Neurofeedback Nasıl Çalışır? Ölçüm, Geri Bildirim ve Öğrenme

Neurofeedback nasıl çalışır? Mekaniği görünürde üç aşamadan oluşur: ölçüm, geri bildirim ve öğrenme. Ancak detaylarına baktığımızda hazırlık, ilk değerlendirme, karar verme, terapi boyunca yapılan düzeltmeler ve bitiriş gibi unsurlar da çalışması ve etkisi için değerlidir. Burada temellerini anlatıyorum; bir neurofeedback seansının adım adım nasıl yapıldığını Neurofeedback Seansı Nasıl Yapılır? yazımda anlattım.

Neurofeedback’in ne olduğunu ve temel kavramlarını henüz okumadıysanız, önce Neurofeedback Nedir? yazıma göz atmanızı öneririm.

Kafanın üzerine, saçlar kenara çekilerek, kafa derisine temas edecek şekilde elektrotlar yerleştirilir. Elektrotlar, elektriksel aktiviteyi ölçüp cihaza gönderen alıcılardır ve EEG pastası denen bir krem yardımıyla yerleştirilir. EEG pastası temelde elektrik geçişine imkân veren ve elektrotlarla kafa derisi arasında tutkal görevi gören bir yapışkandır. Herhangi bir zararı veya kokusu yoktur. Ancak yapışkan olduğu için özellikle uzun ve kıvırcık saçları birbirine yapıştırarak topaklanmaya yol açar ve o gün selfie çekmenizi oldukça zorlaştırır.

Kafaya yerleştirilecek elektrot sayısı uygulamaya göre değişir. Çoğunlukla 2-3 adet yerleştirilirken, daha kapsamlı bir beyin haritalaması veya QEEG (Quantitative EEG) yapılacaksa elektrot sayısı 20 ve üzerini bulabilir.

Yerleştirilen elektrotlar, kafa derisindeki çok zayıf elektriksel aktiviteyi (mikrovolt düzeyinde, yani bir voltun milyonda biri) yakalar. Bu sinyal bir amplifikatöre (yükseltici) ulaşır; burada güçlendirilir ve dijital (sayısal) sinyale çevrilir. Modern cihazlarda bu amplifikatörler son derece hassastır; ortamdaki elektrik hatlarından gelen parazit, kas kasılmalarından gelen gürültü ve hareketten kaynaklanan yanlış ölçümler gibi etkenleri filtreler.

Amplifikatörden geçen sinyal bilgisayara aktarılır ve burada matematiksel işlemlerden geçirilerek delta, teta, alfa, beta, gama gibi frekans bantlarının her birinin o andaki miktarı hesaplanır.

Esas iş buradadır. Yazılım belirli bantları izlemeye alır (örneğin teta) ve kişiye görsel veya işitsel bir uyaran üzerinden anlık geri bildirim verir. Beynin elektriksel aktivitesi istenen miktara geldiğinde pozitif feedback (ödül / pekiştireç), istenenin dışına çıktığında negatif feedback (ceza / ketleme) gelir.

Bu geri bildirim çok çeşitli olabilir:

• Film: En çok kullanılan yöntemdir. Bir film veya çizgi film oynar; pozitif durumda film normal oynar, negatif durumda bulanıklaşır, kararır, donar, bozulur veya yavaşlar.
• Oyun: Örneğin ekrandaki bir karakter ilerler; pozitif durumda karakter daha hızlı gider, negatif durumda durur.
• Ses: Bir müzik çalar; pozitif durumda müzik akıcı kalır, istenenin dışına çıkıldığında kesilir veya değişir.
• Soyut grafik: Bir çubuk yükselir-iner, bir ışık yanar-söner, bir desen şekillenir.
• Titreşim: Bir peluş oyuncak veya oturduğunuz koltuk duruma göre titreşerek bildirim verir.

Bunlar en yaygın geri bildirim türleridir. Beyin “ne yaptım da filmi düzeltebildim?” sorusunu sormaya başlar. Sonra deneme yanılmalarla öğrenme ve pekiştirme başlar. Başlangıçta bu tabii ki bilinçli düzeyde olmaz; bilinç dışında operant koşullanma prensibi devrededir. B.F. Skinner’ın 1930’larda yaptığı klasik deneylerin nörolojik versiyonu diyebiliriz: “Olumlu pekiştirme alan davranış tekrarlanır.”

