Úryvek z probíhající klinické studie.
Zpracovali:
Mgr. Jaroslava Pochmonová, Ph.D.
Bc. Anežka Tomková
Bc. Josef Srnec
Biofeedback (biologická zpětná vazba) je terapeutický proces umožňující individuální učení za účelem zlepšení zdraví a výkonnosti. V reálném čase jsou monitorovány tělesné parametry jedince a vhodnou formou prezentovány. Prezentace informací, často ve spojení se změnami v myšlení, emocích a chování, podporuje žádoucí fyziologické změny v průběhu času. Tyto změny mohou následně vydržet i bez přídatných zdrojů. (Associacion for applied psychophysiology and biofeedback, 2017) Biofeedback je formou zevního feedbacku, tedy místo využívání vlastních senzorických zdrojů získáváme informace o provádění pohybu z vnějšího prostředí formou vizuální, zvukové či taktilní zpětné vazby.
Nepatří sem instrukce obdržené před vykonáváním požadované činnosti. (Barbosa, Santos, Martins, 2015) V zevní formě feedbacku kombinujeme podávání informací k dosažení optimálního výsledku (knowledge of results), což může být v indikovaných případech významným motivačním faktorem, s informacemi zajišťujícími optimální průběh činnosti (knowledge of performance). Jedinec se následně učí s danými parametry pracovat, ovládat je vlastní vůlí a tím výrazně participovat na probíhajícím léčebném procesu. Dochází k přenesení autonomních fyziologických procesů na vědomou úroveň s využitím klasického podmiňování (Švíglerová, 2009).
Biofeedback je účinnou formou léčby pro celou řadu onemocnění spojených s bolestí, omezením pohyblivosti, sníženou koordinační schopností, a mnohá interní či neurologická onemocnění. Nesporný přínos je jeho využití u tréninku kognitivních funkcí za současného vyvolání emocí a pozitivního přístupu k pohybové aktivitě. Vedení podniků, hudebníci, umělci a sportovci využívají biofeedback k dosažení vrcholových výsledků a maximálnímu výkonu. Díky této formě léčby dokážeme překonat „plató efekt“ nastupující při dlouhodobé léčbě bez výraznějších výsledků. Biofeedback v tomto případě funguje jako nový impulz vedoucí k opětovnému zlepšování tělesného stavu.
Virtuální realita aplikuje herní prvky biofeedbacku a podporuje maximální hladinou motivace a pozornosti neuroplastické změny. Z neurofyziologického pohledu dochází při dostatečné motivaci ke změnám v procesu učení prostřednictvím aktivity cholinergního systému telencefala. Konkrétně mluvíme o vlivu opioidních receptorů ve zrakové, sluchové a somatosenzorické kůře. To vede jedince k preferenci nových a snadno interpretovatelných podnětů. Pokusně bylo ověřeno, že podání agonistů acetylcholinu proces učení urychluje. Využití zpětné vazby také zlepšuje retenci nově naučených dovedností díky vzniku nových senzorických paměťových stop. Tento proces je umožněn dle Wolfa (1983) díky aktivaci nepoužívaných synapsí při řízení pohybu a zaručuje schopnost provést pohyb následně bez biofeedbacku.
Dle Schuemie a kol. (2001) herní prvky vtahující jedince do hry a posilující jeho přítomnost v ní výrazným způsobem zvyšují motorický výkon. Vzhledem k současným poznatkům o neuroplasticitě je využití virtuální reality vhodné i pro chronická stadia onemocnění. Toto tvrzení podporují studie u pacientů po iktu zaměřené na chůzi a aktivaci horní končetiny. Studie zkoumající stabilitu a chůzové parametry u pacientů v chronické fázi po iktu poukazují na lepší výsledky u kontrolní skupiny, která kromě konvekční terapie podstoupila také terapii pomocí virtuální reality.
„Celoživotní schopnost nervových buněk mozku je stavět, přestavovat, rušit a opravovat svoji tkáň.“ (Benešová, Preiss, Kulišťák, 2009). Plasticitu lze definovat jako schopnost adaptace na daný úkol v určitém prostředí. Adekvátním tréninkem lze dosáhnout strukturální i funkční přestavby mozkové tkáně. Mechanismus neuroplasticity spočívá krátkodobě v posílení synaptických spojů a dlouhodobě strukturálními změnami v organizaci a počtu spojů mezi neurony. Podobné změny byly popsány u části mozku zvané hippokampus, který má souvislost s formací a vybavením určitých typů paměti.
Podkladem indukované restituce motorických funkcí je především kortikální remapping a změny v rovnováze mezi dvěma hemisférami. Některé procesy jsou zároveň podobné motorickému učení zdravých jedinců, neboť se jedná o řízenou a vynucenou změnu vzrušivosti terapií stimulovaných motorických oblastí.
Pro indukci těchto neuroplastických změn je v současné době využíváno několik postupů, z nichž jedním je terapie pomocí virtuální reality, která byla popsána výše. Tato terapie podporuje procesy indukující neuroplastické změny zvýšením motivace a pozornosti pacienta pomocí herních prvků. Vliv pozornosti a motivace na procesy učení je dlouhodobě zkoumán. Časopis Physical Therapy publikoval v březnu roku 2015 studii poukazující na důležitost virtuální reality jako prostředku pro rehabilitaci horní končetiny u pacientů po mozkovém poranění. Studie zjistila, že tradiční rehabilitační postupy nedosahovaly takových výsledků jako terapie, která využívala i prvků virtuální reality.
Burget (2015) ve svém přehledovém článku pojednává o využití biofeedbacku u vertikalizace pacientů po iktu. Využil k tomu posturografické plošiny, které ukazují zatížení obou končetin. Pacienti tak mohli pomocí zpětné vazby kontrolovat rozložení váhy a trénovat přenášení váhy na paretickou končetinu. Tate (2010) ve své studii, pojednávající mimo jiné i o tréninku chůze pacientů po iktu, uvádí vzestup rychlosti chůze o 33 % a prodloužení kroku o 79 % u pacientů využívajících biofeedbacku oproti skupině pacientů trénujících bez něj, kde se rychlost chůze zvýšila jen o 5 % a krok se prodloužil o 43 %.
Některé studie však poukazují, že zpětnou vazbu není vhodné využívat při každé cvičební jednotce. Pokud je totiž zpětná vazba z vnějšku využívána příliš často, tak se na ní stává „závislým“ a zhoršuje se jeho schopnost vlastní pohybové koordinace tím, že je potlačena jeho vnitřní zpětná vazba z receptorů.