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ⓘ Biofeedback




Biofeedback
                                     

ⓘ Biofeedback

Il biofeedback è un metodo dintervento psicofisiologico inquadrabile nellambito della psicofisiologia applicata. Esso è basato sulla teoria comportamentista e sulla psicofisiologia.

Il biofeedback è un metodo dintervento mediante il quale lindividuo impara a riconoscere, correggere e prevenire le alterazioni fisiologiche alla base di diverse condizioni patologiche con conseguente loro riduzione o eliminazione.

Lorganismo umano interagisce continuamente con lambiente esterno attraverso lelaborazione di un comportamento adattativo. Questo è il risultato di processi ciclici che si possono equiparare a sistemi di controllo interagenti e legati tra di loro.

I comportamenti adattativi sono dei meccanismi di autoregolazione che avvengono spesso automaticamente e non interagiscono con il campo di coscienza della persona. Alcuni di questi meccanismi sono regolati dai sistemi neurovegetativo, endocrino ed immunitario.

A volte lindipendenza di questi processi dalla coscienza può mancare: ad esempio, dopo una corsa si può percepire il cuore battere più forte, oppure se un organo ha un problema si può percepire dolore. Quando la persona percepisce questi segnali può agire per modificarli, formando un sistema elementare di biofeedback. Il biofeedback è lapplicazione di queste osservazioni con le tecnologie opportune. Questo metodo terapeutico coinvolge nel suo funzionamento tre discipline diverse: psicologia, fisiologia ed elettronica.

Con il biofeedback, una certa funzione corporea come la tensione muscolare o la temperatura cutanea viene monitorata con luso di elettrodi o di trasduttori applicati sulla pelle del paziente. I segnali captati vengono amplificati ed usati per gestire segnali acustici o visivi. Il paziente può così adottare strategie di controllo per imparare a controllare volontariamente la funzione monitorata.

Il biofeedback nacque con la diffusione negli anni sessanta della meditazione trascendentale negli Stati Uniti. Si osservò che nello stato di meditazione il cervello aumenta la produzione di particolari segnali detti onde alfa. Addestrando il soggetto sulla sua produzione di onde alfa si può aumentarne la produzione ed aumentare così il rilassamento.

Alla base della terapia di biofeedback si trova la teoria comportamentista. Questa è composta da tre caratteristiche essenziali il rinforzo positivo, il rinforzo condizionato e la generalizzazione che intervengono strettamente nei processi di apprendimento. Le tre componenti della teoria comportamentista permettono di interpretare e gestire correttamente le terapie di biofeedback.

                                     

1. Funzioni fisiologiche

La strumentazione per terapie di biofeedback è al giorno doggi utilizzata in un vasto insieme di funzioni fisiologiche, tra cui: ritmi elettroencefalografici, tensione muscolare dei muscoli striati, temperatura cutanea, attività elettrodermica nelle sue due forme: potenziali elettrici e resistenza cutanea, frequenza cardiaca, pressione arteriosa, pH gastrico, attività intestinale ed erezione del pene. In particolare la maggiore importanza riguarda tre funzioni fisiologiche che sono la tensione muscolare, la vasocostrizione periferica e lattività elettrodermica. La strumentazione per biofeedback svolge lattività di monitorare i cambiamenti fisiologici, se possibile, di misurarli, e la presentazione dellattività monitorata in una forma adatta.

                                     

1.1. Funzioni fisiologiche Elettromiografia

Un muscolo è composto da una moltitudine di cellule motorie. Queste vengono attivate da segnali elettrici che viaggiano dal sistema nervoso fino alle placche motrici. Lattivazione ordinata delle singole cellule causa la contrazione del muscolo. Questa contrazione è difficile da monitorare, ma si possono ben più facilmente monitorare i segnali elettrici che arrivano al muscolo, attraverso linserimento di elettrodi nel muscolo o, più comunemente, attraverso la rilevazione delle deboli correnti elettriche che raggiungono elettrodi posti sulla pelle. Questo tipo di rilevamento è chiamato elettromiografia EMG. Si capisce, quindi, che questo procedimento non rileva direttamente la tensione muscolare, ma rileva una differenza di tensione, come nellelettrocardiogramma.

                                     

1.2. Funzioni fisiologiche Vasocostrizione periferica

La vasocostrizione periferica è importante perché è particolarmente legata al sistema simpatico, che regola le funzioni autonome. Anche la temperatura periferica è associata a questo meccanismo, perché i vasi sanguigni dilatati fanno passare più sangue caldo rispetto a vasi ristretti. Le misure di vasocostrizione riguardano la temperatura periferica degli arti, poiché non sono possibili misure dirette.

                                     

1.3. Funzioni fisiologiche Attività elettrodermica

Lattività elettrodermica EDA è maggiormente misurata come resistenza elettrica cutanea, o, meglio, conduttanza ossia quanto il passaggio di corrente viene favorito. Lattività conduttiva della pelle SCA è dovuta allapertura delle ghiandole sudoripare che diminuiscono la resistenza al passaggio della corrente attraverso il derma. La misura si ottiene con lapplicazione di una piccola tensione con elettrodi sulla superficie esterna delle dita e la misura della corrente erogata. Anche qui non si misura direttamente lattività delle ghiandole sudoripare, ma leffetto indiretto sulla conduttanza.

