Estimulación transcraneal en alta definición por corriente continua durante el sueño

Utilizamos la neuromodulación durante el sueño para investigar las relaciones entre las regiones cerebrales objetivo y la fisiología del sueño. La estimulación transcraneal en alta definición por corriente continua con electroencefalografía simultánea avanza en la investigación sobre la regulación y restauración del sueño. Para empezar, reúne todo el equipo y materiales necesarios para el procedimiento.

Asegúrate de que el dispositivo tDCS convencional tenga una fuente de alimentación adecuada y, si es necesario, cambia las baterías. Enciende dispositivos HD-tDCS y EEG y verifica el estado de la alimentación según las especificaciones del fabricante. Selecciona una cápsula EEG del tamaño adecuado según la circunferencia cefálica del participante.

Utiliza las posiciones bilaterales frontales laterales F3 y F4 para dirigirte a la corteza prefrontal. A continuación, introduce las posiciones de los electrodos y los parámetros de estimulación. Inserta los electrodos HD-tDCS o los portaelectrodos en las posiciones designadas de la tapa EEG y invierte la tapa del EEG al revés y colócala sobre una cabeza de espuma para un mejor acceso.

Luego, aplica la pasta adhesiva conductora de alta viscosidad y libre de cloruros sobre la tapa. Utilizando un depresor lingual, cubre cada electrodo EEG con pasta, evitando aplicarlo sobre electrodos de estimulación HD-tDCS. Da forma a la pasta conductora en estructuras en forma de cúpula.

Aplica una cantidad menor de pasta en la parte delantera del cuero cabelludo, donde hay menos pelo, y una mayor cantidad en la coronilla y la parte trasera de la cabeza, donde la densidad del cabello es mayor. Ahora, limpia cada sitio del electrodo usando un hisopo de alcohol. Exfolia el lugar con un gel preparatorio ligeramente abrasivo usando un hisopo de algodón y luego elimina cualquier líquido residual con una gasa seca cuadrada.

Los sitios objetivo incluyen la frente y las mastoides detrás de las orejas como electrodos de referencia. Canto externo cerca de los ojos para registrar los movimientos oculares, barbilla para electrodos de electromiografía y clavícula para el electrodo de tierra. Luego, llena cada electrodo con pasta adhesiva conductora y aplícala en el sitio preparado.

Fija cada electrodo en su lugar usando cinta de grado médico. De igual modo, aplica todos los electrodos de referencia faciales y de tierra usando electrodos de copa de oro rellenos con pasta adhesiva conductora. Para el electrodo de tierra HD-tDCS, coloca el electrodo de estimulación en la clavícula y fíjalo con cinta.

Ahora, mide la distancia desde el nasion hasta el inion y marca el punto medio a lo largo de esta línea. Luego, mide la distancia entre los puntos preauriculares izquierdo y derecho, y marca el punto medio de esta línea con una línea visible. Identifica la ubicación de la CZ en la intersección de las líneas nasion, inión y preauricular.

Después, rocía ligeramente el pelo del participante con agua usando un pulverizador para ayudar a colocar la cápsula EEG. Invierte la tapa EEG preparada y colócala firmemente sobre la cabeza del participante, alineando el electrodo CZ con el sitio marcado de CZ. Asegura la tapa en su sitio usando las correas de la barbilla para un ajuste cómodo y estable.

Para rellenar cada sitio del electrodo con gel conductor, sube ligeramente cada electrodo e inserta la aguja de punta roma de gran calibre en su centro. Mueve suavemente la aguja para desplazar el cabello y dispensa aproximadamente 0,5 mililitros de gel conductor. Empuja el electrodo hacia abajo para establecer un contacto firme entre el gel, la pasta y el cuero cabelludo.

Coloca los electrodos anulares centrados en cloruro de plata o plata en cada portaelectrodos HD-tDCS con la superficie rugosa hacia abajo y la superficie lisa y redondeada hacia arriba. Añade más gel conductor de alta viscosidad sobre cada electrodo insertado para cubrir completamente su superficie. Bloquea cada electrodo en su lugar usando los condensadores proporcionados.

Enciende el amplificador tras conectar los cables necesarios y lanza el software de grabación EEG en el ordenador conectado. Comprueba las impedancias de los electrodos usando el software. Fija el límite de impedancia a 25 kiloohmios y procura alcanzar valores inferiores a 10 kiloohmios para todos los electrodos.

Pide al participante que abra y cierre los ojos durante aproximadamente 10 segundos. Observa la presencia de actividad de ondas alfa, típicamente más prominente en los canales posteriores que en los anteriores. Controla el cuero cabelludo para detectar variaciones de amplitud.

Pide al participante que mire a la izquierda, derecha, arriba y abajo, y luego indícale que apriete los dientes mientras observa las grabaciones de los electrodos del ojo y la barbilla para señales de movimiento. Pide al participante que parpadee varias veces. Conecta los cables de los electrodos anillares centrados en cloruro de plata a los receptores correspondientes en el cable de salida del adaptador 4x1. Cambia el estimulador usando su botón de encendido.

Una vez encendido el estimulador, conecta el cable del electrodo de forma firme en la parte trasera del dispositivo. Establece los parámetros de estimulación según el diseño del estudio. Configura la intensidad.

Selecciona la forma de onda como corriente continua para los protocolos de estimulación transcraneal de corriente continua y establece la duración y los tiempos de rampa. Selecciona el modo de estimulación activa o de simulación según lo indicado por el protocolo de estudio. Si los electrodos HD-tDCS muestran alta impedancia, realiza una breve estimulación de prueba bajo la configuración simulada para verificar la conectividad.

Inicia la grabación y marca la hora en la grabación EEG cuando se apagan las luces. Monitoriza el EEG para detectar signos de inicio del sueño y etapas específicas del sueño para desencadenar la estimulación según el protocolo del estudio. Marca el inicio de la estimulación en la grabación del EEG con una notación clara.

Cuando termine el último periodo de estimulación, desconecta el cable de estimulación del dispositivo. Marca el tiempo en la grabación del EEG cuando se encienden las luces. Después de despertar al participante, detiene la grabación del EEG mediante la interfaz del software.

Retira suavemente los electrodos anulares de plata o cloruro de plata del cuero cabelludo del participante. Limpia los electrodos usados con una toalla de papel húmeda y déjalos secar al aire antes de guardarlos. Una vez retirada la tapa EEG de la cabeza del participante, limpia bien todos los sitios de los electrodos para eliminar los geles conductores residuales.

El HD-tDCS bilateral frontal-lateral produjo una distribución focal del campo eléctrico, destacando la precisión espacial alcanzable con un montaje de electrodos en anillo 4x1. Durante la fase de puesta en marcha se observaron señales EEG limpias con artefactos mínimos, confirmando la correcta implementación del protocolo con una preparación óptima de electrodos. HD-tDCS proporciona una mayor precisión espacial y un enfoque focal en comparación con el tDCS convencional, minimizando los efectos fuera de objetivo durante el sueño.

Esto permite estudios mecanicistas de la fisiología del sueño específica por región y el desarrollo de intervenciones dirigidas para trastornos neuropsiquiátricos. Investigaciones futuras desarrollarán sistemas adaptativos de lazo cerrado y refinarán modelos computacionales para mejorar la puntería.