by Siegfried Othmer, Chief Scientist, The EEG Institute
El Neurofeedback de baja frecuencia afecta en las disfunciones de origen cerebral de manera bastante evidente, pero las mejoras en la competencia de autorregulación no se pueden medir de manera cuantitaiva y sin error. Será necesaria una prueba cuantificable. El CPT (Continuous Performance Test) ofrece esa opción  y es ampliamente aceptado en la comunidad neuropsicológica.Una evaluación concisa de resultados a partir de una gran base de datos,obtenida durante más de una década y a partir de más de mil resultados clínicos es utilizada aquí como soporte testimonial a la efectividad clinica y la utilidad práctica de ILF Neurofeedback aplicado a una gran variedad de condiciones clínicas.

Introducción

Los términos convencionales en salud mental son las categorías de diagnóstico y los síntomas que describen dichas categorías. En relación con la infancia se pueden destacar términos como distracción, impulsividad, falta de atención, hiperactividad, comportamiento perseverativo, rabia, adelgazamiento, negación, etc. En cuanto a Neurofeedback, requiere una nueva terminología que describa la tarea que se está realizando. En Neurofeedback estamos comprometidos con la potenciación de la competencia auto regulatoria del cerebro, lo que nos hace ver el cerebro desde la perspectiva de un sistema regulatorio.


La condición fundamental de un sistema regulatorio es que sea estable – por ejemplo, capaz de auto mantenerse en un estado funcional en todo momento. No es sorprendente que casos que, nosotros denominamos “inestabilidad cerebral”, supongan el mayor reto para los terapeutas: migrañas, convulsiones, episodios de bipolaridad, rabia, suicidio, ataques de pánico, vértigo, asma o mojar la cama. Durante esos episodios, la capacidad auto regulatoria del cerebro disminuye. El remedio pasa por reducir su incidencia. Estas son la condiciones en las que Neurofeedback puede ser directa y más eficientemente aplicado, al potenciar directamente la estabilidad cerebral. Además de las macro inestabilidades arriba mencionadas, el cerebro está expuesto a discontinuidades mas sutiles que, sin embargo, son disruptivas para la continuidad de la actividad mental. Estos dos aspectos no son independientes, pero el último es mucho más sensible para cuantificar. Para eso, nosotros trabajamos con CPT.

El segundo punto en el que en ILF Neurofeedback se centra, hace referencia a la calidad de la regulación cuando el cerebro se encuentra en un estado habitual. Incluso en ausencia de macro instabilidad manifiesta, es probable encontrar una gran cantidad de conductas en nuestros niños con problemas. Distractivilidad e impulsividad son episodios típicos; las emociones pueden encontrarse por todos lados y alterarse repentinamente incluso con una leve estimulación. La principal cuestión en tal caso es la regulación de la subida de niveles y la capacidad de mantener el estado de vigilancia apropiado para prevenir demandas. Íntimamente relacionadas son cuestiones como equilibrio automático y la regulación del estado de afectividad.

El tercer punto hace referencia a condiciones específicas tal como el autismo, en el cual el niño no se tranquiliza como el contacto materno, no muestra emocionalidad a otras personas de ahí que falle la conexión entre output verbal y comunicación, etc. Alternativamente, la capacidad de organizar el habla. Aquí es la cuestión de conectar el circuito neural correspondiente e incorporarlo a la conversación neuronal general.

Estos tres niveles de preocupación ilustran una jerarquía de regulación de acuerdo a cómo está organizado el entrenamiento. Este iría de los aspectos de regulación más generales – estabilidad cerebral, continuidad del estado, regulación del “arousal” y afectividad y equilibrio automático- a la preocupación de campos específicos de funcionameiento tal como el habla o el control motor.

De esto se deduce que es de vital importancia hacer visible, tanto al entrenador como al clínico, la capacidad cerebral para mantener la estabilidad y continuidad y estabilidad del estado, pues es fundamental para la globalidad del proyecto de empoderamiento de las competencias de auto regulación. El CPT es un test de tiempo de reacción que es llevado a cabo en un período de tiempo suficiente para probar cualquier niños con ADHD (21 minutos en este caso). El test es administrado en la mejor de las condiciones, en ausencia de distractores, evitando novedades, con una demanda cognitiva mínima. Si esto no puede ser manejado adecuadamente por el niño, entonces las implicaciones para manejarse en el mundo a largo plazo son preocupantes.

