L'histoire de NeurOptimal®

Comment NeurOptimal® a été développé afin d'intégrer la diversité de toutes les autres approches existantes du neurofeedback, dans une approche cohérente et élégante à la pointe de la science et qui s'appuie sur le caractère non-linéaire, dynamique et la nature intrinsèque d'auto-organisation du système nerveux central.

Au début des années 1990, le neurofeedback se résumait à deux méthodes d'entraînement diamétralement opposées. L'une était l'entraînement Bêta SMR (SensoriMotor Rhythm) appliqué à diverses formes de troubles déficitaires de l'attention, l'autre était l'entraînement alpha-thêta utilisé pour soutenir la démarche de transformation personnelle plus particulièrement pour aider au sevrage des addictions. A cette époque il n’y avait aucun standard ou modèle de référence si bien que chaque praticien travaillait à sa manière, et ces deux méthodes étant spécifiques les praticiens étaient spécialisés dans l’une ou l’autre méthode uniquement, de surcroit, l’émergence d’ancien traumatismes nécessitait d’intégrer le neurofeedback à un suivi thérapeutique.

C’est à cette époque que les docteurs Susan Cheshire Brown, Ph.D., et Valdean Brown, Ph.D., sont entrés dans le domaine du neurofeedback.

En 1995, le Dr Valdeane Brown a créé son modèle à cinq phases :The Five Phase Model .

Ce modèle à cinq phases présentait plusieurs avantages ; il était exhaustif car il réunissait les deux approches du domaine et résolvait un large éventail de préoccupation présentés par les clients.

Il ne nécessitait pas de diagnostique car quel que soit le motif de la consultation, les clients étaient conduits méthodiquement à travers une série d’étapes, passant à la suivante une fois qu'ils étaient stabilisés.

Sa mise en place était aisée car elle ne nécessitait pas de déplacer les capteurs en fonction des étapes comme le necessitaient les autres méthodes en entraînant le SMR sur le côté droit de la tête (C4), le bêta sur le côté gauche (C3) et l'alpha-thêta à l'arrière de la tête (O1 et O2). Dans le système à 5 phase, les Capteurs étaient placés sur les points centraux CZ car par expérience le Dr Val Brown a observé que le travail sur cet emplacement était sûr et avec très peu d’effet secondaires.

La première phase commençait par l'entraînement SMR les yeux ouverts, puis l'entraînement bêta, avant de passer à l'entraînement alpha-thêta les yeux fermés.

Enfin, la phase 5 était l'entraînement à la synchronisation globale à l'aide d'un équipement à quatre canaux, si celui-ci était disponible. Sinon, il laissait la synchronisation émerger de façon naturelle.

La découverte de l’importance du 3Hz

Durant son travail clinique avec ses clients, le Dr Val Brown a observé une pulsation caractéristique à 3 Hz chez les personnes ayant subi un traumatisme, cette pulsation était également présente dans de nombreux troubles, et il a émis l'hypothèse qu'il s'agissait d'un facteur clé lié à la présentation de symptômes.

Cette observation l'a conduit à supprimer systématiquement le 3 Hz pour tous les clients.
Elle a donné aux victimes de traumatismes la possibilité de se libérer de leurs symptômes sans avoir à revivre le traumatisme, ce qui a constitué un énorme progrès dans l'aide apportée à ces clients. Malheureusement tout le monde dans le domaine du neurofeedback n’a pas tenu compte cette constatation et beaucoup continuent encore aujourd’hui en utilisant des largeurs de bande de suppression de 4-7 Hz avec le risque de déclencher une détresse considérable pour certains clients.

Susan Brown a rapidement adopté le modèle a 5 phases , le système étant sûr elle a pu l’expérimenter dans sa pratique clinique.

Durant deux années d'exploration clinique intensive elle a pu observer les caractéristiques d’autres fréquences comme la "fréquence de l'inquiétude" à 23-38 Hz qu’elle a supprimé systématiquement, la fréquence 40 Hz qu’elle utilisait comme augmentation et de découvrir les avantages de la fréquence 21 Hz ou "fréquence de l'aura".

