Artículo de método

Estimulación transcraneal en alta definición por corriente continua durante el sueño

DOI:

10.3791/68911

⸱

5 de diciembre de 2025

 ,  , 
1Center for Sleep and Cognition, Department of Psychiatry, Beth Israel Deaconess Medical Center, 2Division of Sleep Medicine, Harvard Medical School

En este artículo

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este protocolo describe la estimulación transcraneal en corriente continua en alta definición durante el sueño con monitorización simultánea de electroencefalografía para investigar las relaciones causales entre regiones cerebrales objetivo y el sueño, así como sus procesos relacionados.

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La estimulación transcraneal de corriente continua en alta definición (HD-tDCS) permite una modulación espacial de alta precisión de la actividad neuronal durante el sueño. Este protocolo presenta una metodología completa para aplicar HD-tDCS utilizando una configuración de electrodos en anillo de 4 x 1, mientras simultáneamente se graba electroencefalografía de alta definición (HD-EEG) para monitorizar la arquitectura del sueño y los efectos de la estimulación. La técnica permite un ajuste sistemático de múltiples parámetros, donde cada selección de parámetro produce resultados neurofisiológicos distintos. Esto ofrece oportunidades para trabajar en regiones cerebrales específicas y patrones oscilatorios específicamente adaptados a la pregunta de investigación. La implementación exitosa de este protocolo requiere atención a la colocación de electrodos, la gestión de impedancias y la capacidad de estacionamiento del sueño en tiempo real. La versatilidad de esta metodología y su capacidad para abordar las relaciones causales en la fisiología del sueño invitan a una amplia gama de aplicaciones, desde la neurociencia básica hasta intervenciones clínicas basadas en la optimización del sueño. El marco estandarizado pero flexible descrito aquí establece HD-tDCS como una plataforma robusta para investigaciones sistemáticas de la neurobiología del sueño, así como sus ramificaciones clínicas.

Introducción

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El sueño es esencial para la salud cerebral y la cognición, y las oscilaciones específicas del sueño tienen funciones clave de apoyo y restauración. La capacidad de modular estas oscilaciones del sueño ofrece oportunidades únicas para establecer causalidad entre el sueño, la actividad cerebral y la cognición. En los últimos años han surgido diversas técnicas de neuromodulación, siendo la estimulación transcraneal por corriente continua (tDCS) que muestra potencial como un enfoque no invasivo para modular la actividad neuronal duranteel sueño 1,2,3,4.

El tDCS convencional aplica corriente eléctrica continua a través de grandes electrodos almohadilla, típicamente de 25-35cm2, resultando en una estimulación relativamentedifusa 5. La eficacia y especificidad de la tDCS durante el sueño dependen de varios parámetros clave que pueden manipularse sistemáticamente. La colocación de electrodos determina fundamentalmente qué regiones corticales reciben estimulación; Las configuraciones bifrontales pueden potenciar oscilaciones lentas y husillosde sueño 6,7 o reducir el tiempo totalde sueño 8, dependiendo del montaje y la polaridad. La intensidad de la corriente (típicamente 0,2-2,0 mA) muestra efectos dependientes de la dosis tanto en la magnitud de las respuestas neurofisiológicas como en la tolerabilidad delparticipante 9. Los parámetros temporales, incluyendo la duración total de la estimulación, la duración de la rampa y la estructura del protocolo (continuo vs. intermitente con intervalos específicos de interestimulación), determinan tanto los efectos inmediatos como los efectos posteriores; por ejemplo, protocolos intermitentes con intervalos libres de estimulación pueden mejorar la excitabilidad de la corteza motora mientras reducen laadaptación 10. Además, el momento de la estimulación en relación con la arquitectura del sueño influye en los resultados; por ejemplo, la estimulación del sueño en Etapa 2 (N2) afecta principalmente a los husos y oscilaciones lentas 6,7, mientras que la estimulación del sueño con movimiento ocular rápido (REM) influye en la autoconciencia durante lossueños 11. Esta diversidad de resultados derivadas de tales sutilezas en la selección de parámetros ejemplifica la exquisita sensibilidad de la arquitectura del sueño —y procesos relacionados como la cognición— a la neuromodulación dirigida.

