Pour aller plus loin avec le Neurofeedack

Le Feedback c’est quoi ?

Le feedback est un « retour d’informations ». Il intervient naturellement (par l’image de nous sur la surface de l’eau ou dans un miroir par exemple) ou par l’intermédiaire d’un instrument (pour mesurer un critère de notre état physique, comme la tension pour la pression sanguine, un thermomètre pour la température etc.).
Le feedback est une information essentielle pour assurer notre survie et réaliser nos objectifs.
Dans la conduite d’une voiture par exemple, le feedback nous vient par l’intermédiaire du compteur de vitesse, du compte-tours, du thermomètre d’eau…. Nous adaptons notre comportement grâce à ces différentes données à l’intérieur du véhicule, et nous les intégrons en fonction des éléments extérieurs de la route, code de la route, état de la route, catégorie de route, état de la météo etc.
Le Neurofeedback utilise un système informatique très élaboré, qui permet au cerveau d’être informé en temps réel (256 fois/seconde) sur ses dysfonctionnements ou excès de variabilité, et simultanément de corriger ses turbulences.
L’audition étant le moyen le plus rapide de communiquer avec le cerveau, c’est l’interruption dans la musique écoutée qui signalera au cerveau ses « bugs ».
Ce sont donc les micro-coupures de la musique qui seront le feedback du fonctionnement du cerveau.

Neurofeedback ou Biofeedback ?

Le Biofeedback est différent du Neurofeedback.
Le Biofeedback est un moyen de recueillir l’information sur le fonctionnement du corps de façon à améliorer sa santé et ses performances par le biais d’exercices volontaires. Son objectif est d’apprendre à modifier son activité physiologique en contrôlant les fonctions organiques mesurées. Des instruments précis mesurent l’activité physiologique tel que le fonctionnement du cœur, la respiration, l’activité musculaire, la température de la peau… Par exemple, si on arrive à contrôler son émotivité, une colonne verte va apparaître sur l’écran de l’ordinateur de contrôle, et dans le cas contraire, devenir rouge.
Le Biofeedback est une pratique qui a plus d’un siècle d’ancienneté.
En effet, la première trace que nous ayons du Biofeedback remonte à l’année 1901 ! JH.Bair publie un rapport intitulé « Développement du contrôle volontaire ». Il y décrit un appareil qu’il a inventé et qui permet aux personnes de prendre le contrôle des muscles qui font bouger les oreilles.
Mais le premier feedback appliqué à l’onde du cerveau fut l’œuvre de E.D. Adrian, dans les années 30, à l’Université de Cambridge. Se fondant sur les travaux de Hans Berger, il travaille avec un oscillographe et un amplificateur de battement, reflet de la fréquence de son E.E.G. Il découvre ainsi qu’il peut créer à volonté le rythme des ondes alpha, aussitôt les yeux fermés, et surtout le maintenir aussi longtemps qu’il a les yeux clos. »
Carl Jung aussi s’est intéressé à la réponse galvanique de la peau.
Le Biofeedback moderne est né après la deuxième guerre mondiale.
On doit son développement à deux facteurs.
Le premier est un facteur technique : l’évolution des équipements électriques qui deviennent assez sensibles pour permettre de mesurer les faibles impulsions électriques du corps humain.
Le stress et les recherches sur les facteurs qui le déclenchent, sont le second facteur de développement.
Car la recherche sur le stress (déjà !) et ses effets dévastateurs sur l’organisme humain a commencé très tôt au 20ème siècle.
Dans son laboratoire du “Harvard Medical School”, Walter Cannon fit un certain nombre d’expériences avec des chats.
Par exemple, en injectant quelques gouttes d’adrénaline diluée dans de l’eau, le rythme cardiaque, la respiration augmentait fortement et le taux de sucre dans le sang augmentait. Il constata aussi que lorsque le corps se préparait aux réponses habituelles au stress, (combattre ou fuir), il délaissait ses activités non essentielles. Ses travaux se portèrent ensuite sur les effets de l’adrénaline sur l’organisme. Ils furent poursuivis par Hans Selye à Montréal.
C’est en 1958, qu’un professeur de l’Université de Chicago, Joseph Kamiya, aida un volontaire à émettre des ondes alpha (8-13 Hz) et par cette expérience confirma ainsi la capacité humaine de contrôler les ondes cérébrales.
Dix ans plus tard, en 1968, Barry Sterman publie les résultats d’expériences sur des chats réalisées quelques années plus tôt. A l’Université de Los Angeles il avait entraîné des chats à augmenter l’amplitude des signaux du rythme sensorimoteur (12-15 Hz). Ce qui le conduisit à une découverte tout à fait inattendue.
”La NASA qui s’intéressait aux effets de l’hydrazine (un combustible de fusée) sur l’être humain lui demanda d’examiner le lien entre ce combustible et le déclenchement de crises d’épilepsie. Sterman utilisa pour cela 50 chats dont il se trouvait que 10 avaient participé au préalable à l’expérience d’accroissement des signaux du rythme sensorimoteur. Il injecta de l’hydrazine à ces 50 chats et constata avec surprise que ceux qui n’avaient pas participé à l’expérience de Neurofeedback firent une crise d’épilepsie dans l’heure qui suivit tandis que les 10 autres se montraient beaucoup plus résistants. Il venait de découvrir une application médicale du Neurofeedback avant la lettre.”(adnf)
En 1971, Mary Fairbanks – qui souffrait d’épilepsie – commença avec Sterman à utiliser le Neurofeedback pour réduire le nombre de ses crises. Ce fut un succès.
Quelques-uns des collègues de Sterman devinrent des pionniers dans la recherche et le développement du Neurofeedback. Joel Lubar continua à faire des recherches sur l’attention et les domaines associés. Margaret Ayers se spécialisa dans le traitement des traumas du cerveau.
Les premières bases de données normatives apparaissent entre les années 70 et 80. Elles ont pour but de comparer les signaux cérébraux d’un individu à l’autre. On établit alors une relation entre signaux cérébraux aberrants et symptômes divers. C’est à cette période qu’apparaissent également les premiers équipements de Neurofeedback (biofeedback-E.E.G.).
En 1989, Eugène Peniston et Paul Kulkosky définirent un protocole de Neurofeedback spécifique et il l’appliquèrent avec succès à des vétérans du Viêtnam pour traiter le syndrome de stress post-traumatique, puis plus tard sur d’autres veterans devenus alcooliques.
Dans les années 90, Siegfried et Sue Othmer établissent un lien entre Neurofeedback et psychothérapie.

