Ontspannen met je hersengolven op een app?

Je hersenen produceren miniscule elektrische stroompjes die je kunt meten met een EEG-apparaat. Tot nu toe moest je daarvoor naar een neuroloog, die je een badmuts met elektroden opzet. Maar als het aan bedrijfjes als Interaxon en Emotiv ligt, beschikt iedereen binnenkort over een kekke hoofdband waarmee je jezelf kunt trainen om te ontspannen, beter te leren of zelfs gelukkiger te zijn. Smarthealth ging op onderzoek.

Hans Berger, een Duitse psychiater en neuro-wetenschapper, ontdekte in 1924 dat hersenen bepaalde golven produceren. Het brein bestaat uit miljarden actieve neuronen en wanneer deze neuronen communiceren, produceert de chemische reactie een elektrische impuls die gemeten kan worden. In eerste instantie onderscheidde Berger alleen een langzame ‘alfa’-golf en een snellere ‘bèta’-golf. Enkele jaren later ontdekte hij dat er nog meer golven bestonden, en verdeelde hij deze op in ‘thèta’-golven en ‘delta’-golven. De vier soorten hersengolven worden ieder in verband gebracht met bepaalde toestanden van het brein. Bij het inslapen produceren de hersenen veel delta-golven, terwijl thèta-golven juist worden geproduceerd voor het wakker worden of in slaap vallen. Alfa-golven ontstaan bij ontspanning. Bèta-golven worden tenslotte geproduceerd in een staat van spanning en nervositeit.

Het meten van deze golven kan waardevolle informatie opleveren en dat gebeurt dan ook al jaren. Hersenengolven hebben een direct verband met ons gedrag. De elektrische stromen in onze hersenen kunnen worden gedetecteerd door een EEG-apparaat dat een zogeheten elektro-encefalogram (EEG) produceert. Zo’n EEG toont de elektrische activiteiten van de hersenen. Het is van onmisbare waarde als diagnostisch instrument voor lichamelijke en geestelijke aandoeningen.

Een EEG onderzoek in het ziekenhuis

Een Fitbit voor je brein

Polsbanden als Fitbit of Fuelband geven gebruikers door middel van bijbehorende apps en website inzicht in het effect van lichamelijk inspanning. Maar zelfs de meest geavanceerde band kan je niet vertellen wat er op een bepaald moment in je hoofd omgaat. Een EEG kan dat op een bepaalde manier wel, deze geeft namelijk een elektrisch ‘beeld’ van mentale inspanning. Gekoppeld aan een beeldscherm dat hersengolven zichtbaar maakt is het zelfs mogelijk om de hersenen te trainen, omdat je direct een visuele feedback krijgt van wat je voelt of denkt. Bij de woordcombinatie ‘hersenen en trainen’ schiet direct een beeld van een badmuts met tientallen elektroden aangesloten op beeldschermen en kastjes naar voren. Maar daar is de afgelopen jaren verandering in gekomen. De ontwikkeling van nieuwe technieken maakt het mogelijk om een EEG-apparaat in formaat headset op de markt te brengen. Hierdoor is het toepassen van EEG niet langer alleen voorbehouden aan wetenschappers en artsen, maar ook haalbaar voor consumenten.

Inmiddels zijn EEG-apparaten in de vorm van zonnekleppen, haarbandjes of mutsjes op de consumentenmarkt verkrijgbaar. Er lijkt een groeiende interesse te zijn in het waarnemen van hersenactiviteiten. Want, zo beloven veel van deze EEG-apparaten, deze waarnemingen kunnen leiden tot betere concentratie en minder stress, omdat ze het mogelijk maken om onze hersenen te trainen.

Hoe werkt dat trainen precies? Door met een app of website een gesimplificeerde weergave te tonen van de ingewikkelde processen in de hersenen tijdens mentale inspanningen, zorgen EEG’s ervoor dat een gebruiker zelf ook controle kan krijgen over de processen in het brein. Dit heet biofeedback. Biofeedback is een methode waarbij lichaamssignalen, zoals hartslag, ademhaling of spierspanning, gemeten, herkend en bestuurd worden. Hiermee worden de lichamelijke effecten van bijvoorbeeld spanning of concentratie zichtbaar. Het idee is dat mensen op den duur lichaamssignalen leren te herkennen en ze zo ook kunnen controleren. Iemand die vaak gestrest is, kan op deze manier leren ontspannen zodat zijn bloeddruk daalt.

