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Vom Biofeedback zur Psychointeraktivität   Datum: Freitag, 14. Mai 2004

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Einleitung:

1. Biofeedback

1.1 Was ist Biofeedback?

Biofeedback ist gegenwärtig ein weit verbreitetes und wissenschaftlich anerkanntes Forschungsgebiet. Die Biofeedback-Technologie findet in der Therapie von psychosomatischen, psychischen und neurologischen Problemen ein breites Anwendungsspektrum. Auch im Stress-Management und im Trainingssport wird sie erfolgreich angewendet.

Hauptteil:

Es gibt viele Definitionen und mehrere theoretische Zugänge zu dem Thema Biofeedback. Die Literaturliste über Biofeedback enthält Tausende von Publikationen. Hier finden Sie einige der moderneren Definitionen:

“Biofeedback kann definiert werden, als der Gebrauch von Aufzeichnungsinstrumenten meistens elektrische) zum Wahrnehmen und Verstärken von physiologischen Prozessen im Körper, um diese normalerweise unzugänglichen internen Informationen für das Individuum zugänglich zu machen, und in einer bestimmten Form das Gehirn mit diesen Informationen wieder zu „füttern“. (Birk, L. 1973, Biofeedback: Behavioural medicine. New York: Grune & Stratton)

“Biofeedback kann definiert werden als den technischen Gebrauch von Geräten (meist elektronische), um dem Menschen einige von seinen inneren physiologischen Vorgängen, normale und anormale, in Form von visuellen und akustischen Signalen erfahrbar zu machen, damit er lernt diese sonst unwillkürlichen und unspürbaren Vorgänge durch entsprechende Signale zu beeinflussen.“ (Basmajian, J.V. (Ed.), 1979, Biofeedback: Principles and practice for clinicians. Baltimore: Williams & Wilkins)

“Der Versuch einer Definition ist, dass Biofeedback ein Prozess oder eine Technik ist, um willentlich die Kontrolle über autonome, rückwirkend regulierende Körperfunktionen zu erlernen.“ (Brown, B. 1977, Stress and the art of biofeedback. New York: Harper and Row)

“Biofeedback-Training ist ein Werkzeug, um psychosomatische Selbst-Regulation zu erlernen.“  (Green, E., & Green, A. 1977, Beyond biofeedback. New York: Delta)

Drei theoretische Hauptmodelle liegen diesen Definitionen zu Grunde:

  • Das Theoretische Lernmodell – Biofeedback ist instrumentale Konditionierung von neuromuskulären und autonomen  Aktivitäten unter Verwendung der „feedback“ Signale  als positive Verstärkung.
  • Das Cybernetische Modell – Biofeedback ist die äußerliche  Rückkoppelungs-Schleife von physiologischen Signalen, wodurch einer motivierten Person eine geeignete innere Korrektur möglich ist.
  • Das Stress-Management-Modell – Biofeedback wird als Instrument zur Stress-Reduktion verwendet.
Eine Gemeinsamkeit  all dieser Definitionen und Modelle ist der therapeutische Aspekt von Biofeedback. Parallel zur klinischen Anwendung der Biofeedbacktechnologie entwickelte sich ein Bereich der in Verbindung mit dem Begriff der Selbst-Erkenntnis steht. Dabei geht es nicht um die Therapie von „abnormalen“ menschlichen Zuständen, sondern um die Erreichung und Kontrolle von bewusstseinserweiternden Zuständen. Einer der Pioniere dieser Idee ist C. Maxwell Cade, der Folgendes dazu meint:

“Im Wesentlichen ist Biofeedback ein neuer Weg, um über uns selbst zu lernen, bzw. um wieder zu erlernen, oder das erste Mal zu begreifen, was unser Körper schon längst weiß – wie wir handeln, wie wir fühlen und sogar wie wir uns selbst heilen können – wenn wir auf ihn hören. Mit Biofeedbackgeräten und – Technologien kann die Fähigkeit auf die inneren Signale zu hören, wieder hergestellt, bzw. gefestigt werden. Weil etwas nicht kontrolliert werden kann, was unbewusst ist, unterstützt Biofeedback, um uns über uns selbst bewusst zu werden – sehr bewusst sogar – und so erlangen wir die Möglichkeit der Selbst-Kontrolle. […]  Die wichtigste Charakteristik von Biofeedbackprozessen  ist der kognitive Prozess; dabei geht es um das Erlernen eines Bewusstseins über die Beziehung zwischen mentalen Aktivitäten und Biofeedback-Signalen, die durch körperliche Aktivität hervorgerufen werden.“ (C. Maxwell Cade & Nona Coxhead, 1979, The awakened Mind: Biofeedback and the Development of Higher States of Awareness. Wildwood House Limited)

Bevor ich Ihnen ein neues Konzept der Biofeedbackanwendung vorstelle, möchte ich Ihnen einen Blick auf die verschiedenen Methoden zur Erlangung von psychophysio-logischen Informationen und auf einige historische Aspekte in diesem faszinierenden Bereich ermöglichen.