El tDCS de alta definición (HD-tDCS) emplea electrodos más pequeños, como el montaje de anillos 4 x 1 (aproximadamente 0,95 cm² de superficie frente a 2-35 cm² para electrodos de goma convencionales), que permite un enfoque más focalizado en regiones cerebrales con mayor precisión espacial —definida como la capacidad de concentrar corriente eléctrica dentro de un objetivo específico minimizando la dispersión a áreas adyacentes— en comparación con electrodos de goma más grandes usadosa priori. HD-tDCS también produce una distribución del campo eléctrico más circunscrita, y la corriente generada está mayormente confinada a áreas corticales justo debajo de los electrodos13. Esta avanzada especificidad espacial minimiza los efectos fuera del objetivo y allana el camino para correlaciones funcionales de alta precisión entre los sitios de estimulación y los resultadosobservados 14. Esta selectividad permite una prueba más precisa de hipótesis específicas de regiones cerebrales, al tiempo que reduce las influencias de confusión derivadas de la estimulación no intencionada de áreas corticalesadyacentes 5,12,13,14,15. La mejora en la precisión y exactitud focal de HD-tDCS permite interrogatorios mecanicistas de regiones cerebrales específicas y sus asociaciones con aspectos distintos de la fisiología y cognición del sueño. La adaptabilidad de la HD-tDCS se amplifica cuando se combina con registros neurofisiológicos continuos, como la electroencefalografía continua de alta definición (EEG). Por tanto, una plataforma con tal potencial traslacional es capaz de avanzar tanto en la investigación básica en neurociencia como en el desarrollo de intervenciones clínicas para el sueño y las condicionesneuropsiquiátricas 4.

Este protocolo describe una metodología completa para aplicar HD-tDCS durante el sueño utilizando una configuración de anillo de 4 x 1, mientras simultáneamente se registra el EEG para monitorizar la arquitectura del sueño y los efectos de la estimulación. El enfoque está diseñado para ser versátil, permitiendo a los investigadores personalizar los parámetros de estimulación para abordar diversas preguntas relacionadas con la neurociencia del sueño.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Protocolo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El estudio fue aprobado y realizado siguiendo las directrices éticas de nuestro instituto. Se obtuvo consentimiento informado, con explicaciones completas sobre los procedimientos, riesgos y beneficios, de los participantes del estudio.

1. Contraindicaciones y consideraciones de seguridad

  1. Antes de la configuración experimental, confirmar que el participante no tiene contraindicaciones para HD-tDCS según las directrices de seguridadactuales 16,17 (Tabla 1).
  2. Inspecciona minuciosamente el cuero cabelludo del participante en busca de lesiones cutáneas. Evita estimular las zonas dañadas o inflamadas.
  3. Revisa la medicación del participante, ya que los fármacos que actúan en el sistema nervioso central pueden alterar los efectos de la estimulación.
  4. Solicita el consentimiento informado con explicaciones completas sobre los procedimientos, riesgos y beneficios.
  5. Criba los síntomasbasales 16 para detectar síntomas preexistentes que puedan confundirse con efectos relacionados con laestimulación 16,17. Estos incluyen: dolor de cabeza, molestias en el cuero cabelludo, hormigueo, picor, sensación de ardor, enrojecimiento de la piel, somnolencia, dificultad para concentrarse y cambios de humor.

2. Preparación del equipo

NOTA: Este protocolo describe el uso de dispositivos independientes y separados para la grabación HD-tDCS y EEG (Figura 1). Algunos sistemas comerciales integran tanto capacidades de estimulación como de grabación dentro de un solo dispositivo. Los usuarios de estos sistemas integrados deben consultar instrucciones específicas del fabricante.

  1. Reúne todo el equipo y materiales necesarios (Tabla 2, Figura 2 y Figura 3).
  2. Asegúrate de que el dispositivo tDCS convencional tenga una fuente de alimentación adecuada.
    1. Enciende ambos dispositivos y comprueba el estado de la alimentación según las especificaciones del fabricante.
    2. Para dispositivos alimentados por batería: Si se iluminan los indicadores de batería baja, sustituya las pilas (para sistemas reemplazables por el usuario) o recarga el dispositivo (para sistemas de baterías integrados).
    3. Para dispositivos controlados por software: Verifica el estado de la alimentación a través de la interfaz de control.
    4. Para dispositivos alimentados por la red eléctrica: Asegúrese de una conexión adecuada al enchufe con aislamiento médico adecuado.
  3. Inspecciona todos los electrodos en busca de signos de desgaste o daño inusual.
    1. Para electrodos sinterizados Ag/AgCl: Compruebe si hay depósitos de productos de electrólisis en la superficie del electrodo.
    2. Para electrodos de goma de carbono: Comprueba si hay grietas, fragilidad o desgaste desigual.
    3. Para electrodos desechables: Verifica que no hayan superado los límites de uso único o recomendados.
    4. Sustituye cualquier electrodo dañado o en exceso utilizado siguiendo las directrices del fabricante para la frecuencia de reemplazo.
  4. Conecta los cables de los electrodos sinterizados Ag/AgCl a los receptores correspondientes del cable de salida adaptador 4 x 1.
    1. Conecta el cable central del electrodo al enchufe central del receptor.
    2. Conecta los electrodos restantes a los tapones circundantes.

