Name: Stimulationspositionsbestimmung mit einem 3D-Digitizer mit high-Definition Transkranialer Gleichstromstimulation (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Lernen Sie die präzise Stimulationspositionsbestimmung mit einem 3D-Digitizer und high-definition transkraniellem Gleichstromstimulation. Diese Methode verbessert die Reproduzierbarkeit der Elektrodenplatzierung erheblich.

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Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China (31972906), Entrepreneurship and Innovation Program for Chongqing Overseas Returned Scholars (cx2017049), Fundamental Research Funds for Central Universities (SWU1809003), Open Forschungsfonds des Schlüssellabors für psychische Gesundheit, Institut für Psychologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften (KLMH2019K05), Forschungsinnovationsprojekte von Graduate Student in Chongqing (CYS19117) und der Forschungsprogrammfonds der Collaborative Innovation Assessment Center for Basic Education Quality an der Beijing Normal University (2016-06-014-BZK01, SCSM-2016A2-15003 und JCXQ-C-LA-1). Wir danken Prof. Ofir Turel für seine Vorschläge zum frühen Entwurf dieses Manuskripts.

Das Protokoll entspricht den Richtlinien des Institutional Review Board der Southwest University.
1. Bestimmung der Stimulationsposition
<ol><li>Überprüfen Sie die Literatur und bestätigen Sie die Stimulationsposition (hier das rTPJ)19,20,21.</li>
</ol>2. Herstellung der Elektroden-Haltekappe
HINWEIS: Die folgenden Schritte sind in Abbildung 1dargestellt.
<ol><li>Stellen Sie sicher, dass alle notwendigen Materialien verfügbar sind: der 3D-Digitalisierer (Abbildung 2), Standard-Messband, ein Markierungsstift, die Kopfform und eine Schwimmkappe.</li>
	<li>Setzen Sie die Kappe auf die Kopfform und markieren Sie die Punkte auf der Kappe.<ol>
<li>Lokalisieren Sie den Scheitelpunkt (Cz). Markieren Sie dazu zuerst den Mittelpunkt des Abstands zwischen Der Nasion und Inion mit einem Skinmarker13,14,22. Messen Sie dann den Abstand zwischen den vorauricularen Punkten, und markieren Sie den Mittelpunkt. Der Punkt, an dem sich beide Punkte schneiden, ist der Cz.</li>
		<li>Überprüfen Sie die Position der Mittelelektrode und der Rücklaufelektroden. Hier wurde die Stimulation auf rTPJ angewendet. Das rTPJ entspricht in etwa dem Mittelpunkt zwischen CP6 und P6 im 10-10 EEG-System19,20,21.</li>
		<li>Finden Sie CP6 und P622,23,24,25. Je nach den proportionalen Anforderungen des 10-10-Systems, lokalisieren Sie die ungefähre Position des rTPJ auf der Kopfhaut und markieren Sie es auf der Kappe.</li>
		<li>Passen Sie den Radius der vier Rücklaufelektroden basierend auf den Zielen11,14,26an. Markieren Sie nach dieser Entscheidung die Mittelelektrode und geben Sie die Elektrodenpositionen auf der Kappe zurück.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 3D Digitizer Messung
<ol><li>Scannen Sie mit dem Metallscanner, um sicherzustellen, dass die Umgebung für 3D-Digitalisierer metallfrei ist.</li>
	<li>Platzierung der Kappe auf dem Kopf des Motivs<ol>
<li>Stellen Sie sicher, dass die Referenzen (Cz, Fpz, Oz, linker präauricularer Punkt und rechter präauricularer Punkt) auf der Kappe mit dem internationalen 10-10 System für Kopfhautposition22übereinstimmen. Lokalisieren Sie beispielsweise den Scheitelpunkt (Cz) auf der Kopfhaut und legen Sie die Kappe auf den Kopf des Motivs, wodurch der Cz der Kappe auf die Probanden ausgerichtet wird.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Anordnung der 3D-Digitalisierer-Ausrüstung<ol>
<li>Schließen Sie den 3D-Digitalisierer über die USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus) an den Computer an, und stellen Sie sicher, dass die Digitizer-Software verfügbar und bereitist 27.</li>
		<li>Setzen Sie die Quelle vor das Motiv und befestigen Sie das elastische Seil des Sensors um den Kopf. Wichtig ist, dass sich weder die Quelle noch der Sensor während der 3D-Digitizer-Messung bewegt. ANMERKUNG: Die Quelle ist ein magnetischer Sender, der ein elektromagnetisches Dipolfeld aussendet. Der Sensor ist ein Empfänger, der das Feld erkennt.</li>