1.2 Biofeedback Methoden

Theoretisch kann jede Methode, die die Signale des menschlichen Körpers wahrnimmt, für Biofeedback verwendet werden. Die gegenwärtig am häufigsten verwendeten Methoden sind folgende:

  • Hautwiderstand – Begriffe: Hautwiderstand (GSR), (EDA) bestehend aus (EDR) und (EDL), Hautleit-Aktivitäten (SCA) und ihre Komponenten SCR und SCL, Hautwiderstandsaktivität (SRA) und spezifische Bereiche SRR und SRL. Zwei Elektroden werden an die Haut angelegt und eine kleine Spannung durch die Elektroden geleitet. Es bildet sich ein Stromkreis, wobei elektrische Ströme im Mikroampere-Bereich fließen, die wiederum von der Schweißdrüsen - Aktivität abhängig sind.
  • Elektromyogramm – EMG. Die elektrischen Aktivitäten von Muskelkontraktionen werden im Mikrovolt-Bereich gemessen.
  • Atem Feedback – RESP. Ein Gurt oder ein Sensor auf der Brust oder ein Temperatursensor vor der Nase bzw. dem Mund zeichnet den Atemprozess auf.
  • Temperatur
  • Herz Frequenz – HR. Die Herzfrequenz wird mit einem ECG-System oder mit einem Finger- bzw. einem Ohr – Phototransmissions-Sensor gemessen.
  • Elektroenzephalogramm – EEG. Geringe elektrische Veränderungen im Mikrovolt-Bereich werden von Elektroden gemessen, die am Kopf angebracht werden. Für den Biofeedbackgebrauch werden die Gehirnwellen auf ihre lokale Verteilung in der rechten und linken Hemisphäre und auf ihre Frequenzanteile hin analysiert.
Eine andere, noch exotische Form des Biofeedbacks, wie die Ultraschwache Photo - Lumineszenz ist sehr vielversprechend. Sie ist aber sehr kostspielig und findet erst in der Forschung ihre Anwendung.

Der Hautwiderstand, bzw. um die historische Terminologie zu verwenden, die galvanische Hautreaktion (GSR), ist eine der einfachsten und beständigsten Methoden des Biofeedback. Obwohl sie einfach in der Anwendung ist, liefert sie sehr komplexe Daten, aus denen viele psychophysiologische Parameter abgeleitet werden können.


1.3 Geschichte über GSR

Es ist schwierig den Zeitpunkt des Beginns der Biofeedback-Ära zu bestimmen. Einige verweisen auf Galvani’s Entdeckungen von elektrischen Aktivitäten in den Nerven und Muskeln, wodurch die  Forschung der Verwendung von Elektrizität im medizinischen Bereich rasch vorangetrieben wurde.
Um 1840 war der Glaube weitverbreitet, dass elektrische Prozesse im Körper  einen Erklärungsgrund für Krankheiten bildeten, und es entwickelten sich daraus verschiedene Diagnosen und Therapien.
Um 1870 wurden raffinierte Instrumente und Verfahren entwickelt, die der elektrophysiologischen Forschungsmethodologie angehörten. Plötzliche Veränderungen im Hautwiderstand wurden zu dieser Zeit als Artefakte betrachtet. Dafür wurden sogar spezielle Instrumente gebaut um diese Veränderungen zu messen oder sogar zu unterdrücken. Zum ersten Mal maß 1879 Romain Vigouroux den Hautwiderstand bei einigen Fällen von hysterischer Anästhesie.
1888 bemerkte Chatles Fere, ein Kollege von Vigouroux, Veränderungen im Hautwiderstand nach einer physischen Stimulation. 1915 wurde dieser Prozess als galvanische Hautreaktion (GSR) bezeichnet und Fere’s Untersuchungen wurden dafür als erste Erklärungen für eine Erregungs-Theorie herangezogen.
Einige Jahre zuvor, entdeckte ein deutscher Forscher Namens Hermann, dass die  GSR in Verbindung mit der Schweißdrüsenaktivität steht, woraus sich eine physiologische Erklärung für dieses Phänomen ergab.
1889 war es dem russischen Forscher Ivan Tarchanov möglich zu zeigen, dass mentale Aktivitäten Veränderungen in der GSR verursachen. Danach geriet die Arbeit von Fere und Tarchanov für viele Jahre in Vergessenheit.
1904 bemerkte ein Schweizer Ingenieur, E. K. Müller, dass die GSR sich sogar im Hinblick auf psychologische Ereignisse verändert. Er übergab seine Beobachtungen dem Schweizer Neurologen Veraguth, der ein Freund von Carl Gustav Jung war.
Carl Gustav Jung verwendete die GSR in den Wort Assoziations-Experimenten um 1907.
Er betrachtete die GSR oder den „psychogalvanischen Reflex“ als eine Methode, um unbewusste „emotionale Stimmen“ zu vergegenständlichen. Auch war er derjenige, der die Idee der GSR nach Amerika brachte.
Der derzeitige Stand der GSR im Biofeedbackbereich wird von Charles J. Peek in einem seiner Standardwerke sehr gut beschrieben:

