Biofeedback und Neurofeedback: Anwendungsmöglichkeiten in Psychosomatik und Psychotherapie

Lernziele

Der Beitrag soll hinsichtlich der Behandlung mit Biofeedback und Neurofeedback in Psychosomatik und Psychotherapie folgende Aspekte vermitteln:

• Wirkmechanismen

• allgemeine Ziele

• störungsspezifische Anwendungsbereiche

• exemplarischen Behandlungsablauf

Der Leser soll Folgendes übertragen und praktisch anwenden können:

• Beratung von Patienten bzw. Klienten über Behandlungsmöglichkeiten mit Biofeedback und ggf. Indikationsstellung in Abhängigkeit des eigenen Arbeitskontextes,

• Aufzeigen von Chancen und

• Grenzen des Verfahrens in Psychosomatik und Psychotherapie.

Zusammenfassung

Die Biofeedbacktherapie in der Anwendung in Psychosomatik und Psychotherapie enthält Elemente der Psychoedukation und der Spannungsreduktion. Sie verfolgt mittels gezielter Beeinflussung von Körperfunktionen das Ziel der Beschwerdelinderung, der Leistungssteigerung und der Stärkung des Selbstwirksamkeitserlebens. Biofeedback einschließlich Neurofeedback ist die direkte Rückmeldung von Körperfunktionen, mit dem Ziel diese Funktionen positiv, d. h. in die gewünschte Richtung, zu beeinflussen. Die Rückmeldung erfolgt vornehmlich visuell oder auditiv. Die Biofeedbacktherapie wird den verhaltenstherapeutisch orientierten Psychotherapieverfahren zugeordnet. Das Neurofeedback ist eine spezifische Form der Biofeedbacktherapie, die explizit auf die Beeinflussung neurophysiologischer Funktionen ausgerichtet ist. Im Folgenden wird vorwiegend auf die Behandlung mit Biofeedback und Neurofeedback im Rahmen von psychosomatischen Krankheitsbildern eingegangen, bei denen sich die Biofeedbacktherapie als effizient erwiesen hat.

Historischer Hintergrund

Der Zusammenhang von physiologischen Prozessen und emotionalem Erleben wurde bereits Ende des 19. Jahrhunderts vom französischen Neurologen Vigouroux oder dem russischen Physiologen Tarchanoff erforscht [1]. Im deutschsprachigen Raum beschäftigten sich Jung und Wertheimer als eine der ersten mit der Aufzeichnung von Veränderungen des Hautleitwertes in Verbindung mit emotional stark behafteten Begriffen [1]. Pionierarbeit in Verbindung mit Theorien der Stressreaktion und -verarbeitung sowie Entspannungstechniken und deren Auswirkungen auf das vegetative Nervensystem leisteten unter anderem Cannon, Seyle und Jacobson Mitte des 20. Jahrhunderts [2]. Im Verlauf der 1930er-Jahre wurde erstmals der Begriff „Biofeedback“ geprägt. Zur Aufzeichnung von physiologischen Reaktionen im Rahmen von juristischen Belangen wurde Anfang des 20. Jahrhunderts der erste Polygraf (ugs. „Lügendetektor“) entwickelt [3]. Gleichzeitig nahm das Interesse an Möglichkeiten der gezielten Beeinflussung von körperlichen Prozessen zu therapeutischen Zwecken kontinuierlich zu [1] [2]. Erste Neurofeedbackbehandlungen an Epilepsiepatienten fanden in den 70er-Jahren statt [4] [5]. Hinsichtlich der Studien- und Datenlage wurden Biofeedbackbehandlungen in Bezug auf das periphere Biofeedback insbesondere in den 60er- bis 80er-Jahren intensiv untersucht und haben seither Einzug in den klinischen Alltag erhalten [2]. In aktuellen Studien treten dabei Untersuchungen zum Neurofeedback in den Vordergrund [6].

Was ist Biofeedback?

Übergeordnetes Ziel der Biofeedback- und Neurofeedbacktherapie in Psychosomatik und Psychotherapie ist die Verbesserung des Zusammenspiels von körperlichen und psychischen Funktionen und schließlich eine Beschwerdelinderung bzw. Leistungssteigerung [7]. Bei den verhaltenstherapeutischen Psychotherapieverfahren, denen die Biofeedbacktherapie zugeordnet wird, folgt die Behandlung einem strukturierten, zielorientierten Behandlungsplan, der nach einer Problem- und Verhaltensanalyse auf den Ebenen der physiologischen Reaktion, der Emotion und Kognition auf Veränderungen und Verbesserungen auf einer konkreten Verhaltensebene abzielt [8]. Mittels eines elektronischen Messsystems werden in einem Regelkreis physiologische Prozesse vornehmlich visuell oder auditiv, seltener taktil, zurückgemeldet. Über diese Rückmeldung gelingt eine bewusste Wahrnehmung vormals zumeist unwillkürlich ablaufender körperlicher und psychischer Prozesse und die gezielte Beeinflussung der Parameter wird ermöglicht [7]. Durch diese Rückmeldung, auch im Sinne einer positiven Verstärkung (s. u.) und der folgenden bewussten Wahrnehmung der eigenen Körperreaktionen, wird die gezielte Beeinflussung dieser Parameter ermöglicht. Die simultane Rückmeldung einzelner Parameter erlaubt sofortige Einschätzung und bietet Möglichkeiten der Korrektur ([Abb. 1]) [9] [10] [11].

Abb. 1 Regelkreis und Kreislauf des Lernens und Veränderns.

