生物反饋技術實驗心理學

1、生物反饋技術的應用,張玉姣zyj-103@163.com臨床心理學教研室,Contents,2,,生物反饋概述,,主要的心理生理過程,,生物反饋的應用,,MP-150生理多導儀介紹,一、生物反饋概述,何為生物反饋生物反饋技術的優(yōu)勢常用的生物反饋儀,3,（一）何為生物反饋,生物反饋（biofeedback）理論起源于學習理論（learning theory）。學習理論強調(diào)環(huán)境對人的重要性，通過環(huán)境的影響（強化、懲罰），可以學習到某

2、種行為，而且能夠維持。生物反饋（Biofeedback）是采用電子儀器準確測定神經(jīng)—肌肉和自主神經(jīng)系統(tǒng)的正常和異?；顒訝顩r，并把這些信息有選擇地放大成視覺和聽覺信號，然后反饋給受試者。,4,（一）何為生物反饋,生物反饋的目的是通過一系列訓練和治療步驟，幫助受試者逐步了解原來并不為他所感知的肌體狀況的變化過程，通過學習與控制儀器所提供的外部反饋信號，從而學會自我調(diào)節(jié)內(nèi)部心理生理變化，達到預防和治療特定疾病或優(yōu)化生理心理狀態(tài)的目的。 儀

3、器設備反映出一些沒有覺察到心理生理過程，并有意識地控制。,5,（二）生物反饋技術的優(yōu)勢,對于患者的優(yōu)勢對于使用者的優(yōu)勢,6,1、生物反饋技術對于患者的優(yōu)勢,增加患者對自己心理生理活動的認知、反應的恢復能力增加患者自我管理心理生理活動的能力和信心領會思維、行為和生理變化之間的關系發(fā)展對心理生理自我管理的技能以及加快學習速度增加對心理治療的認可增加應用心理生理自我管理技能來處理新問題的興趣意味著一種安全、有效和經(jīng)濟的非藥物治療

4、,7,2、生物反饋技術對于使用者的優(yōu)勢,提供有價值的診斷和治療信息可以很好地評估一些癥狀導致的心理生理反應，包括對刺激的反應和刺激后的恢復能力可以很好地評估心理治療過程中以及治療前后的心理生理變化增加技能和信心,8,（三）常用生物反饋儀,1、肌電反饋儀（electromyographic feedback instrument，EMG feedback）測量身體表層肌電電壓，把微弱的肌電信號加以放大，以聲或光的形式反饋給被試，被

5、試根據(jù)這種反饋信號操縱肌肉活動，從而使肌肉放松或增強的一種反饋方式。肌電的高低與肌肉的緊張程度密切相關?？梢酝ㄟ^松弛來減除緊張、焦慮，通過加強肌肉收縮訓練來恢復癱瘓肌肉的功能達到康復的目的。,9,咬肌上的三角電極,上梯形肌的廣闊位置,10,胸部的引導心電,手腕位置的心電（正面）,11,（三）常用生物反饋儀,2、皮溫反饋儀（thermal feedback instrument）測量并記錄局部皮膚溫度變化的裝置，以皮膚溫度作為反饋信

6、號輸入到反饋儀中并轉換成視、聽反饋信號，根據(jù)反饋信號訓練患者學會調(diào)控皮膚溫度。主要用來治療與皮溫有關聯(lián)的病癥，如偏頭痛、焦慮等。根據(jù)需要放置在不同的位置。要嚴格控制治療室的溫度，在21.11－25.11℃之間為適宜。,12,13,（三）常用生物反饋儀,3、皮電反饋儀（skin conductance feedback instrument, GSR feedback）【GSR－galvanic skin response】皮電是

