脑机接口神经反馈工作简述

重度抑郁症患者(Escolano2014a)

对照研究。实验组(n=40)完成8次神经反馈，并与非干预对照组(n=20)进行了比较。在电生理水平上，只有实验组的受试者特异性α活性显著增加(研究前/研究后)，平均增加25%。认知评估的主要结果是，仅在PASAT测试中，实验组显著增加，误差减少24%，执行时间减少15%。这说明抑郁症患者的工作记忆和处理速度得到了改善，从而减轻了认知症状。

重度抑郁症患者神经可塑性变化曲线图

上图为重度抑郁症患者的神经可塑性改变。通过在EEG筛查中的8个训练阶段(黑点，前-后阶段)和训练试验期间(灰点)中显示了alpha活动。可以看到正向增长，从而表明对自我调节过程的学习。

患有注意力缺陷多动障碍(ADHD)的儿童(Escolano 2014b)

探索性的,不受控制的研究。患有多动症的儿童(n=20)进行了18次神经反馈训练。在电生理水平上，(研究前/研究后)发现受试者特异性α活性显著增加，平均增加13%。此外，我们分析了不同频段的跨会话趋势，得到了alpha值的增加和低频活动的减少(注意，ADHD儿童通常表现出过多的低频活动)。

在WISC-IV的字母数字排序测试中，认知评估显示正确答案增加了16%和10%，表明工作记忆和持续注意力得到了增强。最后，父母报告了他们的孩子在注意缺陷和多动/冲动方面的临床改善(两者均约9分)，这是根据Conners 's Parent Rating scale (CPRS-R)进行测量的。

ADHD儿童神经可塑性变化曲线图

上图为ADHD儿童的神经可塑性变化。显示了绝对和相对活动的频率传感器图。频率范围是相对于个体的alpha值表示的，即alpha

的上部对应于[0-2]区间。观察到alpha节律的绝对和相对活动显着增加，最突出的是在中央和顶枕区最明显。

General population (Escolano, 2011)

对照研究。实验组(n=6)完成5次神经反馈(连续多天)，并与非干预对照组(n=6)进行比较。样本由平均年龄分别为25岁和27岁的大学生组成。对照组未做脑电图记录。在电生理水平上，实验组的受试者特异性活性(研究前后)显著增加，平均增加65%。实验组在概念广度测试中记忆的单词数量显著增加(12%)，表明工作记忆有所改善。

神经反馈的神经可塑性变化图

上图中，EEG筛查(黑点，前-后阶段)和训练试验(灰色点) 显示了这8个训练过程的alpha活性。可以看到一个积极的趋势，这表明人们正在学习自我调节的过程。

普通人群，假性对照单会话研究(Escolano2014c)

双盲、假对照研究。试验组(n=10)只接受一次训练，并与a placebo control对照组(n=9)进行比较。样本由平均年龄分别为26岁和24岁的大学生组成。在电生理水平上，只有实验组显示出受试者特异性alpha活性的增加(平均13%)，以及在执行认知任务时的去同步性增加阶段性活性为16％)。在行为层面上，两组之间没有显著差异，这表明单次训练并不足以实现认知增强(尽管电生理变化已经很明显)。

神经反馈中的神经塑性变化

上图为神经塑性变化。在EEG筛查(蓝色，前-后阶段)和训练试验(黑色)中，实验组和对照组(左图和右图)显示了alpha活动。仅实验组可观察到积极趋势。

普通人群，对认知表现和正念的影响(Navarro-Gil，2018)

对照研究。这一项主要是评估认知表现和正念量表的效果。实验组(n=27)进行了6次训练，并与非干预对照组(n=23)进行比较。平均年龄分别为37岁和35岁。在电生理水平上，只有实验组的受试者特异性α活性(研究前/研究后)显著增加，平均增加31%。认知评估的主要结果是只有实验组在PASAT测试中有显著的改善:错误答案减少55%，执行时间减少5%。此外，实验组的正念量表(mindfulness scale)也有所提高:FMQ变量整体提高了12分，MAAS提高了6分。

神经塑性改变

上图神经塑性变化：显示了实验组(黑点)和对照组(白点)的alpha 节律增加(研究前/研究后)，相对于第一次测量已标准化。

实验室检测结果以外的普通人群(Escolano,2019a;2019 b)

实验室外技术评估(无对照组)。59名参与者接受了5次训练，并在第一天和最后几天进行了认知前和认知后的评估。对训练后参数

的增强后分析表明，训练后参数有显著提高，平均提高40.2%。认知评估显示PASAT测试显著提高(记忆单词数量增加55.6%，执行时间减少8%)，表明工作记忆有所改善。

神经反馈引起的神经重塑改变的图表

上图中在EEG筛查(黑点，前-后阶段)和训练试验(灰色点)显示了5个训练阶段的alpha活动。可以看到一个积极的趋势，这表明人们正在学习自我调节的过程。左上角的框显示了会话内的alpha活动(会话间的平均值)，也显示了一个积极的趋势。

结论

基于脑机接口技术(BCI)的现代神经反馈技术的应用，一方面可以在电生理水平上提高对神经反馈作用的认识。上述结果一致表明，人们对特定主题感兴趣的大脑模式有所增加，这在神经科学文献中被发现与认知表现相关，归因于大脑的抑制机制。

另一方面，由于采用了这种科学技术方法，所有的训练参数都是基于计算机算法计算的，根据受试者在使用技术时特定的大脑模式，人们可能会期望在认知结果中有更高的可靠性。虽然有更大的人群样本和更严格的控制条件的临床试验是有必要的，但总体认知能力的提高是一致的，特别是在工作记忆、注意力和处理速度方面。

我们的Elevvo技术实现了基于BCI的现代神经反馈以增强认知能力，后者的研究展示了与该技术客户的应用相对应的结果(Escolano, 2019a;2019 b)。这些积极的结果表明，对于那些希望维持和增强其认知功能的人群，这种创新的现代EEG生物反馈疗法是一种强大的补充性认知疗法。基于BCI的神经反馈疗法已被证明更有效，并且诱导的神经增生性改变可维持更长的时间。