Modos de HEG: NIRS e PIR*

Adrian Van Deusen**

No dia 19 de julho de 2012 fez um ano que o Dr. Hershel Toomim deixou nosso meio. Seu trabalho inovador com o Biofeedback cerebral com HEG continua vivo e permanecerá assim até onde a vista alcança. Seu uso de medidas do fluxo sanguíneo como uma fonte direta de Biofeedback (ao invés de uma mera medida de confirmação) fez o Neurofeedback acessível a muitos que não queriam ou não podiam fazer o tecnicamente mais difícil EEG Biofeedback. O interesse nesta técnica cresce entre médicos, escolas e organizações desportivas, bem como entre empresários que buscam uma forma sólida para medir a “Atenção”. Nesse primeiro ano após a morte do Dr. Toomim, eu implementei mais de 20 centros de treinamento de HEG Biofeedback nas Américas. Isso representa um crescimento de pouco mais de 30% em relação ao ano anterior. Meus clientes são, em geral, profissionais da Saúde que atendem populações com cefaleias, controle da impulsividade e da atenção, controle do estresse e do humor e problemas com os filtros sensoriais. 

Invariavelmente, durante o processo de decisão de um cliente em potencial, este me questionará a respeito das duas tecnologias que fornecem um sinal de HEG feedback, esperando saber qual é a “melhor”. Eu não respondo usando: melhor/pior para meus clientes, e também não pretendo fazê-lo nesse curto artigo. Ao invés disso, vou prestar informações vindas de fora do campo da Psicofisiologia Aplicada, para lançar luz sobre as origens, a pesquisa e os outros usos dessas duas tecnologias, que foram ambas " emprestadas" de outras indústrias para o nosso uso em benefício ao cérebro. 

Em primeiro lugar, é importante compartilhar o que para alguns não é novidade, mas para outros, representa uma nova fronteira encorajadora no Neurofeedback (NF) e no Brain Computer Interface (BCI). Esse artigo é sobre a Hemoencefalografia (HEG), o termo comumente usado para a medicação e feedback da dinâmica do sangue no córtex cerebral. Esse é um termo cunhado pelo Dr. Toomim, em 1995, em sua apresentação na conferência da Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback (AAPB), quando reportou os resultados iniciais da sua pesquisa na plenária. O HEG representa uma opção mais robusta para o mais conhecido neurofeedback EEG, pois o HEG não faz uma medida elétrica, logo não é afetado pela atividade muscular do olho, testa e maxilar. EEG e HEG são siglas e pronunciam-se por suas letras. Recentemente, especialmente dos meus clientes europeus, eu ouvi HEG sendo pronunciado como uma palavra “hegg”, mas se esse fosse o caso, então deveríamos chamar o eletroencefalograma de “eagg”. A forma correta é pronunciar as letras H.E.G. Outro fato importante de se notar é que o termo HEG é ainda usado e conhecido apenas entre praticantes da psicofisiologia aplicada e o biofeedback. Em outras palavras, diferentemente do EEG, o termo HEG não descreve a tecnologia em si, mas a aplicação da tecnologia de medição do sangue dentro de um circuito de informação retroalimentada. Este fato está demonstrado mais claramente na leitura da patente que Dr. Toomim e Robert Marsh registraram, em 1999, que engloba a definição e a aplicação: “Aparelho e método para biofeedback da atividade do sistema nervoso central humano usando a detecção de radiação.”. Isto é importante, porque dentro do HEG, existe atualmente duas tecnologias distintas, com suas próprias linhas de investigação psicofisiológica e terminológica, e quando em diálogo com esses investigadores, "HEG" é muitas vezes um termo desconhecido. 

Assim como o HEG, duas importantes tecnologias utilizadas para capturar a hemodinâmica cerebral são conhecidas também por suas siglas, mas elas são frequentemente pronunciadas como palavras. 

NIRS: Near Infrared Spectroscopy (espectroscopia por infravermelho proximal), que utiliza a luz para medir a oxigenação e a perfusão de sangue do cérebro;   

PIR: Passive Infrared Photography (fotografia infravermelho passiva), que mede o calor vindo do cérebro para inferir a perfusão de sangue do mesmo. 

Mais uma vez, sem discutir qual é o melhor ou o pior, vamos olhar as qualidades de ambas tecnologias. 