7、皮膚上兩個點之間的電流通過量或電阻值。情緒緊張、恐懼或焦慮情況下汗腺分泌增加，皮膚表面汗液增多，引起導電性增加使皮電升高。皮電是反映情緒變化最有意義的指標，可以用來緩解緊張情緒。,14,,15,（三）常用生物反饋儀,4、脈搏血壓反饋儀（pulse/blood pressure feedback instrument）以脈搏、血壓為反饋信號，能測量并隨時記錄脈搏、收縮壓、舒張壓的變化，作為反饋信號顯示給患者。主要用于治療高血壓、心

8、律不齊等。,16,,手指血容量（BVP）傳感器測量的是相關的血液流量，是通過光學電子測量附近的紅外線。每次心跳過程中，血液流過動脈和血管，當血流量最大時，血容量信號也就最強，即信號圖象到達最高點（或叫做波峰）。其頂點的高度表示的是那個時候相關血流量與血管舒張或收縮之間的關系。,17,,18,（三）常用生物反饋儀,5、腦電反饋儀（electroencephalographic feedback instrument, EEG feedb

9、ack）測量并記錄不同部位的腦電活動（振幅和頻率），給出一個或多個反饋信號。腦電活動的節(jié)律及振幅與情緒、注意力等有密切的聯(lián)系，因此可對特定腦電活動進行訓練，學會主動控制腦電活動。可用于治療失眠、疼痛、兒童注意力障礙等。,19,幾種主要的腦電波,δ（Delta）波，頻率為每秒1－3次，當人在嬰兒期或智力發(fā)育不成熟、成年人在極度疲勞和昏睡狀態(tài)下，可出現(xiàn)這種波段。1、感覺狀態(tài)：深睡，無夢的睡眠，迷睡，無意識2、相關行為：昏睡，不動，

10、無注意力3、生理相關：不動，低水平覺醒,20,幾種主要的腦電波,θ（Theta）波，頻率為每秒4－8次，成年人在意愿受到挫折和抑郁時以及精神病患者這種波極為顯著。但此波為少年（10－17歲）的腦電圖中的主要成分。1、感覺狀態(tài)：直覺的，創(chuàng)造性的，回憶的，幻想的，朦朧，換位思考，催眠的，會意。2、相關行為：創(chuàng)造，直覺，冥想，祈禱，轉移不集中3、生理相關：康復，身心統(tǒng)一。,21,幾種主要的腦電波,α（ Alpha ）波，頻率為每秒8－

11、12次，平均數(shù)為10次左右，它是正常人腦電波的基本節(jié)律，如果沒有外加的刺激，其頻率是相當恒定的。人在清醒、安靜并閉眼時該節(jié)律最為明顯，睜開眼睛或接受其它刺激時，α波即刻消失。1、閉眼和深呼吸能提高Alpha波，思考和計算能減少Alpha波。2、 感覺狀態(tài)：放松，不激動但不催眠，安靜，有意識。3、相關行為：沉思，冥想，無動作。4、 生理相關：放松，康復。,22,幾種主要的腦電波,β（Beta）波，頻率為每秒12－36次，當精神緊張

12、和情緒激動或亢奮時出現(xiàn)此波，當人從睡夢中驚醒時，原來的慢波節(jié)律可立即被該節(jié)律所替代。 Low Beta (12-15Hz) “SMR” Midrange Beta(15-18Hz) *中段Beta*High Beta (above 18Hz-36Hz) *高段Beta*,23,SMR （12－15Hz）*14Hz*,Low Beta（12－15Hz）also called “SMR”：低Beta波即“SMR”，較低的SMR 能

13、反應 “ADD” 注意力缺陷。感覺狀態(tài)：象在汽車游戲中，發(fā)動機超速轉動，汽車超光速推進。相關行為：睜開眼，聆聽，思考，分析判斷解決問題。生理相關：運動抑制，重新訓練能提高SMR。,24,中段Beta（15－18Hz）,感覺狀態(tài)：思考，自我環(huán)境意識。相關行為：智力和精神活動。生理相關：警覺，活動，但不激動。,25,高段 Beta（18－36Hz）,感覺狀態(tài)：機警，激動相關行為：智力和精神活動，如算術， 計劃，等生理相關：一