Vers un modèle non linéaire et plus dynamique

Parallèlement à ces explorations cliniques, le Dr Val Brown était occupé à faire évoluer sa pensée théorique d'un modèle linéaire vers un modèle non linéaire et plus dynamique proche du fonctionnement du système nerveux central.

Il a commencé à inclure la latéralisation loin de CZ pour améliorer l'entraînement SMR ou Beta, mais il revenait ensuite à CZ pour établir que l'entraînement prévu avait bien été accompli.

Au fil des évolution de son système, il est devenu clair que la façon dont il pensait théoriquement correspondait à ce que faisait de Dr Suzan Brown dans sa pratique clinique.

L’entraînement bilatéral simultané

Lors d'une conférence de FutureHealth, Thought Technology présentait son encodeur à deux canaux distincts ProComppermettant d’effectuer un branchement pour entraîner d'abord un côté du cerveau, puis l'autre, sans avoir à déplacer le capteur car à l'époque,l’entraînement était séquentiel et débutait par le SMR à droite puis le Beta à gauche car ces deux bandes passantes donnent lieu à deux états de conscience très différents et à l'époque, il était largement admis que le système nerveux central ne pouvait entraîner qu'une seule cible spécifique à la fois. Malgré cela, Suzan et Val Brown ont décidé de tenter l’expérience d’entraîner simultanément le SMR et le Beta.

Ils continuèrent à développer leur réflexion en explorant davantage l'utilisation de plusieurs cibles simultanées. Les résultat furent probants. Il était désormais possible d'entraîner simultanément deux canaux EEG distincts en temps réel, ce qui permettait l’avantage de doubler l'entraînement de leurs clients lors des séances.

Les seuils dynamiques

Aucours de la même conférence ,Val Brown fit une présentation sur le Bracketing*. Le but de la présentation était de démontrer que son idée de "Bracketing Dynamique" induisait un effet positif sur une cible choisie en permettant la stabilisation des fréquences au niveau souhaité. Il s’agissait de déplacer rapidement manuellement et alternativement au-dessus et au-dessous de la cible pendant quelques .

Si la cible concernée était une une fréquence que l'on souhaite augmenter telle que la SMR ou la Beta, elle tenterait de chercher un nouveau seuil en diminuant brièvement l'amplitude, puis en remontant brusquement pour se stabiliser à un nouveau niveau plus élevé souhaité. Si la cible impliquait une fréquence d'inhibition, comme les 2-6 Hz, alors le signal tenterait de rechercher un nouveau seuil limite en augmentant brièvement l'amplitude, puis en diminuant soudainement et en se stabilisant à un nouveau niveau inférieur souhaité. La démonstration probante fut faite en direct avec Tom Allen, l'un des développeurs du système Biograph® avec Suzan Brown branchée face au public sans aucune information visuelle sur ce que faisait son cerveau ou ce que faisait l'opérateur lorsqu'il modifiait les seuils.

La période 3 : Approche de la transformation fonctionnelle du SNC à l'aide de la dynamique non-linéaire de NeuroCare® Pro

Cette période a été marquée par de nouvelles évolutions , en particulier la nécessité de créer leur propre logiciel pour disposer d'une plateforme sûre et réactive sur laquelle explorer leur pensée non linéaire. En effet, le logiciel qu’ils utilisaient auparavant présentait des limitations en termes d’écran d’affichage nécessaires : chacune des trois périodes était représentée par son propre ensemble d'écrans d'affichage et le clinicien nécessitait lui aussi d’avoir une interface visuelle pour pouvoir à la fois observer l'activité cérébrale et moduler les seuils.

Le Five Phase Model nécessitait une progression à travers 3 étapes au cours de nombreuses séances, ne passant à l'étape suivante que lorsque le client était stabilisé dans l'étape précédente.