O NIRS é usado em muitas indústrias para determinar a densidade e composição das massas em geral. Ele tem sido aplicado em variadas amostras como pedra, madeira, frutas, tecidos, estrelas frias e cérebros, entre outros. Para gerar a sua leitura, o NIRS emite uma luz na frequência da cor que será absorvida pela substância desejado e mede a quantidade de luz que retorna da amostra para determinar a quantidade que está presente na mesma. É simples reflexão. Envia luz e mede a quantidade de luz refletida de volta. A luz que NÃO retorna é o valor medido, porque essa luz foi absorvida pela substância em questão. No nosso caso, esta substância é a hemoglobina oxigenada e sua gama de cores é muito exata: 800nm. Ao transportar o dióxido de carbono, as células do sangue são de cor azul e assim não absorvem essa luz de 800nm. Por isso, as leituras do NIRS são muito exatas e tem um valor de alta confiança. Isso fica melhor ilustrado pelas comparações que são feitas regularmente entre NIRS funcional e a Ressonância Magnética funcional. Fora do mundo do biofeedback, o NIRS está fazendo seu nome como uma tecnologia de diagnóstico e pesquisa por oferecer uma imagem cortical “in vivo” pareada com a Ressonância Magnética "fora do tubo" e faz o aspecto funcional da imagem ser muito mais... funcional. NIRS está permitindo que pesquisadores tenham imagens do cérebro enquanto o sujeito está na mesa de poker, ou realmente em frente à assustadora aranha ou ao prazeroso cupcake. Ao trabalhar com nHEG neurofeedback, o usuário sabe que está trabalhando com um “burro de carga” da indústria de imagem cerebral. 

A tecnologia do PIR (infravermelho passivo) usa um meio diferente para gerar a sua medida. Ele não envia nada através da substância medida, mas ao invés disso, aguarda passivamente qualquer luz dentro do espectro de luz infravermelha (ou seja "calor") chegar até ele e ser registrada. A tecnologia de base, quando pesquisei online o termo "PIR", parece ser aplicada principalmente para sistemas de segurança e detectores de movimento. Vemos sensores PIR nos cantos das salas onde estão instalados os sistemas de iluminação automáticos (exemplo: em banheiros com iluminação automática para acender quando uma pessoa entra e apagar depois sair). O princípio básico que o inventor do pHEG, Dr. Jeff Carmen, chegou era que o sangue transporta calor do nosso corpo. Assim, se colocarmos um desses sensores de calor fixo na testa, qualquer mudança no índice de calor representa, indiretamente, uma alteração na dinâmica do sangue nessa região. Isso é fundamentalmente diferente do uso mais comum do PIR (infravermelho), que é para “acionar um sensor”. No uso que o feedback faz dessa tecnologia, o sensor deve ser capaz de quantificar as mudanças de temperatura. O melhor nome, então, para a tecnologia usada no pHEG é um “radiotermógrafo”. O uso dessa tecnologia no cérebro é incomum. Ao pesquisar a literatura das Ciências Biológicas, encontrei alguns estudos do respeitado pesquisador russo I.A. Shevelev, da década de 1990. Nesses estudos, ele cunhou um termo: termoencefaloscopia (ainda não presente na Wikipédia). Seguindo seu trabalho seminal, há um longo silêncio na literatura até que, em 2007, um novo autor chamado A. Iznak publica um só artigo, até agora, sobre o assunto. 

Em minha prática diária e, também, quando penso sobre os 10 anos em que trabalhei apenas com EEG, agradeço ao Dr. Toomim por ter trazido essa nova forma a nossa ferramentária O HEG, em qualquer das suas formas, é um modo robusto e funcional de neurofeedback que terá mais reconhecimento no decorrer do processo e a partir do momento em vermos seus efeitos começarem a brilhar mais em nossa sociedade, através das vidas das pessoas que ele beneficia.

* Texto original em inglês em: http://bio-medical.com/news/2012/07/heg-modes-nirs-pir/#more-839

**Adrian Van Deusen é um pesquisador independente e praticante de psicofisiologia aplicada e de biofeedback desde 1995. Em 2003, ele começou a estudar HEG e, em 2004, desenvolveu uma relação de aluno-mentor com Dr. Hershel Toomim que durou até o final da vida do mesmo, aos 95 anos de idade. As obras de Adrian como pesquisador de HEG incluem apresentações nas seguintes em conferências internacionais: Sociedade Internacional de Neuropsicologia, Congresso Brasileiro de Neuropsicologia, Conferência Europeia sobre Psicologia da Saúde, Sociedade de Neurociência Clínica, 2º Encontro Internacional de Memória de Trabalho e com um artigo aceito no Jornal Espanhol de Psicologia (Vol. 15-3). adrian@itallis.com