Şimdi gelelim etki mekanizmasına. Bu kısım çok karmaşık ve teknik olabilir; teknik ve bilimsel araştırma tarafını ilerleyen yazılarımda ele alacağım. Burada herkesin anlayabileceği şekilde çalışma ve etki prensibini anlatmaya çalışayım.

Özellikle anne babalar için neurofeedback seansı alan çocuğun ne yaptığı veya seanslarda nelerle karşılaştığı büyük bir gizemdir. Veliler çocuklarına “Seansta ne yaptın?” diye sorduklarında genellikle “Çizgi film izledim” cevabıyla karşılaşırlar. Daha detaylı sorular sorduklarında ise en fazla duyabilecekleri cevap “Film bozulup duruyordu ama ben yine de izledim” olur.

Aynı şekilde veliler seans alan çocuklarını seyrettiklerinde, çocuklarının bir televizyon karşısında film seyretmesinden başka bir şey göremezler. Şimdi gelelim aslında ne olduğuna.

Çocuğunuz kafasında neurofeedback elektrotlarıyla televizyonun karşısına geçtiğinde gerçekten de sadece film izler. Hepsi bu.

O kablolardan hiçbir şekilde elektrik akımı verilmez. Çocuğunuza asla bir ilaç, kimyasal, manyetik akım, sesli komut veya herhangi bir şey verilmez. Aksine o kablolar ve cihazlar sadece almak için kullanılır. Kablolar yalnızca beynin oluşturduğu elektriği ölçer.

Genellikle pil veya batarya ile çalışan neurofeedback cihazları sadece ölçme prensibiyle çalışır. Elektrotların ve kablonun görevi elektriği alıp cihaza göndermek, cihazın görevi de gelen elektrik verisini sayılara çevirip bilgisayara aktarmaktır. Esas iş bilgisayardaki programdadır.

Bilgisayardaki neurofeedback yazılımı gelen sinyalleri sürekli olarak, saniyede en az 32 kez, belli matematiksel işlemlerden geçirir. Bu işlemler toplama çıkarma gibi basit işlemlerden ziyade istatistiksel ve veri işlemeyle ilgili hesaplamalardır. Yapılan hesaplar anlık ve canlı olarak çocuğunuzun o anki durumunu ortaya koyar. Buradaki durumdan kasıt, beynin ürettiği ve problemlere yol açabilen fazla veya az elektriksel aktivitenin miktarıdır. Buraya dikkat edin! Elektriğin kaynağı beyindir, cihaz değildir! Elektriği cihaz beyne vermez, beyin cihaza verir! Yani neurofeedback elektrik vermez, elektrik ölçer!

Ölçülen bu elektriksel aktivite normalden fazla veya az ise, yani normal sınırların dışındaysa, bilgisayardaki neurofeedback yazılımı yukarıda bahsettiğim negatif feedback, yani ketleme, yani cezalandırma moduna girer ve çocuğunuzun büyük bir zevkle izlediği filmi yavaş yavaş bozmaya başlar. Bu bozulma ekranın hafif hafif kararması, filmin bulanıklaşması veya donması gibi olabilir.

Ölçülen değerler tekrar normal sınırlara geldiğinde bu sefer pozitif feedback, yani ödül, yani pekiştireç modu devreye girer; filmi bozan efektler ortadan kalkar ve film tekrar düzgün izlenir.

Peki çocuğunuz bütün bu olanlardan ne anlar? Başlangıçta hiçbir şey. Film bozulmaya başlayınca önce sağına soluna bakar, zihninde odadaki kişileri tek tek sorgulamaya başlar: “Acaba bunlardan hangisi bana gıcıklık yapıyor da filmimi bozuyor?” Sonra bakar ki kimse hiçbir şeye müdahale etmiyor. Tam umudunu kesecekken bir anda filmin düzeldiğini fark eder. “Sorun kalmadı galiba” dediği anda film tekrar bozulur. Sorgulama yeniden başlar. Ama gerçekten kimse hiçbir şeye dokunmuyordur ve yine de film bir düzelip bir bozuluyordur.

Bu ilginç durum karşısında “acaba”lar devreye girer. “Acaba bana bozuk film mi izletiyorlar? Acaba görmediğim bir yerde başka biri mi var?” gibi düşüncelere odaklanan çocuk, yine filmin düzeldiğini görür. Bu sefer “Kimse bir şey yapmıyorsa acaba ben mi yapıyorum?” sorgulaması başlar. Bu düşünceyle birlikte yeni bir süreç başlar.

