Biofeedback della VFC per migliorare la cognizione negli anziani: Uno strumento basato sull’evidenza

La neuropsicóloga Sofía Fonseca explica come il biofeedback della HRV può migliorare la cognizione negli anziani da una prospettiva clinica e fornendo le evidenze disponibili.

Introduzione

Nella prima parte di questo articolo abbiamo esplorato come la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) si collega al rendimento cognitivo nella vecchiaia. Con l’invecchiamento, questa variabilità tende a ridursi, influenzando non solo la salute fisica, ma anche l’attenzione, la memoria e altre funzioni mentali critiche. Di fronte a questo scenario sorgono quesiti clinici chiave: Possiamo intervenire sulla HRV?; Esistono tecniche validate per migliorarla?; Può tutto ciò influenzare la cognizione?

Di seguito, affrontiamo il biofeedback della HRV, un intervento non invasivo che permette di allenare il sistema nervoso autonomo mediante l’autoregolazione respiratoria. Analizzeremo come funziona, quali evidenze ne supportano l’uso negli anziani e quali applicazioni ha nel contesto della stimolazione cognitiva e della riabilitazione neuropsicologica.

Biofeedback della HRV e funzioni cognitive

Cos’è il biofeedback e come funziona?

Il biofeedback è una tecnica il cui obiettivo è che l’individuo impari a controllare in modo volontario risposte di diversi processi biologici propri (Carrobles, 2016), attraverso la diminuzione o l’aumento della probabilità di insorgenza di una certa risposta fisiologica, associandola a una conseguenza  (Moscoso, 1984).  

Questa tecnica è una pratica basata sull’evidenza, cioè si fonda su evidenze ottenute da ricerche per guidare la prestazione di servizi sanitari, ed è stata testata e verificata nella ricerca e nella pratica clinica (Yucha & Montgomery, 2008). 

La procedura consiste nel registrare un’attività fisiologica specifica di un soggetto mediante dispositivi elettronici e un software specializzato. Il sistema è programmato in modo che, quando il soggetto riesce a evocare l’attività fisiologica desiderata, riceva un feedback immediato e preciso tramite stimoli uditivi o visivi. Associando questo feedback alla risposta fisiologica, il soggetto impara a identificarla e, attraverso l’allenamento, riesce a modularla volontariamente. È fondamentale che l’informazione venga presentata in tempo reale, affinché il soggetto possa percepire i cambiamenti e imparare a controllarli efficacemente (Yucha & Montgomery, 2008).

Quali tipi di biofeedback esistono?

Esistono diversi tipi di biofeedback, a seconda del sistema fisiologico monitorato, che vengono descritti di seguito (Yucha & Montgomery, 2008):

• Elettromiografico: misura l’attività elettrica dei muscoli.
• Temperatura: registra la temperatura periferica.
• Elettroencefalografico (EEG o neurofeedback): registra l’attività elettrica cerebrale.
• Risposta galvanica della pelle: registra i cambiamenti nella conduttanza elettrica della pelle, sensibili al sudore.
• Respiratorio: registra il ritmo e la profondità della respirazione.
• Variabilità della frequenza cardiaca (HRV): si concentra sulla regolazione del ritmo cardiaco.

In sintesi, il biofeedback è uno strumento terapeutico che permette agli individui di acquisire un maggiore controllo su alcune delle loro funzioni fisiologiche che normalmente operano in modo automatico, mediante un processo di apprendimento basato sul feedback in tempo reale. La sua utilità è stata supportata da numerosi studi scientifici e la sua applicazione si è estesa a diversi contesti clinici come la gestione dello stress, l’ansia, il dolore cronico, i disturbi neurologici e l’ottimizzazione cognitiva, tra gli altri.

Biofeedback della HRV

Il biofeedback della HRV è stato applicato a diverse condizioni mediche e psichiatriche come asma, ansia, depressione, dolore cronico, tra le altre (Moss, 2004). Consiste nell’aumentare la variabilità della frequenza cardiaca stimolando il baroriflesso e l’aritmia sinusale respiratoria, mediante la modulazione della frequenza respiratoria (Khazan, 2013).

• Il baroriflesso è un meccanismo del sistema nervoso autonomo che permette di mantenere stabile la pressione arteriosa, funziona tramite recettori situati nelle arterie (chiamati barocettori) che rilevano i cambiamenti nella pressione e inviano segnali al cervello per regolare la frequenza cardiaca e il diametro dei vasi sanguigni, promuovendo così l’equilibrio cardiovascolare.
• D’altra parte, l’aritmia sinusale respiratoria (ARS) è una fluttuazione ritmica della FC che accompagna la respirazione, con l’inspirazione la FC aumenta e con l’espirazione diminuisce (Khazan, 2013; Lehrer & Gevirtz, 2014).

