fMRI study shows stable brain network changes only for the full ILF protocol

Neurofeedback has been used in clinical practice for many years. At the same time, there is ongoing discussion about the neurophysiological mechanisms through which different neurofeedback approaches exert their effects. In the case of Infra-Low Frequency (ILF) neurofeedback in particular, imaging studies demonstrating objective changes in the brain beyond subjective reports have so far been limited.

A study published in December 2025 in the scientific journal NeuroImage addresses this gap. The aim of the work was not to evaluate the clinical efficacy of neurofeedback, but to investigate the neurophysiological effects of the signal components of an established ILF neurofeedback protocol from a mechanistic perspective.

ILF neurofeedback as a combined approach

ILF neurofeedback is not a single-signal method. It is based on the combination of multiple EEG timescales, including:

• classical EEG frequency band signals reflecting fast neural dynamics
• infra-low-frequency signals capturing very slow regulatory processes 

This combination corresponds to the clinical ILF neurofeedback configuration as it is used in therapeutic practice.
To better understand the underlying mechanisms, the signal components combined in ILF neurofeedback were deliberately examined separately in the study and analyzed both individually and in combination. This separation served the mechanistic investigation of the established ILF approach.
 

Study design: mechanistic analysis of an established protocol

The study comprised three randomized, double-blind, sham-controlled crossover experiments with a total of 135 healthy participants. In each sub-study, participants completed a single 30-minute neurofeedback session, accompanied by functional MRI measurements before and after the session.
Three experimental conditions were examined:

• classical EEG frequency band signals alone
• infra-low-frequency signals alone
• the combination of frequency band and infra-low-frequency signals corresponding to the clinical ILF neurofeedback configuration 

Resting-state fMRI data were analyzed using multivariate functional connectivity pattern analysis (fc-MVPA), an established method for assessing large-scale brain networks.

Central findings

The central finding of the study is clear. Robust and statistically reliable changes in functional brain connectivity were observed exclusively when frequency band and infra-low-frequency signals were applied in combination.
When the individual signal components were applied in isolation, no comparably stable effects were observed after statistical correction. The results therefore indicate that consistent neurophysiological changes emerge only from the combination of different EEG timescales.
Importantly, the study does not identify a novel combination. Rather, it demonstrates the neurophysiological relevance of the complete ILF neurofeedback protocol as it is used in clinical practice.

Relevance of the findings for ILF neurofeedback by BEE Medic

The results provide, for the first time, an imaging-based mechanistic foundation for the ILF neurofeedback approach that BEE Medic has exclusively developed and technically implemented in this consistent clinical configuration.
The study shows that the observed effects are not driven by individual EEG signals alone, but by the targeted coupling of fast and very slow neuronal dynamics as realized in ILF neurofeedback. In this way, an approach that has previously been shaped primarily by clinical experience is now based on a clear neurophysiological footing.

Study context

The study is designed as a neurophysiological basic research investigation. It does not make any statements about clinical efficacy, specific symptoms, or long-term effects. Its contribution lies in the objective, imaging-based analysis of the underlying mechanisms.

Conclusion

The fMRI study published in NeuroImage demonstrates that the complete ILF neurofeedback protocol, meaning the combination of classical EEG frequency band signals and infra-low-frequency signals, leads to stable and measurable changes in functional brain networks.
The study therefore provides, for the first time, an imaging-based mechanistic foundation for the ILF neurofeedback approach as it is used clinically and technically implemented by BEE Medic devices.
 

La deuxième partie de l'article « Clinical ILF neurofeedback with children and adolescents » a été publiée dans le numéro actuel (1/2025) du forum für Kinder- und Jugendpsychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie (forum pour la psychiatrie de l'enfant et de l'adolescent, la psychosomatique et la psychothérapie) du bkjpp (Association professionnelle pour la psychiatrie de l'enfant et de l'adolescent, la psychosomatique et la psychothérapie en Allemagne e.V.).

S'appuyant sur la première partie de l'article, qui traite des fondements scientifiques du neurofeedback (ILF), nos conférenciers Ute Bolduan (ergothérapeute), Andrea Icking (psychologue diplômée), Horst Schneider (biologiste diplômé et docteur en neurophysiologie) et Gernot Wührer (psychologue diplômé) font la lumière, dans cette deuxième partie de l'article, sur la situation actuelle de l'étude et sur diverses études de cas relatives à l'utilisation du neurofeedback ILF dans la pratique de l'ergothérapie. L'article présente une étude de cas détaillée d'un garçon de 11 ans souffrant d'un trouble de stress post-traumatique et explique en détail le plan d'entraînement individuel et le déroulement de la thérapie. Il décrit également le traitement de deux jeunes filles de 17 ans souffrant de troubles anxieux. Enfin, l'article donne un aperçu des possibilités de prescription et de remboursement du neurofeedback dans le cadre de la thérapie occupationnelle et comportementale dans le système de santé allemand.