Neurofeedback. Eine besondere Form der Biofeedbacktherapie, als ebenfalls nicht invasives Verfahren, ist das Neurofeedback. Es verbindet kognitive Regulationsmechanismen mit Konzepten der Gehirnstimulation und zielt auf die Beeinflussung der Gehirnaktivität ab. Insbesondere bei Störungsbildern, bei denen Hypo- oder Hyperaktivierungen bestimmter Teile des Kortexes bei der Krankheitsentstehung und -aufrechterhaltung eine zentrale Rolle spielen, kann das Neurofeedback als Therapieangebot infrage kommen. Zunehmende Verbreitung findet dabei das Neurofeedbacktraining mittels Elektroenzephalogramm (EEG) [12] [13].

Die Biofeedbacktherapie stellt die Rückmeldung physiologischer Reaktionen an den Probanden dar, fördert eine bewusste Wahrnehmung körperlicher Prozesse, stößt dadurch Lernprozesse an und ermöglicht so positive Veränderungen auf der Verhaltensebene.

Wirkmechanismen und Ziele der Biofeedbacktherapie

Beim Erlernen von Verhaltensänderungen mithilfe von Biofeedback spielen Mechanismen der klassischen und operanten Konditionierung (z. B. positive Verstärkung), der Interozeption, der physiologischen Reaktionskontrolle als auch der kognitiven Vermittlung von Lernerfolgen eine Rolle [10] [14]. Ein Verhalten, das durch extrinsische oder intrinsische Konsequenzen belohnt, d. h. positiv verstärkt wird, wird in Zukunft häufiger ausgeführt.

Holroyd und Kollegen [15] zeigten in einer Studie mit 43 Patienten mit Spannungskopfschmerz und EMG-Feedback, dass die Effektivität der Biofeedbacktherapie insbesondere durch kognitive Veränderungen, die durch die Behandlung angestoßen werden, als ausschließlich durch das Erlernen physiologischer Kontrolle über einzelne Parameter moderiert wird (vgl. auch [16]). Aktuelle Studien gehen in noch größerem Ausmaß von der Bedeutung der kognitiven Komponente, dem Einfluss der wahrgenommenen Kontrolle und der Veränderung des Selbstwirksamkeitserlebens aus. So beschreiben Wheat und Larkin [17] in ihrem kritischen Review-Artikel zum Herzratenvariabilitäts-Biofeedback, dass eine direkte Beeinflussung der Parameter in der Regel nur kurzzeitige physiologische Effekte während der Sitzung und nicht darüber hinaus aufweisen und dennoch langfristig beeindruckende klinische Verbesserungen auftreten ohne nachweisbare signifikante physiologische Veränderungen. Ähnlich benennen Glombiewski et al. [18], dass Biofeedback als psychophysiologische Intervention über die Vermittlung kognitiver Veränderungen, wie die Verbesserung des Selbstwirksamkeitserlebens und das Erlernen von Bewältigungsstrategien, die Effektivität der Biofeedbacktherapie moderiert. Studien mit wirksamem Placebo-Biofeedback (Sham-Biofeedback) als Kontrolle geben ebenfalls Hinweise in diese Richtung u. a. bei den Erkrankungsbildern Fibromyalgie [19], Asthma [20], chronischem Rückenschmerz [21] oder Spannungskopfschmerz [22]. Babu und Kollegen [23] stellten bspw. in ihrer randomisierten kontrollierten doppelblinden Studie zum Einsatz von EMG-Feedback und Sham-Feedback bei Patienten mit Fibromyalgie eine Verbesserung in allen Outcome-Variablen in beiden Gruppen fest. Einzelne Unterschiede zwischen den Gruppen zum Vorteil der tatsächlichen Biofeedbackbehandlung ließen sich verzeichnen. [Abb. 2] veranschaulicht die genannten Zusammenhänge. Dem Biofeedbacktherapeut kommt dabei eine moderierende und verstärkende Funktion zu.

Abb. 2 Modell zur Beschreibung der Wirkmechanismen der Biofeedbacktherapie [15].

Hinsichtlich der Neurofeedbacktherapie und ihren Wirkmechanismen wird häufig eine Vermengung unabhängiger und abhängiger Variablen diskutiert, d. h. der Einfluss der Gehirnaktivität auf kognitive Prozesse und umgekehrt der Einfluss kognitiver Aktivität auf zerebrale Prozesse. Micoulaud-Franchi und Kollegen [24] schlagen ein Modell vor, das sowohl eine „neuropsychologische“ als auch eine „psychophysiologische“ Herangehensweise und die genauere Extraktion abhängiger und unabhängiger Variablen verdeutlicht, mit dem Ziel kognitive Prozesse und Variablen der Gehirnaktivität besser zu benennen. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz des fMRT-Feedbacks den Probanden mit den eigenen kognitiven Prozessen und ihren Effekten auf die Aktivität des jeweiligen Gehirnareals zu experimentieren [24].

Störungsunspezifisches Lernen. Neben der konkreten Beeinflussung einzelner Parameter (s. u.) ist also ein übergeordnetes, störungsunspezifisches Lernen möglich. So erleichtert eine konkrete Rückmeldung physiologischer Prozesse die Veranschaulichung psychosomatischer und somatopsychischer Zusammenhänge und kann einen Beitrag zur Psychoedukation leisten. Wie im obigen Modell von Holroyd et al. in [Abb. 2] dargestellt, kann die Biofeedbacktherapie den Aufbau von Selbstwirksamkeits- und Kontrollerwartungen unterstützen und diese verstärken. Durch die Aufmerksamkeitslenkung auf innere physiologische Veränderungen verbessert sich die Interozeption. Nicht zuletzt kann das Biofeedback ferner die allgemeine Entspannungsfähigkeit verbessern (vgl. auch [1] bzw. [25]).