En 2017 hicimos una investigación con datos pre-post (unos 12.200 casos) recogidos durante los 10 años anteriores de uso para el equipo de facultativos. Esto fue realizado con propósitos de control de calidad interna. (Datos recogidos con QIKtest, un producto de bee Medic.) A continuación la primera publicación de estos datos.

Encuesta de datos, análisis e interpretación.

En la figura 1 se muestra un tramo de la sucesión del tiempo de reacción de dos quintiles de QIKtest. Con un intervalo de 2 segundos, el tiempo total mostrado es de aproximadamente cuatro minutos por quintil. La principal omisión en el display son los errores de omisión, los errores de comisión y los valores atípicos de tiempos de reacción. Todo esto ilustra sutiles discontinuidades de estado, lo cual se podría considerar como micro discontinuidades, las cuales suponen ligeras disrupciones del funcionamiento del sistema nervioso del niño. Estos errores discretos son indicadores de un fallo más fundamental del cerebro en su misión principal de mantenimiento de y anticipación de cambios totalmente previsibles. Además de los errores discretos se puede apreciar que el tiempo de reacción oscila ente 400 y 500 milisegundos en una ventana de cuatro minutos—una variación substancial que indica un fallo en el mantenimiento del estado de vigilancia.

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Figure 1. Two quintiles of reaction time data as recorded with the QIKtest CPT, illustrating the discrete errors and trend in ambient reaction time

En la figura 2 se muestra la incidencia de errores de comisión de los 12.200 casos antes y después de 20 sesiones de ILF Neurofeedback (intervalo test-retest). Los datos indican unos 200 errores de comisión. Los datos presentan una considerable dispersión, por ello se ha realizado un promedio para una tendencia más visible. Para la parte de la población más deficitaria el factor de mejoramiento es de aproximadamente 2.4. Esto indica que el entrenamiento puede ser efectivo la medida en todos los niveles de déficit.


Figure 2. Distribution of incidence of commission errors before and after 20 sessions of ILF Neurofeedback, for errors up to 200 per test. The data set encompasses 12,200 cases.  

 

Los 12.200 casos fueron recogidos en un periodo de más de diez años con la colaboración de varios miles de protocolos clínicos utilizando ILF Neurofeedback para diversas presentaciones clínicas. De ahí que sea representativo para la clínica actual. Desafortunadamente, estos datos no son interpretables en terminos de su significancia clínica. Para tal propósito, estos datos pueden ser presentados más minuciosamente generando una suma parcial de una sucesión de datos, generandouna trama acumulativa, ver Figura 3. De esta trama se puede determinar que la media del pre-training de los errores de comisión es 12, versus a la media del post-training que será 6.3.  Baremos de errores de comisión por edad se pueden utilizar para determinar que la media de la población se ha desplazado de una edad mental de 13 años, a una edad mental de 19, una mejora de seis años en la maduración neuropsicológica según este criterio. La relevancia clínica es significativa.


Figure 3. Pre-post incremental and cumulative distributions of commission error incidence for the entire age range. The median scores are indicated. These can be interpreted in terms of an equivalent mental age, indicating an improvement with training from 13 to 19 years.

Es todavía más útil la realización del tipo de análisis indicado más arriba para datos segregados por edad. Teniendo esto en mente, la distribución total para el grupo de edad 6-9 (incluido) Figura 4. La población presentada aquí es de 2680. Observe que se pueden lograr mejoras en todos los ámbitos—en un alto rendimiento, en medio y en la parte disfuncional de la distribución. La mejora en la media de resultados es de 30 a 15 errores, en un factor de dos. La media de post-training de 15 corresponde a una edad mental de más de 10 años, mientras que en el pre-training la media desciende a una edad de seis. Por tanto, la mejora en la madurez funcional es de más de cuatro años.

Se alcanzan considerables mejoras adicionales en el rango de edad de 10-19. Aquí el promedio pasa de 18 a 8, para un factor de mejora de 2.25. Esto representa un movimiento en la madurez funcional de 9 años a 17 años. Para el rango de edad de 20 a 70 años, la puntuación media mejoró de 4 a 2,3, para un factor de mejora de 1,74. Este es el equivalente a un movimiento de la media desde el percentil 55 hasta el 70.