Dans la période trois, ces étapes successives ont été intégrées en une seule séance associé aux seuils dynamiques et à l’entraînement bilatéral simultané, qui incluait désormais les 21 Hz et 40 Hz nouvellement explorés, ainsi que l'alpha-thêta. C’est ainsi que NeuroCare® Pro, le précurseur de NeurOptimal®, est né.

NeuroCare® Pro : une approche non médicale

NeuroCare® Pro a été conçu dès le départ pour être un entraînement du cerveau, et non un traitement de troubles. L’approche NeuroCare® Pro étant globale et sûre, elle ne nécessitait aucun diagnostic ou évaluation spécifique. Par conséquent, un modèle médical, qui applique un traitement défini à un ensemble spécifique de symptômes, n'avait tout simplement pas de sens.

Afin de se différencier du domaine médical, les utilisateurs sont désignés comme des « Trainers » ou « Entraineurs », et non des cliniciens, et on parle de « Sessions » et de « Parcours », non de traitement. La visualisation de l'activité cérébrale a également été adaptée pour l’entraineur en passant de l'observation de graphique linéaires représentant l’onde cérébrale brute difficile à interpréter à un affichage de barres colorées d'1 hertz appelé le « Matrix Mirror » permettant de surveiller l'EEG en cours.

Les seuils dynamiques été gérés par un affichage superposés de boîtes et permettait à l’entraineur le traitement de plusieurs paramètres d'augmentation ainsi que de plusieurs inhibitions et de fixer et modifier les seuils de filtrage "en temps réel". Le retour d'information (Feedback), consistait en interruptions brèves d’une musique jouant pendant la session pour fournir l'information au cerveau, plutôt que des sons peu agréables.L’avantage de cette interface était que le trainer pouvait observer les changements dans l'activité cérébrale et pouvaitajuster les seuils avant qu’ils ne soient dépassés bien avant que le client ne ressente des effets secondaires indésirables. Le défi pour les trainers consistait alors à reconnaître les modèles dans le Matrix Mirror qui suggéraient que le cerveau avait reçu suffisamment de feedback dans un groupe de fréquences particulier, et à ajuster l'entraînement pour éviter l’entraînement excessif. Un trainer compétent pouvait alors éviter en grande partie les effets secondaires indésirables tout en proposant un processus d'entraînement intégré qui offrait au client l'avantage d'entraîner de nombreuses fréquences sur une gamme complète, plutôt que d'utiliser un sous-ensemble très limité visant un diagnostic particulier, ce qui était et est toujours l'approche utilisée par les autres méthodes de neurofeedback.

Durant cette période, les étapes successives étaient intégrées en une seule séance mais nécessitait l’arrêt de l'entraînement pour passer à un nouvel ensemble d’affichage. De plus pour travailler avec les seuils dynamiques, entre chaques étapes le trainer devait réduire les seuils des fréquences à entrainer pour fournir un retour d'information, et élargir les autres afin que les fréquences ne ne rentrent pas en jeu et ne déclenchent pas de retour d'information. Ceci a engendré la question de savoir si il était possible de passer d'une étape de l’entrainement à une autre sans que le client soit conscient que les seuils avaient changé. Même si ses confrères du neurofeedback linéaire considéraient que le neurofeedback faisait appel à un processus conscient où le client devait faire en sorte que quelque chose se produise, Dr Suzan brown soupçonnait que ce n’était pas le cas.

Les entrainements avec la modification des étapes « en coulisses » s’est trouvée efficace. S’est ensuite posée la question d’un entraînement simultané de toutes les bandes de fréquence des 3 étapes en même temps. Etait-il possible de fusionner l'approche des 3 étapes en 1 seule étape globale ? Cela serait-il trop déroutant pour le cerveau ? Le principe de feedback (coupure brève du son) appliqué à chaque étape de l’entrainement étant le même, comment le cerveau interpréterait-il toutes ces informations très similaires proposées en succession très rapide ? Les travaux effectués ont permis de découvrir que oui, il était tout à fait possible d’entraîner toutes les fréquences en même temps. De surcroît cela présentait l’avantage que tout effet indésirable déclenché par une fréquence serait immédiatement contrebalancé par la fréquence soeur, avant même que les effets secondaires ne se manifestent. Les bandes passantes entraînées s'équilibraient pratiquement toutes parfaitement!

