Étude des mécanismes psychophysiologiques de la modulation volontaire de la douleur par le biofeedback et la respiration.

Bien que la douleur soit une expérience subjective universelle, la façon de la percevoir et de l’interpréter est modulée par une multitude de facteurs. Plusieurs interventions cognitives se sont montrées efficaces pour réduire la douleur dans des conditions cliniques et expérimentales. Cette thèse s’intéressera particulièrement aux mécanismes psychophysiologiques impliqués dans les stratégies de modulation volontaire de la douleur. Ces stratégies sont intéressantes puisqu’elles encouragent une prise en charge par l’individu, lui permettant de jouer un rôle actif dans la régulation de sa douleur. La première étude s’intéresse à l’efficacité du biofeedback comme moyen de modulation volontaire de la douleur. Il s’agissait de déterminer si le fait de présenter une rétroaction de l’amplitude du réflex RIII (évoqué par une stimulation électrique du nerf sural) au cours d’un entraînement de plusieurs essais permettrait au participant d’adopter des stratégies de modulation de la douleur et d’activer volontairement des mécanismes de contrôle descendant de la douleur. De façon à évaluer spécifiquement les changements induits par le biofeedback, la modulation du réflexe RIII et de la douleur était comparée dans trois groupes (biofeedback valide, faux biofeedback et groupe contrôle sans rétroaction). Dans les trois groupes, il était suggéré aux participants d’utiliser des stratégies cognitives de modulation de la douleur (attention, modulation de la respiration, réévaluation cognitive et imagerie mentale) afin d’augmenter ou de diminuer leur réflexe RIII comparativement à leur niveau de base. Les résultats de notre étude indiquent que les participants des 3 groupes ont réussi à moduler leur réflexe RIII (p<0,001) ainsi que leurs évaluations de douleur (p<0,001) (intensité et désagrément). Les résultats de notre étude montrent que l’entraînement au biofeedback n’était pas nécessaire pour obtenir une modulation du réflexe RIII et de la douleur, ce qui suggère que l’utilisation de stratégies cognitives pourrait être suffisante pour déclencher des mécanismes de contrôle de la douleur. La deuxième étude découle de la première et s’intéressait à l’influence de la fréquence et de la phase respiratoire sur la nociception spinale, l’activité cérébrale et la perception de douleur. Le contrôle volontaire de la respiration est un moyen commun de régulation des émotions et est fréquemment utilisé en combinaison avec d’autres techniques (ex. : relaxation, méditation) dans le but de réguler la douleur. Les participants étaient invités à synchroniser leur respiration à des indices sonores indiquant le moment de l’inspiration et de l’expiration. Trois patrons de respiration étaient proposés (respiration à 0,1Hz avec une inspiration de 4 secondes, respiration à 0,1Hz avec une inspiration de 2 secondes et respiration à 0,2Hz avec une inspiration de 2 secondes. La moitié des stimulations étaient données durant l’inspiration et l’autre moitié durant l’expiration. Afin d’évaluer l’effet de ces manipulations, l’amplitude du RIII, l’évaluation subjective d’intensité de la douleur et de l’anxiété suscitée par le choc en plus des potentiels évoqués étaient mesurés. Les résultats de cette étude démontrent que les évaluations d’intensité de la douleur n’étaient pas affectées par le patron respiratoire (p=0,3), mais étaient statistiquement plus basses durant l’inspiration comparativement à l’expiration (p=0,02). Un effet de phase (p=0,03) était également observé sur les potentiels évoqués durant la condition de respiration à 0,1hHz avec une inspiration de 2 secondes comparativement au patron de respiration de 0,2Hz. Paradoxalement, l’amplitude du réflexe RIII était augmenté durant l’inspiration (p=0,02) comparativement à l’expiration. Ces résultats montrent que la manipulation de la fréquence et de la phase respiratoires (par une synchronisation imposée) a un effet marginal sur les évaluations de douleur et sur l’activité cérébrale et spinale évoquée par une stimulation électrique (douleur aigüe). Cela suggère que d’autres mécanismes contribuent aux effets analgésiques observés dans la relaxation et la méditation. Plus largement, nos résultats font état de la nécessité d’études plus approfondies avec une méthodologie plus rigoureuse afin de contrôler les effets non spécifiques aux traitements évalués. Une meilleure connaissance des mécanismes sous-tendant chaque stratégie permettrait de mieux cibler les clientèles susceptibles d’y répondre et de mieux considérer le ratio coût bénéfice de chaque traitement.

