りました。バスマジャンは、神経筋リハビリテーション、疼痛管理、頭痛治療への実用的な応用を実証しました。[101]
マリナッチ（1960）は、ベル麻痺（片側顔面麻痺）、ポリオ、脳卒中などの神経筋疾患（固有受容覚が障害される疾患）にEMGバイオフィードバックを適用した。 [102]
「マリナッチは神経筋疾患の治療に EMG を使用したが、同僚は EMG を診断にのみ使用した。彼らは、証拠が目の前にあったにもかかわらず、教育ツールとしての潜在能力を認識できなかった。神経伝導検査を行う多くの筋電図検査技師は、患者が運動単位を過剰に動員した場合に、干渉を減らすために視覚および聴覚フィードバックを使用した。彼らは、患者をリラックスさせてきれいな診断 EMG テストを記録できるように EMG バイオフィードバックを使用したが、運動障害の EMG バイオフィードバック治療を思い描くことができなかった。」[103]
ワットモアとコーリ（1968）は、機能障害（身体活動が妨げられる）がどのように発症するかを説明するために、ジスポネシス（誤った努力）の概念を導入した。大きな音が聞こえたときに肩に力を入れることは、ジスポネシスの例である。この行動は怪我を防げないからである。[104]これらの臨床医は、頭痛や高血圧などのさまざまな機能障害にEMGバイオフィードバックを適用した。彼らは、6年から21年にわたる症例追跡調査を報告した。これは、臨床文献で一般的に見られる0～24か月の追跡調査と比較して長い期間であった。彼らのデータは、誤った努力を制御するスキルが臨床改善と正の相関関係にあることを示した。最後に、彼らは機能障害の治療を概説した「機能障害の病態生理学と治療」（1974）を執筆した。[105]
ウルフ（1983）は、脳卒中患者の治療のために理学療法にEMGバイオフィードバックを取り入れ、画期的な脳卒中転帰研究を実施した。[106]
ペパー（1997）はSEMGを職場に適用し、コンピュータの使用に関する人間工学を研究し、「健康的なコンピューティング」を推進した。[107]
タウブ（1999、2006）は、脊髄損傷および脳卒中患者の治療における制約誘発運動療法（CIMT）の臨床的有効性を実証した。 [108] [109]
心臓血管系
シアーンは（1962）は、電気ショックを避けるために被験者の心拍数を1分間に5拍上げるようオペラント訓練を行った。[110]シアーンの心拍数のわずかな上昇とは対照的に、スワミ・ラマはメニンガー財団の聴衆の前でヨガを使って心房粗動を平均1分間に306拍に上げた。これにより、彼の心臓の血液送り出しが一時的に停止し、脈拍が静かになった。[88]
エンゲルとチズム（1967）は、被験者に心拍数を下げ、上げ、そして下げるというオペラティックトレーニングを行った（これはON-OFF-ON EEGトレーニングに類似している）。彼は次にこの手法を使って、心室が早く収縮しすぎる心室性期外収縮（PVC）の速度をコントロールする方法を患者に教えた。エンゲルはこのトレーニングプロトコルを病気発症トレーニングと概念化した。患者は症状を出し、そして抑えるように教えられたからである。[111]ペパーも同様に喘息患者に呼吸をコントロールする方法を教えた。[112]
シュワルツ（1971、1972）は、特定の心血管活動パターンが生物学的制約により他のパターンよりも学習しやすいかどうかを調べた。彼は、血圧と心拍数の変化の統合パターン（2つの自律神経反応が同じ方向に変化する）と差別化パターン（2つの自律神経反応が逆方向に変化する）の学習に対する制約を調べた。[113]
シュルツとルーテ（1969）は、催眠術から派生した深いリラクゼーション運動である自律訓練法を開発した。この手順は、一連の3つの治療手順（標準的な自律訓練法、自律中和、自律瞑想）で受動的な意志とイメージを組み合わせたものである。メニンガー財団の臨床医は、標準的な運動の簡略化されたリストと温熱バイオフィードバックを組み合わせて自律バイオフィードバックを作成した。[114]ルーテ（1973）はまた、自律療法と題した6巻からなるシリーズを出版した。[115]
