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[数据分析] BRAIN:原发性失眠神经反馈训练的双盲安慰剂对照研究 [复制链接]

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发表于 2019-9-16 19:52:55 |只看该作者 |倒序浏览

神经反馈训练建立在工具性条件反射基础上,即得到奖赏的行为更有可能再次发生,这就是桑代克的“效果律”。在神经反馈中,将特定脑电图的激活信息反馈给被试,而只要产生所需的脑电模式,被试就会得到奖励。早期应用感觉运动节律神经反馈的治疗方法发现,觉醒时通过训练将感觉运动皮层中的节律增加至12~15 Hz,可以减少注意缺陷/多动障碍和癫痫症状,甚至可通过提高睡眠纺锤体活动(在同一频率范围)来改善睡眠质量。


来自萨尔兹堡大学的Manuel Schabus等在BRAIN发文。本研究旨在检验先前关于感觉运动节律神经反馈对睡眠质量和记忆的积极作用是否也能在25名失眠症患者的双盲安慰剂对照研究中复制出来。患者在实验室共度过了9个晚上,期间进行了12次神经反馈和12次安慰剂反馈训练,并用多导睡眠仪记录睡眠状况。重要的是,在主观睡眠抱怨的测量中,神经反馈和安慰剂反馈同样有效。这表明,实验中观察到的睡眠改善是由于一些非特定的因素所致,比如信任体验和来自实验者的关怀和移情。此外,反映神经反馈作用机制的客观脑电测量,如频谱脑电图测量[spectralelectroencephalographic measures]和睡眠纺锤体参数,在12次训练后保持不变。将真正的失眠症患者和感知型的失眠症患者(主观的,并不存在客观睡眠问题)分组,也没有改变上述结果。


研究者认为,对于原发性失眠,神经反馈的疗效并不优于安慰剂反馈,因此它不能替代认知行为疗法来治疗失眠症。本研究可能会促进对神经反馈的批判性讨论,同时也强调了在其他研究中使用真正的安慰剂和双盲对照试验证明神经反馈效果的重要性。



方法


被试:


30位原发性失眠症患者(平均年龄38.59,SD=11.18,female19人),接受神经反馈训练[Neurofeedbacktraining (NFT)] 和安慰剂反馈训练[Placebo feedbacktraining(PFT)]


12位原发性失眠症患者(平均年龄26.67,SD=4.46,female6人),仅接受神经反馈训练[Neurofeedback training (NFT)];(用以获得常规的NFT学习曲线)


31位年龄和性别匹配的健康睡眠控制组(平均年龄35.52,SD=10.63,female19人),既不接受Neurofeedback training (NFT)也不接受Placebofeedbacktraining (PFT)。


原发性失眠评判标准为相应的疾病史和Pittsburgh SleepQualityIndex Questionnaire (PSQI,匹兹堡睡眠质量量表):睡眠控制组除满足PSQI得分≦5外,其睡眠效率在和欧洲健康睡眠数据库对比时,差异要小于一个标准差。


最终排除睡眠控制组中的5位(睡眠效率 < 80%,两晚内睡眠开始后平均清醒时间大于50分钟);排除失眠症组中的5位(没有同时完成NFT和PFT,或没完成所有的夜间测试);


此外,有九名患者并未出现客观的睡眠问题,只是主观报告自己为原发性失眠症患者,因此将其划分到错误感知型失眠患者组。


最终分析时共分为四组:


原发性失眠患者组(Insomnia,n=16);


错误感知型失眠患者组(Misperception insomniacs,n=9);


睡眠控制组(Sleep controls,n=26);


神经反馈控制组(NFT controls,n=12)。



程序:


如下图,


①??先通过邮件和电话确认参加实验的被试,然后邀请至实验室进行一个晚上的睡眠,以排除原发性睡眠以外的睡眠症状;


②??Visit 1,共两个夜晚,每晚被试都要完成手指敲击任务或者词对联结任务中的一个[记忆任务],且每晚开始和结束后,需完成斯坦福睡眠量表(Stanford Sleepiness Scale(SSS);Hoddes et al., 1972),多维情绪问卷(Multidimensional MoodQuestionnaire (MDBF); Steyeret al., 1997)和心理运动警戒任务(psychomotor vigilancetask,Dinges and Powell,1985)


③??2 - 4周内进行12次NFT和12次PFT,两种操作的顺序在被试间平衡;


④??Visit2,内容同Visit 1;


⑤??三个月后进行Visit 3,内容同Visit1;


⑥??2-4周内进行12次NFT和12次PFT,两种操作的顺序在被试间平衡。


⑦??Visit4,内容同Visit1;


⑧??三个月后进行追踪调查,被试完成PSQI(匹兹堡睡眠质量量表)。



图1. 实验流程



NFT(神经反馈训练)与PFT(安慰剂反馈训练)


在12次的NFT与PFT中,通过Eldith??THERAPRAX (neuroConn)system向被试呈现EEG的视觉反馈,而被试则要努力在特定的频率范围内提高EEG的幅值。每次的NFT与PFT均包含8个五分钟的trainingblocks(每个block有13-25个trails),在NFT的8个blocks中有两个‘transfer conditions’,这两个blocks中并不向被试呈现神经反馈,而只给以奖励或下次training开始的标志。这样做是为了被试回家后可以更好的使用NFT技术。分析时只用了具有神经反馈的那6个training blocks的数据。每次trainingblock开始前记录被试两分钟睁眼和两分钟闭眼的静息态EEG数据,分析时只分析睁眼时间段内的数据。


如图2,NFT与PFT的每个trail以3s的基线开始,之后是持续性的反馈间隔,直到被试的EEG信号至少在250ms以上的时间超过了基线设定的回报阈限为止。在反馈间隔内,被试必须将指南针“移动”至尽可能远的左侧,以达到由绿色圆点表示的先前设定的阈值。之后屏幕会出现2s的反馈(奖励)。


告知被试采用最合适他们自己并最能成功的策略来完成这项任务。例如,告知被试放松并积极思想可能会帮助他们超过阈限。每隔5分钟就有1分钟的停顿,然后再进行下一次训练。眼动和肌肉运动造成的伪迹以及幅值超过200 μV的试次均被剔除。在NFT条件下,被试必须在12~15 Hz的SMR(sensorimotor rhythm training感觉运动节律训练)范围内增强EEG幅值,而在PFT期间,被试必须提高7到20Hz之间的随机频率范围(但不是12-15 Hz的SMR范围);重要的是,在PFT中,只有一个频率会得到训练和奖赏。


为了保持NFT和PFT条件在trainingblocks间的平衡,调整阈值使每一个training block都具有相同的奖励数量。具体来说,如果在5分钟内收到的奖励少于13次,就降低要超过的阈值。同样,如果超过25个奖励,就提高阈值。完成NFT和PFT治疗的失眠症患者(错误感知型失眠症患者和原发性失眠症患者),对他们当前接受的是何种训练并不知情。而执行训练的研究者也不知情,在24次training中(NFT/PFT),他们使用的是A-F的频率代码表代码列表。也不存在与训练成功相关的金钱奖励;因为,所有被试(由于长期的失眠压力)似乎在整个训练过程中都有很高的动机。



图2. NFT(神经反馈训练)与PFT(安慰剂反馈训练)单trail示意图



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