		<li>Öffnen Sie die Digitizer-Software auf dem Computer und stellen Sie sicher, dass das 3D-Digitalisierersystem mit der Software kommuniziert.</li>
		<li>Testen Sie die Genauigkeit des Stifts. Finden Sie eine Länge von 10 cm auf dem Lineal und notieren Sie die Null-Graduierung bzw. zehn Graduierung, mit dem Stift. HINWEIS: Der Messabstand zwischen den beiden Aufzeichnungspunkten des 3D-Digitalisierers sollte erfasst werden. Vergleichen Sie den Fehler mit dem Messwert aus dem 3D-Tracker.</li>
		<li>Wählen Sie das Symbol Neu aus, und erstellen Sie eine neue Betreffdatei. Wählen Sie das Feld Sitzungen und dann Referenzaus. HINWEIS: Mit dem 3D-Digitizer-Stift werden die Referenzpositionsdaten (Cz, Inion, Nasion, linkes Ohr, rechtes Ohr) des Motivs entsprechend den Software-Eingabeaufforderungen gesammelt.</li>
		<li>Verwenden Sie die Optionen Sender, Detektor und Kanal, um den Anforderungen von fNIRS-Experimenten gerecht zu werden. Sammeln Sie die Positionsdaten der Mittelelektrode und vier Rücklaufelektroden 3x für Sender, Detektor und Kanal, um Fehler zu reduzieren. Stellen Sie sicher, dass fünf Elektroden nummeriert sind, und lokalisieren Sie sie nacheinander.</li>
		<li>Speichern Sie die drei generierten Dateien.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Datenkonvertierung und räumliche Registrierung
<ol><li>Wählen Sie die drei Dateien in das NIRS-SPM aus, um die Registrierung der realen Koordinaten in MNI-Raum28zu erreichen. Affine transformieren die Referenzpunkte und fünf Elektrodenpunkte der Teilnehmer gemäß der MRT-Datenbank im MNI-Raum in die entsprechenden Punkte in jedem Eintrag.</li>
	<li>Registrieren Sie die Daten auf anatomische automatisarische Etiketten und Brodmann-Bereiche und registrieren Sie die räumlichen Informationen der fünf Elektrodenpunkte zu diesen beiden.</li>
	<li>Vergleichen Sie die Koordinaten der Stimulation in früheren Forschungen mit den erhaltenen Koordinaten20,29.</li>
	<li>Machen Sie einen kleinen Schnitt, der an den fünf punkten auf der Kappe ausgerichtet ist, so dass das Kunststoffgehäuse eng in die Kappe eingebettet ist.</li>
</ol>5. Stimulation
<ol><li>Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer keine Kontraindikationen (d. h. die Geschichte neurologischer oder psychiatrischer Störungen) für HD-tDCS1,3 haben und dass sie vor der Studie eine schriftliche Einwilligung in Kenntnis der Sachlage erteilt haben (einschließlich DER HUNTINGTON-tDCS-Stimulation).</li>
	<li>Stellen Sie für die Installation des Geräts sicher, dass alle erforderlichen Materialien verfügbar sind (Abbildung 3). Installieren Sie das Gerät wie in der veröffentlichten Literatur14beschrieben. Eine kurze Beschreibung finden Sie unten.<ol>
<li>Installieren Sie die Batterien und überprüfen Sie, ob sie geladen sind.</li>
		<li>Schließen Sie den herkömmlichen tDCS- und 4x1 Stimulationsadapter an.</li>
		<li>Schließen Sie die Kabel von fünf Ag/AgCI Sinterringelektroden an die passenden Empfänger des 4x1 Adapterausgangskabels an.</li>
		<li>Überprüfen Sie, ob alle Materialien richtig angeschlossen sind.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Messen Sie den Kopf des Teilnehmers und legen Sie die Kappe auf den Kopf.<ol>
<li>Die fünf HD-Kunststoffgehäuse in die Badekappe einbetten.</li>
		<li>Lokalisieren Sie die Cz, Fpz, und Oz des Themas13,14. Passen Sie die Referenz auf der Kappe an, um sich an dem internationalen 10-10-System für Kopfhautpositionen22auszurichten. Sobald die Kappe in Position ist, stellen Sie sicher, dass sie sich nicht bewegt.</li>
		<li>Sammeln Sie die Positionsdaten der stimulierten Hirnbereiche mit dem 3D-Digitalisierer. Nehmen Sie die entsprechenden Anpassungen entsprechend den generierten Daten vor.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bedecken Sie die Kopfhautoberfläche mit elektrisch leitfähigem Gel. Trennen Sie zunächst das Haar vorsichtig durch das Öffnen des Kunststoffgehäuses mit dem Ende einer Plastikspritze, bis die Kopfhaut freigelegt wird. Dann bedecken Sie die freiliegende Kopfhaut mit dem elektrisch leitfähigen Gel durch die Kunststoffgehäuseöffnung auf der Kopfhautoberfläche.</li>