Ekrandaki bozulma ve düzelmelerin kendisinden mi kaynaklandığını anlamak için çocuk genelde ilk olarak bazı fiziksel denemelerde bulunur. Örneğin kafasını oynatır, yumruğunu sıkar, dişini sıkar veya öne doğru eğilir. Bu denemeler sonucunda fiziksel hareketlerin işleri daha da kötüleştirdiğini görür ve işte bu noktada ilk farkındalık ve öğrenme yaşanır.

Neyin iyi geldiğini bulamayan ama hareketin kötü geldiğini fark eden çocuk, aslında kontrolün bir başkasında değil kendisinde olduğunu fark etmiştir. Bu farkındalık ona bir başlangıç noktası sunar ve yeni denemeler için motive eder.

Farkındalığın ikinci aşamasında “Hareket kötü geliyorsa sabit durmalıyım, çözümü sakince oturup filmi izlemekte aramalıyım” mantığıyla yeni denemelere başlar.

Bir şey düşünür, bir şeye odaklanır, bir şeyi hatırlar, bir duyguyu hisseder; onu sevindiren, üzen, sinirlendiren bir duruma odaklanır. Yani tamamen beyninin içinde olan ve beyni tarafından kontrol edilen zihinsel süreçler üzerinden bir şey yapar ve birden film düzelir.

Bu üçüncü farkındalığı oluşturur. Zihninde bir şeyler yapmıştır ve film düzelmiştir. Artık bunun üzerine giderek filmi daha da netleştirmeyi dener. Önceki zihinsel denemeleri tekrar ederek tam olarak hangi durumun daha iyi geldiğini anlamaya çalışır. Yani zihinsel deneme yanılmaya başlamıştır.

Sonuçta neyin filmi düzelttiğini çok büyük bir ihtimalle daha ilk seansın içinde keşfetmiş olur.

Peki ne keşfetmiştir? Neurofeedback seansını başarmasını sağlayan şey nedir?

Bunu yirmi küsur yıllık tecrübemle ben bile cevaplayamam. İşin ilginç yanı, çocuk da cevaplayamaz. O nedenle “Ne yaptın?” diye sorduğunuzda sadece “Film izledim” der. Bir şeyler başardığını biliyordur ama nasıl başardığını bilmiyordur.

Sistem sürekli olarak beyin aktivitesini ölçmüş, analiz etmiş ve elektriksel aktiviteyi normal seviyeye getirebilecek bir geri bildirim vermiştir. Yani film bozukken elektriksel aktivite norm dışındadır; duruma göre ya fazladır ya azdır. Bu fazlalık veya azlık tek bir seansta veya 10 dakikada normale gelmez. Zaten bu durum önceden öğrenilmiş, beyinde ve yaşam tarzında yer etmiştir. Bu nedenle neurofeedback uygulamaları uzun sürer ve seanslar halinde tekrarlanarak yapılır.

Özetle kişi deneme yanılmalarla beyninin normal seviyelerde elektriksel aktivite üretmesi için ne gerektiğini keşfeder. Neurofeedback sistemi de kişiye ne zaman doğru iş yaptığını bildirmek için filmi bozar veya düzeltir. Kişi bozulan film karşısında keşfettiği şeyi uygulayarak filmi düzeltir; keşfettiği yöntemi sürdüremediği anda film tekrar bozulur ve kişi yeniden filmi düzeltmeye çalışır.

Her seans boyunca bu böyle devam eder. Bir hamle neurofeedback sisteminden, bir hamle neurofeedback uygulanan kişiden gelir. Peki neden?

İlk seans, bahsettiğim gibi bir farkındalık, anlama ve anlamlandırma seansıdır. Bu bazı durumlarda ikinci seansa da sarkabilir.

Neurofeedback bir öğrenme sürecidir (bunu Neurofeedback Nedir? yazımda ayrıntılı anlattım). Bu öğrenme tarih, coğrafya veya çarpım tablosu öğrenmek gibi ezbere değil, tekrara dayanır. Teknik olarak LTP (Long Term Potentiation) ve nöroplastisite (neuroplasticity) şeklinde bir öğrenmeden bahsediyoruz. Yani beyin kendini yeniden şekillendirir, yeni duruma göre adapte eder ve yeni sinir birliktelikleri oluşturur. Bu konuyu Nöroplastisite Nedir? yazımda ayrıntılı anlattım; burada detaylı değinmeyeceğim.

Peki bu öğrenme neurofeedback özelinde nasıl gerçekleşir?

Önce yukarıdaki farkındalık süreçleri tamamlanır. Ardından gerçek seanslar, yani esas eğitim başlar. Yine çocuk ve film örneğiyle devam edelim ama önce neurofeedback mantığıyla başlayalım.