Die Biofeedbacktherapie erlaubt eine spezifische Einflussnahme auf Parameter und unspezifische Veränderungen in Bezug auf Lernerfahrungen. Dabei ist die Verbesserung des Selbstwirksamkeitserlebens ein bedeutsamer Effekt der Intervention.

Trainingsparameter und Indikationsgebiete

Neurofeedback

Im Bereich des Neurofeedbacks gibt es unterschiedliche Möglichkeiten der Berechnung von Trainingsparametern, die mit dem EEG erhoben werden. Am häufigsten werden das Frequenzband-Training (Alpha-, Beta-, Theta-, Delta-Wellen), das Training von langsamen kortikalen Potenzialen (Slow Cortical Potentials, SCP) oder das Infra-Low Frequency Training angewendet [26]. Das EEG-Neurofeedbacktraining ist in der klinischen Routine am häufigsten eingesetzt. Vornehmlich im experimentellen Status befinden sich Neurofeedbackverfahren im Bereich der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) und Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) (s. u.).

Biofeedback

Beim Einsatz des Biofeedbacks in der Psychosomatik und Psychotherapie wird in der Regel ausgehend von der vorliegenden Beschwerdesymptomatik gemeinsam mit dem Patienten entschieden, über welchen Parameter und welches Training eine Symptomlinderung erreicht werden soll und kann. Übergeordnete Ziele, wie die Verbesserung der Interozeption oder der allgemeinen Entspannungsfähigkeit, werden dabei ebenfalls berücksichtigt. Die primär zur Verfügung stehenden physiologischen Parameter sind (vgl. [11] [25]):

• die elektrische Aktivität der Muskulatur (Elektromyografie),

• die elektrodermale Aktivität (Hautleitfähigkeit bzw. Hautwiderstand),

• die kardiale Aktivität (Herzfrequenz, Herzratenvariabilität),

• die periphere Durchblutung (Blutvolumen, Pulsvolumenamplitude, Blutdruck, periphere Durchblutung),

• die Haut- und Körpertemperatur sowie

• die Atemtätigkeit.

Anwendungsbereiche. Die Biofeedbacktherapie wird bei unterschiedlichen Störungen aus dem Bereich der somatischen, der somatopsychischen (auch hirnorganischen) und psychosomatischen Störungen angewendet. In [Tab. 1] wird eine Auswahl verschiedener Anwendungsbereiche mitsamt gängiger Trainingsparameter vorgestellt und eine Einschätzung der Effektivität nach derzeitigem Stand sowie in Anlehnung an Martin und Rief [25] sowie Schwartz [27] gegeben. Da die genannten Beschwerdebilder mitunter sehr heterogene Störungsgruppen umschreiben, bisweilen alternative Behandlungsverfahren vorhanden sind und die Wirksamkeitsnachweise sowohl symptomspezifische als auch symptomübergeordnete Variablen berücksichtigen, handelt es sich um relative Empfehlungen.

Tab. 1 Auswahl an Anwendungsbereichen für die Bio- und Neurofeedbacktherapie in Verbindung mit möglichen Trainingsparametern und orientierender Einschätzung der Wirksamkeit nach derzeitigem Stand.

Beschwerdebild	Trainingsparameter	Wirksamkeit
Adipositas [32]	SCL	(+)
Asthma bronchiale [20] und chronisch obstruktive Lungenerkrankung [33]	Atmung, EMG, HRV, RSA	(+)
chronischer Rückenschmerz [34]	EMG	(+)
chronisches Erschöpfungssyndrom	RSA	(+)
Depression [35] [36]	EEG, HRV	+
Enuresis nocturna	Feuchtigkeitssensor	+
Epilepsien	EEG	+
essenzielle Hypertonie [28] [37]	Atmung, BP, Temperatur, RSA	(+)
Fibromyalgie [18]	EMG	+
generalisierte Angststörung [38]	EEG	+
Harninkontinenz	Ballonkatheter, EMG	+
kraniomandibuläre Dysfunktion [39]	EMG	+
Kopfschmerzen vom Spannungstyp [22]	EMG	+
Migräne [40]	EMG, Temperatur, Vasokonstriktion	+
Panikstörung [41]	Atmung, pCO2	+
posttraumatische Belastungsstörung [42]	EEG, EMG, HRV, SCL, Temperatur	(+)
Raynaud-Symptomatik	Temperatur	(+)
Schlafstörungen	EEG, EMG	+
sexuelle Funktionsstörungen	EMG	(+)
spezifische Phobie	Herzfrequenz, SCL	(+)
Stuhlinkontinenz [43]	Ballonkatheter, EMG	(+)
Tinnitus [44]	EMG	(+)

+ = nachgewiesene positive Effekte im Rahmen von mind. 2 kontrollierten randomisierten Studien; (+) = Hinweise für positive Effekte, nicht ausreichende Studienlage; SCL = Hautleitwert, EMG = Elektromyogramm, HRV = Herzratenvariabilität, RSA = Respiratorische Sinusarrhythmie, BP = Blutdruck, EEG = Elektroenzephalogramm, pCO₂ = Kapnometer

Kontraindikationen. An erster Stelle der Überlegungen zur Anwendung des Biofeedbacks stehen primär jeweils der individuelle Patient und seine Beschwerdekonstellation [25] [27]. Für die Behandlung mit Biofeedback gibt es keine Altersbeschränkung, solange die Rückmeldung von den Probanden kognitiv erfasst werden kann. Bisher sind keine durch Untersuchungen abgesicherten Kriterien über Kontraindikationen festgelegt. Dennoch sollte das Biofeedback besonders vorsichtig angewendet werden bei [27]:

• schweren Depressionen,

• akuter Agitiertheit,

• akutem (prä-)psychotischen Erleben,

• Manie (auch im Rahmen einer bipolaren Störung),

• hochgradiger Zwangsstörung oder

• Gefahr akuter Dissoziation.

