NeurOptimal™


 

Choix de l’équipement de neurofeedback de l’ADNF 

Il existe sur le marché mondial du neurofeedback trois équipements professionnels dont l’efficacité est louée par les praticiens : Le LENS, le Roshi et NeurOptimal™ (anciennement appelé NeuroCARE®).
Outre ces trois équipements, il en existe une dizaine d’autres qui donnent aussi de très bons résultats (notamment NeuroAmp/Cygnet) […] Leur visibilité sur Internet est parfois minimale et il faut se rendre aux grands meetings américains ou européens sur le neurofeedback pour en voir une présentation […]

 

NeurOptimal™

 

L’équipement NeurOptimal™ se distingue d’une dizaine d’autres équipements professionnels de neurofeedback sur les points suivants :

NeurOptimal™ est capable d’échantillonner les signaux cérébraux 256 fois par secondes (256 Hz) pour les fréquences de 0 à 60 Hz et le seul à utiliser l’algorithme de Dennis Gabor – prix Nobel de Physique en 1971 pour ses travaux sur l’holographie – qui est le plus proche du fonctionnement naturel du cerveau. Ces éléments sont à la base des bons résultats obtenus.

Le placement des capteurs sur la tête est standard et ne nécessite pas une évaluation fastidieuse et coûteuse (un électro-encéphalogramme quantitatif ou QEEG). Aucun diagnostic préalable n’est requis. L’apprentissage du logiciel est rapide, d’autant plus qu’il peut fonctionner en mode entièrement automatique.

Le système ne force pas l’amplitude des signaux à augmenter ou à diminuer mais cherche à stabiliser celle-ci autour d’une valeur préférée spontanément par le cerveau de l’utilisateur. Le cerveau travaille simultanément sur 16 cibles à la fois réparties sur les deux hémisphères cérébraux. Ce travail équilibré permet d’éviter les effets secondaires qui surviennent lorsque l’on se focalise sur une seule et unique cible où lorsque l’on force l’amplitude des signaux à atteindre une valeur prédéfinie.

Pour l’utilisateur, l’apprentissage se fait inconsciemment et il n’a aucun effort à faire lorsqu’il écoute la musique ou regarde le film qui fournissent le feedback par de brèves interruptions (déconditionnement, feedback négatif). Avec les équipements d’ancienne génération, l’utilisateur doit faire un effort volontaire pour atteindre un objectif et obtenir une « récompense » souvent sous forme d’un « bip » ou d’une musiquette (conditionnement opérant, feedback positif), parfois sous forme d’un jeu vidéo de type « PacMan » ou plus élaboré. Ceci peut conférer à la séance de neurofeedback un aspect plutôt rébarbatif. Avec NeurOptimal™, l’utilisateur écoute ses propres CD audio et regarde ses propres DVD s’il le souhaite.

C’est en raison de cette analyse que l’ADNF a fait le choix de cet équipement même s’il est clair qu’il en existe d’autres qui donnent aussi de très bons résultats […]

 

Principe de fonctionnement du logiciel NeurOptimal™

 

(NB : la description ci-dessous du neurofeedback tel qu’il est mis en œuvre par le logiciel NeurOptimal™ est inévitablement simplifiée, et ne peut rendre totalement compte ni de la subtilité du calcul mathématique lors de l’analyse du signal cérébral, ni de la subtilité des effets produits sur le cerveau. Les effets décrits ci-dessous sont une hypothèse plausible en l’état actuel des connaissances sur le fonctionnement cérébral mais ils restent difficiles à démontrer (cette hypothèse n’engage que l’ADNF).

Lors d’une séance de neurofeedback, le logiciel NeurOptimal™ analyse en temps réels le signal électrique produit par le cerveau de la personne dans chaque hémisphère cérébral.
Ce signal EEG complexe peut être décomposé comme étant la superposition de 60 signaux réguliers constitués respectivement de une à 60 oscillations par secondes, l’amplitude de ces oscillations variant constamment. Ces signaux réguliers de fréquence s’étageant de 1 à 60 Hz sont regroupés en 8 bandes de fréquences significatives pour chaque hémisphère cérébral : les signaux de 0 à 6 Hz sont regroupés dans la bande delta-thêta, les signaux de 8 à 13 Hz sont regroupés dans la bande alpha, etc.
Le logiciel surveille alors dans chaque bande de fréquences l’apparition d’une turbulence, c’est-à-dire une variation brutale d’amplitude du signal électrique.
L’augmentation brutale de l’amplitude à une fréquence donnée signifie qu’un nombre croissant de neurones est soudainement recruté pour laisser passer un courant électrique (l’influx nerveux) de façon répétée à cette fréquence. Dans le pire des cas, c’est le signal précurseur d’une crise d’épilepsie.

