Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector1720810.17816/humeco17208ArticlesСтатьиResearch ArticlePHYSIOLOGICAL BASIS OF THE FUNCTIONAL BIOFEEDBACK METHODSФизиологические основы методов функционального биоуправленияDeminD BДёминДенис Борисович

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биоритмологии

denisdemin@mail.ruPoskotinovaL VПоскотиноваЛ ВInstitute of Environmental Physiology, Ural Branch of Russian Academy of SciencesИнститут физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАНNorthern (Arctic) Federal University named after M. V. LomonosovСеверный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова15092014219NO9 (2014)№9 (2014)485923102019Copyright ©; 2014, Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Copyright ©; 2014, Экология человека2014Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человекаhttps://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/17208

The review contains a definition and the essence of biofeedback functional methods. The historical, scientific aspects and the main hypotheses are given here explaining the mechanisms of biofeedback. Different techniques and methods of biofeedback are discussed, as well as the scope of the rapidly developing technology of biofeedback. Emphasis is put on physiological mechanisms and prospects of heart rate variability biofeedback methods of development.

В обзоре определяется и рассматривается сущность методов функционального биоуправления, приводится историко-научный аспект и основные гипотезы, объясняющие механизмы формирования биологических обратных связей. Обсуждаются различные способы и методы биоуправления, а также сферы применения активно развивающихся технологий биоуправления. Акцент делается на физиологических механизмах и перспективах развития методов биоуправления параметрами ритма сердца.

