Colocación de los electrodos y montaje en estimulación transcraneal corriente continua

1. Materiales

1. Comprobar si tiene todos los materiales necesarios (Cuadro 1, Gráfico 1).
   Dispositivos ETCD debe ser impulsados ​​por batería y funcionan como un estimulador de corriente constante con una potencia máxima en el rango de miliamps. En algunos dispositivos, las baterías pueden ser de pago. De tensión constante (controlado por voltaje) estimuladores no son apropiados para tDCS. Utilizando los enchufes eléctricos para alimentar el dispositivo no es conveniente o apropiado como mal funcionamiento dispositivos pueden ofrecer grandes intensidades de corriente eléctrica sin previo aviso.
2. Electrodos utilizados para la tDCS consisten generalmente en una electrodos metálicos o de goma conductiva encerrado en una bolsa perforada esponja que está saturada con un electrolitos (líquido con sal). Otra posibilidad es el uso de electrodos de goma con gel conductor. Paso prolongado de corriente de corriente directa a través de electrodos metálicos (donde los electrones del estimulador se convierten en iones realizado a través del cuerpo ⁸⁾ pueden producir productos no deseados electroquímicos tales como los cambios de pH. El bolsillo de esponja puede actuar para separar físicamente, y por lo tanto de amortiguamiento, la piel de los cambios electroquímicos.
3. Por esta razón, los electrodos de metal o caucho nunca deben ser colocados en la piel durante tDCS. Del mismo modo durante la estimulación de usuario debe estar alerta frente a la deshidratación esponja y el movimiento. Una consideración adicional es la relacionada con la durabilidad y la reutilización de los electrodos tDCS. Nuestra experiencia es que, sobre todo cuando la polaridad de los electrodos se gira, y las condiciones adecuadas de estimulación mantenido, electrodos de goma y metal puede ser reutilizado. La elección de los electrolitos se analiza más adelante. De la experiencia operativa, se recomienda el uso de planos, y las esponjas perforada no demasiado gruesa, como la mejor absorción de la solución de electrolitos de la conducción y proporcionar contacto con la piel uniforme ^8.
4. Existe la posibilidad de aplicar anestésicos tópicos. Especialmente para los de corta duración, la estimulación, cuando la rampa no es posible, podría impedir la percepción somatosensorial y la sensación incómoda que surgen de la estimulación del TDC. Otra razón para utilizar la aplicación tópica de anestésicos locales es crear la mejor comparabilidad entre el simulacro y activa tDCS condiciones, ya que ningún sujeto se sentiría si la corriente está fluyendo o no y la situación óptima sería cegadora ser garantizada. Este enfoque es particularmente vulnerable al planear el uso mayor intensidad cegadora como podría ser menos eficaz en esta situación ^7. A pesar de la sensación / el dolor y la irritación de la piel no siempre están correlacionados, el uso excesivo de anestésicos de uso tópico podría enmascarar los efectos adversos graves, como la quema.

En esta guía se ilustran los tDCS más típica puesta a punto para el tratamiento del dolor: el uso de electrodos de goma conductora, esponjas bolsillo tipo perforada, ambos colocados en la cabeza, sin anestesia tópica.