Lorsque la naissance d’une turbulence est détectée, le logiciel NeurOptimal™ interrompt brièvement le son de la musique ou du film visionnés pendant la séance. Cette microcoupure déclenche dans le cerveau de la personne la réponse d’orientation ce qui a pour conséquence d’interrompre immédiatement le développement de cette turbulence. Cette réaction est spontanée et inconsciente, ne nécessitant aucun effort volontaire de la personne. D’ailleurs le plus souvent, la microcoupure n’est pas audible consciemment bien qu’elle dure suffisamment longtemps pour être perçue inconsciemment (entre 20 et 200 ms).

La réponse d’orientation est un mécanisme de survie, également présent chez les animaux, et qui consiste à orienter immédiatement l’attention vers une source de danger potentiel lorsqu’une variation inattendue survient dans le flot d’information reçu par le cerveau.
Pendant la séance de neurofeedback, cette variation inattendue, c’est la microcoupure de la musique ou du film. Pour un de nos ancêtres chassant dans la forêt, ce pouvait être le craquement d’une branche… Pour donner la priorité absolue à l’observation immédiate d’un danger potentiel, la réponse d’orientation s’appuie sur l’activation de neurones inhibiteurs, ces neurones qui diminuent voire bloquent la transmission de l’influx nerveux par d’autres neurones.
L’activité en cours du cerveau qui allait donner naissance à une turbulence est inhibée au profit de l’observation aigüe de l’instant présent.

Suite au déclenchement de la réponse d’orientation, un certain nombre de neurones inhibiteurs de la turbulence électrique naissante ont donc été activés et parcourus par un courant. Et un certain nombre de neurones excitateurs (ceux qui augmentent la transmission de l’influx nerveux) qui allaient être recrutés pour participer à cette turbulence n’ont finalement pas été parcourus par un courant car la turbulence a été interrompue.
Or la mémorisation qui s’appuie sur le renforcement de circuits neuronaux nécessite que ces circuits soient parcourus de façon répétée par l’influx nerveux.
Une connexion neuronale qui est activée régulièrement se renforce. Inversement, une connexion neuronale qui n’est plus activée s’affaiblit puis finit éventuellement par s’étioler (1). Des connexions neuronales inhibitrices vont donc être renforcées par la micro-interruption de la musique (ou du film) et le déclenchement de la réponse d’orientation. Et des connexions neuronales excitatrices vont être affaiblies suite à l’interruption de la turbulence détectée.
Au final, le renforcement de connexions neuronales inhibitrices et l’affaiblissement de connexions neuronales excitatrices impliquées dans des turbulences amèneront progressivement le cerveau de la personne à un fonctionnement plus équilibré, moins anxiogène, entrainant chez certains des améliorations fonctionnelles considérables.

En résumé :
– Le logiciel NeurOptimal™ analyse le signal cérébral et surveille les turbulences dans 8 bandes de fréquences pour chaque hémisphère cérébral.
– Lorsque la naissance d’une turbulence est détectée, le logiciel NeurOptimal™ interrompt brièvement le son de la musique ou du film.
– Cette microcoupure déclenche la réponse d’orientation ce qui interrompt immédiatement le développement de la turbulence.
– Ceci induit le renforcement de connexions neuronales inhibitrices et l’affaiblissement de connexions neuronales excitatrices impliquées dans des turbulences.
– Au final, le cerveau de la personne est amené à un fonctionnement plus équilibré.

 

(1)Au risque de compliquer un peu les choses, on peut essayer de préciser cette affirmation qui n’est qu’approximative. Depuis l’hypothèse originelle de Donald Hebb en 1949, une des règles de renforcement des connexions neuronales semble se confirmer :
Soit un neurone N1 connecté à un neurone N2 et susceptibles d’être parcourus par l’influx nerveux dans le sens N1 vers N2 (noté N1>N2)
Si N1 et N2 sont fortement activés simultanément (notés N1F et N2F), leur connexion se renforce (N1F>>N2F).
Donc N1F>N2F tend vers N1F>>N2F.

