Electrode Positionierung und Montage in Transkranielle Direct Current Stimulation

Der Zweck dieses Videos ist es, die Technik zur Verabreichung einer TDCS-Sitzung mit Hilfe der primären motorischen Kortexstimulation zu demonstrieren. Als Beispiel. Dazu wird zunächst der Kopf des Probanden vermessen und die Stimulationsstellen markiert.

Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin, die Elektroden in der für Ihr Experiment geeigneten Größe und Art vorzubereiten. Der dritte Schritt des Verfahrens besteht darin, die Elektroden richtig an der gewählten Stimulationsstelle zu platzieren. Der letzte Schritt besteht darin, den Elektrodenkontakt und die Polarität der Stimulation zu bestimmen und die Einstellungen des Stimulationsgeräts wie Intensität und Dauer einzustellen.

Unterschiedliche Elektrodenmontagen können die Auswirkungen von TDCS variieren, beispielsweise ob die kortikale Erregbarkeit erhöht oder verringert wird, ist abhängig von der Stimulation, der Polarität sowie anderen Stimulationsparametern. Der Hauptvorteil von TDCS besteht darin, dass diese Methode im Vergleich zu anderen Methoden der Hirnstimulation, wie z. B. der transkraniellen Magnetstimulation, und auch zu invasiveren Methoden der Hirnstimulation, wie z. B. der tiefen Hirnstimulation, darin besteht, dass TDCS nicht invasiv, sicher, kostengünstig und einfach durchzuführen ist. Außerdem hat TDCS eine wichtige Eigenschaft, da es eine Veränderung des Gehirndrucks der Neuronen induziert, was zu einer Zunahme oder Abnahme des neuronalen Feuerns führt.

Die Anwendungen dieser Technik erstrecken sich auf die Therapie verschiedener Formen chronischer Schmerzen. Es gibt keine soliden Beweise dafür, dass die Modulation der Ex-Stabilität im motorischen Kortex zu einer Schmerzlinderung führt, obwohl TDCS Einblicke in neurotherapeutische Mechanismen für chronische Schmerzen bietet, wenn es auf andere kortikale Regionen, einschließlich des dorsalen lateralen präfrontalen Kortex, angewendet wird. Diese Technik kann auch neuropsychiatrische Störungen wie Depressionen und kognitive Dysfunktionen lindern.

Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Technik noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da es keine strengen Richtlinien für die Einrichtung von TDCS-Montagen und Stimulationseinstellungen gibt. Daher ist die visuelle Demonstration dieser Technik für standardisierte Praktiken in klinischen Studien von entscheidender Bedeutung. Dieses Protokoll stellt sicher, dass alle benötigten Materialien verfügbar sind.

TDCS-Geräte sollten batteriebetrieben und konstantstromgesteuert mit einer maximalen Leistung von wenigen Milliampere sein. Bei einigen Geräten können die Batterien über Steckdosen aufgeladen werden, um das Gerät mit Strom zu versorgen, da fehlerhafte Geräte möglicherweise große elektrische Stromintensitäten liefern können. Ohne Vorwarnung sind die für OTS verwendeten Elektroden in der Regel leitfähig.

Gummielektroden, die von einem perforierten Schwamm umschlossen sind, der mit Elektrolytflüssigkeit getränkt ist. Wenn wiederverwendbare Gummielektroden verwendet werden, überprüfen Sie diese vor der Verwendung auf Verschleiß. Es wird empfohlen, perforierte Schwammtaschen zu verwenden, die nicht zu grob sind, da diese die Elektrolytlösung am besten absorbieren und einen gleichmäßigen Hautkontakt gewährleisten, während die Haut vor elektrochemischen und pH-Werten geschützt ist.

Verändert die Natriumchloridlösung im Konzentrationsbereich von 15 bis 140. Millimoles wird ebenfalls empfohlen, um den Patientenkomfort zu gewährleisten und gleichzeitig die Stimulationsspannungen zu minimieren. Ein Maßband wird benötigt, um Reize, Positionen und elastische oder Gummikopfbänder zu lokalisieren. Um die Elektroden zu positionieren, ist es wichtig sicherzustellen, dass die Bänder aus nicht leitendem Material bestehen, damit sie die leitfähige Fläche nicht vergrößern, wenn sie nass werden, wenn das Subjekt ankommt, es bequem auf einem Stuhl hat oder verletzt.

Um mit den Messungen für die Elektrodenplatzierung zu beginnen, wird der Stimulationsort durch Messen von Abständen auf der Kopfhaut ermittelt, in der Regel unter Verwendung der Konvention des EEG 10 20 Systems. Wählen Sie den Stimulationsort je nach Ihrem experimentellen Ansatz, um den Vertex zu lokalisieren. Messen Sie zunächst den Abstand zwischen dem Nasion, dem Punkt zwischen Stirn und Nase an der Verbindungsstelle der Nasenknochen und dem Inion, dem markantesten Punkt des Hinterhauptbeins.