Neurofeedback is een specifiek soort biofeedback: het meten van hersengolven levert een signaal op dat gebruikt kan worden voor de beïnvloeding van de hersenen. Door het plaatsen van sensoren op de schedel kunnen elektromagnetische golven in de hersenen worden gemeten. Deze worden vervolgens gevisualiseerd door middel van (video)beelden of geluiden. Angst, depressie of concentratieproblemen zorgen volgens de neurofeedback aanhangers voor het uit balans raken van hersengolven. De golven zijn op zo’n moment niet meer goed verdeeld over de verschillende hersengebieden. Door de hersenen te laten zien (door beeld en geluid) wanneer ze wel in balans zijn, leren ze om een nieuwe balans op te bouwen, die beter functioneren mogelijk maakt. Als er een bel gaat rinkelen zodra je uit je concentratie raakt, zou je op den duur jezelf kunnen trainen om langer in die staat van concentratie te blijven en zo de bel stil te houden.

Melon EEG headband

EEG voor de consument

Als sinds de jaren zeventig van de vorige eeuw experimenteren bio-feedback hackers met goedkopere of zelfgemaakte EEG-apparatuur. De Amerikaanse journalist Adam Smith schreef in Powers of Mind (1975) al een hilarisch verslag over de bio-feedback hype in intellectueel Californië. En sindsdien is er altijd wel een levendige scene van EEG-hobbyisten in de weer geweest met niet-professionele EEG-sets.

Maar van enige interesse van de gewone consument is tot nu toe nooit sprake geweest. Dat zou nu zomaar eens kunnen veranderen. De startups die nu bezig zijn met betaalbare EEG-headsets boeken flinke successen op crowdfunding platformen als Indiegogo. Bij crowdfunding vragen bedrijven geld aan individuele personen, en niet aan een bank of grote investeerder. Zo haalde Emotiv met Emotiv Insight vorige maand ruim 1,6 miljoen dollar – 16 keer het streefbedrag - op door middel van crowdfunding. Deze EEG-headset monitort het brein van de gebruiker en stelt hem zo in staat om “emotionele en cognitieve patronen in kaart te brengen”. Via Bluetooth worden de gegevens overgedragen naar een app of computer en daar verder geanalyseerd.

Het EEG geeft volgens de makers inzicht in de mentale gesteldheid en zorgt er door middel van die terugkoppeling kennelijk voor dat een drager zich beter leert te concentreren of juist te ontspannen.Volgens de makers zou de Emotiv Insight studenten kunnen helpen om zich beter te concentreren tijdens hun studie en overspannen mensen kunnen ondersteunen bij het tot rust komen. Ook de hoofdband Melon haalde in een campagne op Kickstarter - een andere grote crowdfunding-site - bijna het driedubbele van hun streefbedrag op. De band werkt samen met een app, waarin een drager opgeeft wat hij op dat moment aan het doen is. Muziek luisteren, lezen, sporten of schilderen bijvoorbeeld. De EEG hoofdband meet op datzelfde moment de hersengolven, zodat de gebruiker inzicht krijgt welke activiteiten hem extra rust of concentratie geven. Deze kennis stelt volgens de ontwikkelaars de gebruiker in staat om op den duur gemakkelijker tot rust te komen of beter te concentreren.

Of neem Muse. Deze EEG-headset stuurt gemeten hersengolven eveneens direct naar een smartphone of tablet, zodat je live in de gaten kunt houden wat er in je hersenen gebeurt bij bepaalde activiteiten. Via brains-sensing spelletjes moet een gebruiker met de Muse het concentratievermogen verhogen, stress verminderen en het geheugen verbeteren.

