2025年10月10日
该协议建立了一种将HD-tACS与脑电图相结合的实用方法,以工作记忆中的θ频率刺激为例,以检查刺激对认知任务期间神经振荡的影响。
当前方案旨在展示如何将高清经颅交流电流刺激与脑电图结合。通过在刺激前后记录脑电图,该方案使研究人员能够评估刺激对神经生理的影响。首先,在实验前清洁参与者的头皮。
将64通道脑电盖(电极按10-20系统排列)戴在参与者头部。通过在软件界面中选择阻抗来监控电极阻抗。将阻抗显示范围设置为0到5千欧,以确保高录音质量。
将显示屏上的橙色或绿色信号解读为低于5千欧姆。用注射器尖端将头发从电极开口中分开,然后注射凝胶,确保每个电极与头皮直接接触。用注射器尖端轻轻摩擦头皮,直到每个电极阻抗降至5千欧以下。
确认所有电极阻抗后,在参与者执行两回任务时,通过软件中的开始键启动脑电图记录。在任务中可视化脑电图信号。在刺激前再次清洁参与者的头皮。
提前准备好所有必需材料。安装电池并确认电池已充满电。使用输入线将双通道经颅电刺激器连接到四乘一刺激接口。
将输出电缆连接到四乘一接口,并在输出电缆上连接五个银或氯化银电极。完成所有连接后,启动双通道刺激器和四乘一系统。现在,将五个塑料高清外壳嵌入脑电盖的指定位置,分别是P3、CP3、P1、PO3和P5。然后将脑电盖戴在参与者头上。
用注射器尖端将导电凝胶通过每个HD套管口涂抹在头皮上。分开头发露出头皮,直接涂抹凝胶。将五个电极插入套管,第五个电极位于P3,其余电极环绕其周围。
再次用导电凝胶填充所有脑电极,并确认阻抗值低于5千欧姆。确认刺激器的默认模式设置为扫描。然后通过按四乘一接口上的编号按钮,逐个查看每个电极的阻抗值。
如果阻抗超过1.5,打开盖子,用注射器头刷头皮以降低阻抗。使用四个旋钮在双通道刺激器上设置刺激参数,包括波形、时长和强度。用摇杆切换假条件。
参数设置为交流电波形、2毫安和4赫兹,持续10分钟。把放松电平切换到全电流。接下来,使用模式选择按钮将刺激模式从扫描切换为通过。
通过按下刺激器的启动按钮开始刺激。在屏幕上观察当前的增强,直到达到目标强度。如果出现不适,放松杠杆时降低强度,等参与者感到舒适后再继续。
如有必要,按下中止按钮终止刺激。取下脑电盖上的HD管和刺激电极。在P3、CP3、P1、PO3和P5位置重新插入原有的脑电极。用注射器尖端分开头发,并直接将导电凝胶涂抹在每个重新插入的电极上。
在开始刺激后脑电图记录前,请确认阻抗值低于5千欧姆。在脑电图预处理过程中,眼部伪影被成功去除,这一点从伪影后排斥痕迹中缺乏典型的眼动信号可见一斑。时频频谱图显示,刺激后θ波段功率相比刺激前有所下降。
该协议提供了一种将HDTACS与脑电图(EEG)集成的实用方法。我们希望该方案促进TACS与脑电图整合的更广泛应用,促进对神经同步动态的更规律性探索。该方案可扩展至更大样本量,配合定制刺激参数,以研究更广泛的认知和情感功能。
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本方案建立了一种实用的方法,将高分辨率经颅交流电刺激(HD-tACS)与脑电图(EEG)相结合,以研究认知任务期间的神经振荡,特别以工作记忆中的theta频段刺激作为案例研究。这些方法的结合使研究人员能够在认知任务前后评估刺激对神经活动的生理影响。
将高分辨率经颅交流电刺激(HD-tACS)与脑电图(EEG)相结合,能够精确探究认知功能背后的神经振荡机制,从而支持早期神经科学发现中的机制性风险降低。这一整合方法可提供定量的、频率特异性的读数,用于指导靶点验证及神经调控策略的预测可信度。该方案具有良好的可重复性和可扩展性,可作为推进神经技术产品开发的可复用平台。
该方案贯穿神经科学发现的全过程,从早期的机制研究到神经调控干预的临床前验证。