Nebenwirkungen. Hinsichtlich der Nebenwirkungen der Behandlungsmethode wird die Biofeedbacktherapie häufig als besonders nebenwirkungsarm beschrieben [7]. Limitierend bleibt, dass viele Biofeedbackstudien Nebenwirkungen nicht systematisch erfasst haben. Landman et al. [28] berichten bspw. in ihrer Studie zum Einsatz des Atem-Feedbacks bei Patienten mit Bluthochdruck und Diabetes mellitus Typ 2 von zwei Patienten, die aufgrund von unerwünschten Nebenwirkungen wie Kurzatmigkeit und Brustschmerzen abbrachen. Hinsichtlich des fMRT-Feedbacks bezeichnen Sulzer und Kollegen [29] den Einsatz des Verfahrens als relativ risikofrei, sofern die Sicherheitsrichtlinien angemessen umgesetzt werden. Hawkinson et al. [30] zeigten in ihrer Studie zur Untersuchung unerwünschter Effekte von fMRT-Scanning und Echtzeit-fMRT-Training, dass kein signifikanter Anstieg von unerwünschten Ereignissen eintrat. Sulzer und Kollegen [29] geben als mögliches Behandlungsrisiko die Induktion einer dysfunktionalen neuronalen Plastizität an, sofern wiederholt dysfunktionale Strategien trainiert werden. Als häufigste berichtete unerwünschte Nebenwirkungen werden mentale Erschöpfung und körperliches Unbehagen benannt, beides Nebenwirkungen, die natürliche Begleiterscheinungen von Anwendungen sind, die hohe Konzentration und minimale Kopfbewegungen erfordern [29]. Entsprechend beschreiben Kravitz et al. [31] als häufigste genannte Nebenwirkung Müdigkeit und Erschöpfung im Rahmen einer Studie zum EEG-Feedback bei Patienten mit Fibromyalgie.

Wirksamkeit. Schoenberg und David [6] fassen in ihrem systematischen Review zu Biofeedbacktherapie bei psychiatrischen Erkrankungen, in den 63 Studien eingeschlossen wurden, zusammen, dass 80,9 % der Studien von gewisser klinischer Verbesserung und 65 % der Studien von statistisch signifikanter (p < 0,05) Symptomreduktion standardisierter klinischer Parameter berichten. Dabei war in diesem Kontext der am häufigsten verwendete Trainingsparameter EEG-Feedback. Die am häufigsten untersuchte Störungsgruppe stellten Angsterkrankungen dar. Interessanterweise führten die Autoren an, dass multimodales Feedback am effektivsten zur Symptomverbesserung beitrug.

Limitierende Aussagen zur Wirksamkeit liegen, u. a. aufgrund fehlender kontrollierter, randomisierter Studien derzeit zur störungsspezifischen Biofeedbackbehandlung von vorwiegend heterogenen Krankheitsbildern wie Essstörungen, Persönlichkeitsstörungen, Schizophrenien und wahnhaften Störungen oder bei intelligenzgeminderten Personen vor [25]. Bei diesen Störungsbildern kann das Biofeedback als zusätzliches Entspannungsverfahren hilfreich sein [32], jedoch genügt es nach jetzigem Kenntnisstand nicht für eine symptomspezifische Behandlung. Insgesamt lässt sich festhalten, dass sich Biofeedbacktherapie bei Erkrankungen, bei denen physiologische Mechanismen nicht unmittelbar an der Entstehung und Aufrechterhaltung der Störung beteiligt sind, weniger nutzbar zeigt, wenngleich sie auch bei diesen Erkrankungen als „Türöffner“ zum Verständnis für psychobiologische Zusammenhänge dienen und zur Etablierung einer therapeutischen Beziehung beitragen kann [6].

Multimodale Behandlungsansätze. Hinsichtlich der Wirksamkeitsnachweise und Studienlage ist darüber hinaus festzuhalten, dass Biofeedbackbehandlungen, insbesondere im Bereich der somatoformen und Schmerzstörungen, im klinischen Alltag häufig im Rahmen multimodaler Behandlungsansätze, z. B. in Verbindung mit Psychotherapie, Entspannungstraining, Physiotherapie oder medikamentöser Therapie erfolgreich angewendet werden. Ein spezifischer Effekt einzelner Behandlungsmodule kann dadurch nicht mehr eindeutig verifiziert werden [18] [25].

Die Auswahl eines Trainingsparameters erfolgt entsprechend der zugrunde liegenden individuellen Beschwerdesymptomatik. Zahlreiche Wirksamkeitsnachweise für einzelne Störungsbilder liegen vor. Biofeedbacktherapie wird dabei häufig im Rahmen multimodaler Behandlungsansätze eingesetzt.

Therapeutisches Vorgehen und Sitzungsablauf

Eine Biofeedbackbehandlung und eine Biofeedbacksitzung folgen in der Regel einem strukturierten Ablauf. Eine Biofeedbackbehandlung umfasst mind. 4 und bis zu 20 Sitzungen. Für eine suffiziente Behandlung mittels Neurofeedback ist die 2 – 3-fache Sitzungsanzahl keine Seltenheit [1] [8].

Behandlungsphasen einer Biofeedbackbehandlung

Der Verlauf einer Biofeedbackbehandlung lässt sich in 3 Phasen gliedern.