3. Preparación de la tapa EEG y el electrodo HD-tDCS (Figura 2 y Figura 3)

  1. Selecciona el tamaño adecuado de la gorra EEG para el participante en función de la circunferencia de la cabeza. Consulta el manual del fabricante para la selección del tamaño de la tapa EEG.
  2. Determinar la configuración de polaridad de los electrodos HD-tDCS en función de los objetivos del estudio. Para la estimulación anodal, el electrodo central actúa como ánodo (positivo) y los electrodos circundantes como cátodos (negativo). Para la estimulación catódica, el electrodo central actúa como cátodo (negativo) y los electrodos circundantes como ánodos (positivo). Las ubicaciones comunes (y objetivos cerebrales esperados) incluyen:
    1. Utiliza la posición frontolateral bilateral (F3/F4) para dirigirte a la cortezaprefrontal 6.
    2. Utiliza la posición central (Cz) para apuntar a las áreassensoriomotoras 18.
    3. Utiliza la colocación occipital (Oz) para dirigirte a la cortezavisual 19.
    4. Usa la parietal (P3/P4) para trabajar las cortezas deasociación 20.
    5. Opcional) Utilizar modelado computacional de campos para visualizar y optimizar la distribución de corrientes ( Figura 4):
      1. Obtén la resonancia estructural del participante si está disponible, o utiliza un modelo estándar de cabeza.
      2. Utiliza software de modelado de campo (por ejemplo, SIMNIBS, ROAST o herramientas específicas de fabricantes como HD-Explore) para simular el flujo de corriente21,22.
      3. Posiciones de los electrodos de entrada y parámetros de estimulación (intensidad de corriente, polaridad).
      4. Evalúa la distribución prevista del campo para asegurar un objetivo adecuado de la región de interés prevista.
      5. Ajusta la posición de los electrodos según sea necesario para optimizar la focalidad e intensidad del campo en el objetivo.
  3. Retira los electrodos de grabación EEG en el lugar de estimulación elegido de la cápsula EEG. Esto permite que los electrodos de estimulación HD-tDCS ocupen estas posiciones para que tengan contacto directo con el cuero cabelludo a través de las mismas aberturas en la tapa. Los electrodos EEG retirados no pueden registrar datos significativos de estas ubicaciones durante la estimulación debido a la saturación de la corriente de estimulación.
  4. Inserte los electrodos o portaelectrodos HD-tDCS en la tapa (Figura 2).
    NOTA: Algunos sistemas HD-tDCS utilizan electrodos que se insertan directamente en la tapa sin soportes separados. Sigue las instrucciones específicas del fabricante.
    1. Para sistemas con portaelectrodos: Coloca y asegura los soportes de modo que el lado que contiene la tapa mire hacia el exterior de la cápsula EEG y el lado opuesto (sin tapa) mire hacia el interior de la cápsula EEG, de modo que toque el cuero cabelludo del participante.
    2. Para sistemas con electrodos de inserción directa: Siga las directrices del fabricante para la orientación y mecanismo de fijación adecuados de los electrodos.
  5. Aplica pasta adhesiva conductora (alta viscosidad, libre de cloruros; Ten-20) para preparar la cápsula EEG, según lo recomendado por el fabricante.
    1. Invierte la tapa del EEG del revés y colócala sobre una cabeza de espuma.
    2. Aplana cualquier arruga en la tela de la gorra.
    3. Usando un depresor lingual, cubre los electrodos del EEG con pasta. No uses pasta en electrodos de estimulación HD-tDCS.
    4. Da forma a la pasta en forma de cúpulas. Aplica menos pasta en la parte delantera, donde hay menos pelo, y más en la coronilla y la parte trasera de la cabeza.
    5. Evita aplicar demasiada pasta en cada sitio del electrodo y aplicar pasta en la tela, ya que un derrame excesivo puede causar puente.