Après avoir beaucoup travaillé sur tous ces appareils de première génération dès les années 90, Val et Sue Brown, créent en 1996 le système le plus avancé: le Neurofeedback de Neurocare®. Val et Sue Brown fondent l’Institut Zengar aux Etats Unis puis le transfèrent au Canada. Dans les années 2000, ils créent le premier système au monde de cette sorte : NeurOptimal®. Dans cette méthode, le procédé est 100% naturel, et il n’impose rien au cerveau, contrairement aux précédents appareils.
En France, le Neurofeedback a été introduit en 2004, et a très vite été connu et utilisé par des parents d’enfants handicapés, grâce à la réputation de l’efficacité de cette technique.

L’E.E.G. Biofeedback ou Neurofeedback de première génération

Le Neurofeedback de première génération s’appelle E.E.G. Biofeedback : on ne s’attache plus exclusivement aux réactions du corps comme dans le Biofeedback mais on s’intéresse aux ondes cérébrales.
Le premier feedback appliqué à l’onde du cerveau fut l’œuvre de E.D. Adrian à l’Université de Cambridge. Se fondant sur les travaux de Hans Berger, (le pionnier de l’E.E.G. et de l’analyse cérébrale), il travaille avec un oscillographe et un amplificateur de battement, reflet de la fréquence de son E.E.G. Il découvre ainsi qu’il peut déclencher à volonté le rythme de ses ondes alpha aussitôt qu’il a les yeux fermés, et surtout, qu’il peut maintenir ce rythme aussi longtemps qu’il garde les yeux clos.
Avec l’E.E.G. Biofeedback on effectue tout d’abord un premier E.E.G. (électroencéphalogramme) à un instant T. Puis on compare le résultat à un cerveau type (modèle théorique). On en déduit alors un certain nombre d’exercices que la personne doit effectuer, afin de développer ou restreindre telle ou telle gamme d’ondes manquantes ou excessives suivant sa pathologie. L’utilisateur doit faire un effort volontaire pour atteindre un objectif et obtenir une « récompense » (conditionnement opérant, feedback positif) par exemple sous forme d’un jeu vidéo où la voiture accélère ou ralentit en fonction de ses performances.
De nombreux appareils fonctionnant aujourd’hui selon ce principe, sont encore utilisés. Le réglage des protocoles est très délicat, entrainant souvent des effets secondaires désagréables.