Diagnostische Phase. Der Beginn stellt eine diagnostische Phase in Verbindung mit einem Test zur Bestimmung des physiologischen Grundniveaus und zur Messung der Reagibilität unter Belastung dar („Reaktionstest“). In dieser Phase werden zusätzlich das Behandlungsrational vermittelt und Zielparameter festgelegt.

Trainingsphase. In der Trainingsphase selbst werden konkrete Strategien zur Kontrolle des Zielparameters vermittelt. Mithilfe von Schwellenwerten kann im Sinne der operanten Konditionierung, das Erreichen von Zielen und Zwischenzielen positiv verstärkt werden. Mit zunehmenden Kontrollfähigkeiten wird der Schwierigkeitsgrad der Übungen erhöht und die Übungsbedingungen werden variiert.

Transferphase. In der 3. Phase steht der Transfer in den Alltag und die Generalisierung des Erlernten im Vordergrund. Hier wird das Training in relevanten Alltagssituationen gefördert und die direkte Rückmeldung sukzessive ausgeblendet [25].

Beispiel. Die Abfolge verschiedener Behandlungsphasen und -inhalte wird in [Tab. 2] am Beispiel eines Manuals zur Biofeedbackbehandlung bei chronischem Erschöpfungssyndrom (CFS) dargestellt. Die Probandinnen erhielten eine Rückmeldung über ihre respiratorische Sinusarrhythmie (RSA), d. h. ihre Pulsfrequenz und Atmung. Die RSA bzw. Herzratenvariabilität (HRV) spiegelt verschiedene Organsysteme wider, die bei guter Synchronisation ein suffizientes Level kardiovaskulärer Aktivität aufrechterhalten [17]. Unter dauerhafter Belastung und bei Stresserleben ist diese individuelle, physiologische Reaktion (Stressantwort) häufig dysreguliert. Dies kann zu physiologischen und/oder psychischen Beeinträchtigungen führen [45] [46] [47] [48]. Umgekehrt kann die Verbesserung der HRV die Stressbewältigung stärken und die Risiken bzw. die Intensität von stressassoziierten Erkrankungszuständen reduzieren [17] [49] [50].

Tab. 2 Therapiemanual zur Biofeedbackbehandlung bei chronischem Erschöpfungssyndrom (CFS).

Sitzung	Inhalt
1. vertraut machen mit dem Setting und Belastungstest	vertraut machen mit Setting und erhobenen Parametern individuelle Reaktion bei Belastung bei Einsatz eines mentalen (Rechentest) und eines individuellen emotionalen Stressors Auswertung des Belastungstests, Psychoedukation über biopsychosoziale Zusammenhänge abschließend erstmalige direkte Rückmeldung der RSA[1] in Form von Atmung und Pulsfrequenz Einführung des (Symptom-/Erschöpfungs-)Tagebuchs
2. experimentieren mit RSA	experimentieren mit Erhöhung und Senkung der Atemfrequenz, Wahrnehmung der Veränderungen in der Herzfrequenz und in eigenem Erleben Wahrnehmung der eigenen Einflussmöglichkeiten Einführung des regelmäßigen, eigenständigen Übens zwischen den Trainingssitzungen im Sinne einer kontinuierlichen „Hausaufgabe“
3. Aufmerksamkeit und Wahrnehmung	Übung zur Wirkung von Aufmerksamkeitsumlenkung auf die Wahrnehmung körperlicher Beschwerden[2] Verdeutlichung des Zusammenhangs von Aufmerksamkeitsfokussierung, Bewertung, Emotion und Symptomwahrnehmung Integration in ein biopsychosoziales Störungsmodell
4. Erleben von Selbstwirksamkeit und Kontrolle unter erleichterten Bedingungen	Übung und Vertiefung der eigenen Einflussnahme auf RSA unter optimalen Bedingungen RSA als zusätzliche individuelle Ressource Erleben von eigener Kontrolle, Handlungsspielraum und Gestaltungsmöglichkeiten
5. – 7. Übung & Selbstwirksamkeitserleben unter zunehmend erschwerten Bedingungen	Konsolidierung des Erlernten Generalisierung sowohl einzelner Biofeedback-Übungen als auch individueller Veränderungen zur Verbesserung der Erschöpfungssymptomatik zunehmende Integration in belastende Situationen sowohl während der Therapieeinheit als auch in therapiefreier Zeit Wiederholung der Psychoedukation zu individueller Stressreaktion, Aufmerksamkeitsfokussierung, psychophysiologischen Zusammenhängen und Störungsmodell sowie individuellen Belastungssituationen Erleben von Kontrolle und Selbstwirksamkeit während des Übens
5.	Zwischenbilanz Rückblick über die bisherigen Therapieeinheiten (Stresstest, Aufmerksamkeit und Symptomwahrnehmung, eigene Einflussmöglichkeiten auf vegetative Funktionen, Zusammenhang von individuellen Stressoren und Erschöpfungssymptomen) Intensivierung der Übungen
6.	Vorbereitung des Therapieendes Ziele für die verbleibenden Stunden und Ausblick Übung unter erschwerten Bedingungen z. B. hohes Tempo, häufigerer Aufgabenwechsel, Reduktion der Besprechungszeit, hoher Übungsanteil
7.	Übung unter erschwerten Bedingungen mit emotional belastenden Situationen
8. Kontrolle, Sicherung des Therapieerfolges & Abschluss	Überprüfung der individuellen Reaktion bei Belastung unter erneutem Einsatz eines mentalen (Rechentest) bzw. individuellen emotionalen Stressors individuelle Ressource der gleichmäßigen RSA Rückmeldung über den Veränderungsprozess während der 8 Sitzungen

