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Entrenamiento asistido por neurofeedback: análisis de los efectos psicofisiológicos inmediatos y factores de personalidad influyentes

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Entrenamiento asistido por neurofeedback: análisis de los efectos psicofisiológicos inmediatos y factores de personalidad influyentes

dc.contributor.advisor	Gadea Domenech, Marien
dc.contributor.author	Aliño Costa, Marta
dc.contributor.other	Departament de Psicobiologia	es_ES
dc.date.accessioned	2017-09-22T11:13:33Z
dc.date.available	2017-09-23T04:45:05Z
dc.date.issued	2017	es_ES
dc.date.submitted	07-09-2017	es_ES
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10550/61004
dc.description.abstract	Based on the principles of the brain-computer interface (BCI) technology, Neurofeedback (NF) training is conceived as a self-regulation technique. Its standard paradigm is the operant conditioning with the aim of teaching individuals to control their own brain activity (Frank et al., 2010). Specifically, the information from the brain waves is represented in real time as an image or audio and individuals are rewarded when a value, usually the wave amplitude, changes according to the selected thresholds. These thresholds will be established according to the marked goals in relation to the pattern of the electroencephalogram (EEG), whether it is dysfunctional or not. The ultimate goal consists in receiving direct information about the changes that occur in the physiological signal, that is, a feedback, and thus learn to modify it (Carrobles and Godoy, 1987). Therefore, the brain can improve both its functionality and structure by observing and listening to real-time multimedia representations of the brain activity. On another note, recent literature suggests that cortical activity modulates and relates to cardiovascular and endocrine functions. Moreover, some experts have considered both functions as possible indicators of greater or less inhibition exerted by the frontal cortex, a factor to be taken into account in some symptomatology. Up to the present time, the NF technique has been well studied for the treatment of various disorders (epilepsy, anxiety, depression, attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), etc.). Likewise, the clinical population has not been the only beneficiary of this technique, as in the last decades the performance improvement in non-pathological population has also been an aim of study. However, recent statistics report that a third of the population does not get any benefit when receiving NF training. Therefore, there is an imperative need to find out what personality factors make a person more receptive or respondent to this technique. Among the main factors suggested by recent literature (Linden, 2014) to be evaluated are: locus of control, repeated evaluations of thoughts and strategies implemented, the two motivation systems (approach or avoidance), and the perception of or the sensitivity to rewards. Also, in order to unravel the factors that may be influencing the results of this technique, a need arose to optimize the designs that had been applied so far in NF studies (Thibault et al., 2016). Briefly, the most widely used design during the last decades included an experimental condition, which received a real NF training, and a sham condition, receiving a simulated and non-contingent training from a previously recorded session. While this latter condition is necessary to suggest the real therapeutic effect of NF, this design is not robust enough to ensure the impact of this technique as a placebo effect (Thibault et al., 2016). Thus, the optimization proposed in recent research includes a control condition in which no intervention or feedback is administered. This control condition, therefore, is considered necessary in order to control and determine the importance of exposure of participants to NF training consciously. Hence, the studies that have formed this thesis consists: on one hand, cross-sectional studies (studies 1 and 2) pursue, based on an optimized experimental design, the analysis of influential personality factors and the immediate psychophysiological effects obtained after a single session of Neurofeedback training; and, on the other hand, a longitudinal study of ten NF training sessions in a case of anxious symptomatology. Additionally, the studies of this thesis have included the impact that NF training can have on heart rate (HR) and salivary cortisol as aims to be addressed. The aim of the study 1 was to implement a double-blind well- controlled design to evidence differences between an actual effect of NF training and the existence of a placebo effect. Forty healthy volunteers were randomly assigned to one of four conditions: a) theta (down-training theta amplitude), b) SMR/theta (up-training SMR and down-training theta amplitudes