	<li>Legen Sie die Parameter des tDCS-Geräts fest: Qualitätswert, Stimulusdauer, Intensität und Konditionseinstellung.<ol>
<li>Schalten Sie den 4x1 Multichannel Stimulation Adapter ein.</li>
		<li>Stellen Sie sicher, dass die Standardeinstellung SCANist, die die Impedanz einer Elektrode nach der anderen im Anzeigefenster anzeigt, indem Sie die Elektroden14,30,31scannen. Hier wird die Impedanz als "Qualitätswert" bezeichnet. Werte unter 1,5 deuten auf ausreichende Qualität14,30,31hin. In diesem Fall waren die Werte niedriger als 1. ANMERKUNG: Wenn der Impedanzwert diese erforderlichen Grenzwerte überschreitet, öffnen Sie die Kappe des Kunststoffgehäuses mit hoher Impedanz und passen Sie das Haar und die Elektrode an, um den gewünschten Impedanzwert zu erhalten.</li>
		<li>Drücken Sie die "MODE SELECT" Taste und wechseln Sie von "SCAN" zu "PASS", nachdem die Impedanzwerte akzeptabel sind.</li>
		<li>Wählen Sie die Mittelanode oder Die Mittelkathode aus, indem Sie die Taste "POLARITY" drücken. "CENTRAL ANODE" ist die Standardeinstellung.</li>
		<li>Passen Sie die Einstellungen auf dem herkömmlichen tDCS-Gerät so an, dass stimulus duration (min), intensity (mA) und sham condition setting enthalten sind. In diesem Fall betrug die anodale aktive Stimulation 1,5 mA, und der Reiz dauerte 20 min. Als nächstes drücken Sie den "RELAX" Hebel, um auf vollen Strom zu wechseln.</li>
		<li>Sobald alles eingestellt ist, initiieren Sie die Stimulation. Drücken Sie die TASTE "START", und die DC-Intensität wird hochgefahren, bis der Zielstrom erreicht ist. Der Timer zeigt dann die verbleibende Zeit an. HINWEIS: Einige Teilnehmer können sich in Zeiten erhöhter DC-Intensität unwohl fühlen. In solchen Fällen kann der Strom für einige Sekunden leicht verringert werden, indem der Hebel "RELAX"nach unten gezogen wird. Dann schieben Sie die Dolly-Bar auf vollen Strom, nach und nach, wenn die Teilnehmer sich wieder wohl fühlen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Nachstimulation
<ol><li>Wenn die Stimulation vorbei ist, drehen Sie den Hebel langsam, um den Strom auf Null einzustellen, bevor Sie die Stromversorgung ausschalten. Andernfalls können die Teilnehmer stechendes Gefühl oder Schwindel wahrnehmen, wenn sie die Macht direkt ausschalten.</li>
	<li>Nach der Stimulation die Kunststoffkappe öffnen und die Ag/AgCI Sinterringelektroden aus dem Gehäuse entfernen.</li>
	<li>Entfernen Sie die Badekappe und reinigen Sie die Materialien. Bieten Sie den Teilnehmern Werkzeuge, um ihre Haare zu reinigen.</li>
	<li>Bitten Sie die Teilnehmer, nach jeder Stimulationssitzung gegebenenfalls einen Fragebogen auszufüllen (z. B. um die negativen Auswirkungen des Screenings nach HD-tDCS, die Toleranz der Teilnehmer gegenüber der Hirnstimulation usw. zu messen; siehe Ergänzende Datei).</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Im Vergleich zu herkömmlichen tDCS erhöht HD-tDCS die Focierung der Stimulation. Typische Stimulationsstellen basieren oft auf dem 10-20 EEG-System. Die Bestimmung der genauen Stimulationspunkte über dieses System hinaus kann jedoch schwierig sein. Dieses Papier kombiniert einen 3D-Digitalisierer mit HD-tDCS, um Stimulationspunkte über das 10-20-System hinaus zu bestimmen. Es ist wichtig, die Schritte und Vorsichtsmaßnahmen für die Herstellung und Verwendung der Elektrodenkappe in solchen Fällen klar zu definieren.