14、般身心功能的激活訓練反映：能引起機敏，但也產(chǎn)生激動,26,γ （Gamma）（36－44Hz）,伽馬波被測試到在36－44Hz，是在大腦的每一部分都能發(fā)現(xiàn)的唯一頻率組，大腦需要40Hz 的活動同時處理信息。調(diào)節(jié)好40Hz 活動能力能得到好的記憶力，缺乏40Hz 能引起無學習能力！,27,28,29,（二）常用生物反饋儀,6、多媒體生物反饋系統(tǒng)（multimedia computer biofeedback system）可同時擁有多

15、種常規(guī)反饋儀的功能。選擇生物反饋儀需考慮的問題：多個檢測指標靈活、小巧、方便反饋界面與多媒體視窗兼容有已設定的反饋方案，并可自行編輯,30,二、主要的心理生理過程,覺醒的改變肌肉的緊張和放松外周血液流動腦電波方式,31,（一）覺醒的改變,最初的交感神經(jīng)變化可以通過皮電反應測量。通過生物反饋，個體能得到自己的覺醒系統(tǒng)的信息。,32,（二）肌肉的緊張和放松,人們常常無法感覺到自己肌肉緊張，除非緊張變成疼痛，因此無法使自己略

16、微放松。訓練后就能夠意識到緊張的增加以及如何使自己放松。如何選擇肌肉部位主要取決于需要治療的癥狀。,33,（三）外周血液流動,外周血管的收縮將影響到血流的改變。一般手部表面的溫度在15.56－50.56 ℃之間波動，通過皮溫的反饋可以了解到皮溫的微弱變化。皮溫生物反饋已經(jīng)成功地用于治療諸如偏頭痛、外周血管功能失調(diào)、指導放松訓練等。,34,（四）腦電波方式,可以通過放置在頭皮表面的傳感器測得的腦電活動的微伏變化來顯示，測定的信號能

17、夠轉化成特定的腦電波頻率和波幅。常見的腦電波有δ、θ、α、β波任何一種腦電波，都只是該種腦電波占優(yōu)勢。,35,,三、生物反饋的應用,生物反饋的治療模式生物反饋的臨床應用生物反饋的治療步驟,36,（一）生物反饋的治療模式,生物反饋信息被分解成若干個目標來解釋給患者，易于理解，能很好地強化并整合到行為中。生物反饋信息可分成7個方面：獲得生物反饋的原始信號信號的解釋信號與生理反應之間關系的解釋信號和癥狀關系的解釋如何改變生

18、理反應的建議治療師和醫(yī)生的治療建議患者治療進步的信息,37,1、信號的作用,信號是生物反饋中的一個重要特點治療師可以使用信號的速度和敏感度還可以選擇不同的反饋形式信號是一個強化物，患者在沒有信號呈現(xiàn)的情況下也按照在治療中學到的去做,38,2、信號的解釋,對信號和呈現(xiàn)的解釋應該盡可能簡單當體內(nèi)發(fā)生變化時，應當能夠立即覺察到這些信息的變化讓患者明白他們聽到或看到的信號是與自己的生理反應相連的通過嘗試錯誤學會控制,39,3、信

19、號和生理反應之間關系的解釋,可以告訴患者“當你看到藍色的線條……，就表明……；圖畫……，……”計算機可以存儲起來，回放時與患者一起討論信號變化的細節(jié)，使其更好的理解信號,40,4、信號和癥狀之間關系的解釋,需要向患者解釋，使其理解信號與癥狀的關系“如果你繼續(xù)保持藍線的下降，你就會感覺放松了許多。注意你開始做的時候，花了很長時間，但現(xiàn)在只要一會就可以了，當你能夠很放松自己的時候，你就會感覺到頭痛好了許多，如果你能堅持練習的話，它還可以