Sensibilisation aux émotions et formation de représentations par biofeedback social - Une révision du modèle et ses implications cliniques

Peu différenciées à la naissance, les émotions deviendraient intelligibles en étant élevées à la conscience par le développement d’une sensibilité aux sensations internes accompagnant l’émotion, sa représentation et sa symbolisation (Gergely & Watson, 1996). La théorie du miroir affectif-parental du biofeedback social de Gergely & Watson (1996), poussée plus loin par Fonagy, Gergely, Jurist et Target (2002), explique comment une interaction de biofeedback social complexe, innée, et probablement implicite, s’établit entre parent et nouveau-né pour aider ce dernier à différencier les somatosensations accompagnant l’expérience d’une émotion, au travers d’un comportement parental de miroir. Le but de cette thèse est de réviser cette théorie, et plus particulièrement l’hypothèse du miroir « marqué » (markedness), qui serait nécessaire pour dissocier le miroir parental du parent, et permettre l’appropriation de son contenu informationnel par l’enfant. Ce processus de sensibilisation est conçu comme partie intégrante du travail de symbolisation des émotions chez les enfants autant que chez les adultes. Cependant, le miroir marqué se manifestant par une expression exagérée ou « voix de bébé » (motherese) nécessiterait l’utilisation par le thérapeute d’une « voix de patient » (therapese) (Fonagy, 2010) pour être appliqué à la psychothérapie adulte, une proposition difficile à soutenir. La révision examine comment la sensibilisation d’une émotion est accomplie : par un mécanisme d’internalisation nécessitant un miroir « marqué » ou par un mécanisme de détection de la contingence de l’enfant. Elle démontre que le détecteur de contingence du nouveau-né (d’un fonctionnement semblable au système d’entraînement par biofeedback pour adultes) est le médiateur des fonctions de sensibilisation, de représentation, et de symbolisation de la ii sensation d’une émotion par ses processus de détection de la covariance-invariance, de la maximisation, et du contrôle contingent du miroir parental. Ces processus permettent à l’émotion de devenir consciente, que le miroir parental soit ‘marqué’ ou non. Le modèle révisé devient donc applicable à la thérapie des adultes. Une vignette clinique analysée à l’aide de la perspective du Boston Change Process Study Group sur le changement est utilisée pour contraster et illustrer les processus de sensibilisation et de symbolisation des émotions, et leur application à la psychothérapie adulte. Cette thèse considère les implications cliniques du nouveau modèle, et elle spécule sur les conséquences de difficultés parentales vis-à-vis de la disponibilité requise par les besoins de biofeedback social du nouveau-né, et sur les conséquences de traumatismes déconnectant des émotions déjà sensibilisées de leurs représentations. Finalement, elle suggère que le miroir sensible des émotions en thérapie puisse remédier à ces deux sortes de difficultés, et que le modèle puisse être utilisé concurremment à d’autres modèles du changement, en facilitant la génération d’états internes ressentis et symbolisés pouvant être utilisés pour communiquer avec soi-même et les autres pour la réparation de difficultés émotionnelles et relationnelles chez les enfants et les adultes.