ファリオンとその同僚（1986）は、高血圧患者のための18～26セッションの治療プログラムについて報告した。メニンガープログラムは、呼吸法の修正、手足の自律神経バイオフィードバック、前頭筋筋電図トレーニングを組み合わせたものである。著者らは、投薬治療を受けた患者の89％が投薬を中止するか半分に減らし、血圧を大幅に下げたと報告した。この研究には二重盲検法は含まれていなかったが、結果率は印象的だった。[116]
フリードマンとその同僚 (1991) は、手を温めることと手を冷やすことは異なるメカニズムによって生み出されることを実証した。手を温める主なメカニズムはベータアドレナリン(ホルモン) であるのに対し、手を冷やす主なメカニズムはアルファアドレナリンで、交感神経 C 線維が関与している。これは、指の血流は交感神経 C 線維によってのみ制御されるという従来の見解と矛盾する。従来のモデルでは、発火が遅いと手は温まり、発火が速いと手は冷えるとされている。フリードマンとその同僚の研究は、手を温めることと手を冷やすことはまったく異なるスキルであるという見解を支持している。[117]
Vaschillo と同僚 (1983) は、宇宙飛行士と精神疾患および心身生理学的疾患と診断された患者の治療における心拍変動 (HRV) バイオフィードバックに関する最初の研究を発表しました。[118] [119] Lehrer は、小児喘息患者の治療で Smetankin および Potapova と共同研究を行い[120] 、医学雑誌Chestに HRV 喘息治療に関する影響力のある記事を発表しました。[121] HRV バイオフィードバックの最も直接的な効果は、血圧の変動を制御するのに役立つ恒常性反射である圧反射です。[122]血圧が上昇すると、圧反射によって心拍数が下がります。血圧が下がると、その逆が起こります。心拍数の変化後に血圧が変化するまでに約 5 秒かかるため (同じサイズのチューブを流れる血液の量が異なると考えてください)、圧反射によって約 10 秒周期の心拍リズムが生成されます。心拍数の別のリズムは呼吸によって引き起こされます（呼吸性洞性不整脈）。つまり、吸気時に心拍数が上昇し、呼気時に心拍数が低下します。HRVバイオフィードバック中、これら2つの反射は互いに刺激し合い、圧反射の固有のリズムによって引き起こされる心血管系の共鳴特性を刺激し、[123]心拍数の非常に大きな振動と圧反射の大きな振幅刺激を引き起こします。[124]このように、HRVバイオフィードバックは圧反射を鍛え、強化します。これは明らかに、刺激に対する自律神経反応を調整する効果があります。圧反射は、感情を制御する島皮質と扁桃体と直接通信する脳幹メカニズムを通じて制御されるため、HRVバイオフィードバックは感情反応を調整し、不安、ストレス、うつ病に苦しむ人々を助けるようです[46] [125] [126] [127] [128]
感情は心臓の健康と密接に関係しており、心臓の健康と心臓の健康とは心身の健康に関係しています。一般的に、良好な精神的[129] [130]および身体的[ 131]健康は、ポジティブな感情や、主に高周波によって調節される高い心拍変動 (HRV) と相関しています。高い HRV は、記憶や反応時間などの実行機能スキルの向上と相関しています。[129] HRV を増加させ、パワーを HF (高周波) にシフトさせるバイオフィードバックは、血圧を下げることが示されています。[51]
一方、心臓のLF（低周波）パワーは交感神経迷走神経活動と関連しており、心臓発作のリスクを高めることが知られています。[132] LFが支配的なHRVパワースペクトルは、健康な個人[133] [134]および気分障害のある個人 における死亡率の上昇とも直接関連しています。[135] 怒りと欲求不満はHRVのLF範囲を拡大します。[136]他の研究では、怒りが心臓発作のリスクを高めることが示されています。[137]
感情は心臓機能に大きな影響を与え、それが他の多くの生物学的プロセスに連鎖するため、感情調節技術は実際的な精神生理学的変化をもたらすことができます。[51] McCratyらは、感謝の気持ちがHRVを増加させ、そのパワースペクトルをMF（中周波数）とHF（高周波）の範囲に移動し、LF（低周波数）パワーを低下させることを発見しました。[136]
