Так какие же, собственно, механизмы лежат в основе нейрофидбека?

Суть работы состоит в создании новых нейронных связей в процессе обучения, то есть нейрофидбек является формой эндогенной (= внутренней) нейронной стимуляции. ⠀

Ниже представлены 6 основных теорий, предлагаемых группами ученых для объяснения, почему нейрофидбек имеет выраженный положительный эффект, каким образом он работает?

Теории пересекаются и совместимы. Например, теория инструментального обучения может рассматриваться как часть теории двойного процесса, а теории моторного обучения и обучения навыкам имеют ряд общих черт.
В то же время глобальная теория рабочего пространства, предполагающая сознательное приложение когнитивных усилий (обратной связи) для обучения, совместима с некоторыми аспектами теории осознанности.

Инструментальное обучение – данная теория утверждает, что контроль деятельности мозга возникает на основе осознанного (!) вызова желаемых мозговых ответов, что подкрепляется обратной связью. Это может быть и условное «вознаграждение» при позитивных результатах, и стимулирование, направленное на повышение качества конечного результата. Большое количество сохранившейся литературы об инструментальном (оперативном) обучении людей и животных пролило свет на нейрофизиологию нейрофидбека и подчеркнуло селективное (выборочное) вовлечение в данный механизм синапсов (контактов между нейронами) конечного мозга – префронтального и стриатального.
⠀
Моторное обучение – в соответствии с этой моделью, получение контроля над нейрофизиологическими сигналами похоже на хорошо заученную последовательность движений и обработки поступающей символической информации. Несмотря на большое количество научных и клинических исследований этой теории, за последние годы источники конкретного приложения этой модели к нейрофидбеку найти затруднительно.

Теория двойного процесса гласит, что ученик ищет эффективную ментальную стратегию самостоятельно или на основе инструкций, при этом если ему не удается найти эффективную стратегию для управления сигналом обратной связи, он может искать новую до тех пор, пока она не будет найдена. После последовательного усиления стратегия, которая наилучшим образом соответствует обратной связи, может стать автоматической.

Теория осознанности конкурирует с инструментальной моделью обучения. Сигнал обратной связи предоставляет информацию о физиологическом ответе (т.е. активности мозга), что приводит к добровольному контролю над ответом. Однако теоретические анализы и более поздние тесты привели к выводу, что осознанная ответная реакция не является ни необходимым, ни достаточным фактором для получения контроля над деятельностью мозга.

Теория глобального рабочего пространства говорит о том, что обучение контролю нейронной активности становится возможным благодаря широкому, глобальному распределению сигнала обратной связи в мозге. Неосознанный (или подсознательный) сигнал обратной связи не способствует приобретению контроля над тренируемой мозговой деятельностью. Тем не менее, гипотеза подлежит дальнейшей оценке в свете существующих доказательств подсознательного инструментального обучения, бессознательной обработки стимулирующих сигналов, а также различий между сознательными и неосознанными реакциями и обработкой информации.

В теории обучения навыкам высказывается предположение, что нейрофидбек-обучение включает в себя ранний этап (начальную фазу – быстрого изменения производительности) и поздний этап (конечная фаза – постепенное пролонгированное улучшение), что приводит к консолидации навыков и уменьшению симптомов дисфункции нервной системы. Интересно, что в разные фазы функциональные и структурные изменения происходят в различных зонах головного мозга. Эта теория в последнее время является одной из основных.



Sitaram, R., Ros, T., Stoeckel, L., Haller, S., Scharnowski, F., Lewis-Peacock, J., Sulzer, J. (2016). Closed-loop brain training: the science of neurofeedback. Nature Reviews Neuroscience, 18(2), 86–100.