The biofeedback use in motor learning of people with spinal cord injury

The use of biofeedback in the spinal cord injuryperson rehabilitation has been increasing eventhough there are no data about the effi cacy of suchtechnique. The study aimed to evaluate the effi cacyof the technique in the motor rehabilitation ofspinal cord injured patients with different lesions.Using case studies, three participants, two paraplegicsand one quadriplegic, with different lesionlevels and degrees of defi ciency were exposed toelectromyography biofeedback training sessions.Data were obtained from the training sessions withbiofeedback, from three manual test examinationsof the muscles straight and from the reports of theparticipants after the training process. These sourcesof data were compared and the results of all thethree different sources showed improvement forall the participants. The study concluded that theelectromyography biofeedback technique can bean important tool in the rehabilitation process ofpatients with this kind of lesion.

Early postoperative pelvic-floor biofeedback improves erectile function in men undergoing radical prostatectomy: a prospective, randomized, controlled trial

Erectile dysfunction (ED) and urinary incontinence are common complications following radical prostatectomy (RP). Although pelvic-floor biofeedback training (PFBT) may improve urinary continence following RP, its effects on the recovery of potency are unknown. Fifty-two patients selected for RP were prospectively randomized for a treatment group (n=26) receiving PFBT once a week for 3 months and home exercises or a control group (n=26), in which patients received verbal instructions to contract the pelvic floor. Erectile function (EF) was evaluated with the International Index of Erectile Function-5 (IIEF-5) before surgery and 1, 3, 6 and 12 months postoperatively. Patients were considered potent when they had a total IIEF-5 score >20. Continence status was assessed and defined as the use of no pads. Groups were comparable in terms of age, body mass index, diabetes, pathological tumor stage and neurovascular bundle preservation. A significant reduction in IIEF-5 scores was observed after surgery in both groups. In the treatment group, 8 (47.1%) patients recovered potency 12 months postoperatively, as opposed to 2 (12.5%) in the control group (P=0.032). The absolute risk reduction was 34.6% (95% confidence interval (CI): 3.8-64%) and the number needed to treat was 3 (95% CI: 1.5-17.2). A strong association between recovery of potency and urinary continence was observed, with continent patients having a 5.4 higher chance of being potent (P=0.04). Early PFBT appears to have a significant impact on the recovery of EF after RP. Urinary continence status was a good indicator of EF recovery, with continent patients having a higher chance of being potent.

Biofeedback : issues in treatment assessment /

Bibliography: p. 81-99.

A brain-computer interface for navigation in virtual reality

L'interface cerveau-ordinateur (ICO) décode les signaux électriques du cerveau requise par l’électroencéphalographie et transforme ces signaux en commande pour contrôler un appareil ou un logiciel. Un nombre limité de tâches mentales ont été détectés et classifier par différents groupes de recherche. D’autres types de contrôle, par exemple l’exécution d'un mouvement du pied, réel ou imaginaire, peut modifier les ondes cérébrales du cortex moteur. Nous avons utilisé un ICO pour déterminer si nous pouvions faire une classification entre la navigation de type marche avant et arrière, en temps réel et en temps différé, en utilisant différentes méthodes. Dix personnes en bonne santé ont participé à l’expérience sur les ICO dans un tunnel virtuel. L’expérience fut a était divisé en deux séances (48 min chaque). Chaque séance comprenait 320 essais. On a demandé au sujets d’imaginer un déplacement avant ou arrière dans le tunnel virtuel de façon aléatoire d’après une commande écrite sur l'écran. Les essais ont été menés avec feedback. Trois électrodes ont été montées sur le scalp, vis-à-vis du cortex moteur. Durant la 1re séance, la classification des deux taches (navigation avant et arrière) a été réalisée par les méthodes de puissance de bande, de représentation temporel-fréquence, des modèles autorégressifs et des rapports d’asymétrie du rythme β avec classificateurs d’analyse discriminante linéaire et SVM. Les seuils ont été calculés en temps différé pour former des signaux de contrôle qui ont été utilisés en temps réel durant la 2e séance afin d’initier, par les ondes cérébrales de l'utilisateur, le déplacement du tunnel virtuel dans le sens demandé. Après 96 min d'entrainement, la méthode « online biofeedback » de la puissance de bande a atteint une précision de classification moyenne de 76 %, et la classification en temps différé avec les rapports d’asymétrie et puissance de bande, a atteint une précision de classification d’environ 80 %.