HRVを高めると主張されている他の技術としては、激しい有酸素運動[138]や瞑想[139]などがある。
痛み
2021年、国立医療技術評価機構は、成人の慢性疼痛の管理にバイオフィードバックを使用しないよう推奨した。[140]
慢性的な腰痛
ニュートン・ジョン、スペンス、ショット（1994）は、慢性腰痛の患者44名を対象に、認知行動療法（CBT）と筋電図バイオフィードバック（EMG-バイオフィードバック）の有効性を比較した。ニュートン・ジョンら（1994）は、患者を2つのグループに分け、治療前、治療後、そして6か月後に、痛みの強さ、患者が感じる障害、うつ状態を測定した。ニュートン・ジョンら（1994）は、CBTを受けたグループとEMG-バイオフィードバックを受けたグループの間に有意差は見られなかったとしている。これは、慢性腰痛に対してバイオフィードバックがCBTと同等に有効であることを示していると思われる。治療前と治療後のグループの結果を比較すると、EMG-バイオフィードバックによって痛み、障害、うつ状態が半分ほど軽減されたことがわかる。[141]
筋肉痛
BudzynskiとStoyva（1969）は、EMGバイオフィードバックが前頭筋（額）の収縮を軽減できることを示しました。[142]彼らは1973年に、アナログ（比例）およびバイナリ（オンまたはオフ）視覚EMGバイオフィードバックが、咬筋のSEMGレベルを下げるのに同等に効果的であることを実証しました。[143] McNulty、Gevirtz、Hubbard、およびBerkoff（1994）は、筋紡錘の交感神経系の神経支配がトリガーポイントの根底にあると提唱しました。[144]
緊張性頭痛
Budzynski、Stoyva、Adler、Mullaney (1973) は、聴覚前頭筋EMGバイオフィードバックと家庭でのリラクゼーション練習を組み合わせると、緊張性頭痛の頻度と前頭筋EMGレベルが低下すると報告しました。非随伴性（偽）聴覚フィードバックを受けた対照群では改善が見られませんでした。この研究は、頭痛やその他の精神生理学的障害のEMG評価と治療において前頭筋が最適な部位となることに貢献しました。[145]
片頭痛
サージェント、グリーン、ウォルターズ（1972、1973）は、手を温めることで片頭痛を止められること、自律神経バイオフィードバック訓練で頭痛の活動が軽減できることを実証した。メニンガーによる初期の片頭痛研究は、方法論的には弱い（治療前のベースライン、対照群、条件へのランダム割り当てがない）ものの、片頭痛治療に大きな影響を与えた。[146] [147] 2013年のレビューでは、バイオフィードバックは慢性片頭痛の管理に効果がある可能性のある技術の1つに分類されている。[148] [非一次情報源が必要]
幻肢痛
フロール（2002）は、切断患者に切断肢に与えられたショックの位置と頻度を感知する訓練を行い、その結果、対応する皮質領域が拡大し、幻肢痛が大幅に軽減された。[149]
財務上の意思決定
金融トレーダーは、より良い金融判断を下すために、感情の覚醒レベルを調節するツールとしてバイオフィードバックを使用しています。テクノロジー企業のフィリップスとオランダの銀行ABN AMROは、電気皮膚反応センサーをベースにした個人投資家向けのバイオフィードバック装置を開発しました。[150] Astorら（2013）は、金融意思決定者が心拍数測定を使用して感情を効果的に調節する方法を学べるバイオフィードバックベースのシリアスゲームを開発しました。[151]
ストレス軽減
Sutartoらによるランダム化研究では、製造業の作業員を対象に共鳴呼吸バイオフィードバック（不随意心拍変動を認識して制御する）の効果を評価した。その結果、うつ病、不安、ストレスが大幅に減少した。[152] [非一次資料が必要]心拍変動データはディープニューラルネットワークで分析してストレスレベルを正確に予測することができる。[153]この技術は、ストレス軽減を効果的に促進するためにマインドフルネス技術と組み合わせてモバイルアプリで利用されている。[154]
不安管理