Türkiye’de ortalama kilonun 74 olduğunu, 63 ile 85 kilonun da normal dağılım içinde kaldığını, yani ne çok zayıf ne çok kilolu sayıldığını varsayalım. Bu varsayımsal verilere göre 120 kiloluk bir kişi için açıkça kilolu, hatta obez diyebiliriz. Peki bu kişinin normal kilo grubuna dahil olması için ne gerekir? Tabii ki zayıflaması.

Neurofeedback için de benzer bir durum var. Varsayımsal olarak toplum ortalaması 74 olması gereken beyin enerjiniz 120 ise, tıpkı zayıflamada olduğu gibi fazlalıklardan kurtulmanız gerekir.

Nasıl ki tek bir gün hiçbir şey yemeyerek 120 kilodan 74 kiloya inemezseniz, tek bir neurofeedback seansıyla da normal sınırlara gelemezsiniz. Zayıflamak için ilk ay 120’den 110’a, sonraki ay 110’dan 100’e, ardından 90’a inmek için hedefler koyarız. Neurofeedback’te de aynı mantık geçerlidir: Her seansta biraz daha normale yaklaşmaya çalışırız.

Neurofeedback protokolleri literatüre göre 20-30 seans, Türkiye’deki yaygın uygulamalarda 30-40 seans civarındadır. Benim yıllara dayanan tecrübeme ve eğitimlerime göre ise dikkatle ilgili problemlerde çocuklar için minimum 40, ideal olarak 60 seans; yetişkinler için ise minimum 30 seans civarında yapılmadığı sürece uygulama biraz eksik kalacaktır.

Diğer durumlar için seans sayısı kişiden kişiye çok değişir. Otizm, Asperger, kafa travmaları, beyin cerrahisi sonrası durumlar, beyin hasarları ve nöroçeşitlilikle ilgili durumlar için ise hiçbir yerde seans bilgisi vermiyorum. Bu tür durumlar ciddi tıbbi müdahale gerektirir ve neurofeedback hiçbir zaman tek başına bir tedavi veya çare değildir! Bu konularda mutlaka tıp doktorlarına başvurun.

Gelelim her bir seansın içinde neler olduğuna. Seans içi uygulamaların mantığı hem uygulayıcılar hem de danışanlar tarafından tüm dünyada ve özellikle Türkiye’de çok yanlış algılanıyor. Bu algı hatasını aşağıda anlatmaya çalışacağım.

Tüm neurofeedback sistemleri eşik denen sınırlarla çalışır. Belli bir seviyeye eşik konur ve kişinin bu eşiğe ulaşarak onu yukarı veya aşağı yönlü aşması istenir. Bu eşik değişkendir ve seanslar ilerledikçe zorlaşacak şekilde ötelenir.

Bugün sokağa çıkın ve 1.000 metre koşun desem, bu yazıyı okuyacak kadar sabırlı olabilecek yaştaki kişilerin çoğu 200 metreden sonra ışığı görmeye başlar. 1.000 metre koşusunun hastanede bitmemesi için ne yapmak gerekir? Tabii ki antrenman. Peki sağlıklı antrenman nasıl olur? Hedef koyarak. İlk gün 100 metre ileriye bir çizgi çizilir ve birkaç gün sadece bu çizgiyi geçmek için koşulur. Günler geçip bu çizgiyi geçmek kolaylaşınca çizgi silinir ve 200 metreye yeni bir çizgi çizilir. Artık yeni hedef orasıdır ve bir süre sadece ona odaklanılır. Zamanla çizgi daha da ileri götürülür, sonunda 1.000 metreye konur ve bir bakmışsınız 1.000 metreyi koşmuşsunuz.

Neurofeedback de tıpkı böyledir. Seans içinde bir eşik (hedef) çizginiz vardır ve siz bu çizgiyi geçmeye çalışırsınız. Uygulayıcı veya bazı durumlarda neurofeedback sisteminin kendisi, bu eşik çizgisini o anki durumunuza göre ileri veya geri götürerek çizgiyi defalarca geçmenizi, bu sayede çizgiyi geçmeyi öğrenmenizi ve pekiştirmenizi sağlar.

Yani bir hedefiniz vardır ve o hedefe ulaşmaya çalışırsınız. Ancak neurofeedback seanslarında, özellikle çocuklara o sıkıcı ve statik çizgiyi göstermek yerine bir film veya çizgi film gösterilir. Bilgisayar programı, beyin aktivitesi belirlenen çizgiye ulaşıp onu geçtiğinde filmi düzeltir; hedefin altında kaldığında, yani eşik geçilemediğinde filmi bozar.