Equilibre des bandes passantes gauche et à droite

L’objectif initial, à savoir un entraînement sans effets secondaires pour tous les cerveaux, dans un environnement d'entraînement intégré et facile à utiliser se rapprochait. Cependant, il subsistait un déséquilibre avecle bêta bas 15-18 Hz. Le bêta est entraîné à gauche pour améliorer la concentration. Or, curieusement, les boîtes SMR / bêta étaient le seul ensemble de fréquences qui n'était pas équilibré entre la gauche et la droite. Le cerveau semblait préférer une fréquence légèrement plus basse à droite (SMR). Par expérience Suzan Brown savait depuis des années qu'un faible niveau de bêta était invariablement responsabled’effets secondaires indésirables car il entraîne la concentration étroite de l'attention qui accompagne la réponse au stress.

En effet, la plupart des systèmes entraînent nos enfants à se concentrer en induisant la réponse au stress. Grâce au travail effectué lors de la période trois, Suzan Brown a pu constater qu’il était possible d’obtenir une concentration et une attention formidables en entraînant des fréquences beaucoup plus élevées dans la gamme de sans induire d'effets secondaires désagréables. Par conséquent, le modèle de la période trois fut complété en équilibrant les bandes passantes à gauche et à droite et en éliminant l'entraînement du bêta bas. Il est intéressant de savoir que, même si le bêta bas n’était pas entraîné, ils constatèrent qu'au fur et à mesure que le cerveau se normalisait grâce à l'utilisation des seuils dynamique et au feedback sur les fréquences qui ont un effet de rééquilibrage vers le haut et vers le bas de la gamme de fréquences, le bêta se normalisait parfaitement tout seul.

Le filtrage de fréquences

À ce stade, l’entraînement s’effectuait par état de conscience. Ces états étaient induits par la suppression des fréquences "indésirables", en particulier 3 Hz, la fréquence de réactivité émotionnelle identifiée par Val Brown comme un problème majeur dans tous les troubles, le 5 Hz , identifié comme la fréquence de réactivité cognitive, et les fréquences plus élevées 23-38 Hz identifiées comme les "fréquences de l’inquiétude".

D’autres fréquence favorables furent au contraire augmentées. Ce sont les fréquences augmentées qui déterminent l'état de conscience. À cette époque, la seule fréquence augmentée partagée avec le reste du champ était la SMR. Val et Sue Brown rajoutèrent les fréquences de 21 Hz et 40 Hz à leur système, ces dernières n’étant généralement pas utilisées par d’autres, vraisemblablement à cause des problèmes de bruit électrique.

Le débruitage adaptatif

Une des problématiques du Neurofeedback était l’impossibilité de travailler avec les fréquences hautes en raison des interférences des 50 Hz et 60 Hz de nos réseaux électriques.( C’est encore le cas aujourd’hui !)

C’est pour cette raison que Val Brown a développé un algorithme unique de débruitage adaptatif en ligne rendant l’entrainement dans ces bandes de fréquence possible Cet algorithme élimine automatiquement les signaux identifiés comme parasites et permet l’entraînement malgré la présence éventuelle de bruit électrique dans l’environnement.

Vers un véritable modèle dynamique

À l'époque, le système fonctionnait avec des seuils qui délimitait des plages de fréquence (ou « cibles » ) où unefréquence de suppression était prise en compte si elle se trouvait dans ou en dessous des limites définies par la plage de fréquence, la musique continuait à être jouée. De même, une fréquence augmentée était prise en compte si elle se trouvait dans la plage ou au-dessus. Cela fonctionnait bien, mais dans l’objectif d’obtenir un véritable modèle dynamique, il fallait tester un nouvel algorithme plus stricte qui déclencherait la coupure de son si la fréquence augmentée ou la fréquence diminuée ne se situait pas dans la limite définie par la plage de fréquence. Cela signifiait que le cerveau ne serait plus informé de la différence entre une cible d'augmentation et une cible de suppression ! Que ferait le cerveau en réponse à de telles informations ?