ケンブリッジ大学によるメタ分析では、不安の管理と制御に使用されているバイオフィードバックに関する過去の研究をまとめています。この記事では、バイオフィードバックを他の治療法と併用することで不安を軽減し、管理しやすくする効果について、過去の研究の妥当性と関連性を評価しています。この分析では、HRVモニタリングの形でバイオフィードバックを使用すると、メタ分析の一部である研究で一貫して、自己報告による不安の大幅な軽減がもたらされると結論付けられました。[155]
臨床的有効性
研究
モス、ルヴァーク、ハモンド（2004）は、「バイオフィードバックとニューロフィードバックは、医療界が求めているような、証拠に基づいた実践を提供しているようだ」と述べている。[156] [157]「バイオフィードバックは、当初から、精神生理学と行動療法の研究室研究から直接生まれた研究ベースのアプローチとして発展してきた。バイオフィードバック/ニューロフィードバックと生物医学パラダイムおよび研究との結びつきは、他の多くの行動介入の場合よりも強い」（p. 151）。[158]
応用精神生理学およびバイオフィードバック協会 (AAPB) と国際ニューロフィードバック研究協会 (ISNR) は、ADHD や頭痛などのバイオフィードバックとニューロフィードバックの臨床的有効性に関する疑問に対処するため、治療プロトコルの検証と評価に協力してきました。2001 年、当時応用精神生理学およびバイオフィードバック協会の会長であったドナルド モス氏と、国際ニューロフィードバック研究協会の会長であるジェイ ガンケルマン氏は、バイオフィードバックとニューロフィードバックの有効性の基準を確立するためのタスク フォースを任命しました。
タスクフォースの文書は2002年に発表され、[159]一連の疾患の有効性を検討した一連の白書が続いた。[160]白書では、機能性肛門直腸疾患、[161] 注意欠陥障害、[162]顔面痛および顎関節症、[163] 高血圧、[164]尿失禁、[165] レイノー現象、[166] 薬物乱用、[167]および頭痛に対するバイオフィードバックの有効性が確立された。[6]
より広範なレビューが発表され[168]、後に更新され[22] 、同じ有効性基準が医学的および心理的障害の全範囲に適用されました。2008年版では、アルコール依存症/薬物乱用から外陰部前庭炎まで、40を超える臨床障害に対するバイオフィードバックの有効性がレビューされました。各障害の評価は、逸話的な報告から対照群との二重盲検研究まで、各障害に関する利用可能な研究調査の性質によって異なります。したがって、評価が低いのは、問題に対するバイオフィードバックの無効性ではなく、研究不足を反映している可能性があります。
Dehliらによるランダム化試験では、便失禁の治療において、肛門管への膨張剤の注入がバイオフィードバックによる括約筋訓練よりも優れているかどうかを比較した。どちらの方法もFIの改善につながるが、グループ間のセントマークスコアの比較では、治療効果に差は見られなかった。[169]
国立医療技術評価機構は検討の結果、小児の便秘、女性の尿失禁、慢性疼痛の治療にバイオフィードバックを使用しないよう勧告した。[69] [66] [140]
効能
ユチャとモンゴメリー（2008）の評価は、合同タスクフォースによって推奨され、応用精神生理学会（AAPB）と国際神経調節学会（ISNR）の理事会によって採用された5つの有効性レベルに対してリストされています。[159]最も弱いものから最も強いものの順に、これらのレベルには、経験的に裏付けられていない、おそらく有効、おそらく有効、有効、有効かつ具体的が含まれます。
レベル1:実証的に裏付けられていない。この指定には、非査読の場での逸話的な報告やケーススタディによって裏付けられたアプリケーションが含まれます。YuchaとMontgomery（2008）は、摂食障害、免疫機能、脊髄損傷、失神をこのカテゴリに分類しました。[22]
レベル2:おそらく有効。この指定には、明確な結果指標を持ち、十分な統計的検出力を持つ研究が少なくとも1つ必要であるが、研究内部の対照条件へのランダム化割り当てが欠如している。YuchaとMontgomery (2008)は、喘息、自閉症、ベル麻痺、脳性麻痺、COPD、冠動脈疾患、嚢胞性線維症、うつ病、勃起不全、線維筋痛症、手ジストニア、過敏性腸症候群、PTSD、反復性運動障害、呼吸不全、脳卒中、耳鳴り、小児の尿失禁をこのカテゴリーに割り当てた。[22]