Figure 4. Pre-post cumulative distributions of commission error incidence. Bin number refers to number of commission errors found in a particular test. The number of such tests for that bin (out of the total of 2680) is added to the partial sum to yield the data point for that bin.

En la Figura 5 se muestras las mejoras en la edad mental para el período de desarrollo de hasta veinte años. Cuando se analizan en estos términos, las mejoras en el rendimiento son sorprendentes. En el grupo de edad de seis a diez años, por ejemplo, la normalización de la función a las normas apropiadas para la edad nos habría llevado a unos ocho años en lugar de diez. Por lo tanto, el progreso aquí debe verse en un contexto de funcionamiento óptimo en lugar de uno de normalización funcional. Lo mismo se aplica para el rango de edad de 10 a 20 años, donde la puntuación media posterior al entrenamiento habría sido de ~ 15 en base a un paradigma de normalización, en contra de los 17 actuales. A partir de los veinte años, los baremos son razonablemente estables incluso para edades avanzadas. Por lo tanto, el hallazgo de la media del desempeño en el post-training se encuentra en el percentil 70 también requiere interpretación en un marco de funcionamiento óptimo. Evidentemente, la mejora funcional está disponible para nosotros a cualquier edad, no únicamente durante los años de formación.


Figure 5. Improvements in implicit mental age for commission errors for the developmental age range up to twenty years, as obtained with twenty sessions of ILF neurofeedback.

La vida trata mucho más severamente los errores de omisión que los errores de comisión. Por lo tanto, hay una prima en la capacidad de lograr cero errores de omisión. La prueba debe reflejar eso, particularmente cuando el desafío se lleva a cabo en condiciones tan benignas como es el caso aquí, particularmente con respecto a la ausencia de distractores. Los datos de errores de omisión en el mismo rango de edad de 6-9 se muestran en la Figura 6.

Figure 6. Pre-post cumulative distributions for omission errors for the 6-9 year age cohort. The same description applies as for commission errors.

Una vez más, los logros se ven a lo largo de la tabla. La media mejora en un 1.9, obteniendo una mejora en madurez funcional de 6.2 a 8.5 años. La parte disfuncional disminuye significativamente. Los buenos desempeñadores aprenden a hacerlo aún mejor. Después del entrenamiento, la banda de error cero será el valor modal para la distribución. Por lo tanto, los niveles de rendimiento "maduros" comienzan a observarse incluso dentro de este rango de edad. También es evidente que los errores de omisión se enfrentan a un límite de margen, lo que restringe su utilidad como una medida de progreso, particularmente en los rangos de edad mayor donde la expectativa es cero errores de omisión. De ahí la preferencia por los errores de comisión como un índice de progreso más general.
La Figura 7 muestra la distribución acumulativa del tiempo de reacción,  ilustra el grado de mejora que parece ser fácilmente alcanzable en esta cohorte de edad. En el eje horizontal, las bandas tienen 10 ms de ancho. Uno puede ver este cambio como una mejora de la madurez funcional en ocho meses más allá de la edad media inicial de 7 años y 4 meses. Tenemos en el tiempo de reacción una prueba adicional de madurez funcional del sistema nervioso, ya que esta medida también se presta a una gran precisión en la caracterización.


Figure 7. Pre-post cumulative distributions for reaction time for the 6-9 year age cohort. The horizontal display is in units of 10 milliseconds.

Hay muchos elementos que contribuyen a la consumación de una cambio en el tiempo de reacción,  y la consistencia en la que esto es logrado es un índice significativo en la calidad de la integridad de la función cerebral. La Figura 8 muestra las mejoras en la variabilidad. El cambio observado implica una ganancia de un año en la madurez funcional, con respecto a un valor medio inicial de 6 años y 7 meses.


Figure 8. Pre-post cumulative distribution for variability. The horizontal display is in units of milliseconds.