Per eseguire l’allenamento della HRV con questa tecnica è necessario monitorare il polso e la respirazione contemporaneamente e sullo schermo di un computer vengono mostrate le variazioni nei segnali di queste funzioni fisiologiche; la persona che riceve l’addestramento utilizza le informazioni provenienti dal computer per regolare tali funzioni mediante la modulazione della respirazione.

Sessioni e personalizzazione della HRV

È stato dimostrato che sono necessarie da 4 a 10 sessioni di questo tipo di allenamento per ottenere un aumento della HRV (Yucha & Montgomery, 2008). L’obiettivo è incrementarla stimolando il baroriflesso e l’aritmia sinusale respiratoria, mediante la modulazione della frequenza respiratoria (Khazan, 2013).

Per personalizzare il trattamento, nella prima sessione si determina la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) e si identifica la frequenza respiratoria ottimale della persona. A tale scopo vengono posizionati due elettrodi, un fotopletismografo sul dito indice della mano sinistra per monitorare il polso, e un elettrodo intorno al diaframma per registrare la respirazione.

Successivamente, per identificare la frequenza respiratoria ottimale, si chiede alla persona di respirare a diversi ritmi (6,5, 6, 5,5, 5 e 4,5 respirazioni al minuto), per un paio di minuti ciascuno. Con queste informazioni si individua la frequenza respiratoria che genera il maggiore aumento della HRV, il che indica una migliore attivazione del sistema nervoso parasimpatico e una maggiore capacità di regolazione autonoma. Nelle sessioni successive, la persona impara a respirare alla propria frequenza respiratoria ottimale, che si sincronizzerà con la sua frequenza cardiaca (Eddie et al., 2015; Moss, 2004; Theodore et al., 2002).

Attualmente non esistono controindicazioni o rischi associati al biofeedback della HRV (Eddie et al., 2015); è stato utilizzato in sicurezza per il trattamento della malattia polmonare ostruttiva cronica (Giardino et al., 2004), per migliorare il funzionamento cardiaco dopo infarto miocardico e in soggetti con cardiopatie (Del Pozo et al., 2004; Nolan et al., 2005). 

Evidenze sugli effetti del biofeedback nel miglioramento del funzionamento cognitivo

Il biofeedback della HRV ha dimostrato di essere efficace nel migliorare funzioni cognitive e abilità emotive.

Uno studio condotto da Kim e collaboratori ha mostrato che, dopo un programma di allenamento con biofeedback della HRV, persone con lesione cerebrale grave sono riuscite ad aumentare la loro HRV e, inoltre, hanno presentato miglioramenti nella regolazione emotiva, nella memoria di lavoro, nell’attenzione e nella risoluzione dei problemi. Questi risultati suggeriscono che questo intervento può essere utile come strumento complementare nella riabilitazione cognitiva (Kim et al., 2013).

Questo intervento ha anche mostrato benefici negli anziani, specialmente nella riduzione dei sintomi emotivi e nel miglioramento delle funzioni cognitive.

Sfide, limitazioni e considerazioni etiche

Una delle principali sfide nell’applicazione del biofeedback è l’accessibilità e la formazione dei professionisti.

In America Latina, la disponibilità di apparecchiature specializzate per il biofeedback è limitata e i loro costi sono spesso elevati. Inoltre, la diffusione della conoscenza su questa tecnica è ancora piuttosto scarsa, il che ne riduce l’implementazione nei contesti clinici. Nonostante ciò, esistono iniziative per promuoverne l’uso, come il lavoro svolto dalla Sociedad Mexicana de Bio y Neurofeedback, ad esempio, che cerca di favorire la formazione e l’applicazione professionale in Messico.

Per quanto riguarda le limitazioni metodologiche, sebbene esista una crescente base di ricerca sul biofeedback in generale, gli studi che valutano specificamente gli effetti del biofeedback della HRV sul funzionamento cognitivo restano limitati, in particolare quando si lavora con la popolazione anziana, poiché rappresenta una sfida aggiuntiva a causa di fattori come la presenza di comorbilità mediche, l’uso di più farmaci e l’eterogeneità nell’invecchiamento, il che rende complicato condurre ricerche con un alto grado di controllo del campione.

Infine, è importante menzionare che devono essere considerati aspetti etici nell’implementazione di interventi con biofeedback. È fondamentale che gli interventi di biofeedback siano applicati unicamente da professionisti adeguatamente formati e qualificati nel settore sanitario. Per garantire la sicurezza e l’efficacia del trattamento, è necessario richiedere credenziali professionali ufficiali, così come attestati di formazione supportati da istituzioni accademiche o associazioni riconosciute e serie. Ciò contribuisce a evitare la pratica irresponsabile o l’operato di persone senza la preparazione adeguata, proteggendo i pazienti da possibili danni e dal rischio di cadere nelle mani di persone che potrebbero offrire trattamenti non fondati né etici.