Çocuğunuzun size “Sadece film izledim. Film sürekli bozulup duruyordu ama ben yine de izledim” demesi bundan dolayıdır. Çocuk her seferinde bir şeyler dener ve bilgisayarı yener, yani eşiği geçer. Bilgisayar da her seferinde eşiği yükselterek çocuğun daha da ileri gitmesini sağlar.

Peki çocuk eşiği geçemezse ne olur? Film hep bozuk mu kalır? Tabii ki hayır. Çocuk zorlandığında, yani pozitif feedback bölgesine geçemediğinde ve ödüle ulaşmakta sıkıntı yaşadığında, neurofeedback yazılımı otomatik olarak veya uygulayıcının müdahalesiyle eşiği aşağı çeker. Yeni eşik çocuk için biraz daha ulaşılabilir olur. O eşiğe de alışıldıktan sonra zorluk tekrar artırılır.

Bu sürecin sonunda ulaşılmaya çalışılan şey, beynin defalarca tekrarlanan bir öğrenme örüntüsünü kalıcı hale getirmesidir. Buna en basit haliyle öğrenme, teknik adıyla nöroplastisite denebilir.

Neurofeedback, tekrar ve pekiştirme sayesinde beynin tümünün veya belli bölgelerinin farklı şekilde çalışmasını bilinç dışında öğretir. Örneğin fazla teta dalgası olan bir beyin odaklanma ve dikkat sorunları yaşayabilir. Teta dalgalarının yoğunluğu azaldığında dikkat problemlerinin de azalması beklenir. Yani beynin farklı şekilde çalışmasından kasıt, belli bölgelerdeki elektriksel aktivitenin düzenlenmesinin kişi tarafından öğrenilmesi ve özümsenmesidir.

Buradaki öğrenme bilinçli bir öğrenmeden çok otomatikleşme gibidir. Öğrenirsiniz ama nasıl diye sorulunca anlatamazsınız; başka birine “şöyle yap, böyle yap” diyerek öğretemezsiniz. Zaten öyle olsaydı şu an size öğretiyor olurdum, ama yirmi yıldan sonra ben bile nasıl öğrenildiğini net olarak tarif edemem.

İlk birkaç seanstan sonra bazı geçici değişimler hissedebilirsiniz, ama kalıcı sonuçlar genellikle 15-20 seanstan sonra ortaya çıkar. Yarım bırakılan protokoller kalıcılık sağlamaz. Bisikleti üç gün denedikten sonra bırakırsanız sürmeyi öğrenemezsiniz; aynısı burada da geçerlidir.

Kişinin kafa derisine birkaç elektrot yerleştirilir ve kişi genellikle bir film izler, bir oyun oynar ya da müzik dinler. Yazılım beyin dalgalarını anlık olarak ölçer; beyin istenen aralıkta çalıştığında film düzgün oynar, aralığın dışına çıktığında bozulur. Kişinin özel bir şey yapması gerekmez, beyin bu geri bildirimden kendiliğinden öğrenir.

Hayır. EEG pastası, elektrotlarla kafa derisi arasında elektrik geçişini sağlayan ve elektrotları yerinde tutan bir kremdir. Zararı veya kokusu yoktur. Tek dezavantajı yapışkan olmasıdır; özellikle uzun saçlarda seans sonrası yıkamak gerekebilir.

Eşik, yazılımın beyin aktivitesi için belirlediği hedef çizgidir. Kişi bu çizgiyi geçtiğinde ödül alır (film düzgün oynar), geçemediğinde ödül kesilir. Eşik, seanslar ilerledikçe biraz daha zorlaştırılır; kişi zorlandığında ise geçici olarak kolaylaştırılır. Böylece beyin hedefe adım adım yaklaşır.

Literatürde 20-30 seans, Türkiye’deki yaygın uygulamalarda 30-40 seans civarı önerilir. Benim tecrübeme göre dikkat problemlerinde çocuklarda en az 40, ideal olarak 60; yetişkinlerde en az 30 seans gerekir. Seans sayısı kişiye ve hedefe göre değişir.

İlk birkaç seanstan sonra geçici değişimler hissedilebilir. Kalıcı sonuçlar ise genellikle 15-20 seanstan sonra ortaya çıkar. Protokolü yarıda bırakmak kalıcılığı engeller.