4. Montaje de los participantes

  1. Siéntate cómodamente al participante en una silla.
  2. Aplica los electrodos de referencia facial y de tierra con pasta adhesiva conductora usando electrodos de copa de oro. Asegura los electrodos con cinta de grado médico.
    1. Limpia las zonas con un hisopo de alcohol, exfolia con un gel de preparación ligeramente abrasivo (por ejemplo, Nuprep) en un hisopo de algodón (por ejemplo, bastoncillo) y elimina todos los líquidos con una gasa seca cuadrada. Los sitios de electrodos siguen los requisitos estándar de montaje polisomnográfico para la estadificación del sueño según los criterios23 de la Academia Americana de Medicina del Sueño (AASM) e incluyen:
      Referencia (frente); servir como electrodos de referencia
      A1/A2 (mastoides, hueso detrás de las orejas); sirven como electrodos de referencia.
      LOC/ROC (canto externo derecho e izquierdo cerca de los ojos, derecho elevado, izquierdo abajo); Registrar los movimientos oculares.
      EMGs (2 en la barbilla); Anota el tono muscular para distinguir las fases del sueño.
      Tierra (clavícula/clavícula); estabiliza el amplificador y reduce el ruido en modo común.
    2. Rellena los electrodos con pasta adhesiva conductora y aplícalos en el sitio evitando exponer la pasta en la parte trasera del electrodo.
    3. Para el electrodo de retorno HD-tDCS, coloque el electrodo de estimulación correspondiente en la clavícula y fijelo con cinta. Aplica solución salina o gel según las especificaciones del fabricante.
  3. Localiza y marca el punto central para colocar la tapa EEG.
    1. Primero, localiza el vértice (Cz).
      1. Mide la distancia desde el nasion (unión de la frente y los huesos nasales) hasta el inion (punto más prominente del hueso occipital). Marca el punto medio con una línea.
      2. Mide la distancia entre los puntos preauriculares izquierdo y derecho. Marca el punto medio con una línea.
      3. Cz se encuentra en la intersección de estas líneas. Rocía ligeramente el pelo con agua usando un pulverizador ( Figura 3) para facilitar la colocación de la tapa EEG.
  4. Invierte la tapa EEG preparada de forma ajustada y cómoda sobre la cabeza del participante, dirigiéndose al electrodo Cz con el sitio marcado de Cz. Asegura la tapa EEG en la cabeza del participante con las correas para la barbilla.
  5. Usando una jeringuilla, rellena los sitios de los electrodos con gel conductor (por ejemplo, e-gel).
    1. Sube ligeramente el electrodo e inserta la punta de la aguja de calibre grande y punta roma en el centro del electrodo. Mueve suavemente la aguja para apartar el pelo y aplica gel conductor (~0,5 mL). Empuja suavemente el electrodo hacia abajo para asegurar una conexión fuerte entre el gel, la pasta adhesiva conductora y el cuero cabelludo.
    2. Evita extender el gel más allá de la circunferencia del sitio del electrodo para evitar desviaciones de corriente.
    3. Aplica más gel conductor en la coronilla y la parte trasera de la cabeza para compensar la mayor densidad del cabello.
    4. Presiona cada electrodo contra el cuero cabelludo.
  6. Coloca los electrodos sinterizados de anillo Ag/AgCl en cada soporte de electrodos HD-tDCS ( Figura 2, panel derecho).
    1. Coloca con la superficie rugosa hacia abajo y la superficie lisa y redondeada hacia arriba.
    2. Baja el electrodo anular hasta que descanse sobre la base del soporte.
    3. Añade más gel conductor de alta viscosidad (por ejemplo, gel HD) para cubrir el electrodo.
    4. Utiliza los condensadores que se proporcionan para bloquear los electrodos en su sitio.

5. Configuración del sistema HD-EEG

  1. Prepara el software adecuado para el ordenador de grabación.
  2. Si se trata de una caja de alta densidad (o hardware similar), asegúrate de que todos los electrodos estén conectados a los amplificadores adecuados. Esta etapa puede implicar el uso de un cable conector de fibra óptica, y pueden existir variaciones en la configuración del hardware de grabación.
  3. No enchufes los electrodos de estimulación en esta fase.
  4. Enciende el amplificador y lanza el software de grabación EEG.
    1. Después de crear un nuevo archivo de estudio, selecciona la opción de perfil adecuada para un montaje de alta densidad.
    2. Verifica el destino para el almacenamiento de archivos y los filtros apropiados para el montaje.
  5. Comprueba las impedancias.
    1. Fija el límite de impedancia en 25 kΩ y apunta a impedancias inferiores a 10 kΩ.
    2. Para electrodos con alta impedancia, consideren los siguientes ajustes:
      1. Si todos o la mayoría están altos, comprueba que todos los electrodos estén bien conectados. Revisa el electrodo de referencia y, si es necesario, vuelve a hacer los electrodos de referencia.
      2. Si todos o la mayoría están inusualmente bajos, comprueba que la tierra esté conectada.
      3. Si la mitad está completamente roja, comprueba si el condensador y el amplificador quedan ajustados.
      4. Si un electrodo individual está alto, presiona hacia abajo sobre el electrodo. Si la impedancia sigue alta, añade más gel conductor con la jeringuilla, raspa suavemente el cuero cabelludo con la punta de la jeringuilla para el electrodo del cuero cabelludo o vuelve a hacer el electrodo facial. Si el problema persiste o se detecta un exceso de impedancia, comprueba la conexión entre el condensador, el conector y el amplificador.
  6. Comienza a grabar el EEG.
  7. Realiza biocalibraciones.
    1. Pide al participante que abra y cierre los ojos durante ~10 segundos. Observa la actividad alfa en la mayoría de los participantes. Espera amplitudes mayores en los canales posteriores que en los anteriores. Vigila las variaciones de amplitud en el cuero cabelludo.
    2. Pide al participante que mire a la izquierda, derecha, arriba y abajo. Después, pídele al jugador que apriete los dientes. Observa los movimientos en los electrodos oculares y del mentón.
    3. Pídele al participante que parpadee varias veces.
      NOTA: Los artefactos de parpadeo deben aparecer como grandes desviaciones en los electrodos frontales (por ejemplo, Fp1, Fp2), ya que estos están más cerca de los ojos. Los electrodos más alejados de los ojos pueden mostrar desviaciones menores.
    4. Añadir biocalibraciones adicionales según lo determine el protocolo del estudio (por ejemplo, respiración, movimiento de extremidades, etc.)