simultaneously), c) sham (fake NF training), and, d) control. Attentional function (Stroop test), mood (PANAS) and anxiety (STAI) were measured in a pre/post design. Heart Rate (HR) was recorded transversally to evidence how NF influenced the Autonomic Nervous System (ANS). Results showed that successful modifications of electroencephalogram (EEG) amplitudes were achieved in the theta and SMR/theta conditions, whereas sham condition experienced a contrary effect and the control condition remained unchanged. Sham participants obtained significant impaired attentional performance, as well as an increase in situational anxiety and negative mood. Also, NF training impacted significantly different in terms of ANS activation: theta participants obtained a decrease in activation whereas SMR/theta and sham participants experienced the contrary. Meanwhile, the aim of the study 2 was to show that personality factors are significantly related to NF trainability and changes in brain waves’ amplitudes accomplished by participants. Forty healthy volunteers were randomly assigned to one of three conditions: experimental (SMR/theta), sham (fake NF training) and control. Locus of control (Rotter test), re-appraisal process performed by individuals (TCQ) and the two motivation systems (BIS/BAS) were assessed before volunteers underwent NF training (real or sham) or control task. Once NF training was complete, experimental participants were categorized as either NF respondents or non-respondents. Heart Rate (HR) was recorded transversally to show how NF influenced the Autonomic Nervous System (ANS). Only the experimental condition and, specifically, NF respondents, displayed significant changes in EEG rhythms. Even more, only respondent participants showed significant relations between physiological changes (EEG and HR) and personality factors. Locus of control and performing re-appraisal processes were significant predictors of the ability to gain control over brain activity and changes in HR throughout NF training. Finally, the principal aim of the longitudinal study (n = 1) was to restore an optimal inhibitory control over anxious symptomatology and to analyse immediate effects on anxiety after a ten-session NF training in a subclinical case. A participant suffering from an anxious symptomatology underwent 10 sessions of Neurofeedback, in a protocol consisting of uptraining the beta1 rhythm (16-21 Hz) while downtraining the theta (4-8 Hz) band. State anxiety and salivary cortisol levels were measured during each of the 10 sessions following a pre/post design. Initial and final examinations of anxiety symptoms (STAI) and sustained attention (Toulouse test) performance were also implemented. The final evaluation revealed that levels of anxiety fell within a normative range and that sustained attention had improved. A t-test for related samples disclosed a significant improvement of beta1 amplitude across the sessions, without modifications in untrained bands. Also, a significant inverse correlation between beta1 amplitude and salivary cortisol was detected, suggesting that brain activity could be considered a marker of anxiety. The main conclusions from both cross-sectional and longitudinal studies are an effectiveness of the Neurofeedback training technique with immediate, as well as short-medium term, physiological and psychological effects. Likewise, personality factors analyses have clarified that an internal locus of control and a repeated evaluation of thoughts and strategies implemented could predispose to show greater training capacity, what would explain why some people are more respondent than others to Neurofeedback or other feedback-based techniques. Finally, results suggest that Neurofeedback training impacts differently on ANS depending on the training protocol used.	en_US
dc.description.abstract	Basado en la tecnología y principios de interfaz cerebro-ordenador (del inglés brain computer interface o BCI), el entrenamiento asistido por Neurofeedback (NF) se concibe como una técnica de autorregulación. Su paradigma estándar es, por excelencia, el condicionamiento operante o instrumental con la finalidad de enseñar a los individuos a controlar su actividad cerebral (Frank et al., 2010). Concretamente, la información procedente de las ondas cerebrales es representada a tiempo real en forma de imagen o audio y los individuos son recompensados cuando algún valor, habitualmente la amplitud de onda, cambia de acuerdo a los umbrales establecidos. Estos umbrales se establecerán en función de los objetivos a alcanzar con respecto al patrón del electroencefalograma (EEG), ya sea éste disfuncional o no. La finalidad última va a ser que el participante reciba una información directa de los cambios que se producen en la señal fisiológica, es decir, un feedback, y de esta forma aprender a modificarla (Carrobles y Godoy, 1987). Así pues, por medio de la observación y la escucha de representaciones multimedia a tiempo real de la actividad, el cerebro puede mejorar tanto su funcionalidad como su estructura. De forma holística, la literatura reciente sugiere que la actividad cortical modula y se relaciona tanto con la función cardiovascular como la endocrina. Es más, algunos expertos han considerado la función endocrina como posible indicador de mayor o menor inhibición ejercida por el córtex frontal, factor a tener en cuenta en cierta sintomatología. Hasta el momento, la técnica de NF ha sido muy estudiada para el tratamiento de distintos trastornos (epilepsia, ansiedad, depresión, trastorno por déficit de atención e hiperactividad, etc.). Si bien durante las últimas décadas la población clínica ha sido la principal beneficiaria de esta técnica, la optimización del rendimiento en población no patológica también ha sido objeto de estudio. Sin embargo, las estadísticas recientes informan de que una tercera parte de la población no obtiene ningún tipo de beneficio cuando ha sido entrenada por medio de esta técnica. En este sentido, la necesidad de averiguar qué factores de personalidad hacen a una persona más receptiva resulta imperativa. Según Linden (2014), de entre los principales factores a tener en cuenta según la literatura reciente son: locus de control, evaluaciones repetidas de las estrategias implementadas, los dos sistemas de motivación (aproximación o evitación) y percepción o sensibilidad a las recompensas. Además, cabe añadir que con el objetivo de desentrañar los factores que pueden estar influyendo en los resultados de esta técnica, surgió una necesidad de optimizar los diseños que habían sido aplicados hasta el momento en los estudios de NF (Thibault y cols., 2016). Brevemente, el diseño más ampliamente utilizado durante las últimas décadas incluía una condición experimental, la cual recibía un entrenamiento asistido por NF real, y una condición sham, recibiendo ésta un entrenamiento simulado y no contingente a partir de una sesión previamente grabada. Si bien esta última condición es necesaria para sugerir el efecto terapéutico real del NF, no es un diseño lo suficientemente robusto como para asegurar el impacto de esta técnica como efecto placebo (Thibault y cols., 2016). Así pues, la optimización propuesta en los últimos años incluye una condición control en la que no se lleve a cabo ningún tipo de intervención o feedback. Esta condición control, por tanto, se considera necesaria con tal de controlar y determinar el alcance o la importancia de la exposición de los sujetos a un entrenamiento de NF conscientemente. De este modo, los trabajos que han conformado esta tesis consisten en: por un lado, estudios transversales (estudios 1 y 2) basados en un diseño experimental optimizado realizan el análisis de cambios psicofisiológicos inmediatos obtenidos tras una sola sesión de entrenamiento asistido por Neurofeedback, así como posibles factores de personalidad influyentes; y, por otro lado, un estudio longitudinal de diez sesiones de entrenamiento en un caso de sintomatología ansiosa. Asimismo, los trabajos de esta tesis han estudiado el impacto que el entrenamiento asistido por NF puede tener a nivel de frecuencia cardíaca (FC) y de cortisol. El estudio 1 presentó como objetivo principal el estudio de la respuesta y los cambios inmediatos (fisiológicos y psicológicos) tras una sola sesión de entrenamiento asistido por Neurofeedback en una muestra de participantes sanos mediante la aplicación de un diseño experimental optimizado. Los participantes voluntarios (n=40) fueron asignados aleatoriamente a una de las cuatro condiciones del diseño: a) entrenamiento simple del ritmo theta (inhibición), b) entrenamiento múltiple SMR/theta, c) condición sham, y, d) condición control. Funciones como atención (Stroop), estado de ánimo (PANAS) y niveles de ansiedad (STAI) fueron evaluadas. Asimismo, se registró de forma transversal la FC con el objetivo de mostrar cómo el entrenamiento asistido por NF influenciaba el sistema nervioso autónomo (SNA). Los resultados del estudio 1 evidenciaron modificaciones exitosas de las amplitudes de los ritmos entrenados en las condiciones experimentales (theta y SMR/theta), mientras que la condición sham demostró el efecto contrario y la condición control permanecía impasible. Estos datos abogan por la idoneidad del diseño experimental aplicado. Es más, los participantes de la condición sham evidenciaron de momo significativo un rendimiento atencional pobre, así como un incremento en los niveles de ansiedad situacional y estado de ánimo negativo. El entrenamiento asistido por Neurofeedback impactó de forma significativamente distinta en términos de activación del SNA: los participantes que habían recibido un entrenamiento basado en la inhibición de la amplitud de theta obtuvieron un decremento en activación; por su parte, los participantes que habían recibido un