L’avancée scientifique du Neurofeedback de seconde génération : NeurOptimal – Système que nous utilisons.

Le système NeurOptimal est le Neurofeedback scientifiquement le plus avancé car il utilise toutes les découvertes de la physique, de l’informatique et des mathématiques de la fin du 20ème siècle.
Le Neurofeedback-NeurOptimal analyse l’activité électrique du cerveau 256 fois par seconde et le logiciel s’adapte en permanence aux changements intervenus dans celui-ci.
Avec NeurOptimal, c’est le cerveau de chacun qui est le cerveau de référence et c’est son fonctionnement propre que l’on cherche à optimiser (contrairement aux autres appareils de Neurofeedback qui ont une référence).
En effet le cerveau de chaque personne a ses propres particularités, et le but est de le rendre plus efficient, au mieux de ses possibilités. Car le cerveau d’un peintre ou celui d’une comptable ou d’un danseur, n’ont pas forcément les mêmes caractéristiques !
La méthode de Neurofeedback de dernière génération, (Zengar NeurOptimal) a été validée par une étude de l’Université de Victoria au Canada en 2008

Que fait le système NeurOptimal ?

Lorsque des neurones s’activent les uns les autres et se synchronisent, ils émettent des champs électriques que l’on peut détecter, même s’ils sont très faibles, à l’aide de capteurs placés sur la tête.
Le système NeurOptimal analyse le signal électrique de l’activité du cerveau en temps réel, 256 fois par seconde, dans chaque hémisphère, pendant toute la séance (comme un électroencéphalogramme simplifié). Ce signal E.E.G. complexe peut être décomposé comme étant la superposition de 60 signaux réguliers constitués respectivement de une à 60 oscillations par seconde, l’amplitude de ces oscillations variant constamment. Ces signaux réguliers de fréquence s’étageant de 1 à 64 hz sont regroupés en 8 bandes de fréquences significatives pour chaque hémisphère cérébral : les signaux de 0 à 6hz sont regroupés dans la bande delta-thêta, les signaux de 8 à 13hz sont regroupés dans la bande alpha, etc. Le logiciel surveille alors dans chaque bande de fréquences l’apparition d’une turbulence, c’est-à-dire une variation brutale d’amplitude du signal électrique. L’augmentation brutale de de l’amplitude à une fréquence donnée, signifie qu’un nombre croissant de neurones est soudainement recruté pour laisser passer un courant électrique (l’influx nerveux) de façon répétée à cette fréquence.
Au moment où le logiciel repère l’une de ces turbulences, (une variation plus importante dans l’activité du cerveau, semblable à une sortie de route d’une voiture sur l’autoroute prévenue par la bande sonore) il provoque une très brève interruption de la musique. Comme il y a une coïncidence parfaite entre la détection de l’aberration de l’activité du cerveau et la microcoupure sonore, (le cerveau étant informé à la milli seconde où s’est produit l’anomalie de fonctionnement), le cerveau détecte quelque chose d’inattendu, différent de ce qu’il attendait, cela le surprend, donc il s’autorégule de lui-même par « la réponse de relaxation et d’adaptation » (voir dans § « Que se passe-t-il dans notre cerveau pendant la séance ? ») dans différentes zones, avec un souci de priorité d’interventions.
La répétition de ces interruptions et de ces corrections simultanées permet donc le renforcement de nouvelles connections synaptiques. Le cerveau les mémorisera peu à peu, et retrouvera au fil des séances un fonctionnement harmonieux et optimum.
La conception de la méthode NeurOptimal nécessitait un traitement du signal particulièrement fiable. Il était important, en effet, d’éliminer tous les artefacts causés par les mouvements musculaires pendant la séance, pour qu’ils n’interfèrent pas dans la lecture des ondes. C’est pourquoi son concepteur, Val Brown a fait appel à une société très spécialisée, dans les domaines militaires et de l’aérospatial, pour la fiabilité de cette partie du logiciel.
En ce qui concerne l’emplacement des capteurs, un grand nombre de praticiens en Neurofeedback a adopté, après de très nombreux essais, la localisation située en C3 – C4, afin d’assurer une meilleure efficacité dans la réception du signal électrique. Les signaux cérébraux sont en effet identiques à 95 % quel que soit l’emplacement du capteur sur la tête et les 5 % qui diffèrent n’apparaissent pas significatifs pour ce type de Neurofeedback.
Dans NeurOptimal, on peut dire, en simplifiant, que toutes les fréquences doivent diminuer en amplitude par rapport à leur valeur maximale et augmenter par rapport à leur valeur minimale. C’est-à-dire que l’amplitude doit devenir plus stable à toutes les fréquences, ou plus précisément, la variabilité émergente doit diminuer. Il n’y a plus besoin d’appliquer un protocole particulier aux symptômes de la personne en jouant sur telle ou telle fréquence. L’expérience montre que cette approche globale est aussi efficace que l’approche centrée sur les symptômes de la personne et qu’elle supprime le risque d’effets secondaires. Le rôle du praticien est essentiel, aussi bien dans le choix du type de séance, que dans l’accompagnement de la personne dans son processus de changement.

