Transcraneal directa Estimulación actual y Resonancia Magnética Funcional simultánea

Resumen

Estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) es una técnica de estimulación cerebral no invasiva. Se ha utilizado con éxito en la investigación básica y entornos clínicos para modular la función cerebral en los seres humanos. En este artículo se describe la implementación del tDCS y la resonancia magnética funcional simultánea (fMRI), para investigar las bases neuronales de los efectos tDCS.

Resumen

Estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que utiliza corrientes eléctricas débiles administrados al cuero cabelludo para manipular la excitabilidad cortical y, en consecuencia, el comportamiento y la función cerebral. En la última década, numerosos estudios se han ocupado de los efectos a corto plazo ya largo plazo de la tDCS sobre diferentes medidas de rendimiento de comportamiento durante las tareas motoras y cognitivas, tanto en individuos sanos y en un número de diferentes poblaciones de pacientes. Hasta ahora, sin embargo, se sabe poco sobre las bases neurales de la tDCS-acción en el ser humano con respecto a las redes del cerebro a gran escala. Este problema puede abordarse mediante la combinación de tDCS con técnicas de imágenes cerebrales funcionales como las imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) o la electroencefalografía (EEG).

En particular, la fMRI es la técnica de imagen cerebral más ampliamente utilizado para investigar los mecanismos neurales que subyacen a las funciones cognitivas y motoras. Applicatiel de tDCS durante fMRI permite el análisis de los mecanismos neurales que subyacen efectos tDCS comportamiento con alta resolución espacial a través de todo el cerebro. Estudios recientes utilizando esta técnica identifican los cambios inducidos por la estimulación de la actividad funcional del cerebro relacionada con las tareas en el lugar de estimulación y también en las regiones del cerebro más distantes, lo que se asoció con una mejoría del comportamiento. Además, tDCS administrados durante el estado de reposo fMRI permitieron la identificación de cambios generalizados en la conectividad funcional de todo el cerebro.

Futuros estudios que utilizan este protocolo combinado deben producir nuevos conocimientos sobre los mecanismos de acción tDCS en la salud y la enfermedad y nuevas opciones para la aplicación más selectiva de tDCS en la investigación y el ámbito clínico. El presente manuscrito describe esta nueva técnica de una manera paso a paso, con un enfoque en los aspectos técnicos de tDCS administrados durante fMRI.

Introducción

Estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) es un método no invasivo de la estimulación cerebral cortical en el que el funcionamiento es modulada por medio de una corriente eléctrica débil (típicamente 1-2 mA) proyectada entre dos electrodos del cuero cabelludo-fijada. Fisiológicamente, TDCS induce un cambio de polaridad dependiente en neuronal potencial de membrana en reposo (RMP) dentro de la región cortical objetivo a través de la manipulación de los canales de sodio y de calcio, promoviendo de este modo cambios en la excitabilidad cortical ^1. Específicamente, la estimulación anódica (atDCS) se ha demostrado que aumenta la actividad cortical a....

Protocolo

1. Contraindicaciones y Consideraciones Especiales

1. Meticulosamente el filtro de los participantes para contraindicación de resonancia magnética (por ejemplo, marcapasos, claustrofobia, etc) y excluir si es necesario. Adquirir cuestionarios estándar en instituciones clínicas o centros de investigación que operan los equipos de RM. Siga siempre los procedimientos de seguridad estándar al entrar en la sala del escáner.
2. Meticulosamente el filtro de los participantes para contraindicación para tDCS. Estos pueden superponerse con contraindicaciones para la RM. Ver Villamar et al. ²⁰ para ver un ejemplo.
3. C....

Resultados

Funcional RM es la técnica de imagen funcional más utilizado para hacer frente a los mecanismos neurales subyacentes de las funciones motoras o cognitivas. Más recientemente, fMRI también se ha utilizado para evaluar los efectos tDCS en la actividad cortical y la conectividad. Sin embargo, la mayoría de estos estudios tDCS administrados fuera del escáner y evaluaron los efectos de la estimulación fuera de línea (es decir, administrado tDCS antes de escanear ^{22, 23).} Sólo unos pocos estudios hasta la .......

Discusión

La aplicación combinada de tDCS con simultánea fMRI ha mostrado potencial para la aclaración de las bases neurales de los efectos inmediatos de la estimulación a través de todo el cerebro con una alta resolución espacial ^13-19. En el futuro, este tipo de estudios pueden ser complementados por estudios combinados EEG-tDCS, para explotar la resolución temporal superior de esta última técnica. Además, intrascanner estimulación permite la verificación de la correcta colocación de los electrodos en el cuero cabell.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
DC-Stimulator Plus	NeuroConn, Illmenau, Alemania	21
Extensión de hardware DC-Stimulator MR (2 electrodos de goma compatibles con resonancia magnética, cable de electrodo y caja de filtro y caja de filtro interior; caja de filtro exterior y cable estimulador)	NeuroConn, Illmenau, Alemania
2 Almohadillas de esponja para electrodos de goma (7 cm x 5 cm y 10 cm x 10 cm)	NeuroConn, Illmenau, Alemania
Banda
Solución
Cinta			Para determinar la posición del electrodo utilizando el sistema EEG 10-20 Pluma
			Se utiliza durante la colocación del electrodo

de goma para la cabezade NaCl métrica