Emotiv Insight

Neurofeedback speelgoed

Minder stress, hogere concentratie. Het klinkt veelbelovend, maar is dat ook terecht? Neurofeedbackpsycholoog dr. Rien Breteler kan wel enkele beperkingen van de huidige EEG-headsets aanwijzen. “Hoewel het idee interessant is, een EEG in de vorm van een draagbaar, mobiel meetsysteem, hebben dergelijke apparaten wel hun beperkingen. De Emotiv Insight, waar wel meer onderzoek naar gedaan is, heeft enkele duidelijke tekortkomingen. Zo hebben de elektrodes van deze EEG een slechte signaal-ruisverhouding. De mate waarin je elektriciteit geleidt is afhankelijk

van de hoeveelheid water die er in zo’n elektrode zit. Het grote probleem is dat gedurende zo’n meting het vochtigheidsgehalte afneemt, omdat het water verdampt. En daarmee neemt de weerstand toe. En als de weerstand toeneemt heb je een slechtere signaal-ruisverhouding en daardoor wordt de kwaliteit van de opname minder”, legt Breteler uit. “Als een hersengolf sterk fluctueert van heel sterk, naar heel klein, dan kan zo’n EEG-headset dat niet op een betrouwbare manier meten. Wanneer je een Emotiv Insight inderdaad gebruikt voor neurofeedback, bijvoorbeeld om beter te ontspannen, dan is het systeem daarvoor eigenlijk te grof, vind ik.”

“Maar ook de Muse heeft beperkingen, namelijk het feit dat je maar vier elektroden hebt voor het hele brein. Wat wil je daarmee dan trainen? Als je op één plek hersenactiviteit meet en terugkoppelt, wil dat niet zeggen dat die plek voor alle doelen geschikt is. Een alfa golf is de grootste golf en die kun je overal wel oppikken in het brein, maar een bèta golf is heel specifiek en het kan bovendien per gebied verschillen wat de betekenis daarvan is. Die vier elektroden zijn daarom beslist een beperking met betrekking tot de meetpretentie die je kunt hebben.”

Muse

Volgens Breteler kunnen EEG-sets als die van Muse en Insight Motiv daarom dan ook beter beschouwd worden als neurofeedback toys. “Het is gemakkelijk, je kan er direct mee aan de slag. Maar er wordt te weinig aandacht besteedt aan de wetenschappelijke status van het signaal Als iemand gaat bewegen met zo’n band op, oefenen allerlei spierspanningen invloed uit op dat signaal. Daarnaast ontslaat het een gebruiker of toepasser van zo'n EEG-set niet van kennis van het EEG. Een EEG-headset zorgt immers niet voor ontspanning, het is namelijk alleen een meetinstrument. Het gaat om de neurofeedbacksoftware daarachter, die doet dat. Maar dus alleen als het EEG goed begrepen en gemeten wordt. Het is belangrijk om dat in de gaten te houden."

Niet alleen voor Jomanda

Neurofeedback doet op verschillende websites mooie beloftes. Er valt te lezen dat biofeedback er voor zou moeten zorgen dat je beter gaat sporten, mooiere muziek gaat maken, doelmatiger leiding kan geven en zelfs kwantummechanica kan studeren. Hoewel biofeedback een serieuze tak van de wetenschap is, hangt er als behandelmethode toch een bepaalde sfeer omheen, waarbij het verband met Jomanda, energetische coaching therapieën en homeopathie snel gelegd is. Bij een biofeedback behandeling van bepaalde aandoeningen, zoals migraine en ADHD, zijn er wel voorzichtige successen behaald en gedocumenteerd, maar er zijn ook sceptici. Volgens onderzoekers naar neurofeedback is het vrijwel onmogelijk om neurofeedback te vergelijken met medicatie, omdat beide behandelingen op een andere manier onderzocht worden. Neurofeedback wordt door sommigen dan ook voornamelijk als een placebo beschouwd.

Of de Muse, Emotiv Insight of Melon dus daadwerkelijk voor een verhoogde concentratie en minder stress gaan zorgen, is vooralsnog de vraag. Wetenschappelijk bewijs lijkt schaars en de vraag is of die hippe EEG-gadgets en de bijbehorende software en apps wel krachtig genoeg zijn. Maar technologische ontwikkelingen hebben er wel voor gezorgd dat EEG-sets kleiner en goedkoper worden, waardoor de overgang van het laboratorium naar de consumentenmarkt sneller is gemaakt. En dat heeft weer tot gevolg dat er meer mensen mee gaan werken, er meer ervaring ontstaat en er meer informatie beschikbaar komt over de bruikbaarheid van apps die hersengolven tonen. Maar dat je met een hoofdband en een app binnen een week de innerlijke rust vindt van een Zen-meester die dertig jaar in een klooster zit, ligt vooralsnog niet voor de hand.