Biofeedback

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Il biofeedback (tradotto dall'inglese: retroazione biologica), chiamato anche biofeedback training, è un metodo terapeutico che riguarda la psicoterapia. Esso è basato sulla teoria comportamentista ed aiuta il paziente a prendere controllo del suo comportamento.

L'organismo umano interagisce continuamente con l'ambiente esterno attraverso l'elaborazione di un comportamento adattativo. Questo è il risultato di processi ciclici che si possono equiparare a sistemi di controllo interagenti e legati tra di loro.

I comportamenti adattativi sono dei meccanismi di autoregolazione che avvengono spesso automaticamente e non interagiscono con il campo di coscienza della persona. Alcuni di questi meccanismi sono regolati dai sistemi neurovegetativo, endocrino ed immunitario.

A volte l'indipendenza di questi processi dalla coscienza può mancare: ad esempio, dopo una corsa si può percepire il cuore battere più forte, oppure se un organo ha un problema si può percepire dolore. Quando la persona percepisce questi segnali può agire per modificarli, formando un sistema elementare di biofeedback. Il biofeedback è l'applicazione di queste osservazioni con le tecnologie opportune. Questo metodo terapeutico coinvolge nel suo funzionamento tre discipline diverse: psicologia, fisiologia ed elettronica.

Con il biofeedback, una certa funzione corporea come la tensione muscolare o la temperatura cutanea viene monitorata con l'uso di elettrodi o di trasduttori applicati sulla pelle del paziente. I segnali captati vengono amplificati ed usati per gestire segnali acustici o visivi. Il paziente può così adottare strategie di controllo per imparare a controllare volontariamente la funzione monitorata.

Il biofeedback nacque con la diffusione negli anni sessanta della meditazione trascendentale negli Stati Uniti. Si osservò che nello stato di meditazione il cervello aumenta la produzione di particolari segnali detti onde alfa. Addestrando il soggetto sulla sua produzione di onde alfa si può aumentarne la produzione ed aumentare così il rilassamento.

Alla base della terapia di biofeedback si trova la teoria comportamentista. Questa è composta da tre caratteristiche essenziali (il rinforzo positivo, il rinforzo condizionato e la generalizzazione) che intervengono strettamente nei processi di apprendimento. Le tre componenti della teoria comportamentista permettono di interpretare e gestire correttamente le terapie di biofeedback.

Funzioni fisiologiche[modifica | modifica wikitesto]

La strumentazione per terapie di biofeedback è al giorno d'oggi utilizzata in un vasto insieme di funzioni fisiologiche, tra cui: ritmi elettroencefalografici, tensione muscolare dei muscoli striati, temperatura cutanea, attività elettrodermica (nelle sue due forme: potenziali elettrici e resistenza cutanea), frequenza cardiaca, pressione arteriosa, pH gastrico, attività intestinale ed erezione del pene. In particolare la maggiore importanza riguarda tre funzioni fisiologiche che sono la tensione muscolare, la vasocostrizione periferica e l'attività elettrodermica. La strumentazione per biofeedback svolge l'attività di monitorare i cambiamenti fisiologici, se possibile, di misurarli, e la presentazione dell'attività monitorata in una forma adatta.

Elettromiografia[modifica | modifica wikitesto]

Un muscolo è composto da una moltitudine di cellule motorie. Queste vengono attivate da segnali elettrici che viaggiano dal sistema nervoso fino alle placche motrici. L'attivazione ordinata delle singole cellule causa la contrazione del muscolo. Questa contrazione è difficile da monitorare, ma si possono ben più facilmente monitorare i segnali elettrici che arrivano al muscolo, attraverso l'inserimento di elettrodi nel muscolo o, più comunemente, attraverso la rilevazione delle deboli correnti elettriche che raggiungono elettrodi posti sulla pelle. Questo tipo di rilevamento è chiamato elettromiografia (EMG). Si capisce, quindi, che questo procedimento non rileva direttamente la tensione muscolare, ma rileva una differenza di tensione, come nell'elettrocardiogramma.

Vasocostrizione periferica[modifica | modifica wikitesto]

La vasocostrizione periferica è importante perché è particolarmente legata al sistema simpatico, che regola le funzioni autonome. Anche la temperatura periferica è associata a questo meccanismo, perché i vasi sanguigni dilatati fanno passare più sangue (caldo) rispetto a vasi ristretti. Le misure di vasocostrizione riguardano la temperatura periferica degli arti, poiché non sono possibili misure dirette.

Attività elettrodermica[modifica | modifica wikitesto]

L'attività elettrodermica (EDA) è maggiormente misurata come resistenza elettrica cutanea, o, meglio, conduttanza (ossia quanto il passaggio di corrente viene favorito). L'attività conduttiva della pelle (SCA) è dovuta all'apertura delle ghiandole sudoripare che diminuiscono la resistenza al passaggio della corrente attraverso il derma. La misura si ottiene con l'applicazione di una piccola tensione con elettrodi sulla superficie esterna delle dita e la misura della corrente erogata. Anche qui non si misura direttamente l'attività delle ghiandole sudoripare, ma l'effetto indiretto sulla conduttanza.