20、減少你的過渡緊張引起的頭痛?！?41,5、治療師的建議,治療師可以給患者一些建議來使其達到目的可以指導其采用特定的一些姿勢、深慢腹式呼吸、想象或其他的方法來進行肌肉放松訓練應當鼓勵患者，激發(fā)他們的內(nèi)在動力而不是僅僅依靠外部的生物反饋,42,6、給治療師的信息,治療師可以從生物反饋中得到能夠幫助治療的信息可以了解患者的基礎心理生理水平，對應激的反應以及患者的恢復力根據(jù)需要調(diào)整希望達到的生理反應一種放松程序可能不一定對另外一個同樣

21、的病人有用,43,7、告訴患者成功的信息,通過反饋信息要讓患者知道自己可以控制自己的生理反應逐步掌握如何利用這種反應來進行自我管理當然，癥狀的改變是由生理改變還是心理改變引起的還不確定,44,（二）生物反饋的臨床應用,心身疾病的治療精神科及心理咨詢與治療的應用康復醫(yī)學中的應用,45,1、心身疾病的治療,心身疾?。╬sycho-physiological diseases）的發(fā)生、發(fā)展、轉歸及防治都與心理社會因素密切相關，介于神經(jīng)

22、癥與軀體疾病之間。生物反饋的治療機理：進行肌肉放松訓練，緩解緊張情緒反應。骨骼肌的放松有利于情緒穩(wěn)定，阻斷應激反應的作用某些器官的疾病可能是一種病態(tài)的條件反射，可以建立一個良好的條件反射來對抗病態(tài)的條件反射,46,1、心身疾病的治療,常見心身疾病生物反饋治療糖尿?。阂话悴捎闷鼗蚣‰娮鳛榉答佇盘栠M行放松訓練偏頭痛：一般采用皮溫反饋信號，而且僅在頭痛以前的預防，頭痛以后就不起作用原發(fā)性高血壓使用血壓這一特異性反饋信息來降低血

23、壓放松訓練來降低血壓,47,1、心身疾病的治療,常見心身疾病生物反饋治療心律失常有時候與慢性焦慮、情緒性應激有關?？衫眉‰姺答亖頊p輕心律失常心率也是一個理想的反饋信號最好在患者住院期間開始進行反饋訓練,48,1、心身疾病的治療,常見心身疾病生物反饋治療雷諾病情緒（焦慮、憤怒等）和冷刺激可誘發(fā)雷諾病最常用的皮溫反饋支氣管哮喘情緒應激可加重甚至誘發(fā)哮喘的發(fā)作可采用肌電、皮溫等反饋方法消化性潰瘍一般可采用肌電、皮

24、溫等反饋療法訓練。,49,2、精神科及心理咨詢與治療的應用,失眠（insomnia）是神經(jīng)癥和軀體疾病患者常見的臨床表現(xiàn)常常伴有不同的情緒反應不同類型的失眠可用不同的生物反饋方法來治療，如腦電反饋、皮溫反饋、肌電反饋等。,50,2、精神科及心理咨詢與治療的應用,神經(jīng)癥的治療（neurosis）通過生物反饋技術能使患者更快的掌握放松技術通過生物反饋儀的信號更易確定患者的放松程度，有利于焦慮的主觀不適單位的排列可用肌電和皮溫作為

25、反饋信號也有采用腦電波的α波作為反饋信號進行訓練,51,2、精神科及心理咨詢與治療的應用,兒童多動癥（attention deficit hyperacticity disorder， ADHD）與年齡不相稱的注意力分散，注意廣度縮小，不分場合的過渡活動，情緒沖動并伴隨認知障礙和學習困難。前額葉的腦電活動減慢一般采用腦電生物反饋訓練,52,2、精神科及心理咨詢與治療的應用,控制癲癇發(fā)作12－14Hz的腦電波節(jié)律（SMR）的增加