6. Configuración de estimuladores HD-tDCS

  1. Prepara los electrodos de estimulación HD-tDCS y el estimulador. Conecta los electrodos al estimulador solo después de haber completado primero lo siguiente.
    1. Asegúrate de que el estimulador esté conectado a una toma de corriente, o que sus baterías estén completamente cargadas y correctamente instaladas.
    2. Enciende el estimulador.
  2. Una vez que el dispositivo esté encendido, conecta el cable del electrodo en la parte trasera del dispositivo.
    NOTA: No encender el dispositivo antes de enchufarlo podría provocar una descarga leve. Puede ser necesario un cable electrodo largo o especialmente ordenado para que la estimulación pueda desencadenarse desde la sala de control o desde el lugar fuera del espacio de descanso y así disminuir la probabilidad de interrumpir el sueño del participante.
  3. Establece parámetros de estimulación según el diseño del estudio. Los ajustes incluyen la intensidad, la forma de onda (esto será DC para protocolos tDCS), la duración y los tiempos de rampa.
    NOTA: Estos parámetros variarán según el objetivo y la fisiología del cerebro. La mayoría de los dispositivos también disponen de configuraciones para separar los protocolos de estimulación y simulación. En esta etapa, debe configurarse la distribución de corriente para el montaje de estimulación. Para una configuración típica de 4 x 1, el electrodo central recibe el 100% de la intensidad de corriente programada, mientras que esta corriente se distribuye entre los cuatro electrodos de retorno (25% cada uno).
  4. Establece estimulación activa o modo simulado según el protocolo del estudio. Si el estudio implica cegamiento, se requieren medidas adecuadas para evitar que los participantes o investigadores sepan qué modo se está utilizando. Algunos estimuladores tienen funciones de estimulación/simulación incorporadas para ayudar con esto.
  5. Si los electrodos HD-tDCS presentan alta impedancia (por ejemplo, superior a 600 kΩ), realiza una breve estimulación de prueba (5-10 s a intensidad programada) bajo la configuración SHAM para comprobar la conectividad. Idealmente, haz esto antes de que el participante se duerma.
    1. En la configuración SHAM , administra el pulso. Espera ver que la impedancia baje entre 3 y 5 segundos después de entregar el pulso. Una vez confirmada la reducción de impedancia, abortar inmediatamente la estimulación (la duración total de la prueba no debe superar los 10 s).
    2. Añadir más gel conductor de alta viscosidad y/o revisar las conexiones hasta que la impedancia baje a menos de 20-25 kΩ cuando se aplique un pulso simulado.