¹ RSA = Respiratorische Sinusarrhythmie

² Übung zur Wirkung von Aufmerksamkeitsumlenkung auf die Wahrnehmung körperlicher Beschwerden nach Rehfisch et al. [51]

Das eigenverantwortliche Üben im Alltag ist fester Bestandteil einer Biofeedbackbehandlung und kann in vielen Fällen durch Einsatz portabler Biofeedbackgeräte unterstützt und intensiviert werden [25]. Nestoriuc et al. [40] konnten im Rahmen von Biofeedbackbehandlung bei Patienten mit Migräne die positiven Effekte von begleitendem Training zu Hause eindrücklich belegen. Das Führen eines therapiebegleitenden Symptom- und Übungsprotokolls erweist sich sowohl zur Identifikation von individuellen Belastungssituationen als auch von Ressourcen und Phasen mit reduzierter Symptomatik als hilfreich. Es dient der Besprechung des Verlaufs und der Entwicklungsschritte zwischen den Sitzungen [52].

Sitzungsablauf. Eine einzelne Therapiesitzung untergliedert sich in der Regel in einen Rückblick auf die vorherige Sitzung und die Selbstbeobachtungsaufgabe, dem Anlegen der spezifischen Messfühler und einer Baseline-Messung. Im Weiteren erfolgen Übungseinheiten und zwischenzeitliche Entspannungsphasen im Wechsel. Abschluss stellt der Rückblick über die erfolgte Sitzung und die Vergabe einer konkreten Übungs-/Selbstbeobachtungsaufgabe bis zur nächsten Sitzung dar [53].

Eine Biofeedbackbehandlung stellt ein strukturiertes, ziel- und lösungsorientiertes Vorgehen in einem in der Regel umschriebenen Trainingszeitraum mit Diagnostik, Training sowie Alltagstransfer dar. Eigenständiges Üben ist dabei zentraler Bestandteil.

Neurofeedback – von der Forschung in die Praxis

Im Gegensatz zum peripheren Biofeedback zielt das Neurofeedback auf die Beeinflussung zentraler Strukturen ab. Das Neurofeedbacktraining kann über ein Elektroenzephalogramm (EEG), funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) oder funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) erfolgen. Die beiden letzteren Verfahren sind vorwiegend Gegenstand aktueller Forschungsbemühungen wohingegen das EEG-Training bereits in die klinische Anwendung integriert ist.

Elektroenzephalogramm (EEG)

ADHS. Das EEG-Training ist das am weitesten verbreitete Neurofeedbackverfahren. Bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätssyndrom (ADHS) wurde festgestellt, dass das Spontan-EEG gegenüber verhaltensunauffälligen Kindern eine erhöhte Theta-Aktivität (Frequenzbereich 4 – 7 Hz) bei gleichzeitig geringerer Beta-Aktivität (14 – 40 Hz) aufweist [54]. Neben den Abweichungen im Spontan-EEG wurde auch eine geringere Amplitude bei den langsamen kortikalen Potenzialen beobachtet [55]. Die Veränderungen im EEG lassen sich durch eine dysfunktionale Regulation neuronaler Verarbeitungsprozesse erklären [56]. Basierend auf diesen neurophysiologischen Beobachtungen wurden bereits zu Beginn der 1990er-Jahre die ersten Neurofeedbacktherapien bei ADHS durchgeführt, bei denen die betroffenen Kinder die Beta-Aktivität erhöhen und die Theta-Aktivität erniedrigen sollten. In den letzten Jahren wurden vermehrt die langsamen kortikalen Potenziale für das Training verwendet. Die Kinder sollen dabei versuchen, die elektrische negative Potenzialänderung zu erhöhen. Metaanalysen konnten zeigen, dass das Neurofeedback bei ADHS im Kindes- und Jugendalter klinisch wirksame Effekte in den Symptombereichen Unaufmerksamkeit und Impulsivität aufweist [57]. Eine aktuell laufende multizentrische Studie soll die klinische Wirksamkeit des Neurofeedbacktrainings an einem größeren Kollektiv überprüfen [58].

Epilepsie. Ein weiteres Störungsbild, bei dem bisher die Neurofeedbacktherapie erfolgreich eingesetzt wurde, sind Epilepsien. Tan et al. [59] haben in einer Metaanalyse 10 Studien untersucht und konnten eine bedeutende Reduktion der Anfallshäufigkeit durch das Neurofeedbacktraining berichten. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die Patienten in diesen Studien allesamt therapieresistent waren, d. h. auf die antikonvulsive Medikation nicht ausreichend ansprachen.

Schlafstörungen. Neben ADHS und Epilepsien wurden EEG-basierte Neurofeedbackverfahren insbesondere zur Behandlung von Schlafstörungen erfolgreich eingesetzt [60]. Bei anderen Störungsbildern gibt es nur vereinzelte Studien, die zwar die prinzipielle Machbarkeit des Therapieansatzes bestätigen konnten, aufgrund fehlender kontrollierter Studien jedoch keine aussagekräftigen Schlussfolgerungen erlauben.

Funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT)

Die fMRT hat sich in den letzten Jahren zu einer der bedeutendsten Untersuchungsmethoden in den Neurowissenschaften entwickelt. Hiermit kann die neuronale Aktivität in bestimmten Gehirnregionen über lokale Veränderungen der Blutoxygenierung indirekt erfasst werden. Die Technik hat sich in den letzten Jahren so weit entwickelt, dass die fMRT-Ergebnisse bereits kurz nach der Aufnahme zur Verfügung stehen und somit in Echtzeit weiterverarbeitet werden können. Insbesondere subkortikal gelegene Areale, wie z. B. die Amygdala oder das ventrale Striatum, die bei vielen psychiatrischen und emotionalen Erkrankungen dysfunktionale neuronale Aktivität aufweisen, können für das Echtzeit-fMRT-Feedbacktraining genutzt werden.