                                     

2. Strumentazione per biofeedback: i sistemi di controllo

Il biofeedback permette di monitorare processi psicofisiologici di cui lindividuo non è normalmente consapevole e che possono essere posti a controllo volontario. La condizione in cui uno stimolo produce un comportamento a senso unico nel campo dei sistemi di controllo viene riferita come sistema a catena aperta od open loop. Qui un blocco modifica un altro senza retroazione. Un esempio di questo è il condizionamento classico, come nel sistema cibo-saliva: la salivazione è provocata dalla visione di cibo, ma non ha nessun effetto su questo. I sistemi retroazionati, invece, possiedono anche elementi di retroazione: luscita, cioè, viene confrontata con lingresso. Lapparecchio di biofeedback costituisce il nodo di retroazione nelle funzioni di trasferimento è di solito indicato con H. Il sistema di controllo dove interviene il biofeedback è composto da tre blocchi essenziali: il condizionamento del segnale di entrata, la sezione di elaborazione elettronica e la formazione del segnale di uscita o dello stimolo.



                                     

2.1. Strumentazione per biofeedback: i sistemi di controllo Primo blocco: condizionamento del segnale in ingresso

Lapparecchio per EMG, ad esempio, riceve un segnale molto debole. Per ricevere adeguatamente il segnale, si applicano elettrodi superficiali a contatto con la pelle attraverso creme o gel conduttivi raramente con adesivi. Gli elettrodi possono essere di leghe ferrose o a base di nichel, ma anche di metalli preziosi che non interagiscono con la pelle. La crema od il gel sono necessari perché coprono le irregolarità della pelle, migliorandone la conduzione.

Lambiente in cui siamo presenti è costantemente soggetto ad interferenze elettromagnetiche. Per di più, lapparecchio per biofeedback, come anche le altre apparecchiature elettriche, collabora per aggiungere il suo contributo. Sia il corpo umano che gli elettrodi degli apparecchi per EMG e similari canalizzano queste interferenze ed originano disturbi che vanno tolti dal segnale rilevato. Per fare questo si utilizza il metodo ormai collaudato dellamplificatore differenziale.

Si procede con lapplicazione di tre elettrodi: uno di questi è usato come riferimento e può essere posizionato più o meno liberamente sul corpo, gli altri due trasportano il segnale vero e proprio. Lamplificatore differenziale riceve in ingresso le due differenze di tensione rispetto allelettrodo di riferimento e, poiché i due elettrodi di misura captano esattamente lo stesso disturbo, lamplificatore opera una sottrazione tra le due differenze di tensione e la amplifica. Emette, così, un segnale di uscita libero da disturbi. Lamplificatore differenziale presenta quindi, in uscita, la differenza dei segnali di ingresso ed agisce come una bilancia, in cui il fulcro è rappresentato dallelettrodo indifferente ed i piatti dagli altri due elettrodi. Pesi disturbi uguali non modificano lequilibrio della bilancia. Se, però, gli elettrodi percepiscono differenti valori di disturbo, il segnale di uscita dallamplificatore sarà alterato. Questi valori differenti possono essere generati da un cattivo contatto con la pelle o da elettrodi rovinati.

Per ridurre maggiormente le interferenze si utilizzano anche dei filtri passa-banda. I segnali dellEMG sono compresi nelle frequenze da 10 a 1000 Hz o periodi al secondo. I filtri permettono di rimuovere le frequenze estranee a questo intervallo.



                                     

2.2. Strumentazione per biofeedback: i sistemi di controllo Secondo blocco: elaborazione elettronica del segnale

Si arriva ad ottenere un segnale amplificato piuttosto fedele alla contrazione muscolare che, ascoltato, appare come un fruscio. Per ottenere segnali limpidi proporzionali alla contrazione, è necessario livellare il segnale ed integrarlo ossia calcolarne larea. La prima parte, ossia livellare il segnale, si ottiene rettificandolo, ossia invertendo i picchi negativi dellonda. Si ricava, così, una serie di semionde positive che, con un circuito composto da un condensatore ed una resistenza, possono essere linearizzate in una unica curva. Per lintegrazione è necessario un circuito apposito che calcola il valore medio dellonda in un dato tempo.

                                     

2.3. Strumentazione per biofeedback: i sistemi di controllo Terzo blocco: costruzione del segnale di uscita

Il segnale elettrico così ottenuto va modificato per rappresentare linformazione che porta. La rappresentazione può avvenire con un suono, che presenta il pregio di non richiedere attenzione visiva, oppure con una forma visuale, che consente di rilevare anche piccole variazioni. In questultimo caso bisogna ricorrere a misuratori di tensione voltmetri analogici che non sono molto precisi o digitali che richiedono la lettura precisa del valore. Questi sistemi di visualizzazione possono essere comandati da un valore di soglia: ad esempio, al raggiungimento di un valore minimo potrebbe accendersi una luce.