ニューロフィードバック

ニューロフィードバックは、脳内の電気的電位を利用してオペラント条件付けによって望ましい脳の状態を強化するバイオフィードバックの一種です。このプロセスは非侵襲的な神経療法であり、通常は脳波計（EEG）を使用して脳活動データを収集します。ニューロフィードバックのプロトコルはいくつか存在し、定量的脳波計（QEEG）または機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を使用して治療を局所化および個別化することで、さらなる利点が得られる可能性があります。^{[ 1 ] [ 2 ]}関連技術には、機能的近赤外分光法（fNIRS）を介したニューロフィードバック、脳血流バイオフィードバック（HEG）、およびfMRIバイオフィードバックがあります。

ニューロフィードバックの効果は証明されておらず、改善は脳の直接的な調節というよりも、プラセボ効果によるものかもしれない。

1898年、エドワード・ソーンダイクは効果の法則を定式化した。彼の研究では、行動は満足または不快な結果によって形成されるという理論が立てられた。これがオペラント条件付けの基礎となった。^{[ 3 ]}

1924年、ドイツの精神科医ハンス・ベルガーは患者の頭皮に複数の電極を接続し、弾道検流計を用いて微弱な電流を検出した。^{[ 4 ]}ベルガーはその後の研究で脳波を定性的に分析したが、1932年にG.ディーツは7つの脳波記録にフーリエ解析を適用し、後に定量脳波（QEEG）を適用した最初の研究者となった。^{[ 5 ]}

1950年、イェール大学のニール・E・ミラーは、マウスに心拍数を調節させる訓練を行うことに成功した。その後、彼は人間を対象に聴覚フィードバックによる訓練を続け、研究を進めた。^{[ 6 ]}

ニューロフィードバックを実証した最初の研究は、1962年にジョー・カミヤによって報告された。^{[ 7 ] [ 8 ]}カミヤの実験は2つの部分から構成されていた。最初の部分では、被験者は目を閉じたまま、音が鳴ったらアルファ波を経験しているかどうかを答えるように求められた。最初は、被験者は約50％の確率で正しく推測したが、一部の被験者は最終的に状態をより良く区別する能力を発達させた。^{[ 9 ]}

M. バリー・スターマンは、猫の脳波パターンを変化させて、いわゆる感覚運動リズム（SMR）をより多く示すように訓練しました。彼はこの研究を1967年に発表しました。スターマンはその後、SMR訓練を受けた猫は、訓練を受けていない猫よりも、痙攣誘発物質であるモノメチルヒドラジンに曝露された後のてんかん発作に対してはるかに抵抗力があることを発見しました。 ^{[ 10 ]} 1971年には、SMR訓練によって発作を制御できるてんかん患者で同様の改善が見られたと報告しました。^{[ 11 ]}ジョエル・ルーバーは、てんかん^{[ 12 ]}から始まり、後に多動症やADHD ^{[ 13 ]}へと、脳波バイオフィードバックの研究に貢献しました。

2010年に行われた研究では、脳波トレーニング後に神経可塑性の変化が起こるという証拠がいくつか示されました。この研究では、30分間の自発的な脳波制御により、皮質興奮性と皮質内機能に持続的な変化が生じました。^{[ 14 ]}著者らは、経頭蓋磁気刺激（TMS）に対する皮質反応がニューロフィードバック後に有意に増強され、少なくとも20分間持続し、活動依存性可塑性を示す脳波の時間経過と相関していることを観察しました。 ^{[ 14 ]}関連する科学文献のレビューでは、コンピューターでの作業による体系的な認知負荷（具体的には、被験者に脳波を測定してフィードバックを提供することで脳機能をモニタリングするようにトレーニングすること）が、合計16時間（週に数時間のパフォーマンス）のトレーニング期間で、影響の与え方に応じて脳の構造と機能に影響を与える可能性があることが示されています。^{[ 15 ]}

ニューロフィードバックという用語は法的に保護されていません。神経活動に関するフィードバックを与えるさまざまなアプローチがあり、それぞれの施術者によって「ニューロフィードバック」と呼ばれています。いくつかのレベルで区別することができます。最初のレベルでは、どのテクノロジーが使用されているかを考慮します（EEG、^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} fMRI、^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]} fNIRS、^{[ 25 ]} HEG）。しかし、EEGニューロフィードバックの領域内でも、さまざまな分析方法を選択できるため、さらに区別することが重要です。一部の分析方法は査読済みの研究によって裏付けられていますが、他の分析方法については科学文献が少なく、説明モデルがまったくありません。

これらの違いにもかかわらず、フィードバックを提供するという共通点が見られます。通常、フィードバックは聴覚または視覚入力によって提供されます。当初は神経活動に応じて音を発することでフィードバックを提供していましたが、多くの新しい方法が見出されています。例えば、音量をフィードバックとして制御する音楽やポッドキャストを聴くことができます。視覚フィードバックは、テレビ画面上のアニメーションの形でよく使用されます。視覚フィードバックは、ビデオや映画と組み合わせて提供することもでき、画面の明るさが直接的なフィードバックとなる読書作業中にも使用できます。脳活動によってゲーム自体が制御されるシンプルなゲームも使用できます。最近の開発では、仮想現実（VR）を取り入れる試みが行われており、コントローラーを使用してフィードバックにさらに深く関与することができます。

数十年にわたる研究と広範な普及にもかかわらず、EEGベースのニューロフィードバックの臨床的利点は依然として不確実であり、改善は直接的な脳調節よりもプラセボ効果や心理社会的要因による可能性が高い。新たな技術と厳密なプロトコルによって、その科学的地位が明確になるかもしれない。^{[ 37 ] [ 38 ]}

PTSDに対するニューロフィードバックは有望視されているが、方法論上の懸念から有効性についての結論は出せない。^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}

ADHDに対するニューロフィードバックは議論の的となっており、文献もまちまちである。^{[ 42 ] [ 43 ]}臨床的に有意ではないように思われる。^{[ 44 ]}

うつ病に対するその有効性は不確実で議論の余地があるが、症状の軽減にはある程度の効果があるかもしれない。^{[ 45 ] [ 46 ]}

ニューロフィードバックは主にオペラント条件付けのモデルに基づいて説明されるため、^{[ 47 ]}フィードバックの感度（報酬を受け取る難易度）も重要な役割を果たします。閾値を低く設定しすぎると、望ましい条件付けが逆転する可能性があることが示されています。^{[ 48 ]}

• 脳波同期
• デコードされたニューロフィードバック
• マインドマシン
• 神経調節

• BBCの記事：ニューロフィードバックが音楽家の演奏能力を向上させることについて