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Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) ist eine nichtinvasive Technik, die kortikale Erregbarkeit mit schwachen Gleichströmungen über der Kopfhaut moduliert. Es zielt darauf ab, Kausalität zwischen neuronaler Erregbarkeit und Verhalten bei gesunden Menschen zu etablieren1,2,3. Darüber hinaus ist tDCS als motorischer Neurorehabilitationswerkzeug weit verbreitet bei der Behandlung von Parkinson-Krankheit, Schlaganfall und Zerebralparese4. Vorhandene Beweise deuten darauf hin, dass traditionelle Pad-basierte tDCS Stromfluss durch eine relativ größere Gehirnregionerzeugt 5,6,7. High-Definition transkranielle Gleichstromstimulation (HD-tDCS), mit der mittleren Ringelektrode sitzt über einem Ziel kortikalen Bereich von vier Rücklaufelektroden8,9, erhöht die Focalität durch Umschreiben von vier Ringbereichen5,10. Darüber hinaus haben Veränderungen der Erregbarkeit des Gehirns, die durch HD-tDCS induziert werden, deutlich größere Größen und längere Dauern als die, die durch herkömmliche tDCS7,11erzeugt werden. Daher ist HD-tDCS weit verbreitet in der Forschung7,11.
Die nichtinvasive Hirnstimulation (NIBS) erfordert spezielle Methoden, um sicherzustellen, dass eine Stimulationsstelle in den Standard-MNI- und Talairach-Systemen12vorhanden ist. Neuronavigation ist eine Technik, die es ermöglicht, Wechselwirkungen zwischen transkraniellen Reizen und dem menschlichen Gehirn zu kartieren. Die Visualisierung und 3D-Bilddaten werden für eine präzise Stimulation verwendet. Sowohl bei tDCS als auch bei HD-tDCS ist eine gemeinsame Bewertung von Stimulationsstellen auf der Kopfhaut typischerweise das EEG 10-20 System13,14. Diese Messung ist weit verbreitet für die Platzierung der tDCS Pads und OptodeHalter für die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) in der Anfangsphase13,14,15.
Die Bestimmung der genauen Stimulationspunkte bei Verwendung des 10-20-Systems kann schwierig sein (z.B. in der temporo-parietalen Kreuzung [TPJ]). Der beste Weg, dies zu lösen, besteht darin, Strukturbilder von Teilnehmern mittels Magnetresonanztomographie (MRT) zu erhalten und dann die exakte Sondenposition zu erhalten, indem Zielpunkte mit Hilfe von Digitalisierungsprodukten15zu ihren Strukturbildern abgerechnet werden. MRT bietet eine gute räumliche Auflösung, ist aber teuer zu verwenden15,16,17. Darüber hinaus können einige Teilnehmer (z. B. teilnehmer mit Metallimplantaten, klaustrophobische Personen, Schwangere usw.) nicht MRT-Scannern unterzogen werden. Daher besteht ein dringender Bedarf an einem bequemen und effizienten Weg, um die oben genannten Einschränkungen zu überwinden und die Genauigkeit bei der Bestimmung von Stimulationspunkten zu erhöhen.
Dieses Protokoll verwendet einen 3D-Digitalisierer, um diese Einschränkungen zu überwinden. Im Vergleich zur MRT sind niedrige Kosten, einfache Anwendung und Portabilität die hauptwichtigsten Vorteile eines 3D-Digitalisierers. Es kombiniert fünf Bezugspunkte (z. B. Cz, Fpz, Oz, linker präauricularer Punkt und rechter präauricularer Punkt) von Individuen mit Standortinformationen der Zielstimulationspunkte. Dann erzeugt es eine 3D-Position von Elektroden auf dem Kopf des Subjekts und schätzt ihre kortikalen Positionen, indem es mit den riesigen Daten aus dem Strukturbild12,15passt. Diese probabilistische Registrierungsmethode ermöglicht die Darstellung transkranieller Kartierungsdaten im MNI-Koordinatensystem, ohne die Magnetresonanzbilder eines Subjekts aufzuzeichnen. Der Ansatz erzeugt anatomische automatische Etiketten und Brodmann-Bereiche11.
Der 3D-Digitalisierer, der verwendet wird, um Raumkoordinaten basierend auf den Daten aus Strukturbildern zu markieren, wurde zuerst verwendet, um die Position von Optoden in der fNIRS-Forschung18zu bestimmen. Für diejenigen, die HD-tDCS verwenden, bricht ein 3D-Digitalisierer die endlichen Stimulationspunkte des EEG 10-20 Systems. Der Abstand der vier Rücklaufelektroden und der Mittelelektrode ist flexibel und kann bei Bedarf eingestellt werden. Bei Verwendung des 3D-Digitizers mit diesem Protokoll wurden die Koordinaten des rTPJ ermittelt, was über das 10-20-System hinausgeht. Gezeigt werden auch die Verfahren zur Gezieltheit und Stimulierung der richtigen temporo-parietalen Kreuzung (rTPJ) des menschlichen Gehirns.