レベル3:おそらく有効。この指定には、有効性を実証する複数の観察研究、臨床試験、順番待ちリスト対照試験、被験者内および被験者内複製研究が必要です。YuchaとMontgomery (2008)は、アルコール依存症と薬物乱用、関節炎、糖尿病、小児の排便障害、成人の便失禁、不眠症、小児の頭痛、外傷性脳損傷、男性の尿失禁、外陰部前庭炎（外陰部痛）をこのカテゴリーに分類しました。[22]
レベル 4:有効。この指定には、次の 6 つの基準を満たす必要があります。
(a) ランダム化割り付けを用いた無治療対照群、代替治療群、または偽薬（プラセボ）対照との比較において、治験治療が対照条件よりも統計的に有意に優れていることが示されるか、または、治験治療が、中程度の差を検出するのに十分な検出力を有する研究において有効性が確立された治療と同等であることが示される。
（b）研究は、特定の問題の治療を受けている集団を対象に実施されており、その対象者の基準は信頼性が高く、操作的に定義された方法で定められている。
（c）この研究では、治療対象の問題に関連する有効かつ明確に指定された成果指標が使用された。
（d）データは適切なデータ分析にかけられる。
（e）診断および治療の変数と手順は、独立した研究者による研究の再現を可能にする方法で明確に定義されている。
（f）治験治療の優位性または同等性が、少なくとも2つの独立した研究環境で実証されている。
ユチャとモンゴメリー（2008）は、注意欠陥多動性障害（ADHD）、不安、慢性疼痛、てんかん、便秘（成人）、頭痛（成人）、高血圧、乗り物酔い、レイノー病、顎関節症をこのカテゴリーに分類した。[22]
レベル5:有効かつ特異的。治験治療は、少なくとも2つの独立した研究設定において、信頼できる偽治療、錠剤、または代替の真正な治療よりも統計的に優れていることが示されなければならない。YuchaとMontgomery (2008)は、尿失禁（女性）をこのカテゴリーに分類した。[22]
批判
コスト抑制とエビデンスに基づく実践を重視する医療環境において、批評家はこれらの治療法が従来の行動療法や医療介入と比べて有効性とコストの点でどうなのか疑問視している。[170]バイオフィードバック治療のメタ分析のレビューでは、含まれる研究のほとんどで既存の治療法との比較が欠けていることが指摘されている。[4] [5]
組織
応用精神生理学およびバイオフィードバック協会（AAPB）は、バイオフィードバックとニューロフィードバックの非営利の科学および専門団体です。国際ニューロフィードバック研究協会（ISNR）は、ニューロフィードバックの非営利の科学および専門団体です。欧州バイオフィードバック財団（BFE）[171]は、バイオフィードバックとニューロフィードバックの国際的な教育、トレーニング、研究活動を後援しています。[53]北東部地域バイオフィードバック協会（NRBS）[172]は、テーマ中心の教育会議、バイオフィードバックに配慮した法律の制定に向けた政治的支援、米国北東部地域のバイオフィードバックとニューロフィードバックの研究活動を後援しています。南東部バイオフィードバックおよび臨床神経科学協会（SBCNA）[173]は、バイオフィードバックの専門家を継続教育、倫理ガイドライン、および専門的なバイオフィードバックの有効性と安全性を促進するための一般の認識でサポートする非営利の地域組織です。 SBCNAは、専門的な継続教育のための年次会議を開催するとともに、医療関連職種への補助としてバイオフィードバックを推進しています。SBCNAは、以前はノースカロライナバイオフィードバック協会（NCBS）であり、1970年代からバイオフィードバックに携わってきました。2013年にNCBSはSBCNAとして再編され、アメリカ合衆国南東部地域でバイオフィードバックとニューロフィードバックをサポートし、代表しています。[174]
認証