Markieren Sie den Punkt auf halbem Weg zwischen diesen Stellen mit einem Hautmarker. Messen Sie als Nächstes den Abstand zwischen den präaurikulären Punkten. Achten Sie darauf, das Maßband über die markierte Nasion und Inion in der Mitte zu platzieren und den Punkt auf halber Höhe dieser Ohrlinie zu markieren, so dass der Schnittpunkt der beiden markierten Punkte der Eckpunkt ist.

Um den primären motorischen Kortex oder M1 zu lokalisieren, berechnen Sie 20 % des Ohrabstands, und um diesen Abstand vom Scheitelpunkt entlang der Ohrlinie zu messen, sollte dieser Punkt der C3- oder C-Vier-EEG-Position entsprechen. Dies ist der Ort, der in diesem Video stimuliert wird. Um den dorsalen lateralen präfrontalen Kortex zu lokalisieren, messen Sie fünf Zentimeter nach vorne von der M1-Position.

Dies sollte der EEG-Position F drei oder F vier entsprechen, wie hier zu sehen. Diese Methode zur Bestimmung der Stimulationsstelle ist bei der Verwendung herkömmlicher TDCS-Elektroden ausreichend. Für ein fokaleres TDCS können andere Methoden der kortikalen Lokalisation erforderlich sein, wie z. B. Neuronavigation.

Legen Sie vor dem Platzieren der Elektroden einen elastischen oder Gummikopf um den Kopf des Probanden unter dem Inion. Dies dient dazu, die Elektroden zu sichern und die Bewegung während der Stimulation zu reduzieren. Bereiten Sie anschließend die Schwämme vor, indem Sie jede Seite mit Kochsalzlösung tränken.

Für einen 35 Zentimeter großen quadratischen Schwamm sollten etwa sechs Milliliter Lösung pro Seite ausreichen. Untersuchen Sie nun die Haut, an der die Elektroden platziert werden, auf Anzeichen von Reizungen, bevor Sie den Bereich für die Elektrodenplatzierung vorbereiten. Bei sichtbaren Läsionen wenden Sie TDCS in diesem Bereich nicht an, um den Leitwert zu erhöhen.

Bewegen Sie das Haar von den Elektrodenstellen weg, reinigen Sie die Hautoberfläche und lassen Sie es trocknen. Verbinden Sie als Nächstes die Elektrodenkabel mit dem Gerät. Stellen Sie sicher, dass die Polarität der Verbindung korrekt ist, da die Auswirkungen von TDCS sehr polaritätsspezifisch sind.

Dies ist von entscheidender Bedeutung, da im Zusammenhang mit TDCS und elektrischer Stimulation. Im Allgemeinen ist die Anode der Pluspol, an dem der positive Strom in den Körper fließt, während die Kathode der Minuspol ist, an dem der positive Strom den Körper verlässt. Führen Sie nun den Steckerdrahtstift für jede Elektrode sicher in die Öffnung am Gummieinsatz ein.

Schieben Sie dann die Gummieinsätze vollständig in die Schwammpads und achten Sie darauf, dass Anode und Kathode an den richtigen Stellen platziert sind. Lege nun die Schwammtasche zur Aufnahme der Kathodenelektrode unter das elastische Kopfband. Hier wird der Schwamm über den supraorbitalen Bereich gelegt.

Achten Sie darauf, dass während dieses Prozesses keine überschüssige Flüssigkeit aus dem Schwamm auf die Kopfhaut ausgestoßen wird, da dies den Stromfluss während der Stimulation über die Kopfhaut verteilt. Verbinden Sie anschließend den zweiten elastischen Kopfspanner mit dem ersten entsprechend der gewünschten Elektrodenmontage. Hier wird die Stimulation über den primären motorischen Kortex demonstriert, so dass der Schwamm, der die anodale Elektrode hält, unter dem zweiten elastischen Kopf platziert wird.

Schnallen Sie die M1-Position um. Stellen Sie sicher, dass die Schwämme nicht zu nass, sondern feucht genug sind, um einen guten Elektrodenkontakt zu haben. Schalten Sie das TDCS-Gerät ein.

Verwenden Sie Ihr System, um den Gesamtwiderstand zu messen, der sich aus der Summe der Elektroden und des Körperwiderstands ergibt. Wenn der Gesamtwiderstand ungewöhnlich hoch ist, kann dies auf eine unsachgemäße Einrichtung der Elektroden hinweisen. Im Idealfall streben Sie eine Impedanz von unter fünf Kiloohm an.

Passen Sie die Einstellungen für die Stimulation an, einschließlich der Intensitätszeit und gegebenenfalls für Ihr Gerät. Die Scheinbedingung. Eine zuverlässige Einstellung für die Schmerzbehandlung wird verwendet: Eine Stimulation bei 2,0 Milliampere für 20 Minuten vor Beginn des Experiments stellt sicher, dass sich der Proband wohl fühlt, und weist ihn oder sie an, während des TDCS entspannt und wach zu bleiben.