Bei gesunden Probanden konnte wiederholt gezeigt werden, dass die Kontrolle der metabolischen Gehirnaktivität zu Verhaltensänderungen führt, die in direktem Zusammenhang mit der funktionellen Einbettung des Zielareals bzw. des neuronalen Netzwerks stehen. Bisherige Studien konnten u. a. belegen, dass das Training zu Leistungsverbesserungen in den Reaktionszeiten [61], in der prosodischen Identifikation [62], der emotionalen Bewertung [63] und der visuellen Erkennungsleistung [64] [65] führte und den entsprechenden Kontrollbedingungen (Sham-Feedback) überlegen war.

Anwendungsbereiche. Nach ersten vielversprechenden Trainingsergebnissen bei chronischen Schmerzpatienten [66] folgten in den letzten Jahren einige Machbarkeitsstudien (Proof of Principle Study), die Patienten mit Tinnitus [67], Morbus Parkinson [68] und Nikotinabhängigkeit [69] untersucht haben. In allen Studien lernten die Patienten die ausgewählten Areale erfolgreich zu regulieren und in den meisten Fällen konnten auch positive Verhaltenseffekte ausgemacht werden.

Linden et al. [70] verwendeten das Training erfolgreich bei Patienten mit Major Depression. In dieser Studie sollte während des Trainings die Aktivität in Arealen, die mit positiven Emotionen verbunden sind, erhöht werden. Es zeigte sich, dass es in der Experimentalgruppe im Vergleich zu einer Kontrollgruppe, die positive mentale Vorstellungen ohne Feedback praktizierte, zu einer signifikanten Abnahme der depressiven Symptomatik kam. Diese Ergebnisse sind beeindruckend, wenn man bedenkt, dass die meisten Studien nur einen bis wenige Trainingstage andauerten. Die Überprüfung der Nachhaltigkeit der Ergebnisse ist weitere Forschungsaufgabe.

Funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS)

Die fNIRS ist ein Verfahren, mit dessen Hilfe Änderungen des oxygenierten und desoxygenierten Hämoglobins in kortikalen Arealen erfasst werden können. Erste Untersuchungen mit dieser Technik wurden bereits erfolgreich bei Angsterkrankungen, Essstörungen, Persönlichkeitsstörungen und Substanzmissbrauch durchgeführt [71]. Das Verfahren ist zum einen erheblich kostengünstiger als fMRT-basierte Anwendungen und zum anderen kann fNIRS räumlich und zeitlich flexibel eingesetzt werden. Dadurch könnte der Einsatz auf Patienten ausgedehnt werden, bei denen Kontraindikationen bestehen oder die Behandlungen vor Ort z. B. am Patientenbett durchgeführt werden müssen. Insbesondere Trainingsprotokolle, die einem vorgegebenen Zeitplan folgen müssen, können flexibler angepasst werden. Die Technik erlaubt jedoch nur die Erfassung kortikaler hämodynamischer Aktivierungsmuster bis zu einer Tiefe von 2 bis 3 cm, sodass subkortikale Strukturen nicht erfasst und somit für diese Art des Neurofeedbacktrainings nicht genutzt werden können. Erste Ergebnisse einer fNIRS-Neurofeedbackstudie bei Kindern mit ADHS-Symptomatik sind vielversprechend [71]. Insbesondere bei Störungen bei denen die Selbstregulation präfrontaler Gehirnbereiche trainiert werden soll (z. B. bei ADHS), kann dieses Verfahren angewandt werden. Eine Studie mit Schlaganfallpatienten wurde bereits erfolgreich realisiert [72]. Zukünftige Weiterentwicklungen in der Aufnahmetechnik, Artefaktkorrektur und Datenanalyse werden die Sensitivität und Spezifität des NIRS-Signals verbessern. Vor- und Nachteile der einzelnen Neurofeedbackverfahren sind in [Tab. 3] zusammenfassend dargestellt.

Tab. 3 Anwendungsbereiche und mögliche Trainingsparameter einzelner Neurofeedbackverfahren unter Berücksichtigung ihrer Vor- und Nachteile.

Verfahren	Anwendungsbereiche	Training	Vor- (+) und Nachteile (–)
EEG vorwiegend klinischer Einsatz	Angststörungen Depression ADHS fokale Epilepsie Schlafstörungen	SMR (12 – 15 Hz) Beta (16 – 20 Hz) Theta (4 – 7 Hz) SCP	+ standardisierte Protokolle + ökologische Validität + klinische Studien + mobil/flexibel + preisgünstig + zeitliche Verzögerung – unspezifisch – lange Vorbereitungszeit
fMRT vorwiegend experimenteller Status	psychische und neurologische Erkrankungen	zerebraler Blutfluss einzelne Regionen Netzwerk Konnektivität	+ räumlich lokalisiert + subkortikal + spezifisch – teuer – fehlende Flexibilität – keine klinische Studien
fNIRS vorwiegend experimenteller Status	ADHS Schlaganfall	zerebraler Blutfluss	+ mobil + kurze Vorbereitungszeit + weniger artefaktanfällig – nur kortikale Areale – geringere räumliche Auflösung – relativ neue Technik

ADHS = Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung, SMR = sensomotorischer Rhythmus, SCP = Slow Cortical Potentials (langsame kortikale Potenziale), EEG = Elektroenzephalogramm, fMRT = funktionelle Magnetresonanztomografie, fNIRS = funktionelle Nahinfrarotspektroskopie.

