虚拟现实暴露期间同步应用经颅直流电刺激

将非侵入性脑刺激与虚拟现实相结合，为寻求创伤后应激和焦虑治疗的患者提供了一种增强情绪学习与习惯化的新方法。这是一种基于神经科学的高度沉浸式且便携的方法。该技术可能具有治疗效果，并可根据个体患者情况进行个性化调整。

这种非侵入性方法可帮助创伤后应激障碍患者认识到，以往引发焦虑的情境现在可能是安全的。本实验操作将由来自我实验室的研究助理 Sydney Brigido 演示。Sydney 将协助完成该方案的各个步骤。

为受试者准备经颅直流电刺激时，先将头带戴在受试者头上，然后站在受试者后方，根据先前计算的头围10%确定阴极电极的位置，并从头骨枕外隆凸向右测量该距离。根据测量结果放置阴极电极，使其大致位于右侧耳后乳突处。为确定阳极电极的位置，从鼻根向上测量先前计算的头围10%，再向右测量先前计算的头围5%。

放置阳极电极，并确认阳极接触10-20系统EEG电极位置AF3FP1。电极放置到位后，打开经颅直流电刺激（tDCS）设备并插入电极。要加载设置A，请按右上方按钮退出研究模式，然后使用左上方和左下方按钮输入设备的主代码。

单击“确定”，并确保箭头指向触发器。使用右上角按钮浏览设置，直到出现加载设置选项。使用左箭头滚动箭头至屏幕底部，同时使用右上角箭头逐项浏览所有设置，返回至设置A，然后单击左上角箭头以加载设置A。同时按下右上角和左下角按钮，检查阻抗，以确认经颅直流电刺激（tDCS）电极与受试者颅骨之间有充分接触。

开始刺激，并在刺激前、刺激期间和刺激后记录阻抗。刺激结束后，在关闭设备前先将电极从设备上取下。将两个自粘式一次性皮肤电活动电极片贴在受试者非优势手的鱼际区域，并打开皮肤电活动的皮电反应数据采集软件。

打开先前生成的数据采集模板，点击“创建记录”以建立新实验。为校准皮肤电活动信号，请将电极连接至电极贴片，并按照软件提示依次校准每个电极。当两个电极均完成校准后，请受试者深吸一口气，屏息10秒，然后呼出，以确保获得充分的皮肤电反应信号。

进行tDCS操作时，让助手开启虚拟现实系统并打开患者应用程序。检查屏幕分辨率是否设置为1280 × 720，然后点击播放。打开临床医生控制程序，并根据与受试者任务场景最相关的选项选择驾驶情景。

在患者虚拟形象窗口下方，选择驾驶员位置，并将声音音量设置为最大音量的65%。在受试者的协助下，由助手将头戴式显示器佩戴在受试者头部，注意避免显示器移位电极，并检查佩戴舒适度。助手将耳机佩戴在受试者头部，并检查佩戴舒适度。

指导受试者安静坐定两分钟，以采集基线皮肤电活动数据，并按下 F1 键标记基线期的开始。两分钟后，按下 F3 键标记基线期的结束。完成基线皮肤电活动数据采集后，打开经颅直流电刺激（tDCS）设备，并重新连接电极。

设备应处于研究模式以设置B。点击“确定”以确认已编程设置B，并应用2毫安强度，总时长25分钟，其中30秒逐渐增强刺激，30秒逐渐减弱刺激。输入从随机化软件中获取的受试者特异性随机代码，然后点击“确定”。按下左上角按钮表示“是”，以开始刺激，然后点击“关闭”以启动驾驶任务。确保每次驾驶任务开始时，在虚拟现实环境中至少进行30秒的单纯驾驶。

在第一次实验中，通过口头提示引导参与者了解虚拟现实事件的发生。例如，在首次驾驶过程中，同时在虚拟现实菜单中选择合适的场景，提示语为：“前方将出现一次路障伏击，三、二、一，开始。前方将出现一次路障伏击，三、二、一。”

每次虚拟现实（VR）事件之间至少间隔10秒的驾驶时间。在实施VR事件过程中，由助手每次实施VR事件时按下键盘上的F2键，以标记皮肤电导数据的采集时间点。根据对皮肤电导信号轨迹的目视检查，参与者A从第一次VR会话开始，到第三次VR会话的中期，再到第六次即最后一次VR会话，表现出会话间习惯化的迹象。

对参与者B的原始皮肤电导轨迹进行视觉检查，通过比较第一次和第三次驾驶过程，似乎显示出会话内的习惯化现象。对参与者C的原始皮肤电导数据进行视觉检查，与参与者A相比，其习惯化特征不那么明显。尽管如此，参与者C仍表现出会话间和会话内的习惯化。此外，与参与者A相似，参与者C在第一次虚拟现实（VR）会话期间的皮肤电导水平在数值上高于其余五次会话。

参与者D的原始皮电导数据表明，其皮电导水平过低，无法进行有效的分析，且未观察到可视觉识别的皮电导反应。即使存在持续的伪迹和电极信号丢失情况，该个体的皮电导水平持续偏低，且缺乏可视觉识别的皮电导反应仍十分明显。在实验方案中，关键步骤包括确保经颅直流电刺激（tDCS）电极保持在正确位置、阻抗处于可接受范围内，以及密切观察参与者是否出现不适，以确保安全性。

通过基于解剖学 MRI 个体化定制电极蒙太奇（包括电极位置和剂量），可以优化经颅直流电刺激（tDCS）。此外，MRI 还可用于评估随时间推移的神经变化。