26、能減少癲癇發(fā)作的次數(shù),53,3、康復醫(yī)學中的應用,大小便失禁的治療癱瘓的治療其他應激管理：飛行員、運動員等婦科兒科……,54,（三）生物反饋的治療步驟,1、在安靜、光線柔和、溫度26度左右的治療室內(nèi)，求治者坐在一張有扶手的靠椅、沙發(fā)或是呈45度角的躺椅上，解松緊束的領扣、腰帶，穿換拖鞋或便鞋，坐時雙腿不要交叉，以免受壓。軟燈寬椅使感覺舒服，頭后有依托物更好。2、第一次治療與以后每次治療前的5分鐘，記錄安裝電極所獲基線數(shù)據(jù)

27、(base line data)或檢查患者“家庭作業(yè)”所獲成績。,55,（三）生物反饋的治療步驟,3、訓練病人收縮與放松前臂肌肉，訓練面部肌肉活動。令病人抬額、皺眉、咬牙、張嘴，然后一一放松，告訴病人觀察反饋儀記錄的變化，同時傾聽反饋音調(diào)變化并理解其信號的含義。4、給病人增加精神負荷，如連續(xù)計算100—7，回憶驚險和痛苦經(jīng)歷，同時觀察肌電、皮膚電、指端皮溫、脈搏血壓等的變化，找到最敏感的反應指標，作為下一步訓練的選擇指標；在精神負荷

28、下無顯著變化的生物反應指標，以后訓練中亦無法判定療效，故不宜選擇。,56,（三）生物反饋的治療步驟,5、全身肌肉放松程序。依次為上肢、下肢、軀干(腹部、腰部、肩背部)、頸部、面部肌肉。首先作收縮與放松交替的練習，最后作全身肌肉放松練習。6、呼吸要求自然、緩慢、均勻。請受試者設想鼻孔下面有兔子，呼吸不能吹動兔毛。7、盡量保持頭腦清靜。排除雜念，不考慮任何問題，使自己處于旁觀者的地位，觀察頭腦中自發(fā)地涌現(xiàn)什么思想，出現(xiàn)什么情緒。,57,

29、（三）生物反饋的治療步驟,8、治療者注意調(diào)節(jié)反饋信號，調(diào)節(jié)陽性強化的閾值，閾值上下的兩種信息用紅綠燈光或不同頻率的音調(diào)反饋，務使閾值調(diào)整恰當。使病人獲得自控生物指標的陽性信號占70％，陰性信號占30％左右。陽性信號達90％以上甚至100％時，即提高閾值的標準要求當陽性信號只在50％左右時，降低閾值標準的要求，使訓練循序漸進。,58,（三）生物反饋的治療步驟,每次練習完畢，指出所獲成績，布置家庭作業(yè)并提出下次實驗室練習任務，例如額肌

30、松弛的表面肌電指標，由開始治療的5 微伏，通過每次練習，達到如4.5、4、3.8、3.4微伏等。每一次練習的20～30分鐘內(nèi)，反饋信息亦可中途關閉，只在開始與結束時檢查肌電指標，每次治療結束后，讓病人做幾次肢體屈伸運動，使病人感到輕松愉快，再離開治療室。,59,（三）生物反饋的治療步驟,9、在沒有儀器監(jiān)測的情況下，要求病人每日做“家庭作業(yè)”，你比較方便時(如中午、晚上睡覺前或清晨)，自己練習，每次10～30分鐘，每日1～2次，并持之以

31、恒。10、治療的一個療程約10次左右，可以每周二次，其余5天都在自己家里練習，亦可在開始治療時每周四次，以后每周一次，鞏固并隨訪療效，持續(xù)3個月到半年。,60,（三）生物反饋的治療步驟,11、如果通過多次練習某種反應指標，都無明顯變動，應該與病人交談是否已了解練習的目的與方法，如果不是理解與技術中的問題，應考慮另擇反饋性生物指標。還有一種情況是通過治療，生物反應指標有明顯變動，自我調(diào)節(jié)良好，但臨床癥狀仍無明顯進步，亦可另擇其他生物性