Das Neurofeedback bietet die Möglichkeit durch Training die Gehirnaktivität gezielt zu regulieren. Die Selbstregulation neuronaler Aktivität führt zu Verhaltensmodifikationen, die in direktem Zusammenhang mit den veränderten neurophysiologischen Prozessen stehen.

Zusammenfassung und Ausblick

Die Neuro- und Biofeedbacktherapie sind nicht invasive Verfahren, die im vorliegenden Artikel in ihrer Anwendung im Bereich somatopsychischer, psychosomatischer und somatischer Erkrankungen betrachtet wurden und dort sowohl mit dem Ziel der Beschwerdereduktion als auch der Leistungsverbesserung sowie Verhaltensmodifikation eingesetzt werden können. Der Einsatz von Biofeedbacktherapie in anderen Disziplinen wie der Rehabilitations- und Sportmedizin zur Leistungssteigerung bzw. -wiederherstellung [73], wurde an dieser Stelle nicht berücksichtigt.

Versorgung. Der Einsatz der Biofeedbacktherapie in der Psychosomatik und Psychotherapie kann als ein diagnostisches und therapeutisches Verbindungsstück zwischen physiologischem und psychischem Geschehen gesehen werden. Hinsichtlich der aktuellen Versorgungsstrukturen liegen bisher keine genauen Zahlen vor. Dabei ist die Versorgung im (teil-)stationären psychotherapeutischen und psychosomatischen Sektor derzeit noch deutlich besser gewährleistet als im ambulanten Rahmen, in dem sich große Versorgungslücken auftun [25] [74]. Hierbei gilt es die Anzahl und Erreichbarkeit von qualifizierten Biofeedbacktherapeuten weiterhin zu erhöhen. Bisher gibt es in Deutschland noch keinen einheitlichen Standard in der Neuro- und Biofeedbackausbildung [26]. Erschwerend kommen die fehlenden Vergütungsmöglichkeiten und fehlende Entlohnung erhöhter Investitions- und Verbrauchskosten im ambulanten psychotherapeutischen Sektor hinzu [25].

Forschungsaufgaben. Trotz nachgewiesener Wirksamkeit von Neuro- und Biofeedbacktherapie besteht weiterhin spezifischer Forschungsbedarf sowie ein Bedarf zur Verbesserung der methodischen Herangehensweise und der Studienqualität. So berichten Schoenberg und Davis [6], dass bei 20,6 % der in ihrem aktuellen systematischen Review eingeschlossenen 63 Studien zu Biofeedbacktherapie bei psychiatrischen Erkrankungen eine Kontrollgruppe fehlte und nur die Hälfte der Studien (50,8 %) eine Kontrollgruppe und eine Randomisierung aufwiesen. Auch konkrete Angaben zu Sitzungsanzahl, Intensität/Dauer der einzelnen Sitzung, Kombination von Biofeedbackmodalitäten, begleitender Medikation oder Anwendung eines (bestehenden standardisierten) Protokolls und Angaben zur Störungsspezifität bzw. zur Spezifität der einzelnen Parameter können Rückschlüsse auf die spezifische Wirksamkeit des Verfahrens erlauben [6]. Weitere inhaltliche Forschungsfragen können sich intensiver mit der Anwendung des Biofeedbacks und Neurofeedbacks in Zusammenhang mit und im Vergleich zu etablierten Verfahren (z. B. kognitiver Verhaltenstherapie oder pharmakologischer Therapie) beschäftigen [18] [29] [75]. Hier ist ebenso die Fragestellung des Mehrgewinns von kognitiver Verhaltenstherapie inklusive Biofeedbackbehandlung gegenüber kognitiver Verhaltenstherapie alleine zu überprüfen, was bspw. Glombiewski et al. [34] an Patienten mit chronischem Rückenschmerz untersuchten und zu differenzierten Ergebnissen kamen. Darüber hinaus kann in zukünftigen Studien ein wichtiges Ziel die Aufklärung des Effekts von Selbstwirksamkeits- und Kontrollerleben im Sinne von Moderatorvariablen sein [18]. Mittelfristig ist dabei von zentraler Bedeutung standardisierte Trainingsprotokolle zu etablieren [6], Nachfolgeuntersuchungen zur Überprüfung von Langzeiteffekten durchzuführen und die Effektgrößen zu bestimmen [29]. Langfristig müssen randomisierte kontrollierte und Multicenterstudien folgen, um den Einsatz in der klinischen Praxis sowohl im ambulanten als auch im stationären Kontext weitergehend zu untersuchen.

In der Praxis. Die Anwendung des Verfahrens ist, sobald die Ausrüstung und geschulte Behandler vorhanden sind, leicht und effizient innerhalb einer umschriebenen Sitzungsanzahl durchführbar. Patienten berichten eine hohe Akzeptanz. Für Patienten ist das Verfahren sehr symptomspezifisch und nachhaltig erlernbar. Insbesondere für vorwiegend somatisch- bzw. körperorientierte Patienten stellt die Herangehensweise und Veranschaulichung mittels Biofeedbacktherapie einen motivierenden Zugang dar. Selbstwirksames Verhalten und Behandlungserfolge werden schnell sichtbar und können das Commitment und die Adhäsion für ein Gesamtbehandlungsangebot erhöhen. Hinzu kommt, dass die zunehmende Entwicklung und Verfügbarkeit von portablen Biofeedbackgeräten die Anwendbarkeit und Generalisierungsmöglichkeiten auch außerhalb therapeutischer Institutionen deutlich verbessert.

Interessenkonflikt: Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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