Que se passe-t-il dans notre cerveau pendant la séance ? « La réponse de relaxation »

Notre cerveau dialogue en permanence avec notre environnement : il reçoit de multiples informations, les analyses et se réorganise pour y répondre le plus efficacement possible.
En effet, « l’objectif premier et essentiel du cerveau est la survie. Le cerveau est surdéterminé à sentir, percevoir, stocker, traiter toutes les informations et à se mobiliser en réponse à toute attaque susceptible de nous mettre en danger. Et ceci que le danger vienne de l’intérieur ou de l’extérieur du corps.
Car toutes les zones du cerveau et du corps sont mobilisées et orchestrées pour une réponse optimale à la menace qui a été décelée. Cette participation neurobiologique globale est importante pour la compréhension du processus traumatique et des traces qu’il laisse en nous » …
Le Neurofeedback s’appuie sur ce fonctionnement du cerveau, qui est toujours en éveil pour nous prévenir et nous protéger des menaces. Lors de la séance de Neurofeedback, lorsque la musique s’arrête et provoque des micro-coupures, le cerveau en est informé, ce qui lui permet de repérer quelque chose d’anormal. Mais instantanément, il comprend qu’il n’y a pas de danger. C’est pourquoi il réagit par la « réponse de relaxation » en ramenant le calme et en contrant le stress.
« La réponse de relaxation est un état physique de repos profond qui modifie les réactions physiques et émotionnelles au stress, … et à l’opposé de la réaction de lutte ou de fuite ». Herbert Benson de l’Université d’Harvard.
Dans l’état actuel des connaissances scientifiques, on peut penser que : pour donner la priorité absolue à la réaction immédiate à un danger potentiel, la réponse d’orientation s’appuie sur l’activation des neurones inhibiteurs, (ces neurones qui diminuent voire bloquent la transmission de l’influx nerveux par d’autres neurones). Dans le cerveau, l’activité en cours, qui était sur le point de donner naissance à une turbulence est alors inhibée.
En résumé :

  • Lorsque le système NeurOptimal détecte la naissance d’une turbulence, il interrompt brièvement le son de la musique.
  • Cette micro-coupure déclenche la réponse de relaxation, ce qui interrompt immédiatement le développement de la turbulence.
  • Ceci induit le renforcement de connexions neuronales inhibitrices et l’affaiblissement de connexions neuronales excitatrices impliquées dans les turbulences.
  • Au final, le cerveau de la personne est amené à un fonctionnement plus équilibré.

Sur quels principes physiologiques s’appuie cette technique ?