7. Protocolo de monitorización y estimulación del sueño

  1. Prepara el ambiente para dormir.
    1. Minimiza la luz ambiental y el ruido.
    2. Asegúrate de que el participante esté bien informado de la comodidad.
    3. Ofrece tapones para los oídos al participante.
    4. Marca la hora en la grabación del EEG cuando se apagan las luces.
  2. Monitoriza el EEG para detectar el inicio del sueño y las etapas específicas para iniciar el protocolo de estimulación según el diseño del estudio. Las decisiones sobre el protocolo de estimulación y su punto de inicio deben tener en cuenta la duración/continuidad de la estimulación (es decir, continua vs intermitente), así como la fisiología y la arquitectura del sueño dirigida.
  3. Marca el inicio de la estimulación en la grabación del EEG con una notación adecuada.
  4. Si el participante despierta durante la estimulación:
    1. Aborta el estimulador.
    2. Marca el punto de tiempo con una anotación adecuada en la grabación del EEG.
    3. Monitoriza si el participante vuelve a la etapa de sueño de interés según el diseño del estudio y el protocolo de estimulación.
    4. Reanuda el protocolo de estimulación según corresponda. Si se utiliza un diseño de estimulación intermitente, el periodo abortado de estimulación suele considerarse terminado, y la siguiente estimulación sería la siguiente en el calendario (por ejemplo, si se aborta la Estimulación #3, el protocolo continúa con la Estimulación #4 una vez reanuda).
    5. Completa el protocolo de estimulación.
      1. Cuando termine el último periodo de estimulación, desconecta el cable de estimulación (que conecta los electrodos HD-tDCS) del estimulador antes de apagarlo.
        NOTA: De nuevo, no desenchufar antes de apagar el dispositivo podría provocar una descarga leve, que podría despertar al participante.
      2. Permite que el participante continúe durmiendo (según corresponda), sin ser molestado, dependiendo del diseño del estudio.

8. Finalización de la sesión y retirada del equipo

  1. Despierta al participante en el momento adecuado.
    1. Marca el tiempo en la grabación del EEG cuando se encienden las luces.
    2. Despierta suavemente al participante.
  2. Para el registro del EEG.
  3. Desconecta el equipo.
    1. Quita los tapones de los portaelectrodos HD-tDCS.
    2. Retira suavemente los electrodos de anillo de Ag/AgCl, usando una herramienta roma si es necesario para evitar tirar de los cables.
    3. Limpia los electrodos con una toalla de papel húmeda y sécalos para guardarlos.
  4. Quita la tapa del EEG y limpia los sitios de los electrodos para eliminar los geles.
  5. Ofrece al participante productos de limpieza para eliminar gel de su cabello y piel.
  6. Evaluar la evaluación de eventos adversos tras la estimulación (similar al cribado en el paso 1.5). Documenta la gravedad (por ejemplo, leve, moderada o grave) y la relación probable con la estimulación para comparar las respuestas al cribado basal.
    NOTA: La mayoría de los eventos adversos a HD-tDCS son leves y transitorios, y normalmente se resuelven en cuestión de horas tras laestimulación 16,17. Si no es así, deberían invocarse protocolos institucionales para la notificación de eventos adversos graves.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Cuando el protocolo se implementa correctamente, HD-tDCS durante el sueño produce cambios medibles y reproducibles en la arquitectura y fisiología del sueño que varían sistemáticamente con los parámetros de estimulación elegidos. La distribución focal de la estimulación frontolateral bilateral en la Figura 4 — un posible montaje — ejemplifica la precisión espacial de 4 electrodos anulares de 4 x 1. La implementación exitosa d...

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este protocolo proporciona un marco metodológico estandarizado pero flexible para administrar HD-tDCS durante el sueño con monitorización EEG simultánea. La principal fortaleza de la técnica reside en su neuromodulación focal y controlada por parámetros, así como en la capacidad de monitorizar directamente sus efectos neurofisiológicos. Esto permite pruebas de causalidad entre la actividad cerebral dirigida y los procesos relacionados con el sueño.

La ejecució...

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Agradecimientos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Agradecemos mucho al Centro Central de Coordinación de Investigación Clínica del Centro Médico Beth Israel Deaconess (RRID:SCR_027579) por su apoyo invaluable a este trabajo, incluyendo espacio y infraestructura dedicados a la investigación. También agradecemos al Núcleo su generoso apoyo que permitió la publicación de este manuscrito.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Electrodos anillos sinterizados Ag/AgClSoterix MedicalHD-1AGE-12 Para la preparación de la estimulación
Hisopos de alcoholNANAPara la configuración de EEG
Tapones para los oídos NANAPor ayudar a los participantes a quedarse dormidos 
EC2NatusCR-003Para la configuración de EEG
Condensador de grabación EEG (con electrodos acoplados)Natus21114Para la configuración de EEG
Electro-gelElectro-Cap International, Inc. E11Para la configuración de EEG
Cuadrados de gasa NANAPara la configuración de EEG
Electrodos de copa de oro y nbsp;NatusF-E5GH-48Para la recogida de electrooculografía (EOG) y electromiografía (EMG)
Sistema HD-EEG con capacidad de 64 canales y nbsp;NatusAmplificador de EEG para monitor cerebralPara la configuración de EEG
HD-gel Soterix MedicalHD-1GELPara la preparación de la estimulación
Portaelectrodos HD-tDCSSoterix MedicalHD-1A.2 Para la preparación de la estimulación
Adaptador de estimulación HD-tDCSAdaptador de estimulación multicanal 4x1 Soterix MedicalModelo 4X1-C3A y nbsp;Para la preparación de la estimulación
Sistema de estimulación HD-tDCS  Soterix Medical M× Sistema de Estimulación Transcraneal N HDModelo 9002 Para la preparación de la estimulación
Modelo de cabeza para asegurar y preparar gel en la tapa de grabación EEG (si es necesario)Para la configuración de EEG
NuprepWeaver and Company10-30Para la configuración de EEG
Bastoncillos de cotónBastoncillos de cotónhttps://www.qtips.com/Para la configuración de EEG
TijerasNANAPara la configuración de EEG
Cable/cable conector especializado/nbsp;Soterix MedicalCUS_MxN_CBL Para electrodos de estimulación
Pulverizador (y vaso) con aguaNANAPara la configuración de EEG
CintaNANAPara la configuración de EEG
Jeringuilla de diez cc con punta roma calibre 16NANAPara la configuración de EEG/estimulación
Ten-20Weaver and Company10-20-8Para la configuración de EEG
Depresor de lenguaNANAPara la configuración de EEG
ToallasNANAPara la configuración de EEG