Dadurch werden Interferenzen vermieden, da gezeigt wurde, dass intensive kognitive Anstrengungen, die nicht mit dem Zielbereich zusammenhängen, sowie die Aktivierung des motorischen Kortex durch verlängerte Muskelkontraktion die Auswirkungen von TDCS modifizieren. Initiieren Sie nun das TDCS, indem Sie die Starttaste drücken, um nachteilige Auswirkungen zu reduzieren. Beginnen Sie damit, den Stromfluss zu Beginn der Stimulation zu erhöhen.

Die Mehrzahl der Probanden nimmt einen leichten Juckreiz wahr, der dann in den meisten Fällen abklingt. Bei einigen Probanden kann es während der anfänglichen TDCS-Phase zu Beschwerden kommen. In solchen Fällen kann der Strom für einen vorübergehenden Zeitraum moderat verringert werden, z. B. um 50 %, während sich das Subjekt anpasst und dann allmählich wieder auf das gewünschte Niveau ansteigt.

Stellen Sie sicher, dass sich das Motiv wohl fühlt, und achten Sie während der Stimulation auf Bewegungen des Schwamms und Austrocknung. Verwende eine Spritze oder eine Pipette, um bei Bedarf mehr Lösung hinzuzufügen. Im Laufe des Experiments, wenn das Experiment abgeschlossen ist, sollte auch der Stromfluss heruntergefahren werden.

Bemerkenswert ist, dass die meisten Probanden in der Regel auch nach Absetzen des Stroms weiterhin eine lokale Empfindung verspüren. Informieren Sie Ihren Probanden, dass dies nicht ungewöhnlich ist. Entfernen Sie abschließend die Elektroden und Bänder und beantworten Sie alle abschließenden Fragen des Probanden, bevor Sie mit der richtigen Einrichtung fortfahren.

Das TDCS-Gerät sollte anzeigen, dass während der aktiven TDCS-Stimulation Strom fließt, oder das Gerät sollte den Scheinmodus anzeigen, wenn ein Scheinstimulationsverfahren ausgeführt wird. Zu beachten ist, dass selbst wenn das Gerät anzeigt, dass Strom durch das System fließt, der Strom durch die Haut geleitet werden kann. Um dies zu vermeiden, empfiehlt es sich, ausreichend Abstand zwischen den Elektroden zu haben.

Laut Modellierungsstudien empfehlen wir, dass diese bei der Verwendung von fünf mal sieben Zentimeter großen Elektroden mindestens acht Zentimeter betragen. Typischerweise führt die anodale Stimulation zu einer Erhöhung der Erregbarkeit des Gehirns, während die katale Stimulation zu einer Verringerung der kortikalen Erregbarkeit führt. Robuste Beweise dafür wurden in Studien gezeigt, die auf den primären motorischen Kortex abzielten.

Die Variation der Elektrodengröße führt zu einer Variation der fokalen Effekte. Mit einer Verkleinerung des Elektrodendurchmessers kann eine fokalere Stimulation erreicht werden. Auf der anderen Seite ist es durch die Erhöhung der Elektrodengröße möglich, eine funktionell ineffektive Elektrode mit einer Sitzungsdauer von 20 Minuten oder mehr zu haben, und bei mehreren Sitzungen an aufeinanderfolgenden Tagen sind die Nachwirkungen von TDCS länger anhaltend.

Ein Beispiel dafür ist die Behandlung von Schmerzsyndromen. Ein wichtiger Punkt ist die Position der Referenzelektrode. Wenn eine zusätzliche Kopfposition gewählt wird, sollte der Prüfer die Stromverteilung beachten, da die Referenzelektrode die Spitze des induzierten Stroms verschieben und die Auswirkungen des OTCS verändern könnte.

Sobald die Einrichtung dieser Technik abgeschlossen ist, kann sie in 15 Minuten durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, an die Sicherheit des Patienten zu denken, indem Sie den Stromfluss hoch- und abfahren und sicherstellen, dass die Kabel ordnungsgemäß an das Gerät angeschlossen sind. Diese Technik hat Forschern in verschiedenen Bereichen den Weg geebnet, Schmerzen und ihre Auswirkungen auf das Gehirn und die Funktionssysteme nach diesem Verfahren direkt zu modulieren.

Andere Methoden, wie z.B. die transkranielle Bügelstromsimulation und andere Methoden des TDCS, können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zur Plastizität des Gehirns und zu kortikalen Funktionen zu beantworten. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein grundlegendes Verständnis dafür haben, wie Sie verschiedene TDCS-Montagen, Schwammgröße, -position und -stimulationseinstellungen einrichten. Bestimmen Sie, welche Hirnregionen durch elektrischen Strom aktiviert werden.

Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit elektrischen Strömen gefährlich sein kann, daher sollten Sie das Gerät immer überprüfen, um zu überprüfen, ob es ordnungsgemäß funktioniert. Und da es sich bei TDCS um eine neuartige Technik handelt, sollten Sie immer nach Nebenwirkungen während der Stimulation und auch nach der Stimulation fragen. Die häufigsten Nebenwirkungen sind Brennen, Schuppenbildung und auch Juckreiz im Bereich der Elektroden.