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What can neurofeedback and transcranial alternating current stimulation reveal about cross-frequency coupling?

Orendáčová, M.; Kvašňák, E.

Abstract:

In recent years, the dynamics and function of cross-frequency coupling (CFC) in electroencephalography (EEG) have emerged as a prevalent area of investigation within the research community. One possible approach in studying CFC is to utilize non-invasive neuromodulation methods such as transcranial alternating current stimulation (tACS) and neurofeedback (NFB). In this study, we address (1) the potential applicability of single and multifrequency tACS and NFB protocols in CFC research; (2) the prevalence of CFC types, such as phase–amplitude or amplitude–amplitude CFC, in tACS and NFB studies; and (3) factors that contribute to inter- and intraindividual variability in CFC and ways to address them potentially. Here we analyzed research studies on CFC, tACS, and neurofeedback. Based on current knowledge, CFC types have been reported in tACS and NFB studies. We hypothesize that direct and indirect effects of tACS and neurofeedback can induce CFC. Several variability factors such as health status, age, fatigue, personality traits, and eyes-closed (EC) vs. eyes-open (EO)condition may influence the CFC types. Modifying the duration of the tACS and neurofeedback intervention and selecting a specific demographic experimental group could reduce these sources of CFC variability. Neurofeedback and tACS appear to be promising tools for studying CFC.

Patologie/Applicazioni:

• Stimolazione elettrica transcranica (TES)
• Bio – Neurofeedback (NFB)

Anno:

2025

Tipo di pubblicazione:

Articolo

Parola chiave:

tACS; stimolazione elettrica a corrente alternata; NFB; Neurofeedback; cross-frequency coupling; CFC

Testata scientifica:

Frontiers

Mese:

02

Nota:

L'articolo esamina il ruolo del neurofeedback e della stimolazione transcranica a corrente alternata nello studio del cross-frequency coupling (CFC). Il CFC è un fenomeno che descrive l'interazione tra diverse bande di frequenza EEG ed è implicato in numerose funzioni cerebrali, tra cui memoria, regolazione emotiva e sonno. Le tecniche di neuromodulazione come tACS e NFB offrono strumenti promettenti per studiare e modulare tali interazioni. Gli autori analizzano le potenzialità di protocolli a singola e multifrequenza per modulare i diversi tipi di CFC, come il phase–amplitude coupling (PAC) e l’amplitude–amplitude coupling (AAC), con implicazioni sia per la ricerca di base che per applicazioni terapeutiche. Studi preliminari suggeriscono che NFB e tACS possano modulare specificamente alcuni di questi pattern, con possibili applicazioni cliniche nel trattamento di disturbi neurologici e psichiatrici.

DOI:

10.3389/fnins.2025.1465773