Referencias

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Nitsche, M. A., et al. Transcranial direct current stimulation: state of the art 2008. Brain Stimul. 1 (3), 206-223 (2008).
  2. Fehér, K. D., et al. Shaping the slow waves of sleep: a systematic and integrative review of sleep slow wave modulation in humans using non-invasive brain stimulation. Sleep Med Rev. 58 (1), 101438(2021).
  3. Krone, L. B., Fehér, K. D., Rivero, T., Omlin, X. Brain stimulation techniques as novel treatment options for insomnia: a systematic review. J Sleep Res. 32 (6), e13927(2023).
  4. Krone, L. B., Song, S. H., Jaramillo, V., Violante, I. R. The future of non-invasive brain stimulation in sleep medicine. J Sleep Res. 34 (5), e70071(2025).
  5. Datta, A., Bansal, V., Diaz, J., Patel, J., Reato, D., Bikson, M. Gyri-precise head model of transcranial direct current stimulation: improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad. Brain Stimul. 2 (4), 201-207 (2009).
  6. Marshall, L., Helgadóttir, H., Mölle, M., Born, J. Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory. Nature. 444 (7119), 610-613 (2006).
  7. Ladenbauer, J., et al. Brain stimulation during an afternoon nap boosts slow oscillatory activity and memory consolidation in older adults. Neuroimage. 142 (1), 311-323 (2016).
  8. Frase, L., et al. Modulation of total sleep time by transcranial direct current stimulation (tDCS). Neuropsychopharmacology. 41 (10), 2577-2586 (2016).
  9. Jamil, A., et al. Systematic evaluation of the impact of stimulation intensity on neuroplastic after-effects induced by transcranial direct current stimulation. J Physiol. 595 (4), 1273-1288 (2017).
  10. Monte-Silva, K., et al. Induction of late LTP-like plasticity in the human motor cortex by repeated non-invasive brain stimulation. Brain Stimul. 6 (3), 424-432 (2013).
  11. Voss, U., et al. Induction of self awareness in dreams through frontal low current stimulation of gamma activity. Nat Neurosci. 17 (6), 810-812 (2014).
  12. Edwards, D., Cortes, M., Datta, A., Minhas, P., Wassermann, E. M., Bikson, M. Physiological and modeling evidence for focal transcranial electrical brain stimulation in humans: a basis for high-definition tDCS. Neuroimage. 74, 266-275 (2013).
  13. Datta, A., Truong, D., Minhas, P., Parra, L. C., Bikson, M. Inter-individual variation during transcranial direct current stimulation and normalization of dose using MRI-derived computational models. Front Psychiatry. 3, 91(2012).
  14. Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target. J Neural Eng. 8 (4), 046011(2011).
  15. Villamar, M. F., et al. Focal modulation of the primary motor cortex in fibromyalgia using 4×1-ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): immediate and delayed analgesic effects of cathodal and anodal stimulation. J Pain. 14 (4), 371-383 (2013).
  16. Antal, A., et al. Low intensity transcranial electric stimulation: safety, ethical, legal regulatory and application guidelines. Clin Neurophysiol. 128 (9), 1774-1809 (2017).
  17. Bikson, M., et al. Safety of transcranial direct current stimulation: evidence based update 2016. Brain Stimul. 9 (5), 641-661 (2016).
  18. Marshall, L., Mölle, M., Siebner, H. R., Born, J. Bifrontal transcranial direct current stimulation slows reaction time in a working memory task. BMC Neurosci. 6, 23(2005).
  19. Nitsche, M. A., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol. 527 (3), 633-639 (2000).
  20. Mendes, A. J., et al. Modulation of the cognitive event-related potential P3 by transcranial direct current stimulation: systematic review and meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 132, 894-907 (2022).
  21. da Silva, R., de, M. F., et al. Transcranial direct current stimulation in obsessive-compulsive disorder: an update in electric field modeling and investigations for optimal electrode montage. Expert Rev Neurother. 19 (10), 1025-1035 (2019).