2. Mediciones

1. Asegúrese de que el sujeto está sentado cómodamente.
2. El área de estimulación se encontró a través de la medición del cuero cabelludo. Por lo general, la convención del sistema 10.20 El EEG se utiliza ^7. El sitio de la estimulación depende de su enfoque experimental.
3. Buscar la localización de los vértices (figura 2):
   Medir la distancia del nasion al inion y marca de la mitad con un marcador de la piel.
   Nasion - punto entre la frente y la nariz, en la unión de los huesos nasales (Figura 3).
   Inion - punto más prominente del hueso occipital (Figura 3).
   Medir la distancia entre los puntos de pre-auricular y marca a mitad de camino. Marca los dos puntos a mitad de camino para encontrar el vértice.
4. 1. Para localizar la corteza motora primaria, o M1, el uso del 20% de la medición de auricular y el uso de esta medida a través del auricular Cz línea (al lado del vértice) (Figura 4). Este punto debe corresponder a C3/C4 ubicación EEG. Este método de localización es suficiente dada la focalidad de la tradicional tDCS electrodos grandes. Para tDCS más focal, otros métodos de localización cortical podría ser necesaria.
   2. Para localizar la corteza prefrontal dorsolateral (córtex prefrontal dorsolateral) ^9,10: Un método práctico para medir cinco centímetros hacia adelante desde la ubicación M1 o utilizar el sistema de EEG 10/20. Este debe corresponder a la ubicación EEG F3 o F4, como se ve aquí (Figura 5). Este método de determinar el lugar de estimulación es suficiente cuando se utilizan electrodos tDCS tradicionales. Para tDCS más focal, otros métodos de localización cortical puede ser necesaria, como neuronavegación.

3. Preparación de la piel

1. Inspeccione la piel para tratar la irritación de pre-salida, cortes o lesiones - evitar la estimulación sobre la piel dañada y sobre las lesiones del cráneo.
2. Para aumentar la conductividad, mover el cabello lejos del lugar de estimulación y limpiar la superficie de la piel para eliminar cualquier signo de loción, polvo, etcdeje que se seque. Para los sujetos con el pelo grueso, el uso de gel conductor puede ser necesario.
3. Si se utiliza electrodos reusables, inspeccionar las inserciones de goma y esponjas para el desgaste. Inspeccionar las inserciones de goma y esponjas para el desgaste. Si no hay ninguna evidencia de deterioro, tirar los componentes sucia y el uso de un nuevo electrodo.