Vous pouvez lire l'article complet sur le site du forum pour la psychiatrie, la psychosomatique et la psychothérapie pédiatriques et adolescentes :

https://www.kinder-psychiatrie.de/wp-content/uploads/2025/01/web_forum_1-25_.pdf

Veuillez noter que l'article est en allemand.

Les commotions cérébrales, également appelées lésions cérébrales traumatiques légères (LCT), sont souvent considérées comme des lésions temporaires. Cependant, de nombreuses victimes, en particulier les vétérans, souffrent de maux de tête chroniques, de troubles du sommeil et de déficiences cognitives pendant des années après l'événement initial. Malgré les approches thérapeutiques existantes, le traitement de ces symptômes reste un défi.

Un essai contrôlé randomisé récemment publié par Carlson et al. a étudié l'efficacité du Neurofeedback à basse fréquence (ILF NFB) comme méthode potentielle de traitement non invasif. Des vétérans présentant des symptômes post-coma de longue durée ont été traités par ILF NFB pendant plusieurs semaines. Les résultats montrent des améliorations significatives dans plusieurs domaines clés.

Qu'est-ce que le Neurofeedback à basse fréquence ?
Le neurofeedback est une forme de biofeedback qui permet aux patients d'améliorer leur capacité d'autorégulation en visualisant leur activité cérébrale en temps réel. Les signaux électriques du cerveau sont enregistrés par des électrodes et restitués sous forme de sons ou d'éléments visuels. De cette manière, l'activité du cerveau et les symptômes des maladies peuvent être mieux régulés.
Le Neurofeedback à infra-basse fréquence (ILF NFB) se concentre sur les ondes cérébrales extrêmement lentes, inférieures à 0,1 Hz.

L'étude : conception et méthodologie
Afin de déterminer si l'ILF NFB peut réellement contribuer à soulager les symptômes post-commotionnels, les chercheurs ont mené un essai contrôlé randomisé auprès de 87 vétérans souffrant de symptômes persistants.

Participants et procédure
Les participants à l'étude ont été répartis au hasard en deux groupes.
Le groupe d'intervention a reçu 20 séances d'ILF NFB, d'une durée de 30 minutes chacune, sur une période de 8 à 10 semaines.
Le groupe de contrôle a quant à lui bénéficié de huit brèves conférences sur la santé portant sur des sujets généraux tels que la gestion du stress et l'hygiène du sommeil.
Pendant l'étude, tous les participants ont poursuivi leur traitement médical habituel.

Mesure des symptômes
Diverses procédures de test standardisées ont été utilisées pour évaluer les effets du traitement :

• Maux de tête : Test d'impact des céphalées (HIT-6)
• Qualité du sommeil : Indice de gravité de l'insomnie (ISI)
• Performances cognitives : tests d'attention (test QIK)
• Stress mental : questionnaires sur la dépression, le SSPT et la qualité de vie

Les mesures ont été prises avant le traitement, après 4 à 6 semaines, après la fin de la thérapie (après 8 à 10 semaines) et deux mois après la fin du traitement.

Résultats : Améliorations cliniquement pertinentes
À la fin du traitement, les participants qui ont reçu l'ILF ONF ont connu des améliorations significatives dans plusieurs domaines.

Maux de tête et perception de la douleur
Le groupe ILF NFB a fait état d'une réduction notable de l'intensité et de la fréquence des maux de tête. Le score moyen au test d'impact des maux de tête (HIT-6) a diminué de 12,6 points, alors que le groupe témoin n'a enregistré qu'une amélioration de 1,9 point.

Qualité du sommeil
Les participants du groupe ILF NFB se sont endormis plus rapidement, ont eu moins de phases d'éveil pendant la nuit et ont rapporté une meilleure qualité de sommeil.
L'indice de gravité de l'insomnie (ISI) s'est amélioré de 11,7 points, ce qui constitue une nette différence avec le groupe témoin, qui n'a enregistré qu'une amélioration de 1,4 point.

Performances cognitives
Les participants du groupe ILF NFB ont également obtenu des résultats nettement meilleurs que ceux du groupe témoin dans les tests d'attention et de contrôle des impulsions.

Stress mental et qualité de vie
Le groupe ILF NFB a enregistré une amélioration notable des symptômes dépressifs et de l'état de stress post-traumatique (ESPT).
La qualité de vie générale a augmenté de manière significative, ce qui s'est traduit par de meilleurs résultats au test QOLIBRI.

Conclusion
Les résultats de l'étude suggèrent que l'ILF NFB pourrait être une option thérapeutique non médicamenteuse prometteuse pour les symptômes post-coma. Les améliorations des maux de tête, de la qualité du sommeil et des performances cognitives, qui sont restées stables au cours de la période d'étude, sont particulièrement remarquables. Les résultats secondaires de la présente étude indiquent également que le neurofeedback ILF peut être une option de traitement efficace pour les symptômes associés à la dépression et au SSPT. En outre, il a un impact positif significatif sur la qualité de vie subjective des anciens combattants souffrant d'un traumatisme craniocérébral.

L'explication détaillée, la mise en œuvre et les résultats de l'étude sont disponibles ici.