  22. Farnell Sharp, A., Witney, A. Optimising electrode montages in conventional transcranial direct current stimulation and high-definition transcranial direct current stimulation of the cerebellum for pain modulation. Brain Sci. 15 (4), 344(2025).
  23. Troester, M., et al. The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events. , American Academy of Sleep Medicine. Darien, IL. (2023).
  24. Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? safety, sensations and secondary induced effects. Clin Neurophysiol. 126 (11), 2181-2188 (2015).
  25. Khorrampanah, M., Seyedarabi, H., Daneshvar, S., Farhoudi, M. Optimization of montages and electric currents in tDCS. Comput Biol Med. 125, 103998(2020).
  26. Im, C., Lee, J., Kim, D., Jun, S. C., Seo, H. Seeking optimal montage for single-pair transcranial direct current stimulation using Bayesian optimization and Hyperband-A feasibility study. Neuromodulation. 28 (1), 86-94 (2025).
  27. Alam, M., Truong, D. Q., Khadka, N., Bikson, M. Spatial and polarity precision of concentric high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS). Phys Med Biol. 61 (12), 4506-4521 (2016).
  28. Khanmohammadi, R., Inanlu, M., Manesh, V. R. Region-specific cognitive effects of HD-tDCS in older adults: M1, DLPFC, and cerebellum. Behav Brain Res. 486 (1), 115571(2025).
  29. Batsikadze, G., Moliadze, V., Paulus, W., Kuo, M. -F., Nitsche, M. A. Partially non-linear stimulation intensity-dependent effects of direct current stimulation on motor cortex excitability in humans. J Physiol. 591 (7), 1987-2000 (2013).
  30. Lerner, O., Friedman, J., Frenkel-Toledo, S. The effect of high-definition transcranial direct current stimulation intensity on motor performance in healthy adults: a randomized controlled trial. J Neuroeng Rehabil. 18 (1), 103(2021).
  31. Effects of electrode configurations and injected current intensity on the electrical field of transcranial direct current stimulation: a simulation study. Mackenbach, C., Tian, R., Yang, Y. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, 2020, 3517-3520 (2020).
  32. Evans, C., Zich, C., Lee, J. S. A., Ward, N., Bestmann, S. Inter-individual variability in current direction for common tDCS montages. Neuroimage. 260, 119501(2022).
  33. Klaus, J., Schutter, D. J. L. G. Electrode montage-dependent intracranial variability in electric fields induced by cerebellar transcranial direct current stimulation. Sci Rep. 11 (1), 22183(2021).
  34. Laakso, I., Tanaka, S., Koyama, S., De Santis, V., Hirata, A. Inter-subject variability in electric fields of motor cortical tDCS. Brain Stimul. 8 (5), 906-913 (2015).
  35. Saita, M., Ikenaka, T., Matsushima, Y. Isolation and characterization of -D-mannosidase from soy bean. J Biochem. 70 (5), 827-833 (1971).
  36. Noury, N., Hipp, J. F., Siegel, M. Physiological processes non-linearly affect electrophysiological recordings during transcranial electric stimulation. Neuroimage. 140, 99-109 (2016).
  37. Kasten, F. H., Herrmann, C. S. Recovering brain dynamics during concurrent tACS-M/EEG: an overview of analysis approaches and their methodological and interpretational pitfalls. Brain Topogr. 32 (6), 1013-1019 (2019).
  38. Fehér, K. D., Morishima, Y. Concurrent electroencephalography recording during transcranial alternating current stimulation (tACS). J Vis Exp. (107), e53527(2016).
  39. Helfrich, R. F., Schneider, T. R., Rach, S., Trautmann-Lengsfeld, S. A., Engel, A. K., Herrmann, C. S. Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation. Curr Biol. 24 (3), 333-339 (2014).
  40. Lafon, B., et al. Low frequency transcranial electrical stimulation does not entrain sleep rhythms measured by human intracranial recordings. Nat Commun. 8 (1), 1199(2017).

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE

Solicitar permiso

Etiquetas

tDCS de alta definici nneuromodulaci n del sue oelectrodo de anillo 4x1registro de EEGarquitectura del sue ocolocaci n de electrodosgesti n de la impedanciafocalizaci n en la corteza prefrontalestadificaci n del sue ocampo el ctrico focal

Artículos relacionados