4. Electrodos posición

1. Después de encontrar el sitio de preparación de la estimulación y la piel se debe colocar una de las correas de la cabeza elástica o caucho alrededor de la circunferencia de la cabeza. La cinta para la cabeza elástica debe ser colocado bajo la inion como para evitar el movimiento durante la estimulación. Las correas elásticas deben ser de material no conductor (o van a funcionar como electrodos) y el material no absorbente (para evitar que las correas de absorber el líquido de las esponjas).
2. Cada lado de las esponjas deben dejarse en remojo con una solución salina. Para una de 35 cm ² de esponja, de aproximadamente 6 mL de solución por cada lado puede ser suficiente (un total de 12 ml por cada una esponja). Tenga cuidado de no absorber más de la esponja (no excesivamente húmedo no debe haber fugas de agua, pero también en seco como para no tener un contacto de los electrodos bueno). Evitar la pérdida de líquidos a través de la materia. Puede utilizar una jeringa para agregar más solución si es necesario.
   Hay evidencia de que las soluciones electrolíticas con menores concentraciones de NaCl (15 mM) se perciben como más cómodo durante tDCS que las soluciones con altas concentraciones de NaCl (220 mM) ^11,12. Desde la fuerza iónica del agua desionizada es mucho menor que la de todas las soluciones de NaCl, hay una tensión mucho mayor para llevar la corriente a través del electrodo y por la piel en comparación con las soluciones de NaCl. Por lo tanto, se recomienda el uso de soluciones de NaCl, en concentraciones moderadas, en el rango de 15 mm a 140 mm, como tDCS en estas concentraciones es más probable que se perciba lo más cómodo, requiere de tensión moderadamente inferior al tiempo que permite una buena conducción de los actuales ^11. el uso de geles (adaptado de aplicaciones tales como EEG) también se ha considerado - una limitación principal es el aumento de problemas de set-up de limpieza después de la estimulación, sin beneficio comprobado con respecto a los resultados cuando se utilizan electrodos perforados esponja.
3. Conecte los cables al dispositivo.
   Consulte con su manual de instrucciones estimulador sobre si el estimulador debe estar encendido antes o después de conectar los electrodos colocados en el estimulador. Utilizando todos los estimuladores, los electrodos no deben ser desconectados o conectados al flujo de corriente se ha iniciado. Asegúrese de que la polaridad de la conexión es correcta ya que los efectos de la polaridad tDCS son muy específicas (por lo general, el rojo indica el electrodo ánodo, y de color negro o azul indica que el electrodo de cátodo, lo que es la convención, pero consulte con su dispositivo). Tenga en cuenta que en el contexto de tDCS (y la estimulación eléctrica de manera más amplia en general), "Ánodo" siempre se indica el terminal positivo en relación positiva en los actuales flujos de introducción del cuerpo, mientras que "cátodo" indica el terminal negativo de la familia cuando la corriente positiva sale de la cuerpo.
4. Inserte el pasador de cable de conexión de forma segura en la abertura del recipiente en el recuadro de goma conductiva.
5. Deslice el caucho conductor insertada en la esponja. La porción aislada de cable se salen de la abertura de esponja bolsillo. Asegúrese de que la goma de toda inserción conductora está cubierto por la esponja y que no hay ninguna parte de la pin cable de conexión es visible.
6. Coloque un electrodo de esponja debajo de la cinta para la cabeza elástica. Asegura que el fluido excesivo no se ha expulsado de la esponja hasta el cuero cabelludo durante este proceso ya que esto se extienda el flujo de corriente a través del cuero cabelludo y agotan la esponja de líquido.
7. Conecte la segunda correa elástica cabeza de la cinta para la cabeza elástica primero de acuerdo con el electrodo de montaje que desee utilizar (Tabla 2). Otras correas de la cabeza elástica puede ser utilizado.
8. Coloque el electrodo segunda esponja en la cabeza en la cinta para la cabeza elástica segundos. Asegúrese de colocarla sobre el área marcada que desea estimular.
9. El camino de la terminal de un dispositivo, a través de un electrodo, a través del cuerpo, a través del segundo electrodo, y de nuevo a la terminal del segundo dispositivo forma un circuito - la resistencia total de los cuales (suma de los electrodos y la resistencia del cuerpo) se puede medir. Si la resistencia total es anormalmente alta, esto puede indicar electrodos incorrecta puesta a punto. Si su resistencia a la medida del dispositivo - esto sería recomendable - el campo de indicación debe mostrar contacto de los electrodos adecuados. Idealmente, uno debe aspirar a que la impedancia en 5k Ohms. Algunos dispositivos indican el voltaje a través de la vía en lugar de la resistencia - en este caso la resistencia puede ser calculada simplemente usando la ley de ohmios (resistencia = Indicar voltaje / corriente aplicada). Muchos dispositivos de seguir proporcionando una indicación de la resistencia durante el curso de la estimulación, lo que proporciona una forma útil para detectar una situación de peligrosituación (por ejemplo, un electrodo de secado). En algunos casos, el dispositivo hará que cesen automáticamente estimulación o reducir la intensidad de la estimulación, si aumenta la resistencia más allá de un cierto umbral.

5. Inicio tDCS

1. Antes de iniciar el procedimiento, los sujetos detectar cualquier tipo de contraindicaciones (véase la discusión).
2. El tema debe ser relajado, cómodo y despierto durante el procedimiento. La interferencia no controlados con la actividad cortical actual en tDCS debe ser evitado. Para la estimulación de la zona de la corteza motora, que se ha demostrado que el esfuerzo intensivo cognitivo relacionado con la zona de destino, así como la activación masiva de la corteza motora por la contracción muscular prolongada elimina los efectos de tDCS ^13.
3. Ajustar la configuración del estimulador tDCS que desea estimular a, incluyendo la intensidad, el tiempo y, si corresponde a su dispositivo, la configuración de condiciones simulado (Figura 10). Tenga en cuenta que algunos estimuladores tienen que estar encendido antes de que el contacto entre los electrodos y la piel se hace para evitar descargas eléctricas.
4. Ahora iniciar el tDCS. Para reducir los efectos adversos iniciar el flujo de corriente por el aumento gradual de la corriente. Muchos dispositivos comerciales incluyen características de la rampa actual de forma automática y fuera. Un punto que cabe señalar es que los sujetos por lo general siguen sintiendo cierta sensación local, incluso después de corriente se interrumpe.
5. Algunos sujetos pueden experimentar molestias durante el período tDCS inicial. En estos casos, la corriente puede ser moderadamente disminuida por un período temporal, por ejemplo, en un 50%, como el sujeto se adapta, poco a poco aumentó de nuevo hasta el nivel deseado. Esta característica puede depender del dispositivo utilizado.
6. Al principio de la estimulación, la mayoría de los sujetos perciben una sensación de picazón leve, que luego se desvanece en la mayoría de los casos. Del mismo modo, los cambios rápidos del circuito estimulante inmediato podría inducir a disparar los nervios periféricos. El tema se nota lo más breve fosfenos retina con electrodos cerca de los ojos. Estos efectos pueden evitarse en gran medida la actual rampa arriba y hacia abajo al principio y al final del tratamiento. Esto también podría prevenir el mareo o el vértigo reportado ocasionalmente cuando la corriente es de repente un aumento o disminución de ^7.
7. Después de la estimulación, el flujo de corriente debe estar fuera de rampa y Nota sobre la alta definición tDCS (HD-tDCS). ETCD con pequeños electrodos después de aproximadamente 2 cm ² se llama HD-tDCS y con frecuencia utiliza gran variedad de electrodos (más de dos) para guiar la corriente a través del cerebro para aplicaciones específicas ^14. Este trabajo se centró sólo en los métodos convencionales tDCS (con electrodos más grandes de esponja), y es importante hacer hincapié en que HD-tDCS requiere ¹⁵ electrodos específicos, preparación de la piel, y el hardware estimulador. No se recomienda aplicar tDCS con 1.2 mA de los electrodos de esponja ^14,15.

6. Después del procedimiento

1. Para evaluar la estimulación transcraneal DC regularmente y dejar constancia de la seguridad de esta técnica durante un largo período de tiempo, se recomienda el uso de un cuestionario de efectos adversos.
2. Este cuestionario debe incluir los posibles efectos adversos asociados con tDCS. Los efectos adversos más frecuentes son hormigueo, picazón y ardor, dolor de cabeza y malestar. Usted puede encontrar un ejemplo de un cuestionario en el artículo de Brunoni et al. (2011) ^16. También se recomienda recoger cuantitativos sobre los efectos adversos como un 1 a 5 o de 1 a 10 la escala de calificaciones.
3. También se debe utilizar este cuestionario efectos adversos después de la condición de estimulación simulada para mostrar una mejor comparabilidad entre las dos situaciones de estimulación. Hay evidencia de que la estimulación falsa causa una cantidad comparable de picazón y sensación de hormigueo en la estimulación activa.

7. Los resultados representativos:

Con una configuración adecuada, el dispositivo tDCS debe mostrar que, o bien la corriente está fluyendo en situación tDCS activo o que el dispositivo debe mostrar el modo de farsa cuando se ejecuta un procedimiento de estimulación simulada (Figura 10).

Es de destacar que aún con el dispositivo que indica que la corriente fluye a través del sistema, en realidad podría ser corriente desviada a través de la piel. Con el fin de evitar este efecto, se recomienda tener una distancia suficiente entre los electrodos. De acuerdo con los estudios de modelización se recomienda que, para ser de al menos 8 cm cuando se utilizan electrodos de 5x7cm ^17.

Además, se recomienda consultar los modelos de computadora de cabecera ¹⁴ y los estudios neurofisiológicos. Estos pasos adicionales se aseguraría de que un determinado montaje se asocia con cambios significativos en la excitabilidad cortical en el área que está siendo investigado.