biofeedback methodsmechanisms of biofeedback trainingheart rate variabilityметоды функционального биоуправлениямеханизмы формирования биоуправлениявариабельность сердечного ритмаБаевский Р. М., Иванов Г. Г., Гаврилушкин А. П. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) // Вестник аритмологии. 2002. № 24. С. 65-86.Базанова О. М., Балиоз Н. В., Муравлева К. Б., Cкорая М. В. Влияние тренинга произвольного увеличения альфа-мощности ЭЭГ на вариабельность сердечного ритма // Физиология человека. 2013. Т. 39, № 1. С. 103-116.Бразовская Н. Г. Адаптивное биоуправление на основе биологической обратной связи по динамике параметров сердечного ритма человека : автореф. дис.. канд. мед. наук. Томск, 2002. 23 с.Василевский H. H., Мигаловская H. A. Метод альтернативного биоуправления с обратными связями и критерии эффективности тренинга // Биоуправление-2: теория и практика. Новосибирск, 1993. С. 65-77.Вегетативные расстройства: клиника, диагностика, лечение / под ред. А. М. Вейна. М. : Медицинское информационное агентство, 2003. 752 с.Гилева О. Б. Способность к саморегуляции в игровом биоуправлении и успешность учащихся 11-13 лет // Бюллетень сибирской медицины. 2013. Т. 12, № 2. С. 141-146.Глазкова В. А., Свидерская Н. Е., Королькова Т. А. Пространственная организация корковой электрической активности при произвольной регуляции частоты сердечных сокращений // Физиология человека. 1996. Т. 22, № 5. С. 104-108.Горев А. С., Панова Е. Н. Эффективность БОС-тренинга регуляции функционального состояния в зависимости от индивидуальных психофизиологических характеристик // Физиология человека. 2009. № 5. С. 25-32.Гуров Ю. В., Загускин С. Л. Иерархия ритмов сердца и новые методы хронодиагностики // Владикавказский медико-биологический вестник. 2010. Т. 10, № 17. С. 13-17.Дёмин Д. Б., Поскотинова Л. В., Кривоногова Е. В. Роль фонового тиреоидного статуса в изменении ЭЭГ подростков при биоуправлении параметрами сердечного ритма // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2011. Т. 97, № 11. С. 1262-1269.Дёмин Д. Б., Поскотинова Л. В., Кривоногова Е. В. Сравнительная оценка изменений структуры ЭЭГ при кардиотренинге у подростков приполярных и заполярных территорий Севера // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2014. Т. 100, № 1. С. 128-138.Долецкий А. Н. Использование нейрофизиологических критериев для прогноза успешности управления тонусом мозговых сосудов с помощью биологической обратной связи // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2005. № 2. С. 8-11.Ефимова Е. А. Применение БОС-тренинга в лечении детей с синдромом вегетативной дисфункции : автореф. дис.. канд. мед. наук. Пятигорск, 2007. 25 с.Каменченко Е. А., Поскотинова Л. В. Динамика показателей реоэнцефалограммы при биоуправлении параметрами ритма сердца у подростков Заполярья // Экология человека. 2013. № 12. С. 26-32.Каплан А. Я. ЭЭГ как управляющий сигнал: на пути к биотехнической нейрокоммуникации // Биоуправление: теория и практика. Новосибирск, 2010. С. 7-18.Кривоногова Е. В., Поскотинова Л. В., Дёмин Д. Б. Сравнительный анализ структуры ЭЭГ и параметров вариабельности сердечного ритма при БОС-тренинге в зависимости от уровня серотонина в сыворотке крови девушек 15-17 лет // Бюллетень сибирской медицины. 2011. Т. 10, № 4. С. 21-26.Кропотов Ю. Д. Перспективы развития биообратной связи (БОС) при коррекции психических расстройств (на примере синдрома нарушения внимания с гиперактивностью) // Биоуправление: теория и практика. Новосибирск, 2010. С. 44-55.Лаврикова В. И., Кожевникова М. И., Синяков В. С. ЭМГ биологическая обратная связь при лечении сколиоза у детей в режиме статического напряжения // Биоуправление-4: теория и практика. Новосибирск, 2002. С. 178-185.Полякова А. Г., Матвеева В. В. Использование аппаратного биоуправления в комплексном восстановительном лечении пациентов с психовегетативными расстройствами для профилактики развития артериальной гипертонии // Медицинский альманах. 2011. № 3 (16). С. 64-66.Поскотинова Л. В. Вегетативная регуляция ритма сердца и эндокринный статус молодёжи в условиях Европейского Севера России. Екатеринбург : УрО РАН, 2010. 235 с.Поскотинова Л. В., Дёмин Д. Б., Кривоногова Е. В., Диева М. Н., Хасанова Н. М. Успешность биоуправления параметрами вариабельности сердечного ритма у лиц с различным уровнем артериального давления // Вестник Российской академии медицинских наук. 2013. № 7. С. 20-23.Редько Н. Г. Зависимость динамики психовегетативных показателей от темперамента пациентов и особенности организации сеансов биоуправления // Бюллетень сибирской медицины. 2010. № 2. С. 125-128.Рудакова Е. В., Грибанов А. В., Панков М. Н. Возможности БОС-тренинга в коррекции синдрома с гиперактивностью // Вестник Поморского университета. 2007. № 4. С. 86-93.Сафонов В. А., Тарасова Н. Н. Нервная регуляция дыхания // Физиология человека. 2006. Т. 32, № 4. С. 64-76.Синюхин Б. Д., Пирогов A. A., Ерофеев А. И. Методологические аспекты использования КГР в психофизиологических наблюдениях // Научные исследования и разработки в спорте. СПб., 1996. С. 71-87.Сороко С. И., Трубачев В. В. Нейрофизиологические и психофизиологические основы адаптивного биоуправления. СПб. : ИЭФБ РАН, 2010. 607 с.Способ коррекции вегетативных дисбалансов с помощью комплекса для обработки кардиоинтервалограмм и анализа вариабельности сердечного ритма «Варикард 2.51», работающего под управлением компьютерной программы ISCIM 6.1 (BUILD 2.8), с использованием биологической обратной связи: пат. 2317771 Рос. Федерация / Л. В. Поскотинова, Ю. Н. Семенов ; Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН ; опубл. 27.02.2008. Бюл. № 6.Степочкина С. П., Черапкина Л. П., Тристан В. Г. Биоэлектрическая активность головного мозга у спортсменов после курса нейробиоуправления // Бюллетень сибирской медицины. 