Nicht-invasive Stimulation des Gehirns Montagen für die Modulation der Menschen Motor Function

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Lokalisation des primären motorischen Kortex und die korrekte Platzierung der elektrischen Hirnstimulationselektroden zu demonstrieren, um das motorische System zu modulieren. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen auf dem Gebiet der Neuroplastizität zu beantworten, indem sie Gehirnnetzwerke gezielt moduliert, die motorische Funktionen verbessern oder motorischen Behinderungen entgegenwirken. Der Hauptvorteil der nicht-ausweichenden elektrischen Hirnstimulation besteht darin, dass sie auch als Technik am Krankenbett einfach zu verabreichen ist, ohne Schmerzen oder Beschwerden hervorzurufen.

Diese Methode der Hirnstimulation kann Aufschluss über die Funktion der Motorik geben. Es kann auch auf andere interessante Regionen angewendet werden, wie z. B. den präfrontalen Kortex oder den visuellen Kortex. Die visuelle Demonstration der Lokalisation der kortikalen Zielbereiche und die Elektrodenplatzierung sind entscheidend für den Erfolg dieser Experimente.

Andernfalls kann es sein, dass der elektrische Stromfluss nicht die vorgesehenen Hirnareale erreicht, was zu einer fehlenden Wirkung oder unerwarteten Befunden führt. Beginnen Sie damit, den Teilnehmer zu bitten, bequem auf dem Stuhl zu sitzen. Reinigen Sie die Haut des Teilnehmers, indem Sie die Bereiche der Hand, in denen die Elektroden platziert werden, mit Vorbereitungspaste verreiben.

Entfernen Sie überschüssiges Pad mit einem sauberen Mullpad. Befestigen Sie die Elektromyographie- oder EMG-Oberflächenelektroden in einer Bauch-Sehnen-Montage an dem gewünschten Handmuskel und schließen Sie eine Masseelektrode an. Schalten Sie dann den magnetischen Stimulator ein und laden Sie den Kondensator auf, indem Sie die entsprechende Ladetaste drücken.

Platzieren Sie eine Figur von acht TMS-Spulen auf der Kopfhaut des Teilnehmers im Bereich des motorischen Kortex. Halten Sie die TMS-Spule in einem Winkel von 45 bis 50 Grad, bezogen auf die interhemisphärische Fissur, mit dem Griff nach hinten. Wenn der magnetische Stimulator aufgeladen ist, entladen Sie den Stimulator entweder durch Drücken der Auslösetaste, durch Betätigen des Fußschalters oder automatisch mit einem Softwareprogramm.

Beginnen Sie als Nächstes mit einer niedrigen Stimulationsintensität und achten Sie auf motorisch evozierte Potentiale (MEPs), die auf dem EMG-Verstärker sichtbar sind. Wenn kein MEP sichtbar ist, erhöhen Sie die Stimulationsintensität, bis ein MEP deutlich zu sehen ist. Wiederholen Sie die Stimulation, indem Sie die Auslösetaste drücken.

Bewegen Sie die Spule radial in Schritten von einem Zentimeter um die anfänglich stimulierte Stelle, um nach dem Anlegen einzelner TMS-Impulse die Stelle mit der größten MEP-Reaktion zu finden. Beginnen Sie von dort aus erneut, die Spule zu bewegen, um den Hot Spot zu sichern. Markieren Sie abschließend die Position des Hot-Spots und die Ausrichtung der Spule mit einem nicht permanenten Skin-Marker.

Schließen Sie die Kabel an Gummielektroden an und legen Sie die Elektroden in die Schwammbeutel. Stellen Sie sicher, dass die Elektrodengröße und die Größe des Schwammbeutels übereinstimmen. Tränken Sie die Schwammbeutel auf beiden Seiten mit isotonischer Natriumchloridlösung, aber vermeiden Sie übermäßiges Einweichen, um Salzbrücken oder Tropfen auf den Freiwilligen zu vermeiden.