Towards a taxonomy of common factors in psychotherapy-results of an expert survey

BACKGROUND: How change comes about is hotly debated in psychotherapy research. One camp considers 'non-specific' or 'common factors', shared by different therapy approaches, as essential, whereas researchers of the other camp consider specific techniques as the essential ingredients of change. This controversy, however, suffers from unclear terminology and logical inconsistencies. The Taxonomy Project therefore aims at contributing to the definition and conceptualization of common factors of psychotherapy by analyzing their differential associations to standard techniques. METHODS: A review identified 22 common factors discussed in psychotherapy research literature. We conducted a survey, in which 68 psychotherapy experts assessed how common factors are implemented by specific techniques. Using hierarchical linear models, we predicted each common factor by techniques and by experts' age, gender and allegiance to a therapy orientation. RESULTS: Common factors differed largely in their relevance for technique implementation. Patient engagement, Affective experiencing and Therapeutic alliance were judged most relevant. Common factors also differed with respect to how well they could be explained by the set of techniques. We present detailed profiles of all common factors by the (positively or negatively) associated techniques. There were indications of a biased taxonomy not covering the embodiment of psychotherapy (expressed by body-centred techniques such as progressive muscle relaxation, biofeedback training and hypnosis). Likewise, common factors did not adequately represent effective psychodynamic and systemic techniques. CONCLUSION: This taxonomic endeavour is a step towards a clarification of important core constructs of psychotherapy. KEY PRACTITIONER MESSAGE: This article relates standard techniques of psychotherapy (well known to practising therapists) to the change factors/change mechanisms discussed in psychotherapy theory. It gives a short review of the current debate on the mechanisms by which psychotherapy works. We provide detailed profiles of change mechanisms and how they may be generated by practice techniques.

Mental Preparation for Piano Performance Using Principles of Aikido

Thesis (D.M.A.)--University of Washington, 2016-05

Some aspects of performance at a psychokinetic task

Psychokinetic phenomena are currently anomalous with respect to physics. They are not generally accepted as genuine nor are their possible physical mechanisms understood. It is argued here that a certain class of psychokinetic phenomena, termed "directly detectable" psychokinetic effects, are likely to yield possibly important insights into the physical mechanisms mediating psychokinetic phenomena generally. The current use within parapsychological research of randomly behaving psychokinetic target systems is criticised on several grounds. They are of limited scope for use in delineation of physical mechanisms involved in psychokinesis, and their intrinsic characteristics prevent subjects from utilising their possible capacity to learn to produce larger magnitude effects. It is argued that instrumented directly detectable psychokinetic tasks have characteristics which may allow subjects to treat their psychokinetic ability as akin to a normal skill which can be improved with continued practice, using an experimental paradigm similar to that used in the biofeedback training of physiological functions. The task used in this work was a microscopic form of psychokinetic metal-bending, whereby subjects produce pulse-like electrical outputs in a ceramic piezoelectric element used as psychokinetic target. Subjects were not allowed to touch the target and many effects were obtained under witnessed conditions with subjects situated several metres from it. One pilot and three principal longitudinal training studies were performed with a total of seventeen subjects. Six of the seventeen subjects showed significant improvement in their psychokinetic performance in the training studies, one showed a non-significant increase. The other ten failed to show any convincing signs of psychokinetic output. Three of the successful subjects did not show convincing signs of voluntary control over their effects, three did. Large individual differences were found including different rates of learning and levels of initial and final ability. This research was performed by Julian David Isaacs in preparation for the degree of Doctor of Philosophy and was submitted in 1984.