<table><tbody><tr><td>1X1 Transkranieller DC-Stimulator mit niedriger Intensität</td><td>Soterix Medical</td><td>1300A</td><td></td></tr><tr><td>3-dimensionaler Polhemus-Patriot Digitizer</td><td>POLHEMUS</td><td>1A0453-001</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr><tr><td>4X1 Mehrkanal-Stimulationsschnittstelle</td><td>Soterix Medical</td><td>4X1-C3</td><td></td></tr><tr><td>Dell Desktop-Computer</td><td>Dell</td><td>CRFC4J2</td><td>Master-Computer zum Ausführen der 3D-Digitizer-Anwendung</td></tr></tbody></table>

stimulationspositionsbestimmung mit einem 3d-digitizer mit high-definition transkranialer gleichstromstimulation

Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation

Die Fülle von neuroimaging Daten und die schnelle Entwicklung des maschinellen Lernens hat es möglich gemacht, Gehirnaktivierungsmuster zu untersuchen. Jedoch, kausale Beweise für Gehirnbereich Aktivierung führt zu einem Verhalten wird oft fehlen gelassen. Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), die vorübergehend die kortikale Erregbarkeit und Aktivität des Gehirns verändern kann, ist ein nichtinvasives neurophysiologisches Werkzeug, das zur Untersuchung kausaler Zusammenhänge im menschlichen Gehirn verwendet wird. High-Definition transkranielle Gleichstromstimulation (HD-tDCS) ist eine nichtinvasive Hirnstimulationstechnik (NIBS), die im Vergleich zu herkömmlichen tDCS einen fokaleren Strom erzeugt. Traditionell wurde die Stimulationsposition grob über das 10-20 EEG-System bestimmt, da die Bestimmung präziser Stimulationspunkte schwierig sein kann. Dieses Protokoll verwendet einen 3D-Digitalisierer mit HD-tDCS, um die Genauigkeit bei der Bestimmung von Stimulationspunkten zu erhöhen. Die Methode wird mit einem 3D-Digitalisierer zur genaueren Lokalisierung von Stimulationspunkten in der rechten temporo-parietalen Kreuzung (rTPJ) demonstriert.

Mit den vorgestellten Methoden wurden die Koordinaten des rTPJ ermittelt, was Stimulationspunkte jenseits des 10-20-Systems erfordert. Zunächst sollte der Umfang der Kopfform dem tatsächlichen Kopf ähnlich sein. Hier betrug die Länge der Nasion zur Eintreibung der Kopfform 36 cm, und die Länge zwischen dem bilateralen Präauricular betrug 37 cm.
Die Schritte zur Herstellung der Elektrodenkappe leiten die Messpositionen des 10-20-Systems. Hier wurden Nz, Iz, Cz, Fpz, Oz, Pz, T8, T7, C4, P8, O2, ...

Hier wird ein Protokoll vorgestellt, um eine höhere Genauigkeit bei der Bestimmung der Stimulationsposition zu erreichen, die einen 3D-Digitalisierer mit einer hochauflösenden transkraniellen Gleichstromstimulation kombiniert.

Stimulationspositionsbestimmung mit einem 3D-Digitizer mit high-Definition Transkranialer Gleichstromstimulation

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, ...