バイオフィードバック認証国際連盟（旧バイオフィードバック認証協会）は、資格認定卓越研究所（ICE）の会員である非営利団体です。BCIA は、バイオフィードバック認証、ニューロフィードバック（EEG バイオフィードバックとも呼ばれる）認証、および骨盤筋機能不全バイオフィードバックを提供しています。BCIA は、バイオフィードバックとニューロフィードバックの教育およびトレーニング基準を満たす個人を認証し、継続教育要件を満たす個人を段階的に再認証します。BCIA 認証は、メイヨー クリニック、[175]、応用精神生理学およびバイオフィードバック協会（AAPB）、国際ニューロフィードバックおよび研究協会（ISNR）、[53]、およびワシントン州議会によって承認されています。[176]
BCIAの教育要件には、地域認定の学術機関による48時間のコース、またはBCIA承認のトレーニングプログラムが含まれており、完全な一般バイオフィードバック知識ブループリントと人体解剖学および生理学の研究をカバーしています。一般バイオフィードバック知識ブループリントの領域には、I.バイオフィードバックへのオリエンテーション、II.ストレス、対処、および病気、III.精神生理学的記録、IV.表面筋電図（SEMG）の応用、V.自律神経系（ANS）の応用、VI.脳波（EEG）の応用、VII.補助的介入、およびVIII.職業倫理が含まれます。[177]
応募者は、地域認定の学術機関または BCIA 承認のトレーニング プログラムが提供する人体解剖学、人体生理学、または人体生物学のコースを修了するか、人体とそのシステムの組織を網羅する解剖学および生理学の試験に合格することによって、人体解剖学および生理学の知識を証明することができます。
申請者はまた、BCIA 認定の指導者による 20 時間の実技訓練を文書化する必要があります。この訓練は、自己調整訓練、患者/クライアント セッション 50 回、およびケース カンファレンス プレゼンテーションを通じて臨床バイオフィードバック スキルを適用する方法を教えることを目的としています。遠隔学習では、申請者はインターネット経由で教科課程を修了できます。遠隔指導では、自宅またはオフィスから候補者を訓練します。[178]申請者は 4 年ごとに再認定を受け、各レビュー期間中に 55 時間の継続教育を修了するか、筆記試験に合格し、ライセンス/資格 (または監督者のライセンス/資格) が停止、調査、または取り消されていないことを証明する必要があります。[179]
歴史
クロード・ベルナールは1865年に、身体は内部環境（milieu intérieur ）を一定の状態に保とうとするという考えを提唱し、恒常性の概念を導入した。[180] 1885年に、JR・タルチャノフは、心拍数の随意制御はかなり直接的（皮質自律神経系）であり、呼吸数を変えることによる「ごまかし」に依存しないことを示した。[181] 1901年に、JH・ベアは、耳を動かす後耳介筋の随意制御を研究し、被験者が干渉筋を抑制することでこのスキルを習得したことを発見し、骨格筋が自己調節されることを実証した。[182] アレクサンダー・グラハム・ベルは、エドゥアール・レオン・スコットが作成したフォノトグラフとマノメトリック・フレイムの2つの装置を使用して、聴覚障害者に話すことを教えようとした。前者は音の振動をスモークガラス上のトレースに変換して音響波形を表示し、後者は音を光のパターンとして表示することを可能にした。[183] 第二次世界大戦 後、数学者ノーバート・ウィーナーは、システムはその結果を監視することによって制御されるというサイバネティック理論を開発した。 [184] 1969年にサンタモニカのサーフライダー・インで開催された画期的な会議の参加者は、ウィーナーのフィードバックからバイオフィードバックという用語を作った。この会議の結果、バイオフィードバック研究協会が設立され、通常は孤立していた研究者が互いに連絡を取り、協力できるようになり、バイオフィードバックという用語が普及した。[185] BFスキナー の研究により、研究者はオペラント条件付けをバイオフィードバックに適用し、どの反応が自発的に制御可能で、どの反応が不可能かを判断できるようになった。バイオフィードバックの最初の実験的デモンストレーションで、シアーン[186]は心拍数でこれらの手順を使用した。自律神経活動の知覚の影響は、 1958年にジョージ・マンドラーのグループによって最初に研究されました。1965年にマイア・リシナは古典的条件付けとオペラント条件付けを組み合わせて、被験者に血管の直径を変えるように訓練し、反射的な血流変化を引き出し、表示して、被験者に自発的に皮膚の温度を制御する方法を教えました。[187] 1974年にHDキンメルは、電気皮膚反応を使用して被験者に発汗を訓練しました。[188]