A l’aide du schéma ci-dessous, reprenons maintenant le contexte de la naissance d’une turbulence. Ce contexte s’appuie essentiellement sur des neurones excitateurs fortement activés (EF) et connectés entre eux (E1F>E2F).
Si on laisse la turbulence se développer, la règle énoncée ci-dessus s’appliquera massivement : les connexions neuronales excitatrices se renforceront (E1F>>E2F) ce qui facilitera ultérieurement l’apparition de nouvelles turbulences.
Ceci est évité en inhibant la turbulence naissante par le déclenchement de la réponse d’orientation. Ce nouveau contexte s’appuie essentiellement sur l’activation forte de neurones inhibiteurs (I1F) connectés aux neurones excitateurs fortement activés (E2F) qui participent à la turbulence, ces neurones inhibiteurs étant eux-mêmes activés par des neurones excitateurs (E3F) stimulés par le déclenchement de la réponse d’orientation.
La règle énoncée s’applique à nouveau (à ceci près que sa validité reste encore à démontrer pour les connexions inhibitrices) : les connexions neuronales inhibitrices se renforcent (E3F>>I1F>>E2F) ce qui facilitera ultérieurement l’inhibition de nouvelles turbulences.
D’autre part, en associant systématiquement la réponse d’orientation à la turbulence naissante, la règle énoncée s’applique pour renforcer les connexions E2F>I1F ce qui fait que la turbulence naissante devient capable de déclencher elle-même son inhibition par conditionnement (E2F>>I1F>>E2F).
Lors du déclenchement de la réponse d’orientation, l’apprentissage complet se résume alors par : E1F>>E2F évité pour les neurones E2 qui n’ont pu participer à la turbulence qui a été inhibée, et E3F>>I1F>>E2F et E2F>>I1F>>E2F pour ceux qui participaient à la turbulence pendant son inhibition.

 

(D’après le modèle de Wilson-Cowan)

 

Principe de fonctionnement des autres logiciels de neurofeedback

(NB : ici encore, la brève description ci-dessous du neurofeedback tel qu’il est mis en œuvre par les autres logiciels est inévitablement simplifiée, et ne peut rendre totalement compte ni de la subtilité du calcul mathématique lors de l’analyse du signal cérébral, ni de la subtilité des effets produits sur le cerveau.)

Les autres équipements de neurofeedback décomposent également le signal électrique produit par le cerveau en divers bandes de fréquences mais ils s’intéressent à la valeur absolue de l’amplitude du signal dans ces bandes de fréquences, et non pas comme le logiciel NeurOptimal™ uniquement aux variations brutales de cette valeur.
Lorsque la valeur de l’amplitude augmente ou diminue au-delà d’un certain seuil, d’une façon considérée comme souhaitable en référence à une « norme » de bon fonctionnement cérébral, la personne faisant la séance est « récompensée » par l’apparition d’une conséquence appétitive ou le retrait d’un stimulus aversif.
Par exemple le son du film ou de la musique augmente et l’image s’éclaircie, ou la voiture du jeu vidéo accélère. Inversement, lorsque l’amplitude du signal n’évolue pas de façon satisfaisante, la personne faisant la séance est « punie » par l’apparition d’une conséquence aversive ou le retrait d’un stimulus appétitif : le son du film ou de la musique diminue et l’image s’assombrie, ou la voiture du jeu vidéo ralentit, etc.
Par ce mode de conditionnement opérant (punition/récompense), la personne apprend à moduler l’amplitude de ses signaux cérébraux, un peu en tâtonnant au début car il n’est pas évident lorsque l’on est « puni » de corriger un signal cérébral sur lequel a priori on a peu de contrôle volontaire, sauf à moduler son état psychologique en cherchant à se relaxer ou à se concentrer, etc, en étant guidé dans ce sens par le praticien.
Ce mode d’apprentissage par contrôle conscient est plus lent que l’apprentissage inconscient mis en œuvre par le logiciel NeurOptimal™ et il nécessite un nombre de séances supérieur d’environ 50% pour un résultat équivalent.

 

Source : ADNF

( publié avec autorisation)

 


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