Was trainieren wir im Neurofeedback eigentlich?

Trainieren wir auf F3?

Zwischen Lokalisation, EEG-Quellen und Hirnfunktionen

Wer sich mit Neurofeedback beschäftigt, begegnet immer wieder Aussagen wie:

"Wir trainieren heute F3 für die Aufmerksamkeit."

"F4 ist für die Emotionsregulation zuständig."

"P4 verbessert die visuell-räumliche Verarbeitung."

Diese Formulierungen sind in Ausbildungen, Fachbüchern und wissenschaftlichen Veröffentlichungen weit verbreitet. Sie erleichtern das Verständnis und bieten eine einfache Orientierung. Doch spiegeln sie tatsächlich wider, was wir heute über das Gehirn wissen?

Je intensiver ich mich in den vergangenen Jahren mit EEG, qEEG, sLORETA und moderner Netzwerkneurowissenschaft beschäftigt habe, desto häufiger stellte ich mir dieselbe Frage:

Trainieren wir auf F3 – oder beschreiben wir einen wesentlich komplexeren Prozess mit einer zu einfachen Sprache?

Ich glaube, genau hier liegt eine der spannendsten Entwicklungen im modernen Neurofeedback.

Die Geschichte hinter F3, F4 und Cz

Die Bezeichnungen F3, F4, Cz oder P4 sind keine Hirnregionen. Sie stammen aus dem internationalen 10–20-System, einem standardisierten Verfahren zur Platzierung von EEG-Elektroden.

Dieses System wurde entwickelt, damit Messungen weltweit vergleichbar sind. Wenn eine Studie beschreibt, dass an Cz trainiert wurde, wissen Forschende in jedem Labor der Welt exakt, wo sich die Elektrode befand.

Die Elektrodenposition dient also zunächst einer ganz praktischen Aufgabe: Sie schafft eine gemeinsame Sprache.

Im Laufe der Zeit entstand daraus jedoch eine Vereinfachung.

Aus der Aussage:

"Wir messen an F3."

wurde immer häufiger:

"F3 ist für exekutive Funktionen zuständig."

Diese Aussage besitzt zwar einen nachvollziehbaren Hintergrund, ist neurophysiologisch jedoch deutlich zu grob.

Das Gehirn funktioniert nicht in einzelnen Zentren

Noch vor einigen Jahrzehnten wurde das Gehirn häufig als Sammlung einzelner Funktionszentren betrachtet. Aufmerksamkeit hier, Sprache dort, Emotionen an einer anderen Stelle.

Heute wissen wir, dass dieses Bild zu einfach ist.

Nahezu jede komplexe Hirnfunktion entsteht durch die koordinierte Zusammenarbeit zahlreicher Regionen.

Aufmerksamkeit entsteht aus dem Zusammenspiel frontaler, parietaler und subkortikaler Netzwerke. Emotionale Regulation umfasst unter anderem präfrontale Bereiche, das limbische System, den anterioren cingulären Cortex, die Insula sowie zahlreiche weitere Strukturen.

Gedächtnis, Planung oder Selbstregulation lassen sich ebenso wenig einem einzelnen Punkt zuordnen. Das Gehirn arbeitet nicht in isolierten Modulen – sondern in Netzwerken.

Was misst eine EEG-Elektrode eigentlich?

Vielleicht liegt hier das größte Missverständnis.

Eine EEG-Elektrode misst keine Gedanken.

Sie misst auch keinen einzelnen Hirnbereich.

Sie registriert elektrische Spannungsunterschiede an der Kopfhaut.

Diese Spannungen entstehen aus der synchronen Aktivität sehr vieler Nervenzellen und breiten sich durch Hirngewebe, Liquor, Schädel und Kopfhaut aus, bevor sie überhaupt an der Elektrode ankommen.

Hinzu kommt ein weiterer wichtiger Aspekt:

Eine EEG-Ableitung besteht niemals nur aus einer Elektrode.

Jedes Signal entsteht aus dem Zusammenspiel von

• einer aktiven Elektrode,

• einer Referenzelektrode,

• einer Masse (Ground),

• der gewählten Montage

• und der mathematischen Differenz zwischen diesen Signalen.

Das bedeutet:

Das gemessene EEG hängt nicht ausschließlich vom Gehirn ab. Es wird zusätzlich beeinflusst durch die gewählte Referenz, Filtereinstellungen, Muskelaktivität, Augenbewegungen, den Wachheitszustand, Medikamente, Atmung und viele weitere Faktoren.

Deshalb ist eine einzelne Elektrode niemals ein Fenster auf einen einzigen Hirnbereich.

Sie ist vielmehr Teil einer komplexen Messanordnung.

Das Orchester statt des Schalters

Für meine Patienten verwende ich häufig ein einfaches Bild.

Stellen Sie sich das Gehirn als ein großes Sinfonieorchester vor.

Nun hängen wir ein Mikrofon über die Violinen.

Dieses Mikrofon nimmt die Violinen besonders gut wahr.

Aber hört es ausschließlich die Violinen?

Natürlich nicht.