タイムライン
1958年 - G.マンドラーのグループは自律神経フィードバックのプロセスとその効果を研究した。[189]
1962年 - D.シアーンは心拍数を変化させるために条件刺激の代わりにフィードバックを使用した。[110]
1962年ジョン・バスマジャンとカルロ・デ・ルーカによる『 Muscles Alive』出版[190]
1968年 – デンバーで退役軍人局の年次研究会議が開催され、バイオフィードバックの研究者が数名集まった。
1969年4月：意識の変性状態に関する会議、カンザス州カウンシルグローブ。10月：バイオフィードバック研究協会（BRS）の設立と最初の会議、カリフォルニア州サンタモニカのサーフライダーイン。共同創設者のバーバラ・B・ブラウンが協会の初代会長に就任。
1972年 - D. Shearnによる初期のバイオフィードバック研究のレビューと分析が『精神生理学ハンドブック』に掲載されました。[191]
1974年 - 『アルファシラバス：人間の脳波アルファ活動ハンドブック』[192]とバイオフィードバックに関する最初の一般向け書籍『ニューマインド、ニューボディ』[193] （12月）の出版。どちらもバーバラ・B・ブラウン著。
1975年 - アメリカバイオフィードバック臨床医協会が設立され、バーバラ・B・ブラウン著『バイオフィードバック・シラバス：バイオフィードバックの心理生理学的研究のためのハンドブック』が出版される[194]
1976年 - BRSはアメリカバイオフィードバック協会（BSA）に改名されました。
1977年 –エルマーとアリス・グリーン著『バイオフィードバックを超えて』[88]、ジョージ・フラー著『バイオフィードバック：臨床実践における方法と手順』[195]、バーバラ・B・ブラウン著『ストレスとバイオフィードバックの技術』[196]の出版
1978年フランシーヌ・バトラー著『バイオフィードバック：文献調査』出版[197]
1979年 –ジョン・バスマジャン著『バイオフィードバック：臨床医のための原理と実践』[198]、エリック・ペパー、ソニア・アンコリ、ミシェル・クイン著『心と体の統合：バイオフィードバックの必読書』[199]の出版
1980年 – バイオフィードバック認定協会（BCIA）がバイオフィードバックに関する初の国家認定試験を実施。デビッド・オルトンとアーロン・ヌーンバーグによる『バイオフィードバック：行動医学における臨床応用』[200]とバーバラ・B・ブラウンによる『スーパーマインド：究極のエネルギー』[201]が出版される。
1984年 –ウールフォークとレーラーによるストレス管理の原則と実践[202]とバーバラ・B・ブラウンによる健康と病気の間：ストレスと幸福の本質に関する新しい概念[203]の出版
1984年 - マーク・ゴリン著『バイオフィードバックによるストレス解消法』がプリベンション誌1984に 掲載
1987年 -マーク・シュワルツ著『バイオフィードバック：実践者のためのガイド』出版[204]
1989年 - BSAは応用精神生理学およびバイオフィードバック協会に改名されました。
1991年 – BCIAがストレスマネジメントに関する初の国家認定試験を実施
1994年 – AAPB内に脳波とEMGセクションが設立
1995年 – 神経制御研究会（SSNR）設立
1996年 – ヨーロッパバイオフィードバック財団（BFE）設立
1999年 - SSNRは神経調節学会（SNR）に改名されました。
2002年 - SNRは国際神経調節学会（ISNR）に改名されました。
2003年 –トンプソンとトンプソンによるニューロフィードバックブックの出版[205]
2004年キャロリン・ユチャとクリストファー・ギルバートによる「バイオフィードバックとニューロフィードバックにおけるエビデンスに基づく実践」の出版[206]