“Diese physiologische Größe tritt in zahlreichen psychologischen Experimenten, in der klinischen Praxis, als “Lügendetektor” - Ausstattung und sogar bei Spielzeug und Gesellschaftsspielen auf. Biofeedback benutzt GSR als Zugang zum autonomen Erregungsniveau. Der Hautwiderstand wird als unverkennbare Empfindung von flüchtigen emotionalen und mentalen Zuständen erkannt, da er häufig mehr oder weniger unabhängig von anderen Biofeedbackmessungen, wie z.B. Muskelanspannung und Hauttemperatur bleibt. Er ist eine komplexe Größe, die für weite Bereiche von sichtbaren und versteckten Aktivitäten und äußerer und innerer Stimulation empfänglich ist. Ihre Zuverlässigkeit von psychologischen Aussagen in konkreten Situationen oder Laboruntersuchungen forderte Barbara Brown (1974) offensichtlich heraus, die GSR als „Sprache der Haut“ zu benennen.“ […] Tatsache ist, das EMG und Temperatur-Biofeedback mentale Ereignisse nicht so schnell reflektieren bzw. mit solchen Ergebnissen reflektieren, wie es bei GSR der Fall ist.“ (Charles J. Peek, A Primer of Biofeedback Instrumentation, in Biofeedback: A Practitioner’s Guide by Mark S. Schwarz and Associates, 1995, The Guilford Press N.Y.)

Aus all diesen Gründen erwies sich GSR als die perfekte Methode, um mit der Entwicklung von biofeedbackunterstützten Software-Modulen für Stressmanagement - den “Mental Games” - zu beginnen.


2. PI - Psychointeraktivität


2.1 Ein Schritt in Richtung Interaktivität

Im ersten Entwicklungsstadium wurde MentalGames als standardmäßige Biofeedbackanwendung konzipiert, was sich im „Level I – Psychophysiologie” wiederspiegelt.
Ich entschied mich, ein Entwicklungssystem für Multimedia anzuwenden um einen schnelleren Zugriff zu Flexibilität und Interaktivität zu bekommen. Der C++ Code wurde nur dazu verwendet, um zwischen GSR - Ausschlägen, ThoughtStream und der Multimedia - Anwendung selbst zu verbinden.  Diese Strategie machte sich in einer kürzeren Entwicklungszeit und einer besseren ästhetischen Darstellung bezahlt und führte zu einem neuen Konzept, einer Verbindung von Multimedia und Biofeedback-Technologie.


2.2 Ein Schritt in Richtung Psychointeraktivität

Level II der MentalGames „Sensomotorik“ gab mir die ersten Impulse für ein Entwicklungskonzept der Psychointeraktivität: die positive und negative Biofeedback-Schleife.
Weitere Ideen für dieses Konzept entstanden beim Planen und Programmieren der VERIM-Module und deren praktischen Anwendung bei Sport- und Managementseminaren. Auch die Vorbereitung der Patentanmeldung für Biofeedback-Netzwerk-Technologie führte zu neuen Ideen der Psychointeraktivität.

Ich wählte diese Terminologie um den psychologischen Aspekt des Biofeedback, in diesem Fall durch GSR dargestellt, zu betonen, und desgleichen mit der Interaktivität, die ein inhärenter Bereich der Multimedia-Anwendung wurde, oder eine Schnittstelle zwischen Mensch und Computer.


2.3 Biofeedback und Psychointeraktivität

Bei einer einfachen Biofeedbackanwendung die zu einer Multimedia-Produktion wird, ist die Verwendung einer neuen Terminologie nicht gerechtfertigt. Ich glaube, es gibt eine praktische Notwendigkeit für einen neuen Namen, der zwischen der standardmäßigen Biofeedbackanwendung und den neuen Möglichkeiten oder sogar einer Philosophie der psycho-inter-aktiven Technologie differenziert.


