Brain-computer interface game applications for combined neurofeedback and biofeedback treatment for children on the autism spectrum

Traduction: G.M.

Front Neuroeng. 2014 Jul 3;7:21. doi: 10.3389/fneng.2014.00021. eCollection 2014.

Applications de jeu avec interface cerveau-ordinateur pour le le traitement combiné du neurofeedback et du biofeedback pour les enfants dans le spectre autistique

Friedrich EV1, Suttie N2, Sivanathan A3, Lim T3, Louchart S2, Pineda JA1.

Author information

• 1Department of Cognitive Science, University of California, San Diego La Jolla, CA, USA.
• 2School of Mathematical and Computer Sciences, Heriot-Watt University Edinburgh, UK.
• 3School of Engineering and Physical Science, Heriot-Watt University Edinburgh, UK.

Abstract

Individuals with autism spectrum disorder (ASD) show deficits in social and communicative skills, including imitation, empathy, and shared attention, as well as restricted interests and repetitive patterns of behaviors. Evidence for and against the idea that dysfunctions in the mirror neuron system are involved in imitation and could be one underlying cause for ASD is discussed in this review. Neurofeedback interventions have reduced symptoms in children with ASD by self-regulation of brain rhythms. However, cortical deficiencies are not the only cause of these symptoms. Peripheral physiological activity, such as the heart rate and its variability, is closely linked to neurophysiological signals and associated with social engagement. Therefore, a combined approach targeting the interplay between brain, body, and behavior could be more effective. Brain-computer interface applications for combined neurofeedback and biofeedback treatment for children with ASD are currently nonexistent. To facilitate their use, we have designed an innovative game that includes social interactions and provides neural- and body-based feedback that corresponds directly to the underlying significance of the trained signals as well as to the behavior that is reinforced.

Résumé

Les personnes avec des troubles du spectre autistique (TSA) montrent de faibles compétences sociales et de communication, y compris l'imitation, l'empathie et l'attention partagée, ainsi que les intérêts restreints et des motifs répétitifs de comportements. 

Les arguments pour et contre l'idée que les dysfonctionnements dans le système des neurones miroir sont impliqués dans l'imitation et pourraient être une cause sous-jacente de TSA sont discutés dans cet article. Les interventions de Neurofeedback ont réduit les symptômes chez les enfants avec TSA par l'auto-régulation des rythmes du cerveau. Toutefois, des lacunes corticales ne sont pas la seule cause de ces symptômes. 

L'activité physiologique périphérique, tels que la fréquence cardiaque et sa variabilité, est étroitement liée à des signaux neurophysiologiques et associé à l'engagement social. Par conséquent, une approche combinée visant l'interaction entre le cerveau, le corps et le comportement pourrait être plus efficace. 

Des applications avec interface cerveau-ordinateur pour le neurofeedback et le traitement combinés de biofeedback pour les enfants avec TSA sont actuellement inexistantes. 

Pour faciliter leur utilisation, nous avons conçu un jeu novateur qui inclut les interactions sociales et fournit des informations de feedback sur les neurones et sur le corps qui correspondent directement à la signification sous-jacente des signaux travaillés ainsi que du comportement qui est renforcé. 

PMID: 

25071545