« Des résidus émotionnels, sociaux, comportementaux, cognitifs et physiologiques peuvent nous affecter toute notre vie. » Dr. Bruce Perry.
Le cerveau est l’appareil le plus complexe dans l’univers connu.
« … Les innombrables facettes de nos comportements, de nos pensées et de nos expériences sont indissociables du vaste réseau biologique et électrochimique que l’on appelle le système nerveux. Cette machinerie nous parait totalement insolite, étrangère, ineffable, et pourtant, elle est Nous ».
David Eagleman – « Incognito. Les vies secrètes du cerveau »
3 grands principes régissent l’activité du cerveau :

L’Autorégulation, ou Homéostasie ou Retour à l’équilibre intérieur:

« L’homéostasie est l’équilibre dynamique qui nous maintient en vie ». (Mis en évidence par Claude Bernard)
Comme pour le corps qui régule en permanence ses paramètres, (la température, le taux de sucre dans le sang, la pression artérielle, …), le cerveau, lui aussi a des mécanismes de régulation. Ces variations se situent toujours entre deux limites, inférieure et supérieure, qui définissent une zone de bon fonctionnement de ce paramètre, c’est la zone de « viabilité » ou de « variabilité », qui nous permet de rester en Vie. Le corps recherche toujours l’état de santé. Toutefois, il arrive que cette régulation soit perturbée par des agressions, chocs, traumatismes de toute nature, … provoquant ainsi troubles et inconforts plus ou moins importants, sur les plans physique, cognitif, ou émotionnel. Le Neurofeedback va permettre au cerveau d’auto-réguler ses déséquilibres.

La Neuroplasticité :

Neuro provient de neurones, tandis que plasticité est synonyme de malléabilité, souplesse.
Le cerveau se modifie et s’adapte constamment à l’environnement. Grâce aux cent milliards de neurones qui le composent et forment 10 à 100 milliards de connexions synaptiques, le cerveau se transforme en effet tout au long de la vie. Dans le cerveau, il y a bien sûr des zones spécialisées pour certaines fonctions. Mais la répartition par zones fonctionnelles peut se modifier dans les cas d’urgence ou de nécessité (exemple : une personne qui avait eu un accident et avait perdu la moitié de son cerveau, a pu reconstituer les fonctions des deux hémisphères dans la partie non atteinte).
« Nos neurones se remodèlent et se reconnectent jusqu’à la fin de notre vie, … de nouveaux neurones peuvent naître dans notre cerveau, nos neurones peuvent se développer (jusqu’à décupler leur taille) et multiplier leurs synapses (ou au contraire se ratatiner si on ne fait rien), nos réseaux de neurones peuvent s’adapter à de nouvelles missions, jusqu’à remplacer un sens par un autre (la vue par le toucher par exemple) ; enfin, l’ensemble de notre cerveau peut entièrement se réorganiser, par exemple à la suite d’un accident, … » Pierre Bustany – « Votre cerveau n’a pas fini de vous étonner ».
Le cerveau est donc flexible et dynamique. Sa plasticité rend toujours possible des changements d’organisation qui lui assure un meilleur fonctionnement.
Ce fut tout d’abord Michael Merzenich qui dans les années 60 a eu l’intuition de la neuroplasticité (il a fait des expériences sur des singes, et a développé une méthode destinée aux personnes en difficultés…) Puis il y a eu la découverte des cellules souches en 1992, par des neurologues canadiens, … des nouveaux neurones dans l’hyppocampe en 1998 et en 2004 avec l’équipe de Pierre-Marie Lledo de l’Institut Pasteur, la façon dont les nouveaux neurones migrent dans toutes les zones du cerveau qui en ont besoin, …
Boris Cyrulnik démontre aujourd’hui que la « résilience » repose sur la plasticité neuronale.

L’Apprentissage :