Stellen Sie sich Biofeedback als einen Spiegel vor einer Person vor. Die Person kann in diesem Spiegel eine Darstellung ihrer psychophysiologischen Parameter, z.B. den GSR-Zustand, sehen.

Und das ist alles! Der Spiegel ist lediglich eine reflektierende Fläche, ein Algorithmus der den GSR-Zustand in einer bestimmten Form anzeigt und es ist ihm unmöglich, aus sich selbst heraus zu reagieren. Nur der Mensch (Tier?) kann auf die dargestellte Form reagieren. Die Interaktion ist in eine Richtung limitiert.



Nun stellen Sie sich vor, der Spiegel wird zu einem psychointeraktiven, kristallartigen Kubus. Die GSR einer Person zeigt sich nicht direkt im Kubus, sondern sie wird darin aufbewahrt und verarbeitet, um der Person eine Entscheidung zu ermöglichen, was als nächste Information oder Aktion angesagt ist.

Es kann wie im Biofeedback nur ein lineares „Spiegeln“ sein, aber es ist möglich, ganz anders darauf zu reagieren, mit einer neuen Szene, einer neuen Situation, einem neuen Spiel.
Das wird eine Reaktion im psychologischen System der Person hervorrufen, die sich ihrerseits in der GSR zeigt. Diese wird von dem Kubus erfasst. In diesem Sinne kennt unser psychointeraktiver Würfel den Erregungszustand des Anwenders bezüglich seiner Aktion, und eine Interaktion in beide Richtungen ist möglich.



Die Idee der Psychointeraktivität beschränkt sich nicht nur auf die Schnittstelle Mensch und Computer, sondern kann über psychophysiologische Parameter auch als Interaktion zwischen Mensch und Mensch angewendet werden.

Interessant daran ist, dass die psychophysiologischen Signale sehr oft unbewusst bzw. außerhalb der Kontrolle des Anwenders verlaufen. Das gibt dem psychointeraktiven System einen kommunikativen Nutzen.


2.4 Der Computer als innere Bühne?

In ihrem Buch „Computer als Bühne“ schreibt Brenda Laurel:
“Die Darstellung eines Spiels können Sie sich als Muster von emotionalen Spannungen vorstellen, die von seinem Publikum erzeugt werden. Es ist typisch, dass die Spannung während eines Spielverlaufs sich bis zum Höhepunkt steigert und danach wieder abfällt. […]   Der Höhepunkt eines Spiels ist der Moment, in dem die Wahrscheinlichkeit zur Notwendigkeit wird,  wo eine Linie der Wahrscheinlichkeit unumgänglich wird und alle konkurrierenden Wahrscheinlichkeiten eliminiert werden. Folglich ist der Höhepunkt nicht nur eine emotionale Spitze, sondern auch informativ. Es wird tatsächlich implizit angenommen, dass es eine direkte Verbindung gibt, zwischen dem was wir über eine Aktion wissen, und wie wir darüber fühlen. Die Beeinflussung von Informationen beinhaltet Kausalität und Wahrscheinlichkeit und bildet die Grundlage von Reaktionen der Spannung, Überraschung und Entspannung des Publikums.” (Brenda Laurel, 1993, Computers as Theatre, Addison Wesley)

Das ist genau der Weg wie sich normalerweise ein Spiel aufbaut. Brenda Laurel nützt ihre Theatererfahrungen als Grundlage für die Entwicklung von Multimedia-Produktionen.

Nun, wie können Daten, die mit der emotionalen Spannung des Betrachters, die er bezüglich des Spielverlaufs erlebt, das Spiel selbst verändern?

Können Sie sich einen Film vorstellen, der die Szenen, Aktionen und die Geschichte verändert, je nach den Gefühlen die er in Ihnen hervorruft? Was halten Sie von einem Multimedia – Adventure - Game, das sich in verschiedene Richtungen verzweigt, wo jeder Kreuzungspunkt Ihre mentalen, bewussten Reaktionen und Ihre mentalen, emotionalen und unbewussten Aktionen auswertet und so den Spielverlauf beeinflusst?

Ist das noch Science-Fiction? Nein, diese Vision wurde schon zum Teil mit den Modulen von MentalGames realisiert. Auch die Patentierte PI – Netzwerktechnologie findet schon in Seminaren und Trainingszentren ihre Anwendung.

Andrzej Slawinski, © 2001

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