Diese Methode verwendet ein 10-10-System, um die Grenzen der transkraniellen Gleichstromstimulationselektrodenplatzierung zu überwinden und die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Methode zu verbessern. Die Hauptvorteile dieser Technik sind ihre niedrigen Kosten, einfache Anwendung und Portabilität. Diese Methode eignet sich für den Einsatz mit anderen Techniken, z. B. funktionelle Rinninfrarotspektroskopie, um die Position bestimmter Hirnregionen von Interesse zu überprüfen.Diese Technik ist sehr einfach, wenn Sie mit der proportionalen Anforderung des 10-10-Systems vertraut sind. Demonstriert wird das Verfahren von Chenyu Lv, einem Doktoranden. Um eine Elektrodenhaltekappe vorzubereiten, legen Sie eine Badekappe auf Kopfform und messen Sie den Abstand zwischen der Nasion und der Inion.Um den Scheitelpunkt zu lokalisieren, verwenden Sie einen Hautmarker, um den Mittelpunkt des Abstands zwischen der Nasion und der Inion zu markieren, und messen Sie den Abstand zwischen den präauricularen Punkten. Markieren Sie den Mittelpunkt der präauricularen Punkte. Der Punkt, an dem sich beide Mittelpunkte schneiden, ist der Scheitelpunkt.Nach dem 10-10-System, finden Sie die CP6 und P6, und markieren Sie den geeigneten Mittelpunkt, an dem diese Punkte schneiden, genannt die richtige temporoparietale Kreuzung auf der Kopfhaut. Passen Sie dann den Radius der vier Rücklaufelektroden basierend auf den Zielen an. Und markieren Sie die Mitte und rückkehr Elektrodenpositionen auf der Kappe.Um eine 3D-Digitalisierermessung zu erhalten, verwenden Sie einen Metallscanner, um zu bestätigen, dass die Umgebung für die 3D-Digitalisierung metallfrei ist. Platzieren Sie die Badekappe auf dem Kopf des Motivs, und verwenden Sie die Referenzzeichen auf der Kappe, um die Kappe mit dem internationalen 10-10-System für die Kopfhautposition auszurichten. Wenn die Kappe vorhanden ist, verwenden Sie eine USB-Schnittstelle, um den 3D-Digitalisierer an den Computer anzuschließen, und bestätigen Sie, dass die Digitizer-Software verfügbar und bereit ist.Legen Sie die Quelle vor das Motiv und befestigen Sie das elastische Seil des Sensors um den Kopf des Motivs. Bestätigen Sie in der Digitalisierer-Software, dass das 3D-Digitalisierersystem mit der Software kommuniziert, und verwenden Sie den Stift und eine Lineallänge von 10 Zentimetern, um die Null- und zehn Graduierungen aufzuzeichnen, um die Genauigkeit des Stifts zu bestätigen. Zeigen Sie in der Software den Abstand zwischen den beiden Aufnahmepunkten an.Sammeln Sie dann die Positionsdaten der Referenzpunkte, der Mittelelektroden und der vier Rücklaufelektroden. Um den Anforderungen der funktionalen Nahinfrarot-Spektroskopieexperimente gerecht zu werden, wählen und speichern Sie den Senderdetektor und die Kanaloptionen. Um die Stimulation zu initiieren, installieren Sie voll aufgeladene Batterien in das Gerät und schließen Sie das herkömmliche transkranielle Gleichstromstimulationsgerät und die vier um einen Stimulationsadapter an.Schließen Sie die Kabel der fünf silber-silbernen Chlorid-zentrierten Ringelektroden an die passenden Empfänger an den vier durch ein Adapterausgangskabel an. Und messen Sie den Kopf des Themas. Legen