entrenamiento múltiple de SMR/theta y los participantes de la condición sham demostraban el efecto contrario. El estudio 2 se centró en estudiar y analizar factores de personalidad que pudieran relacionarse con una mayor responsividad al entrenamiento. Los participantes (n=40) eran asignados aleatoriamente a una de las tres condiciones del diseño: entrenamiento múltiple SMR/theta, sham y control. Factores de personalidad como el locus de control (Rotter, 1966), realización de evaluaciones repetidas de estrategias y pensamientos (TCQ) y los dos sistemas de motivación (BIS/BAS) fueron evaluados previamente a la realización del NF o de la tarea control. Una vez finalizado el entrenamiento, los participantes de la condición experimental fueron categorizados como responsivos o no responsivos a la técnica en función de si habían conseguido cambios en los ritmos EEG acordes al protocolo administrado. Asimismo la FC se registró transversalmente a lo largo de toda la sesión. Los resultados del estudio 2 mostraron que únicamente la condición experimental evidenció cambios importantes en amplitudes de los ritmos SMR y theta. Es más, únicamente participantes de la condición experimental que habían sido categorizados como responsivos al entrenamiento en NF (los cambios en EEG habían sido acordes al protocolo aplicado) mostraron, además de cambios significativos en EEG, correlaciones significativas entre dichos cambios en EEG y factores de personalidad evaluados. Asimismo, estos participantes responsivos mostraron correlaciones entre valores de FC y factores de personalidad. Así es, el locus de control y puntuaciones elevadas que indicaran mayor realización de procesos de re-evaluación de estrategias y acciones mostraron ser predictores significativos de la habilidad para ganar control sobre la actividad cerebral y de experimentar cambios en la FC durante el entrenamiento de NF. Por su parte, el objetivo principal del estudio longitudinal (n = 1) consiste en el restablecimiento de un control inhibitorio óptimo sobre la sintomatología ansiosa y el análisis de efectos inmediatos en los niveles de ansiedad situacional a partir de la realización de un entrenamiento longitudinal de diez sesiones en un caso clínico. Asimismo, se estudia el impacto que tiene el entrenamiento asistido por Neurofeedback en la función endocrina en cuanto a los niveles de cortisol y la relación de los mismos con cambios en la amplitud de los ritmos de EEG entrenados. Los resultados hallados comparando la evaluación inicial con la final evidenciaron que los niveles de ansiedad, evaluados mediante STAI e ISRA, disminuyeron hasta situarse de nuevo dentro del rango normativo y el rendimiento en atención sostenida (Test de Toulouse) mostró importantes mejoras. Además, los análisis revelaron un aumento significativo de la amplitud de beta1 entre sesiones sin cambios en aquellos ritmos que no habían sido entrenados mostrando independencia entre ritmos de EEG. Asimismo, se evidenció una correlación significativa negativa entre la amplitud del ritmo beta1 y niveles de cortisol en las medidas pre-NF, sugiriendo que la actividad cerebral podría considerarse como posible marcador de ansiedad. Por consiguiente, el presente estudio longitudinal mostró la efectividad de un protocolo de NF (beta1/theta) sobre sintomatología ansiosa y déficit en atención sostenida, cuyo éxito residiría en el restablecimiento del arousal cortical óptimo capaz entonces de inhibir la elevada actividad de la amígdala. Las principales conclusiones a partir de los estudios tanto transversales como de tipo longitudinal son una efectividad del entrenamiento asistido por Neurofeedback con efectos fisiológicos y psicológicos inmediatos, así como también a medio plazo. Asimismo, los análisis de factores de personalidad han esclarecido que un locus de control interno y realizar una evaluación reiterada de las estrategias y acciones implementadas de forma rutinaria podrían predisponer a una mayor entrenabilidad o capacidad de entrenamiento, explicando en cierta medida por qué unas personas son más responsivas que otras a este tipo de técnicas basadas en el feedback. Además, los resultados sugieren que el entrenamiento asistido por Neurofeedback impacta en el nivel de activación del SNA en función del protocolo de entrenamiento utilizado.	es_ES
dc.format.extent	296 p.	es_ES
dc.language.iso	en	es_ES
dc.subject	psicofisiología	es_ES
dc.subject	personalidad	es_ES
dc.subject	neurofeedback	es_ES
dc.subject	electroencefalograma	es_ES
dc.subject	ritmos cerebrales	es_ES
dc.subject	frecuencia cardíaca	es_ES
dc.subject	cortisol	es_ES
dc.title	Entrenamiento asistido por neurofeedback: análisis de los efectos psicofisiológicos inmediatos y factores de personalidad influyentes	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::PSICOLOGÍA::Psicología experimental::Actividad cerebral	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES