October 10th, 2025
Dieses Protokoll etabliert einen praktischen Ansatz für die Kombination von HD-tACS mit EEG, um Stimulationseffekte auf neuronale Schwingungen während kognitiver Aufgaben zu untersuchen, am Beispiel der Theta-Frequenz-Stimulation im Arbeitsgedächtnis.
Das aktuelle Protokoll zielt darauf ab, zu demonstrieren, wie hochauflösende transkranielle Wechselstromstimulation mit EEG kombiniert werden kann. Durch die Aufzeichnung des EEG vor und nach der Stimulation ermöglicht dieses Protokoll Forschern, neuronale physiologische Auswirkungen der Stimulation zu bewerten. Reinigen Sie zunächst die Kopfhaut des Teilnehmers vor dem Experiment.
Platzieren Sie die 64-Kanal-EEG-Gehirnkappe mit Elektroden, die gemäß dem 10-20-System angeordnet sind, auf dem Kopf des Teilnehmers. Überwachen Sie die Elektrodenimpedanz, indem Sie die Impedanz in der Softwareschnittstelle auswählen. Stellen Sie den Impedanzbereich der Anzeige auf null bis fünf Kiloohm ein, um eine hohe Aufnahmequalität zu gewährleisten.
Interpretiere orangefarbene oder grüne Signale auf dem Display als unter fünf Kiloohm. Verwenden Sie die Spritzenspitze, um das Haar durch die Elektrodenöffnungen zu teilen, und sprühen Sie dann das Gel, um direkten Kontakt zwischen jeder Elektrode und der Kopfhaut sicherzustellen. Reiben Sie die Kopfhaut vorsichtig mit der Spritzenspitze, bis die Impedanz jeder Elektrode unter fünf Kiloohm fällt.
Sobald die Impedanz aller Elektroden bestätigt ist, wird die EEG-Aufzeichnung durch Drücken von Start in der Software gestartet, während der Teilnehmer die Zwei-Rücken-Aufgabe ausführt. Visualisieren Sie während der Aufgabe EEG-Signale. Reinigen Sie die Kopfhaut des Teilnehmers erneut vor der Stimulation.
Bereiten Sie alle notwendigen Materialien im Voraus vor. Installiere die Batterien und prüfe, dass sie voll geladen sind. Verwenden Sie das Eingangskabel, um den zweikanaligen transkraniellen elektrischen Stimulator mit der Vier-mal-Eins-Stimulationsschnittstelle anzuschließen.
Verbinden Sie das Ausgangskabel mit der Vier-mal-Eins-Schnittstelle und verbinden Sie fünf Silber- oder Silberchlorid-Elektroden am Ausgangskabel. Schalten Sie den Zweikanal-Stimulator und das Vierfachsystem nach Fertigstellung aller Verbindungen ein. Jetzt werden fünf Kunststoff-High-Definition-Gehäuse in festgelegte Stellen der EEG-Gehirnkappe an den Stellen P3, CP3, P1, PO3 und P5 eingebettet. Dann setzen Sie die EEG-Kappe auf den Kopf des Teilnehmers.
Tragen Sie leitfähiges Gel durch jede HD-Gehäuseöffnung mit einer Spritzenspitze auf die Kopfhaut auf. Scheitel des Haares, um die Kopfhaut freizulegen, und trage direkt Gel auf. Setzen Sie fünf Elektroden in die Gehäuse ein, Elektrode fünf auf P3 und den Rest umgebend.
Füllen Sie alle EEG-Elektroden erneut mit leitfähigem Gel und bestätigen Sie Impedanzwerte unter fünf Kilo Ohm. Bestätigen Sie, dass der Standardmodus des Stimulators auf Scannen eingestellt ist. Dann sehen Sie sich die Impedanzwerte jeder Elektrode einzeln an, indem Sie die nummerierten Tasten auf der Vier-mal-Eins-Schnittstelle drücken.
Wenn die Impedanz 1,5 übersteigt, öffnen Sie die Kappe und schrubben Sie die Kopfhaut mit einer Spritzenspitze, um die Impedanz zu verringern. Stellen Sie die Stimulationsparameter am Zweikanal-Stimulator ein, einschließlich Wellenform, Dauer und Intensität, mit vier Reglern. Benutze den Joystick, um die Schein-Bedingung umzuschalten.
Stellen Sie die Parameter auf Wechselstromwellenform, zwei Milliampere und vier Hertz für 10 Minuten ein. Stell den entspannten Pegel auf vollen Strom um. Als Nächstes ändern Sie den Stimulatormodus von Scannen auf Pass, indem Sie die Modusauswahltaste verwenden.
Starten Sie die Stimulation, indem Sie den Startknopf am Stimulator drücken. Beobachten Sie den aktuellen Anstieg auf dem Bildschirm, bis die Zielintensität erreicht ist. Wenn Unwohlsein auftritt, reduzieren Sie die Intensität mit dem entspannten Hebel und machen Sie weiter, sobald sich der Teilnehmer wohlfühlt.
Beenden Sie die Stimulation bei Bedarf durch Drücken der Abbruchtaste. Entferne die HD-Gehäuse und Stimulationselektroden vom EEG-Kappen. Setzen Sie die originalen EEG-Elektroden an den Stellen P3, CP3, P1, PO3 und P5 wieder ein. Verwenden Sie die Spritzenspitze, um das Haar zu scheiteln, und tragen Sie leitfähiges Gel direkt auf jede wieder eingesetzte Elektrode auf.
Bestätigen Sie, dass die Impedanzwerte unter fünf Kilogramm liegen, bevor Sie mit der EEG-Aufnahme nach der Stimulation beginnen. Okulare Artefakte wurden während der EEG-Vorverarbeitung erfolgreich entfernt, was das Fehlen typischer Augenbewegungssignale in den Postartefakt-Abstoßspuren zeigt. Zeit-Frequenz-Spektrogramme zeigten eine Verringerung der Theta-Bandleistung nach der Stimulation im Vergleich zur Vorstimulation.
Dieses Protokoll stellt eine praktische Methode zur Integration von HDTACS mit EEG vor. Wir hoffen, dass dieses Protokoll eine breitere Anwendung von TACS- und EEG-Integration erleichtert und eine regelmäßigere Erforschung der Dynamik des Neuro-Entrainments fördert. Dieses Protokoll kann auf größere Stichproben mit maßgeschneiderten Stimulationsparametern erweitert werden, um ein breiteres Spektrum kognitiver und affektiver Funktionen zu untersuchen.
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Dieses Protokoll etabliert einen praktischen Ansatz zur Kombination von hochauflösender transkranieller Wechselstromstimulation (HD-tACS) mit EEG, um die neuronalen Oszillationen während kognitiver Aufgaben zu untersuchen, insbesondere unter Verwendung von Stimulation mit Theta-Frequenzen im Arbeitsgedächtnis als Fallstudie. Die Integration dieser Methoden ermöglicht es Forschern, die physiologischen Auswirkungen der Stimulation auf die neuronale Aktivität vor und nach kognitiven Aufgaben zu beurteilen.