Faecal incontinence in childhood : a multidisciplinary approach including biofeedback

One hundred and seven children with faecal incontinence were evaluated and managed over a 3 year period by a multidisciplinary team. After initial clinical assessment, evaluation of defaecatory mechanisms (using a balloon model) and assessment of personal-social development and self-concept were undertaken. Management was based on initial bowel evacuation, short-term laxatives, and habit training involving systematic use of positive reinforcement; 69 children received biofeedback conditioning. Idiopathic megacolon with constipation and soiling was the most common finding (98 cases). Other diagnoses included previously undiagnosed neurogenic bowel (three cases), post-surgical anal anomalies (four cases), and psychogenic encopresis (two cases). Idiopathic megacolon was characterized by decreased rectal sensation, increased threshold for external sphincter relaxation and an inability to evacuate. Faecal incontinence was associated with an undesirably low social self-concept (70% of the 40 evaluated), but was not related to a delay in development (mean general developmental quotient = 105 ± 8, for the 35 tested). Family psychopathology warranting referral for family therapy was found in 14 children (13%). The management programme yielded a short-term (3 months) cure rate of 68% and a long-term (12 months) cure rate of 90%, with 10% having continued soiling which varied from occasional to several incidents/week. No significant improvement in self-concept was observed overall, although marked improvements were observed in some children. We conclude that disordered defaecatory dynamics are a major determinant of faecal incontinence in children. Undesirably low social self-concepts but normal developmental ability accompany this condition. Management is facilitated by a multidisciplinary approach, acknowledging the role of both behavioural and physiological components of the problem. This approach is effective in eradicating soiling in the majority of cases, comparing favourably with other published data.

Effectiveness of visual feedback provided by an electromagnetic articulograph (EMA) system: training vowel production in individuals with hearing impairment

An electromagnetic articulograph (EMA) system was used to provide a participant with congenital hearing loss visual biofeedback information on speech production. Five normally hearing listeners reported a change in their perception of the speech sound /æ/ in the various conditions of the study.

Influência do biofeedback no treino de marcha de sujeitos hemiparéticos: ensaio clínico randomizado

BACKGROUND: Treadmill training with partial body weight support (BWS) has shown many benefits for patients after a stroke. But their findings are not well known when combined with biofeedback. OBJETIVE: The purpose of this study was to evaluate the immediate effects of biofeedback, visual and auditory, combined with treadmill training with BWS on on walking functions of hemiplegic subjects. METHODS: We conducted a clinical trial, randomized controlled trial with 30 subjects in the chronic stage of stroke, underwent treadmill training with BWS (control), combined with visual biofeedback, given by the monitor of the treadmill through the symbolic appearance of feet as the subject gave the step; or auditory biofeedback, using a metronome with a frequency of 115% of the cadence of the individual. The subjects were evaluated by kinematics, and the data obtained by the Motion Analysis System Qualisys. To assess differences between groups and within each group after training was applied to ANOVA 3 x 2 repeated measures. RESULTS: There were no statistical differences between groups in any variable spatio-temporal and angular motion, but within each group there was an increase in walking speed and stride length after the training. The group of visual biofeedback increased the stance period and reduced the swing period and reason of symmetry, and the group auditory biofeedback reduced the double stance period. The range of motion of the knee and ankle and the plantar flexion increased in the visual biofeedback group. CONCLUSION: There are no differences between the immediate effects of gait training on a treadmill with BWS performed with and without visual or auditory biofeedback. However, the visual biofeedback can promote changes in a larger number of variables spatiotemporal and angular gait

Combined aerobic/inspiratory muscle training vs. aerobic training in patients with chronic heart failure: The Vent-HeFT trial: a European prospective multicentre randomized trial