Para obtener una perspectiva de lo anterior, es útil analizar los datos que se acaban de presentar sobre la edad mental de forma resumida, como se muestra en la Figura 9 para el tramo de edad 6-9 años. Las dos categorías que muestran el mayor déficit son aquellas que reflejan la estabilidad del cerebro y la continuidad del estado de este, nuestra principal preocupación. Estos son los errores discretos, los indicadores relevantes para las prioridades de nuestro protocolo. Observamos con satisfacción que estas categorías también muestran las mayores ganancias. Los índices de rendimiento actual, tiempo de reacción y variabilidad muestran un menor déficit y, por lo tanto, también una mejora menor. Tampoco se han etiquetado explícitamente en las primeras fases del entrenamiento reflejadas en estos datos.

Lo indicado arriba es una validación de la estrategia d entrenamiento los estados de reposo del cerebro, que determina la calidad de la respuesta a desafíos funcionales. Neurofeedback en general, y baja frecuencia de  Neurofeedback en particular, son los medios de elección para entrenar la organización y el comportamiento del estado de reposo del cerebro. Eso, a su vez, señala la mejora de la competencia funcional en una variedad de dominios.

Las implicaciones en la agenda clínica son a la vez anchas y profundas. Primero, cuando se trata de inestabilidades cerebrales, nos enfrentamos a fenómenos límite, o al menos no dependientes de u estado lineal. Es probable que un factor de dos mejoras en la macro estabilidad sea suficiente para producir un control suficiente de la incidencia de migraña, la eliminación del comportamiento de ira, el alivio del trastorno de pánico, la moderación de episodios bipolares, pesadillas, la estabilización de los terrores nocturnos y el control de la susceptibilidad a las convulsiones en el espectro autista. La estabilidad también es un aspecto para la regulación del afecto y para la función autónoma.

Figure 9. Pre-post values of implicit mental age (derived from QIKtest norms) for the four CPT subtests for the 6-9-year cohort.

Segundo, hay implicaciones para la función cognitiva y función ejecutiva. Una manera de mirar a ambos aspectos es observar que estos dependen altamente en la organización de procesos tanto paralelos como secuenciales en el cerebro. Esto coloca una carga primaria en la continuidad de los estados cerebrales, para los cuales nuestros errores discretos son un índice. En tercer lugar, está claro que la función de memoria también depende de la continuidad del estado.

Una Mirada a la Población con un Déficit.

También evaluamos el cambio sistemático que fue observado en la población con un déficit. Fue una cuestión de realizar un experimento con un set de datos. Para el rango de edad de 6-70+, la mitad inferior de la distribución se analizó de forma selectiva, es decir, solo en aquellos que realizaron más de 12 errores (componiendo el 53% inferior). Esto se ilustra en la Figura 10. La media de errores era 29. Después de veinte sesiones nominales, la media de errores fue de 13, con factor de mejora de 2.2. La mejora en la madurez funcional efectiva fue de menos de 6 años de edad hasta los 12 años.

El desempeño fue tal que alrededor de l47% de la muestra estaba funcionando por encima de la media de la población completa (que fue de 12 errores de comisión, ver Figura 3). Mientras que para la población completa, las puntuaciones del 50% se encuentran por encima de la media (por definición), la población deficitaria (es decir, el 53% inferior) mostró un 47% de puntuación por encima de la mediana después del entrenamiento. El desempeño de la población deficitaria ha igualado efectivamente el desempeño inicial de toda la población en solo veinte sesiones de capacitación. Por supuesto, veinte sesiones de entrenamiento no suponen la historia completa. Muchos, si no la mayoría, se beneficiarán de un training adicional. Es evidente que la normalización funcional de la población deficitaria está a nuestro alcance, al menos con respecto a los errores de comisión. Se obtienen resultados similares por errores de omisión. Apenas un factor de dos mejoras tiene una completa perspectiva en veinte sesiones.


Figure 10. Pre-post cumulative distributions for commission errors with reference to a deficited population

En el  EEG Institute en Los Angeles se vienen recogiendo datos de CPT desde 1991. Aquí vamos a revisar datos complementarios a los presentados ya aquí. Por un lado,es interesante un análisis más detallado de los datos de casos individuales. En ese Proyecto, se alcanza una mayor claridad cunado los datos del CPT se distribuyen en las categorías de participantes y no-participantes (como es habitual en los estudios de eficacia estimulante, por ejemplo). En el presente caso, cualquier mejora de cinco puntos o menos en la puntuación estándar se consideró una no participación. Los resultados para errores de omisión, se muestran en la Figura 10 para todos aquellos participantes capacitados en el período de tiempo 2010-2013. Los datos se presentan ordenados por rango en términos de puntuación inicial, y únicamente se incluyen aquellos con puntuaciones menores a 85en un baremos estándar. Eso significa que sólo se muestran las puntuaciones con un percentil menor 16. 