Representante para la estimulación anódica es un iUMENTAR de la excitabilidad del cerebro, mientras que la estimulación catódica conduce a una reducción de la excitabilidad cortical. Pruebas sólidas de ello ha sido revelado en las pruebas dirigidas a la corteza motora primaria (Figura 6).

La variación del tamaño del electrodo provoca una variación de los efectos de coordinación. Con una disminución del diámetro del electrodo, una estimulación más focal se puede lograr. Esto puede ser demostrado mediante el uso de TMS en la corteza motora. Por otra parte por el tamaño del electrodo cada vez que es posible tener un electrodo funcionalmente ineficaz (Figura 8).

Con duración de la sesión de 20 minutos o más y con varias sesiones en días consecutivos, las secuelas de tDCS durará más tiempo. Ejemplo de esto es el tratamiento de los síndromes de dolor.

Un punto importante es la localización del electrodo de referencia. Si una posición extracephalic que se elija, el investigador debe ser consciente de la distribución actual como el electrodo de referencia podría desplazar el pico de corriente inducida y modificar los efectos de tDCS.

Figura 1. Materiales

Figura 2: posición de vértice. Las áreas corticales marcados de acuerdo con el sistema 10/20.

Figura 3: Posición Nasion y inion

Figura 4: Posición del motor corteza. Las áreas corticales marcados de acuerdo con el sistema 10/20.

Figura 5: Posición DLPFC. DLPFC = corteza prefrontal dorsolateral. Las áreas corticales marcados de acuerdo con el sistema 10/20.

Figura 6: Cambios en la excitabilidad cortical, debido a la polaridad actual y el montaje tDCS. Tabla: efectos inducidos por la estimulación del TDC en el tamaño de los potenciales evocados motores (MEP), evaluada mediante la estimulación magnética transcraneal (TMS). Amplitudes MEP después de la estimulación se dan en porcentaje de MEP sin estimulación. Tenga en cuenta que sólo la corteza motora (M1) - contralateral supraorbital (FP2) Marco de montaje conduce a un aumento significativo del tamaño del MEP después anódica y una disminución de la amplitud de MEP después de la estimulación catódica. No hay ningún efecto significativo sobre la amplitud del MEP en los montajes tDCS otros. Figura: colocación de electrodos ⁶ (modificado a partir de Nitsche 2000).

Figura 7: Medidas de electrodos

Figura 8: Disminuir el tamaño del electrodo produce un efecto más focal de tDCS. Los músculos de potenciales evocados (MEP) de la amplitud de los tamaños de abductor (ADM) y del músculo interóseo dorsal primero (IED) durante tDCS anódica o catódica. Utilizando la condición de 35 cm ² electrodos, tDCS anódica y catódica influir en el tamaño de la amplitud del MEP de la ADM y la inversión extranjera directa en la misma medida. En este montaje, tanto en zonas músculo de la mano de representación se encuentran por debajo del electrodo de estimulación. En el caso de un electrodo más pequeño, que sólo se coloca sobre el área de representación de la ADM, los efectos de los cambios de amplitud de la cortical MEP representación de la IED no son reproducibles (ver columna amarilla) ¹⁸ (modificado a partir de Nitsche 2007).

Figura 9: Tejido-dependía de la densidad de corriente. Densidades de corriente calculado en diferentes tejidos. Magnitud de la densidad de corriente depende de la conductividad de los tejidos. Tenga en cuenta que aproximadamente el 10% de la densidad de corriente alcanza la materia gris ¹⁹ (modificado a partir de Wagner, 2007a).

Figura 10: Las diferentes condiciones de estimulación: activo vs placebo. Algunos dispositivos tDCS proporcionar configuraciones de activos y la condición simulada. Por lo general, la estimulación de aplicación, se indica con una señal luminosa.

Tabla 1. Materiales

Tabla 2. Colocación de los electrodos ⁷

Nota: Es posible que las diferencias entre las distintas posiciones de los electrodos podría ser la activación de diferentes poblaciones neuronales debido a las diferentes orientaciones del campo eléctrico.