2010. № 2. С. 83-87.Суворов Н. Б. Функциональное биоуправление ритмом сердца человека: адаптивный модуль // Медицинская техника. 2005. № 2. С. 24-27.Трубачев В. В. Медленные модуляции сердечного ритма при обучении кролика методом биоуправления // Журнал высшей нервной деятельности. 1982. Т. 32, № 1. С. 170-172.Циркин Г. М., Нечаев Е. В., Нечаева Е. Н. Пример применения мультипараметрического биоуправления у пациентов с последствиями тяжёлой черепно-мозговой травмы // Бюллетень сибирской медицины. 2010. № 2. С. 155-156.Штарк М. Б. Скок А. Б. Применение электроэнцефалографического биоуправления в клинической практике // Биоуправление-4: теория и практика. Новосибирск, 2002. С. 9-17.Шубина О. С. Идентичность при наркотической зависимости и её динамика в курсе альфа-стимулирующего биоуправления // Бюллетень сибирской медицины. 2010. № 2. С. 47-52.Andrasic F. Biofeedback in headache: An overview of approaches and evidence // Cleveland Clinic Journal of Medicine. 2010. Vol. 77, Suppl. 3. S. 72-76.Bernardi L., Leuzzi S., Radaelli A. et al. Low frequency spontaneous fluctuations of R-R interval and blood pressure in conscious humans: A baroreceptor of central phenomenon? // Clinical Science. 1994. Vol. 87. P. 647-654.Chapman S. L. A review and clinical perspective on the use of EMG and thermal biofeedback for chronic headaches // Pain. 1986. Vol. 27, N. 1. P. 1-43.Critchley H. D., Melmed R. N., Featherstone E. et al. Brain activity during biofeedback relaxation // Brain. 2001. Vol. 124, N. 5. P. 1003-1012.Demin D. B., Poskotinova L. V., Krivonogova E. V., Grjibovski A. M. Neurophysiological status of adolescents in different latitudes of the Russian North // European Journal of Epidemiology. 2013. Vol. 28, Suppl. 1, S. 129.Frysinger R., Zang J., Harper R. Cardiovascular and respiratory relationship with neuronal discharge in the central nucleus of amygdala during sleep - waking states // Sleep. 1988. Vol. 11, N. 4.P. 317-332.Gold M., Cohen D. The discharge characteristics of vagal cardiac neurons during classically conditioned heart rate change // The Journal of Neurosciences. 1984. Vol. 4, N. 12. P. 2963-2971.Hallman D. M., Olsson E. M., Von Scheele B. et al. Effects of heart rate variability biofeedback in subjects with stress - related chronic neck pain: a pilot study // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2011. Vol. 36, N. 2. P. 71-80.Henriques G., Keffer S., Abrahamson C., Horst S. Exploring the effectiveness of a computer - based heart rate variability biofeedback program in reducing anxiety in college students // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2011. Vol. 36, N. 2. P. 101 - 112.Kemp A. H., Quintana D. S., Gray M. A. et al. Impact of depression and antidepressant treatment on heart rate variability: a review and meta-analysis // Biol. Psychiatry. 2010. Vol. 67, N. 11. P. 1067.Kotani K., Takamasu K., Tachibana M. Respiratory -phase domain analysis of heart rate variability can accurately estimate cardiac vagal activity during a mental arithmetic task // Methods. Inf. Med. 2007. Vol. 46, N. 3. P. 376-385.Lehrer Р. M., Vaschillo E., Vaschillo B. et al. Heart Rate Variability Biofeedback Increases Baroreflex Gain and Peak Expiratory Flow // Psychosomatic Medicine. 2003. Vol. 65. P. 796-805.Lehrer Р. M., Vaschillo E., Vaschillo B. et al. Biofeedback Treatment for Asthma // Chest. 2004. Vol. 126. P. 352-361.Nada P. J. Heart rate variability in the assessment and biofeedback training of common mental health problems in children // Med. Arh. 2009. Vol. 63, N. 5. P. 244-248.Powell D., Chachich M., Murphy V. Amigdala -prefrontal interactions and conditioned bradicardia in the rabbit // Bechav. Neurosci. 1997. Vol. 111. P. 1056-1074.Prinsloo G. E., Laurie Rauch H. G., Lambert M. I. et al. The effect of short duration heart rate variability (HRV) biofeedback on cognitive performance during laboratory induced cognitive stress // Applied Cognitive Psychology. 2011. Vol. 25, N 5. P. 792-801.Reynard A., Gevirtz R., Berlow R. et al. Heart rate variability as a marker of self-regulation // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2011. Vol. 36, N 3. P. 209.Rice K. M., Blanchard E. B., Purcell M. Biofeedback treatments of Generalized Anxiety Disorder: Preliminary results // Biofeedback and Self-Regulation. 1993. Vol. 18, N 2. P. 93.Siepmann M., Aykac V., Unterdorfer J. et al. A pilot study on the effects of heart rate variability biofeedback in patients with depression and in healthy subjects // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2008. Vol. 33, N 4. P. 195-201.Sigafus P. Heart Rate Variability Biofeedback and Mindfulness: A Functional Neuroimaging Study // Cleveland Clinic Journal of Medicine. 2011. Vol. 78, Suppl. 1. S. 102.Vaschillo E., Lehrer P., Rishe N., Konstantinov M. Heart Rate Variability Biofeedback as a Method for Assessing Baroreflex Function: A Preliminary Study of Resonance in the Cardiovascular System // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2002. Vol. 27, N 1. P. 1-27.Wheat A. L., Larkin K. T. Biofeedback of heart rate variability and related physiology: a critical review // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2010. Vol. 35, N 3. P. 229-242.Yu X., Zhang J., Xie D. et al. Relationship between scalp potential and autonomic nervous activity during a mental arithmetic task // Auton. Neurosci. 2009. Vol. 146, N 1. P. 81.Zucker T., Samuelson K., Muench F. et al. The effects of respiratory sinus arrhythmia biofeedback on heart rate variability and posttraumatic stress disorder symptoms: A pilot study // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2009. Vol. 34. P. 135-143.