Es zeichnet gleichzeitig die Bratschen, die Celli, die Bläser und den gesamten Raumklang mit auf.

Genau so verhält es sich mit einer EEG-Elektrode.

Sie ist wie ein Mikrofon über einem bestimmten Bereich des Orchesters.

Sie nimmt dort die Aktivität besonders gut wahr, misst jedoch immer auch das Zusammenspiel vieler anderer Quellen.

Diese Analogie beschreibt das EEG wesentlich realistischer als die Vorstellung eines Schalters, der direkt eine einzelne psychologische Funktion repräsentiert.

Warum verwenden Studien trotzdem F3 oder P4?

An dieser Stelle entsteht häufig ein Missverständnis.

Wenn wissenschaftliche Studien beispielsweise ein Training an F3 oder Cz beschreiben, bedeutet das nicht, dass ausschließlich die Nervenzellen direkt unter dieser Elektrode trainiert wurden.

Die Angabe beschreibt zunächst die standardisierte Mess- und Trainingsposition.

Sie macht das Protokoll reproduzierbar.

Nur dadurch können andere Forschungsgruppen dieselbe Methode nachvollziehen und überprüfen.

Die Elektrodenposition ist also in erster Linie eine methodische Beschreibung – keine Aussage über eine exakte funktionelle Lokalisation.

Moderne Neurofeedback-Sprache denkt in Netzwerken

Mit Verfahren wie qEEG, Konnektivitätsanalysen oder sLORETA hat sich unser Verständnis des Gehirns weiterentwickelt.

Heute sprechen wir zunehmend über funktionelle Netzwerke, Synchronisation und neuronale Kommunikation.

Auch sLORETA verändert dabei nicht die grundsätzliche Natur des EEG.

Es berechnet auf mathematischer Grundlage die wahrscheinlichsten Quellen der gemessenen elektrischen Aktivität.

Diese Schätzung verbessert unsere räumliche Orientierung erheblich.

Sie bleibt jedoch eine Schätzung – keine direkte Abbildung neuronaler Aktivität.

Gerade deshalb sollten wir unsere Sprache an dieses moderne Verständnis anpassen.

Anstatt zu sagen:

"Wir trainieren die exekutiven Funktionen an F3."

erscheint mir folgende Formulierung wesentlich treffender:

Wir verwenden F3 als standardisierte frontale Ableitung, um EEG-Muster zu erfassen und rückzumelden, die mit der Regulation frontaler Netzwerke in Zusammenhang stehen können.

Der Unterschied mag sprachlich klein erscheinen.

Neurophysiologisch ist er jedoch erheblich.

Was bedeutet das für die Praxis?

Heißt das nun, dass Elektrodenpositionen unwichtig geworden sind?

Ganz im Gegenteil.

F3, F4, Cz oder P4 bleiben wichtige Orientierungspunkte.

Sie bilden die gemeinsame Sprache der Neurofeedback-Forschung und der klinischen Praxis.

Ihre Auswahl sollte jedoch niemals ausschließlich aufgrund traditioneller Lokalisationstabellen erfolgen.

Eine fundierte Entscheidung berücksichtigt immer mehrere Informationsquellen:

• die Anamnese,

• die Symptomatik,

• das Roh-EEG,

• qEEG-Befunde,

• Artefaktkontrolle,

• Medikamente,

• Vigilanz,

• den bisherigen Therapieverlauf

• und – wenn verfügbar – Netzwerkanalysen wie Konnektivität oder sLORETA.

Die Elektrodenposition ist dabei ein Baustein innerhalb eines wesentlich größeren klinischen Gesamtbildes.

Mein persönliches Fazit

Ich glaube nicht, dass wir im Neurofeedback unsere Elektroden neu erfinden müssen.

Ich glaube vielmehr, dass wir unsere Sprache weiterentwickeln sollten.

Denn Sprache prägt unser Denken.

Wenn wir von einem Training „auf F3“ sprechen, entsteht leicht das Bild, als würden wir einen kleinen Schalter im Gehirn direkt beeinflussen.

Dieses Bild wird dem heutigen Wissen über Neurophysiologie jedoch nicht mehr gerecht.

Treffender wäre es zu sagen:

F3, F4, P3 oder P4 sind standardisierte Mess- und Trainingsfenster auf die Aktivität komplexer neuronaler Netzwerke.

Sie repräsentieren keine isolierten Hirnfunktionen.

Sie liefern Hinweise auf elektrische Aktivitätsmuster, die mit bestimmten Regulationsprozessen und Netzwerkdynamiken in Zusammenhang stehen können.

Vielleicht liegt genau darin die größte Entwicklung des modernen Neurofeedbacks.

Nicht darin, neue Elektrodenpositionen zu finden.

Sondern darin, das Gehirn nicht länger als Sammlung einzelner Funktionszentren zu betrachten, sondern als ein hochkomplexes, dynamisches Netzwerk.

Denn wir trainieren letztlich nicht einen Punkt auf der Kopfhaut.

Wir begleiten die Selbstregulation eines Gehirns, dessen größte Stärke nicht seine einzelnen Regionen sind – sondern ihre Zusammenarbeit.