Le cerveau est toujours en recherche d’apprentissages, et est toujours capable d’apprendre, quel que ce soit son état, et cet apprentissage entraîne des changements d’organisation qui peuvent avoir des effets dans des domaines très différents (cognitifs, émotionnels, physiques) et réguler d’autres systèmes de notre corps (système cardiaque, hormonal, immunitaire…) car notre cerveau contrôle de près ou de loin tous ces systèmes.
On pensait il y a encore 20 ans que le cerveau ne s’enrichissait plus dès l’âge de 25 ans. Et bien ce n’est pas le cas. Les neurones se renouvellent si on les stimule, et à tous âges, et cette « repousse » procure du bien-être. Le Neurofeedback sollicite la neurogénèse, c’est-à-dire la création de nouveaux neurones.
« Le cerveau n’est jamais fini ! »
Alain Prochiantz neurobiologiste, Professeur au Collège de France
Les 5 éléments perturbant la neurogénèse sont : la prise de psychotropes, le stress, l’isolement social, l’inactivité physique, et … l’arrêt des apprentissages.
« Notre cerveau s’use que si l’on ne s’en sert pas ! »
En effet, nous réduisons l’activité de notre cerveau avec nos limitations, et nos croyances, alors que la recherche de nouveauté, de compréhension, d’apprentissage, de fuite de routine, d’émerveillement, … favorisent la santé de notre cerveau, de notre corps, de notre esprit, de notre âme. Nous pouvons donc évoluer en changeant nous-même notre style de vie et retrouver l’état de santé.
Enfin, notre cerveau travaille à 100 % de ses capacités, et sans réserve d’énergie, que l’on soit réveillé ou endormi. Mais seulement 1% de cette activité est accessible à la conscience. « … Des milliards de mécanismes spécialisés opèrent à votre insu – certains chargés de recueillir les données sensorielles, certains pour déclencher des programmes moteurs, et la majorité d’entre eux effectuant les principales tâches de la main d’œuvre neuronale : rassembler les informations, établir des prédictions sur les futurs états du système, prendre des décisions au moment présent. Face à tant de complexité, la conscience vous sert un récapitulatif qui vous est utile pour votre vision d’ensemble des choses, … »
David Eagleman « Incognito. Les vies secrètes du cerveau »
Le Neurofeedback s’appuie sur d’autres notions très importantes qui concernent le fonctionnement du cerveau :
« Tout système complexe cherche naturellement à s’organiser ».

Le cerveau fonctionne comme un hologramme :

« La partie contient le tout » Karl Pribram
Karl H. Pribram, neuropsychologue et chercheur autrichien (pionnier de la recherche sur le cortex cérébral) est connu pour avoir développé le modèle holonomique du cerveau et de la fonction cognitive et pour sa contribution à la recherche actuelle sur les engrammes. Il s’est également intéressé à la base neurophysiologique des expériences spirituelles.
Pribram stipula que notre cerveau se comporte comme un hologramme et que la vraie réalité se trouve dans l’énergie que détectent nos sens et pas dans les objets que nous appelons réels. Pour lui, « nos sens s’entendent pour créer l’illusion du monde qui nous entoure. L’univers n’est qu’une gigantesque illusion, c’est un hologramme, … Le cerveau fonctionne comme un hologramme, capable d’emmagasiner d’énormes quantités d’informations dans un très petit espace de même qu’un seul centimètre cube de film holographique peut contenir jusqu’à dix milliards de bits d’informations… Les souvenirs sont distribués dans l’ensemble du cerveau, … »
Le Neurofeedback améliore le fonctionnement du cerveau dans sa globalité, assurant une meilleure cohérence qui permet une libération de ses potentiels.
Le Neurofeedback est un système d’entrainement global, s’adaptant à chacun.

Les différentes études sur le Neurofeedback effectuées dans le monde

Sur le continent Nord Américain :

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En France :

Différentes études ont été menées. Le Neurofeedback a fait en 2006-2008 l’objet d’une étude pour le traitement du Trouble du Déficit de l’Attention et Hyperactivité (TDAH) au Laboratoire de Neurosciences Fonctionnelles et Pathologies du CHU d’Amiens (UMR 8160, unité du CNRS).
L’impact du Neurofeedback au profit de patients atteints de pathologie fronto-temporale, sur le stress, l’anxiété du conjoint aidant et la relation de couple, à fait l’objet d’une étude à l’hôpital de la Pitié-Salpêtrière (IM2A) dont le résultat à été rendu public en 2013.
Concernant le développement d’une Interface Cerveau/Machine (ICM), le Neurofeedback fait l’objet de recherches à l’INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale), à l’unité 821 située au Centre Hospitalier du Vinatier de Lyon, ainsi qu’au CerCo (Centre de Recherche Cerveau et Cognition), UMR 5549, unité mixte CNRS/Université Paul Sabatier de Toulouse, et au GIPSA-Lab (Grenoble Images Parole Signal Automatique), UMR 5216 du CNRS. (source adnf).
Nous participons nous-mêmes, en tant qu’Institut Neuroptimum, à différentes études scientifiques, qui seront validées dans le temps selon les critères internationaux.