Sie die Kunststoff-Gerätekappe auf den Kopf des Motivs und betten Sie die fünf hochauflösenden Kunststoffgehäuse in die Badekappe ein.Suchen Sie den Scheitelpunkt FPZ und OZ des Motivs, und passen Sie die Referenz auf der Kappe an, um sie mit dem internationalen 10-10-System für Kopfhautstandorte auszurichten. Wenn die Kappe an Ort und Stelle ist, verwenden Sie den 3D-Digitalisierer, um die Positionsdaten der stimulierten Hirnbereiche zu sammeln. Als nächstes verwenden Sie das Ende einer Plastikspritze, um das Haar sorgfältig durch die Öffnung des Kunststoffgehäuses zu trennen, bis die Kopfhaut freigelegt ist, und bedecken Sie die exponierte Haut mit dem elektrisch leitfähigen Gel.Schalten Sie auf dem Gerät die vier durch einen Mehrkanal-Stimulationsadapter ein und legen Sie den Qualitätswert fest. Vergewissern Sie sich, dass die Standardeinstellung auf Scannen festgelegt ist, und drücken Sie die Schaltfläche Modusauswahl. Wechseln Sie vom Scan zu passieren und drücken Sie die Polaritätstaste, um entweder Mitte Anode oder Kathode zu wählen.Passen Sie die Einstellungen auf dem herkömmlichen transkraniellen Gleichstromstimulationsgerät an, um die Reizdauer, Intensität und Scheinzustandseinstellung einzubeziehen, und drücken Sie den Relaxhebel, um auf vollen Strom umzuschalten. Sobald alles eingestellt ist, drücken Sie die Starttaste, um die Stimulation zu initiieren. Die D.C.intensity wird hochgefahren, bis der Zielstrom erreicht ist, und der Timer zeigt dann die verbleibende Zeit an.Am Ende der Stimulation drehen Sie den Hebel langsam, um den Strom auf Null einzustellen, bevor Sie die Stromversorgung ausschalten. Öffnen Sie die Kunststoffkappe, entfernen Sie die silbernen oder silbernen Chlorid-Sinterringelektroden aus dem Gehäuse und entfernen Sie die Badekappe. Dann reinigen Sie die Instrumente und stellen Sie dem Thema Materialien zur Verfügung, mit denen Sie ihr Haar reinigen können.Mit Hilfe der nahinfraroten Spektroskopie-Funktion zur statistischen parametrischen Kartierung der eigenständigen Registrierungsfunktion generiert die räumliche Registrierungsfunktion MNI-Koordinaten. Um Messfehler zu reduzieren, wurde der Durchschnittswert von drei Datenpunkten aus den endgültigen MNI-Koordinaten der fünf Elektroden berechnet. In Broadman-Bereichen werden das anatomische Etikett und seine Nummer erhalten.Die Zahl nach jeder Zeile gibt den Prozentsatz der Überlappung an. Bei anatomischen automatischen Etiketten werden die anatomische Beschriftung und der Prozentsatz der Überlappung ermittelt. Für die Broadman-Bereiche und anatomischen automatischen Beschriftungen stellt der Wert einen Prozentsatz der Überlappung mit der Großhirnrinde dar.Es ist wichtig sicherzustellen, dass sich weder die Quelle noch der Sensor während der 3D-Digitizer-Messung bewegt. Dieses Verfahren kann für Gedankenlokalisierungen oder für andere Lokalisierungen verwendet werden, die benötigt werden, um die Funktion des Gehirns zu studieren. Diese Technik kann auch in der personalisierten Hirnstimulation für eine präzise Positionierung verwendet werden.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Transkranielle (tDCS) ist ein etabliertes Verfahren zur Modulation der kortikalen...