AIMS Vent-HeFT is a multicentre randomized trial designed to investigate the potential additive benefits of inspiratory muscle training (IMT) on aerobic training (AT) in patients with chronic heart failure (CHF). METHODS AND RESULTS Forty-three CHF patients with a mean age of 58 ± 12 years, peak oxygen consumption (peak VO2 ) 17.9 ± 5 mL/kg/min, and LVEF 29.5 ± 5% were randomized to an AT/IMT group (n = 21) or to an AT/SHAM group (n = 22) in a 12-week exercise programme. AT involved 45 min of ergometer training at 70-80% of maximum heart rate, three times a week for both groups. In the AT/IMT group, IMT was performed at 60% of sustained maximal inspiratory pressure (SPImax ) while in the AT/SHAM group it was performed at 10% of SPImax , using a computer biofeedback trainer for 30 min, three times a week. At baseline and at 3 months, patients were evaluated for exercise capacity, lung function, inspiratory muscle strength (PImax ) and work capacity (SPImax ), quality of life (QoL), LVEF and LV diameter, dyspnoea, C-reactive protein (CRP), and NT-proBNP. IMT resulted in a significantly higher benefit in SPImax (P = 0.02), QoL (P = 0.002), dyspnoea (P = 0.004), CRP (P = 0.03), and NT-proBNP (P = 0.004). In both AT/IMT and AT/SHAM groups PImax (P < 0.001, P = 0.02), peak VO2 (P = 0.008, P = 0.04), and LVEF (P = 0.005, P = 0.002) improved significantly; however, without an additional benefit for either of the groups. CONCLUSION This randomized multicentre study demonstrates that IMT combined with aerobic training provides additional benefits in functional and serum biomarkers in patients with moderate CHF. These findings advocate for application of IMT in cardiac rehabilitation programmes.

Acute Effects of Neuromuscular-Training with Handheld-Vibration on Elbow Joint Position Sense

Context: Clinicians use exercises in rehabilitation to enhance sensorimotor-function, however evidence supporting their use is scarce. Objective: To evaluate acute effects of handheld-vibration on joint position sense (JPS). Design: A repeated-measure, randomized, counter-balanced 3-condition design. Setting: Sports Medicine and Science Research Laboratory. Patients or Other Participants: 31 healthy college-aged volunteers (16-males, 15-females; age=23+3y, mass=76+14kg, height=173+8cm). Interventions: We measured elbow JPS and monitored training using the Flock-of-Birds system (Ascension Technology, Burlington, VT) and MotionMonitor software (Innsport, Chicago, IL), accurate to 0.5°. For each condition (15,5,0Hz vibration), subjects completed three 15-s bouts holding a 2.55kg Mini-VibraFlex dumbbell (Orthometric, New York, NY), and used software-generated audio/visual biofeedback to locate the target. Participants performed separate pre- and post-test JPS measures for each condition. For JPS testing, subjects held a non-vibrating dumbbell, identified the target (90°flexion) using biofeedback, and relaxed 3-5s. We removed feedback and subjects recreated the target and pressed a trigger. We used SPSS 14.0 (SPSS Inc., Chicago, IL) to perform separate ANOVAs (p<0.05) for each protocol and calculated effect sizes using standard-mean differences. Main Outcome Measures: Dependent variables were absolute and variable error between target and reproduced angles, pre-post vibration training. Results: 0Hz (F1,61=1.310,p=0.3) and 5Hz (F1,61=2.625,p=0.1) vibration did not affect accuracy. 15Hz vibration enhanced accuracy (6.5±0.6 to 5.0±0.5°) (F1,61=8.681,p=0.005,ES=0.3). 0Hz did not affect variability (F1,61=0.007,p=0.9). 5Hz vibration decreased variability (3.0±1.8 to 2.3±1.3°) (F1,61=7.250,p=0.009), as did 15Hz (2.8±1.8 to 1.8±1.2°) (F1,61=24.027, p<0.001). Conclusions: Our results support using handheld-vibration to improve sensorimotor-function. Future research should include injured subjects, functional multi-joint/multi-planar measures, and long-term effects of similar training.