En esta gráfica de pre, post-trainning, una puntuación de 100 o más implica cero errores de omisión. La probabilidad de marcar 100 o más es totalmente independiente del valor inicial.   En una comparación de la mitad de la población con la otra mitad, la probabilidad de una puntuación perfecta se encuentra dentro del 3% entre las dos mitades, aproximadamente el 50%. 
Se observa una foto similar con la impulsividad, aunque en ese caso se observa cierta dependencia con el valor inicial.

Figure 11. Single-subject pre-post data for 87 clients of the EEG
Institute, plotted rankordered by starting value. The plot includes the subset
scoring less than 85 in standard score out of a population of 350.
Non-responders have been eliminated for clarity.

La implicación es que la competencia funcional inherente del cerebro no es predecible partiendo de la base de los niveles de ejecución presentados antes del entrenamiento con Neurofeedback. Tal cual se muestra claramente en la gráfica, incluso los clientes con puntuaciones de cero en niveles estándar pueden terminar puntuando perfectamente después de la capacitación.  Las implicaciones de esto para nuestros sistemas de salud, educación y justicia penal son importantes. En última instancia, todos los niños deben tener derecho a beneficiarse de Neurofeedback de la misma manera que en la actualidad tienen derecho a una educación. Los primeros en la lista,por supuesto, deben de  ser los niñoscon problemas y los adultos con disfunciones cerebrales y/o dependientes de sustancias.

Finalmente, abordamos la cuestión que se acaba de plantear sobre los no participantes. ¿Es esto un problema? En la misma encuesta de datos del Instituto EEG, también hemos trazado los datos de manera diferente para aclarar este problema. Los resultados se muestran en la Figura 11, donde los datos se representan en términos de percentiles (ordenadas) y puntuaciones estándar (abscisas). Los datos se refieren sólo a aquellos que obtuvieron una puntuación de 85 o menos (percentil 16) desde el principio. Si el percentil 16 es tomado como el ecuador entre funcionalidad y disfuncionalidad, entonces el 75%  pasará del ámbito disfuncional al funcional en veinte sesiones. Al mismo tiempo, el primer dominio de percentil (puntación estándar <65) se agota por un factor de doce. Después de veinte sesiones, solo el 7% de la muestra disfuncional original permanece en el área del segundo percentil, por debajo de un valor de training previo del 50%, para un factor de mejora de 7. La puntuación media de toda esta población mejoró del segundo percentil al 42avo, y el 44% terminó anotando por encima de la norma.

Figure 11. Pre-post cumulative distributions in standard scores for commission errors for EEG Institute clients in the 2010-2013 time frame, including only those scoring at less than 85 (16th percentile).

Estos datos ofrecen una bonita corroboración del hallazgo anterior de que, comenzando con el 53% inferior, terminaremos con un 47% de puntuación por encima de la media tras veinte sesiones. Los datos del Instituto EEG ahora muestran que cuando la atención se limita al 16% inferior, alrededor del 44% obtiene puntuaciones superiores a la media después de veinte sesiones. Es de esperar que los resultados en el Instituto EEG, la organización líder en el desarrollo de Neurofeedback ILF, mejoren los resultados para la red de profesionales en general.
Figure 12. Pre-post cumulative distribution of commission errors obtained for the subset of 576 cases scoring less than 85 out of total population of 5,746.