Suchen Sie als Nächstes die Kopfmarkierungen, die auf den motorischen kortikalen Hotspot hinweisen, und trennen Sie die Haare um den Bereich herum. Um den Leitwert zu verbessern, reinigen Sie die Haut vor dem Platzieren der Elektrode mit einem mit 40 bis 50 Prozent Alkohol getränkten Tupfer oder Hautvorbereitungspaste. Entfernen Sie den Überschuss mit einem Tupfer und reinigen Sie den Bereich erneut mit isotonischer Natriumchloridlösung.

Trocknen Sie die Fläche anschließend ab. Platzieren Sie eine Elektrode auf der Kopfmarkierung für den interessierenden Bereich des motorischen Kortex und halten Sie den Schwamm so weit wie möglich in direktem Kontakt mit der Haut. Für eine einseitige Stimulation platzieren Sie die zweite Elektrode über dem kontralateralen supraorbitalen Bereich.

Alternativ können Sie für eine bilaterale Stimulation die zweite Elektrode auf dem gegenüberliegenden motorischen Kortex platzieren und dabei der Kopfmarkierung ipsilateral zur Gliedmaße folgen, die in der Studie verwendet wurde. Legen Sie alle Elektrodenkabel in Richtung Rücken der Teilnehmer, um Störungen während der Stimulation zu vermeiden und die Verbindung zur nicht-invasiven elektrischen Hirnstimulation oder einem anderen BS-Gerät zu erleichtern. Decken Sie dann den Kopf zweimal mit einem elastischen Verband kreisförmig in mediolateraler Richtung ab, um die M1-Elektrode zu stabilisieren.

Mit dem restlichen Verband den Kopf kreisförmig in anterior-hinterer Richtung bedecken, um beide Elektroden zu stabilisieren. Befestigen Sie das Ende des Verbandes mit Klebeband und befestigen Sie die Kabel mit Klebeband am Hals oder Hemd des Teilnehmers. Schließen Sie abschließend die Elektrodenkabel an ein beliebiges BS-Gerät an.

Beginnen Sie damit, ein beliebiges BS-Gerät einzuschalten. Passen Sie die BS-Geräteeinstellungen in Bezug auf Stimulationstyp, Intensität, Dauer, Hoch- und Herunterfahren und Frequenzspektrum für die transkranielle Stimulation mit zufälligem Rauschen an. Informieren Sie den Teilnehmer anschließend über mögliche Nebenwirkungen, die mit BS verbunden sind. Starten Sie dann die Stimulation und prüfen Sie die Kontinuität der Stimulation während des Hochfahrens und während der gesamten Sitzung.

Wenn eine BS gleichzeitig mit der Ausführung einer motorischen Aufgabe angewendet wird, beginnen Sie mit dem Test, nachdem die Stimulation hochgefahren wurde und nachdem sich der Teilnehmer mit der Stimulation wohl gefühlt hat. Nachdem die Stimulationssitzung abgeschlossen ist, desinfizieren Sie die Elektroden und Schwämme mit 40 bis 50 Prozent Alkohol. Spülen Sie die Materialien dann gründlich mit Wasser ab und lassen Sie sie trocknen, bevor Sie sie lagern.

Dieses Protokoll beschreibt mehrere Ansätze zur nicht-invasiven elektrischen Hirnstimulation, zur Modulation des menschlichen motorischen Systems. Hier wird der zeitliche Verlauf der kortikalen Erregbarkeit über den Verlauf von 90 Minuten nach Stimulation des primären motorischen Kortex gezeigt. Beachten Sie, dass TRNS im Vergleich zu TDCS ähnliche Effekte auf die kortikale Erregbarkeit ausübt.

Innerhalb von drei Tagen nach dem motorischen Training nimmt die motorische Fähigkeit in der Sham-Kontrollgruppe im Laufe der Zeit signifikant zu und wird durch jede BS-Strategie weiter verstärkt. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie den primären motorischen Kortex mit TMS lokalisieren und Elektroden für die verschiedenen BS-Montagen platzieren können. Einmal gemeistert, kann diese Technik in 10 bis 15 Minuten abgeschlossen werden, wenn sie richtig ausgeführt wird.

Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit magnetischer und elektrischer Hirnstimulation bei unsachgemäßer Anwendung schädlich sein kann, und dass vor der Durchführung dieses Verfahrens immer ein Sicherheitsscreening der Teilnehmer durchgeführt werden sollte.