Electrode Positionierung und Montage in Transkranielle Direct Current Stimulation

Quelle: Chen, W., et al. Bestimmung des Stimulationsortes mit einem 3D-Digitizer mit hochauflösender transkranieller Gleichstromstimulation. J. Vis. Exp. (2019)Dieses Video zeigt das Verfahren zur Verabreichung einer hochauflösenden transkraniellen Gleichstromstimulation (HD-tDCS) durch die genaue Positionierung von Elektroden mit dem 10-10-System, die Kartierung ihrer Positionen mit einem 3D-Digitalisierer und die Anwendung von Stimulation zur Modulation der neuronalen Aktivität in einer...

Hochauflösende transkranielle Gleichstromstimulation zur Aktivierung der Zielhirnregion

High-Definition-transkranielle Gleichstrom-Stimulation (tDCS-HD), mit seinen 4x1-Ring montage, ist eine nicht-invasive Hirnstimulation Technik, die sowohl die neuromodulatorischen Wirkung herkömmlicher tDCS kombiniert mit erhöhter focality. Dieser Artikel bietet einen systematischen Nachweis der Verwendung von 4x1 HD-tDCS und die Überlegungen für sichere und effektive Stimulation erforderlich.

Technik und Überlegungen bei der Verwendung von 4x1 Ring High-Definition-transkranielle Gleichstrom-Stimulation (HD-tDCS)

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Simultane EEG Überwachung Während transkranielle Gleichstrom-Stimulation

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In dieser Studie wird ein neuartiges transkranielles Gleichstromstimulationsprotokoll (tDCS) in Kombination mit kognitiver Stimulation vorgestellt, um den hemiräumlichen Neglect nach einem Schlaganfall zu behandeln. Erste Daten eines Pilotpatienten stellen die Machbarkeit des Verfahrens sicher und deuten auf eine potenzielle Wirksamkeit hin, was eine Grundlage für eine zukünftige parallele, dreifach blinde, kontrollierte klinische Studie bildet.

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Hochauflösende transkranielle Gleichstromstimulation über den rechten dorsolateralen präfrontalen Kortex zur Verbesserung der metakognitiven Empfindlichkeit

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Dieses Protokoll führt eine auf Kopfhaut basierende Methode ein, um den primären motorischen Cortex (M1)-Hotspot für den Flexor digitorum superficialis (FDS)-Muskel zu lokalisieren und seine Wirksamkeit gegenüber der konventionellen C3-Stelle zu validieren.

Eine neuartige, auf Akupunktur basierende Methode auf der Kopfhaut, um den Handmotor-Hotspot für nicht-invasive Gehirnstimulation zu nutzen

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Stimulationspositionsbestimmung mit einem 3D-Digitizer mit high-Definition Transkranialer Gleichstromstimulation

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