Se puede disponer de una comparación todavía más directa a partir de una encuesta de la red de profesionales que se realizó en 2013, cuando la población total muestreada era la mitad del valor más reciente, con 5.746. La distribución acumulativa para aquellos con puntuaciones por debajo de 85 se muestra en la Figura 12. Un tercio de la muestra terminó por encima del baremo, en comparación con el 44% de los datos del Instituto EEG obtenidos en el mismo período. Dos tercios terminaron puntuando en el rango funcional, en comparación con el 75% de los datos del Instituto EEG.
Los errores de comisión son una unidad de medida ideal para el  Neurofeedback, en la cual el cerebro tiene que ser lo suficientemente funcional para poder ser inicialmente impulsivo. Es razonable  pensar, de acuerdo con los hallazgos anteriores, que prácticamente cualquier cerebro que es capaz de ser impulsivo, es también capaz de funcionar de una manera normal. Es decir, el déficit se encuentra en el ámbito funcional y debe remediarse con un recurso funcional. Parece que hay muy pocas excepciones.
La cuestión es diferente cuando se trata de la falta de atención. Aquí podemos encontrar sistemas nerviosos que no son capaces de funcionar en el rango normal debido a fallos orgánicos que no dan lugar a un remedio funcional. En la Figura 13, el primer percentil es logrado únicamente por dos tercios. Hay un 8% residual de la muestra original deficitaria (~ 24%) que permanece en déficit profundo. Con referencia a toda la población clínica sometida a prueba, este residuo asciende a menos del dos por ciento. Incluso esto no es un límite difícil, ya que la capacitación adicional hará más avances. Entonces, incluso en este caso, donde la organicidad es más un problema, sólo hay un porcentaje muy pequeño que no responderá favorablemente a esta capacitación.

Figure 13. Pre-post cumulative distributions for omission error standard scores for EEG Institute clients, including only those scoring less than 85 in standard score.

Summary and Conclusion

En la presente encuesta, se han documentado mejoras funcionales substanciales a lo largo de toda la muestra clínica facilitada por  ILF Neurofeedback por toda la red de médicos a lo largo de una década. Nos hemos centrado en los datos de CPT que están computados y, por lo tanto, no dependen del juicio interpretativo ni del cliente ni del médico. Sin embargo, se podría argumentar que este es un caso de búsqueda en solitario con la esperanza de encontrar la llave mágica. Cuando se trata de cuantificar las competencias del cerebro de forma rigurosa, tenemos opciones de prueba limitadas. Sin embargo, el objetivo original debe tenerse en cuenta. En el proceso de cuantificar la respuesta a un desafío repetitivo y aburrido, la intención es cuantificar la micro estabilidad, la continuidad del estado, la calidad del mantenimiento del estado y la capacidad de vigilancia sostenida de la que es capaz un cerebro. Estas cualidades subyacen a la función cerebral de manera bastante amplia, y la prueba CPT cumple este propósito.

Con Neurofeedback en general, y con ILF Neurofeedback en particular, hemos observado un predominio de los impactos en todo el cerebro, con mejoras funcionales observadas en paralelo en varias áreas funcionales. Eso es lo que se espera, ya que la función reguladora central está siendo dirigida. Por lo tanto, los datos de CPT sirven como un índice objetivo de progreso con respecto a las funciones regulatorias fundamentales que confunden la evaluación cuantitativa rigurosa de lo contrario: regulación con excitación, vigilancia, etc.

La predictividad de CPT, es limitada en el siguiente aspecto: el progreso en CPT no necesariamente predice un progreso en otros dominios específicos, como la recuperación del habla en el autismo, por ejemplo, que constituyen el tercer nivel de trabajo en ILF Neurofeedback. Con respecto al primer y segundo nivel, el poder predictivo es un tanto unilateral en el sentido de que la falta de progreso en los índices CPT tiende a implicar que el camino hacia la recuperación funcional aún no se ha solidificado para ese cliente. Esto indica que el CPT tiene más poder predictivo negativo que positivo, pero eso es precisamente lo que le servirá al terapeuta a la hora de optimizar del protocolo. El terapeuta, utilizará el CPT como una ayuda en la selección del protocolo y como una indicación de si los niveles de rendimiento se han estabilizado en un cliente en particular, o si un training adicional será productivo.

Los datos demuestran de manera convincente que las expectativas sobre el potencial de recuperación funcional en los casos de disfunción cerebral aumentarán sustancialmente en las comunidades de profesionales de la salud, educativas y de justicia penal, ahora que se dispone de técnicas basadas en el cerebro como el Neurofeedback ILF. El estado funcional prevaleciente es un mal predictor de la competencia funcional inherente, como se evoca cuando se ponen en práctica técnicas como ILF Neurofeedback. Esto se mantiene en todo el rango de edad, en todo el rango de competencia funcional y en todos los dominios funcionales bajo la gestión del sistema nervioso central. .