2006年 - ISNRは国際ニューロフィードバック研究協会（ISNR）に改名されました。
2008年 – AAPB、BCIA、ISNRのリソースを共同でプールするためにバイオフィードバックニューロフィードバックアライアンスが結成されました。
2008年 – バイオフィードバックアライアンスと命名タスクフォースがバイオフィードバックを定義
2009年 – 国際ニューロフィードバック研究協会がニューロフィードバックを定義した[207]
2010年 – バイオフィードバック認証協会がバイオフィードバック認証国際連盟（BCIA）に改名
大衆文化では
- バイオフィードバックデータとバイオフィードバック技術は、マッシミリアーノ・ペレッティによって現代アート環境であるアミグダラエプロジェクトで使用されている。このプロジェクトは、感情的な反応が人間の知覚と観察をフィルタリングし歪める方法を探求している。パフォーマンス中、脳波、体温の変化、心拍数、電気反応などのバイオフィードバック医療技術を使用して、ビデオアートを見ている観客の感情を分析します。これらの信号を使用して音楽が変化し、結果として生じる音環境が同時に視聴者の感情状態を反映し、影響を与える。[208] [209] 詳細については、CNRSフランス国立神経研究センターのWebサイトをご覧ください。[210]
- チャールズ・ウェーレンバーグは、1973 年頃にウィル ボール ゲームで、競争的リラクゼーションをゲームのパラダイムとして実装しました。最初のバイオメカニクス バージョンでは、比較 GSR 入力によって各プレーヤーのリラクゼーション反応を監視し、ステッピング モーターを使用してウィル ボールを競技場上で適切に移動させました。
ウィルボール ゲームテーブル 1973 - 2001 年、 Journey to Wild Divine社は、MacおよびWindows オペレーティング システム用のバイオフィードバック ハードウェアとソフトウェアの製造を開始しました。Wild Divine ハードウェアでは、サードパーティ製およびオープンソースのソフトウェアとゲームも利用できます。Tetris 64 はバイオフィードバックを利用して、テトリス パズル ゲームの速度を調整します。
- デビッド・ローゼンブームは、精神的および生理的命令に反応する楽器の開発に取り組んできました。これらの楽器の演奏は、バイオフィードバックのプロセスを通じて習得できます。
- 1970 年代半ば、テレビ シリーズ「バイオニック ウーマン」のエピソードで、バイオフィードバック技術を使って自分の体と通信し、刺激に反応して自分自身を「治癒」できる医師が登場しました。たとえば、足の裏の熱を感じて、それを補うために大量の発汗を体に送るように仕向けることで、熱い炭の上を歩くなどの「超」パワーを発揮することができました。また、体に非常に高いレベルのアドレナリンを送らせ、より多くのエネルギーを供給して、より速く走り、より高くジャンプできるようにすることもできました。怪我をすると、心拍数を遅くして血圧を下げ、傷口の凝固を助けるために余分な血小板を送り、感染部位に白血球を向けて攻撃することができました。
- ダグラス・E・リチャーズ著のSF小説『Quantum Lens』では、バイオフィードバックは量子効果を検出するための特定の能力を強化し、ユーザーに特別な力を与えるために使用されています。
参照
- 直接的な視覚フィードバック
- Journey to Wild Divine は、バイオフィードバックベースのマルチセンサーゲームのようなソフトウェアパッケージです。
- ポリグラフはバイオフィードバック装置と全く同じセンサーを使用する
脚注
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズのバイオフィードバックに関連するメディア- 応用精神生理学およびバイオフィードバック協会 (AAPB)
- 米国バイオフィードバック認定協会 (BCIA)
- ヨーロッパバイオフィードバック財団 (BFE)
- バイオフィードバックドイツ技術eV (DGBfb eV)
- 国際ニューロフィードバック研究協会 (ISNR)