Strumentazione per biofeedback: i sistemi di controllo[modifica | modifica wikitesto]

Il biofeedback permette di monitorare processi psicofisiologici di cui l'individuo non è normalmente consapevole e che possono essere posti a controllo volontario. La condizione in cui uno stimolo produce un comportamento a senso unico nel campo dei sistemi di controllo viene riferita come sistema a catena aperta (od open loop). Qui un blocco modifica un altro senza retroazione. Un esempio di questo è il condizionamento classico, come nel sistema cibo-saliva: la salivazione è provocata dalla visione di cibo, ma non ha nessun effetto su questo. I sistemi retroazionati, invece, possiedono anche elementi di retroazione: l'uscita, cioè, viene confrontato con l'ingresso. L'apparecchio di biofeedback costituisce il nodo di retroazione (nelle funzioni di trasferimento è di solito indicato con H). Il sistema di controllo dove interviene il biofeedback è composto da tre blocchi essenziali: il condizionamento del segnale di entrata, la sezione di elaborazione elettronica e la formazione del segnale di uscita o dello stimolo.

Primo blocco: condizionamento del segnale in ingresso[modifica | modifica wikitesto]

L'apparecchio per EMG, ad esempio, riceve un segnale molto debole. Per ricevere adeguatamente il segnale, si applicano elettrodi superficiali a contatto con la pelle attraverso creme o gel conduttivi (raramente con adesivi). Gli elettrodi possono essere di leghe ferrose o a base di nichel, ma anche di metalli preziosi che non interagiscono con la pelle. La crema od il gel sono necessari perché coprono le irregolarità della pelle, migliorandone la conduzione.

L'ambiente in cui siamo presenti è costantemente soggetto ad interferenze elettromagnetiche. Per di più, l'apparecchio per biofeedback, come anche le altre apparecchiature elettriche, collabora per aggiungere il suo contributo. Sia il corpo umano che gli elettrodi degli apparecchi per EMG e similari canalizzano queste interferenze ed originano disturbi che vanno tolti dal segnale rilevato. Per fare questo si utilizza il metodo ormai collaudato dell'amplificatore differenziale.

Si procede con l'applicazione di tre elettrodi: uno di questi è usato come riferimento e può essere posizionato più o meno liberamente sul corpo, gli altri due trasportano il segnale vero e proprio. L'amplificatore differenziale riceve in ingresso le due differenze di tensione rispetto all'elettrodo di riferimento e, poiché i due elettrodi di misura captano esattamente lo stesso disturbo, l'amplificatore opera una sottrazione tra le due differenze di tensione e la amplifica. Emette, così, un segnale di uscita libero da disturbi. L'amplificatore differenziale presenta quindi, in uscita, la differenza dei segnali di ingresso ed agisce come una bilancia, in cui il fulcro è rappresentato dall'elettrodo indifferente ed i piatti dagli altri due elettrodi. Pesi (disturbi) uguali non modificano l'equilibrio della bilancia. Se, però, gli elettrodi percepiscono differenti valori di disturbo, il segnale di uscita dall'amplificatore sarà alterato. Questi valori differenti possono essere generati da un cattivo contatto con la pelle o da elettrodi rovinati.

Per ridurre maggiormente le interferenze si utilizzano anche dei filtri passa-banda. I segnali dell'EMG sono compresi nelle frequenze da 10 a 1000 Hz (o periodi al secondo). I filtri permettono di rimuovere le frequenze estranee a questo intervallo.

Secondo blocco: elaborazione elettronica del segnale[modifica | modifica wikitesto]

Si arriva ad ottenere un segnale amplificato piuttosto fedele alla contrazione muscolare che, ascoltato, appare come un fruscio. Per ottenere segnali limpidi proporzionali alla contrazione, è necessario livellare il segnale ed integrarlo (ossia calcolarne l'area). La prima parte, ossia livellare il segnale, si ottiene rettificandolo, ossia invertendo i picchi negativi dell'onda. Si ricava, così, una serie di semionde positive che, con un circuito composto da un condensatore ed una resistenza, possono essere linearizzate in una unica curva. Per l'integrazione è necessario un circuito apposito che calcola il valore medio dell'onda in un dato tempo.

Terzo blocco: costruzione del segnale di uscita[modifica | modifica wikitesto]

Il segnale elettrico così ottenuto va modificato per rappresentare l'informazione che porta. La rappresentazione può avvenire con un suono, che presenta il pregio di non richiedere attenzione visiva, oppure con una forma visuale, che consente di rilevare anche piccole variazioni. In quest'ultimo caso bisogna ricorrere a misuratori di tensione (voltmetri) analogici (che non sono molto precisi) o digitali (che richiedono la lettura precisa del valore). Questi sistemi di visualizzazione possono essere comandati da un valore di soglia: ad esempio, al raggiungimento di un valore minimo potrebbe accendersi una luce.

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