La fin de la suppression/augmentation et de l’entrainement par "états de conscience"

Les résultat obtenus avec cette version furent concluants. En effet, les résultats se présentaient rapidement et avec encore moins d'effets secondaires. Ceci marqua un tournant important dans le développement du système : c’était la fin de l’entraînement des "états de conscience". On ne donnait plus au cerveau la moindre suggestion quant à l'augmentation ou à la diminution de la fréquence, donc plus de « forçage » du cerveau avec le surentraînement involontaire mais souvent inévitable des entrainement par état.

Un Logiciel d’entraînement progressif

À ce moment-là, la seule tâche qui restait à l'entraîneur pendant les séances était de régler le niveau de difficulté, qui déterminait le degré de rétroaction. L'entraîneur devait donc rester assis avec le client tout au long de la session, car le niveau de difficulté devait être ajusté périodiquement. Au fil des ans, Suzan Brown a développé la capacité de suivre les changements qu'un client apportait à son SNC, elle a utilisé cette capacité pour développer les bandes de fréquences en notant les différents effets sur le client. Elle a ainsi découvert découvert qu’elle pouvait modifier le niveau de défi pour le client en changeant le degré de précision du feedback. Suzan Brown a ainsi développé une façon de progresser dans les sessions en changeant ces paramètres, en commençant doucement, en augmentant la difficulté et en passant à une période de plus grand challenge, puis en diminuant à nouveau vers la fin de la sessions..

Ainsi, au lieu d'utiliser les états pour entraîner le cerveau des clients le principe était d’utiliser le degré de précision du feedback pour offrir différents niveaux de difficulté d’entraînement. Val Brown les a incorporés niveaux dans le logiciel. Ces paramètres sont devenus connus sous le nom de modes « Zen » en référence à la société Zengar®.

Vers un logiciel adaptatif automatisé :AutoNav

Une dernière mise au point restait nécessaire afin d’avoir un logiciel entièrement automatisé : La gestion automatique du niveau de difficulté par le programme.

Il fallu à Val Brown un travail de développement considérable jusqu'à l'Auto-Nav complet dont nous bénéficions aujourd'hui. La beauté de la chose est que le logiciel interagit à chaque instant avec le cerveau avec un degré de fluidité et d'efficacité qui n'a jamais été possible en réglant les niveaux de difficulté manuellement. Il s'agit véritablement d'une danse fluide en constante évolution entre le retour d'information généré par le logiciel et le cerveau.

L'effet pratique très positif de l’AutoNav est que l’entraîneur n'a plus à assister à la session d'un seul client et qu'il peutdésormais conduire simultanément plusieurs sessions de clients.

À ce stade, NeurOptimal® est la version actuelle. Le logiciel exécute automatiquement ses sessions, en éliminant le bruit NeurOptimal® , il danse avec le cerveau en utilisant ses seuils dynamiques puissamment libérateurs et en se déplaçant à travers les modes Zen de manière à fournir un entraînement puissant et sûr à tout client, sans qu'il soit nécessaire de poser un diagnostic ou de procéder à une évaluation approfondie. Un véritable entraînement, par opposition à un traitement facile à mettre en œuvre. C'est vraiment un système qui offre les possibilités transformatrices très puissantes à tous ceux qui sont prêts à l'explorer.

Source: Tiré du récit "A History of NeurOptimal ® "par Susan Cheshire Brown Ph.D.

https://neuroptimal.com/discover-neuroptimal/#a_history_of_neuroptimal

References

Brown, V. (1995). Neurofeedback and Lyme’s Disease: A clinical application of the Five Phase Model of CNS functional transformation and integration. Journal of Neurotherapy, 1(2), 60-73.

Peniston, E. G., & Kulkosky, P. J. (1991). Alcoholic personality and alpha-theta brainwave training. Medical Psychotherapy, 2, 37-55.

*Bracketing : Détermination des seuils .