Conclusione

In conclusione, il biofeedback della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) rappresenta uno strumento promettente per migliorare sia la salute fisica sia il funzionamento cognitivo, specialmente nell’invecchiamento. Ciò è dovuto al fatto che l’HRV è un indicatore chiave della flessibilità fisiologica e della capacità del sistema nervoso autonomo di adattarsi a diverse situazioni, come lo stress, funzioni che tendono a deteriorarsi con l’età. Diverse ricerche hanno indicato che allenare l’HRV mediante biofeedback può favorire la regolazione emotiva, l’attenzione, le funzioni esecutive e altre abilità cognitive comunemente compromesse negli anziani.

Uno dei vantaggi di questo intervento è che può essere personalizzato, poiché nella valutazione iniziale si identifica la frequenza respiratoria individuale che genera il maggior aumento dell’HRV, il che si associa a una migliore attivazione del sistema nervoso parasimpatico e a una maggiore capacità di autoregolazione autonoma. Inoltre, fino ad oggi non sono state riportate controindicazioni o rischi associati al suo utilizzo.

Tuttavia, nonostante i risultati preliminari incoraggianti, è necessario disporre di maggiori evidenze scientifiche basate su disegni metodologicamente solidi e su campioni ampi che ne confermino l’efficacia in questa popolazione. Per garantire un’applicazione sicura ed efficace, questi interventi devono essere eseguiti da professionisti formati e con competenze specifiche in ambito sanitario, adattando i protocolli alle caratteristiche particolari di ogni persona, soprattutto considerando le comorbilità e le condizioni proprie dell’età avanzata.

Bibliografia

• Carrobles, J. A. (2016). Bio/neurofeedback. Clinica y Salud, 27(3), 125–131. https://doi.org/10.1016/j.clysa.2016.09.003
• Del Pozo, J. M., Gevirtz, R. N., Scher, B., & Guarneri, E. (2004). Biofeedback treatment increases heart rate variability in patients with known coronary artery disease. American Heart Journal, 147(3), 545. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2003.08.013
• Eddie, D., Vaschillo, E., Vaschillo, B., & Lehrer, P. (2015). Heart rate variability biofeedback: Theoretical basis, delivery, and its potential for the treatment of substance use disorders. Addiction Research and Theory, 23(4), 266–272. https://doi.org/10.3109/16066359.2015.1011625
• Giardino, N. D., Chan, L., & Borson, S. (2004). Combined heart rate variability and pulse oximetry biofeedback for chronic obstructive pulmonary disease: Preliminary findings. Applied Psychophysiology Biofeedback, 29(2), 121–133. https://doi.org/10.1023/B:APBI.0000026638.64386.89 
• Jester, D., Rozek, E., & McKelley, R. (2018). Heart rate variability biofeedback: implications for cognitive and psychiatric effects in older adults. Aging y Mental Health, 23(5), 574–580. https://doi.org/10.1080/13607863.2018.1432031
• Khazan, I. Z. (2013). The Clinical Handbook of Biofeedback : a Step-by-Step Guide for Training and Practice with Mindfulness. Wiley.
• Kim, S., Zemon, V., Cavallo, M. M., Rath, J. F., Mccraty, R., & Foley, F. W. (2013). Heart rate variability biofeedback, executive functioning and chronic brain injury. Brain Injury, 27(2), 209–222. https://doi.org/10.3109/02699052.2012.729292
• Lehrer, P. M., & Gevirtz, R. (2014). Heart rate variability biofeedback: How and why does it work? Frontiers in Psychology, 5(JUL), 756. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2014.00756
• Moscoso, M. S. (1984). El condicionamiento operante en biorretroalimentación. Revista Latinoamericana de Psicología, 16, 61–76.
• Moss, D. (2004). Heart rate variability and biofeedback. Psychophysiology Today: The Magazine for Mind-Body Medicine, 1, 4–11.
• Nolan, R. P., Kamath, M. V., Floras, J. S., Stanley, J., Pang, C., Picton, P., & Young, Q. R. (2005). Heart rate variability biofeedback as a behavioral neurocardiac intervention to enhance vagal heart rate control. American Heart Journal, 149(6), 1137. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2005.03.015
• Theodore, J. L. V., Corydon Hammond, D., Trudeau, D., Monastra, V., Perry, J., Lehrer, P., Matheson, D., & Sherman, R. (2002). Template for developing guidelines for the evaluation of the clinical efficacy of psychophysiological interventions. Applied Psychophysiology Biofeedback, 27(4), 273–281. https://doi.org/10.1023/A:1021061318355
• Yucha, C. B., & Montgomery, D. D. (2008). Evidence-based practice in biofeedback and neurofeedback. In Wheat Ridge, CO: AAPB.

Se ti è piaciuto questo articolo del blog sul biofeedback dell’HRV per migliorare la cognizione negli anziani, probabilmente ti interesseranno questi articoli di NeuronUP: