22 janvier 2016
Dans cet article, nous expliquons comment mettre en place une expérience de stimulation transcrânienne simultanée à courant alternatif et d’EEG.
L'objectif général de ce protocole est de montrer comment installer avec succès une stimulation transcrânienne alternative simultanée et un EEG, en tenant compte de considérations techniques importantes afin d'obtenir un enregistrement concluant. La stimulation transcrânienne alternative, ou tACS, est une méthode permettant de contrôler expérimentalement les activités rythmiques cérébrales. Et d'étudier l'association fonctionnelle entre ces activités rythmiques et le comportement.
L'EEG fournit des données à haute résolution temporelle pour l'étude de l'activité annulaire endogène et entraînée. L'enregistrement simultané de l'EEG pendant la tACS peut aider à répondre à des questions clés concernant l'effet neurophysiologique immédiat de la tACS. Cela peut à son tour contribuer à une meilleure compréhension des dynamiques rythmiques du cerveau, ainsi qu'à l'élucidation des mécanismes et à l'optimisation des paramètres de la tACS, dans le cadre d'applications cliniques de neuromodulation.
Ce protocole expérimental peut également être adapté à d'autres montages et cibles corticales. Cette vidéo montrera un montage avec des électrodes de tACS placées sur l'épaule et le cuir chevelu. Commencez par préparer la peau de l'épaule pour l'électrode de tACS en utilisant un tampon de gaze et un gel abrasif pour la peau.
Appliquez un gel d'électroencéphalographie, ou EEG, avec une viscosité appropriée sur l'électrode de stimulation transcrânienne alternative (tACS) et placez l'électrode sur l'épaule. Fixez l'électrode sur l'épaule à l'aide de ruban adhésif. Ensuite, placez le casque EEG sur le participant.
Réglez la position du bonnet selon le système international 10-20 pour le positionnement des électrodes et fixez la sangle sous le menton. Utilisez un stylo rouge à base d'eau pour marquer un point indiquant l'emplacement de l'électrode de tACS sur le cuir chevelu. Si le stylo ne parvient pas à toucher le cuir chevelu, enduisez l'extrémité d'un bâtonnet en bois de couleur et utilisez cette extrémité pour marquer le cuir chevelu.
Retirer le casque d'EEG et vérifier si le marquage a été correctement effectué. Compléter le marquage si nécessaire afin qu'il puisse être facilement repéré ultérieurement. Ensuite, pour les participants ayant les cheveux longs, placer l'électrode de tACS sur la tête en alignant son centre avec le point rouge marqué sur le cuir chevelu.
Défaites tous les cheveux situés à l'intérieur de l'anneau interne de l'électrode de tACS, puis attachez les cheveux défaits à l'aide de serre-câbles. Veillez à ce que les cheveux situés autour de l'électrode de tACS ne soient pas emprisonnés par les serre-câbles. Une fois les cheveux attachés, retirez l'électrode de tACS.
Ensuite, connectez les électrodes tACS du cuir chevelu et de l'épaule au stimulateur, mais ne l'allumez pas. Appliquez une fine couche de gel EEG sur l'électrode tACS et replacez-la soigneusement sur la tête. Si le participant a les cheveux longs, faites passer les cheveux attachés par le trou intérieur de l'électrode tACS sans laisser les cheveux entrer en contact avec le gel EEG.
Veillez à ce que la marque rouge sur le cuir chevelu se trouve au milieu de l'électrode de stimulation transcrânienne alternative (tACS), car la position ne pourra plus être modifiée une fois l'électrode placée. Ensuite, retirez les attaches de câble des cheveux. Maintenant, allumez le stimulateur et surveillez l'impédance.
En exerçant soigneusement une pression sur l'électrode de TENS transcrânienne, veillez attentivement à ce que le point de repère rouge reste toujours au centre de l'électrode. Soulevez délicatement les bords de l'électrode de TENS transcrânienne et appliquez un peu plus de gel EEG sous les cheveux. Continuez à exercer une pression sur l'électrode de TENS transcrânienne jusqu'à ce que l'impédance soit stablement inférieure à 10 kiloohms.
Veillez à tout gel s'échappant de l'électrode de tACS et retirez le gel EEG en excès à l'aide d'un coton-tige. Une fois que l'impédance est inférieure au seuil de 10 kilohms, remettez délicatement le casque EEG en place et fixez la sangle. Appliquez un gel EEG de viscosité appropriée sur les électrodes EEG afin d'établir un contact entre le cuir chevelu et les électrodes EEG.
Commencez par les électrodes EEG de masse et de référence, puis passez aux électrodes situées au milieu et à proximité de l'électrode de tACS. Ensuite, continuez avec les électrodes restantes. Pour les électrodes EEG entourant l'électrode de tACS, injectez le gel avec la pointe de l'aiguille orientée dans une direction éloignée de l'électrode de tACS.
Appuyez doucement sur les électrodes EEG tout en appliquant le gel afin que celui-ci ne s'échappe pas de sous les électrodes. Pour améliorer le contact entre les électrodes EEG et le cuir chevelu, en particulier pour les électrodes EEG situées à proximité de l'électrode tACS, poussez le gel avec un bâtonnet en bois vers le cuir chevelu. Maintenez l'angle du bâtonnet orthogonal au cuir chevelu tout en effectuant un mouvement de frottement doux en rotation, car des mouvements latéraux du bâtonnet étaleraient le gel sous l'électrode.
Une fois l'impédance optimale atteinte, appliquez un peu plus de gel pour stabiliser le contact entre l'électrode EEG et le cuir chevelu. Ensuite, vérifiez la présence d'un pont entre l'électrode de tACS et les électrodes EEG environnantes dû à une fuite de gel, en appliquant une brève stimulation et en contrôlant si un canal de l'amplificateur EEG est saturé. Enfin, vérifiez une dernière fois les impédances des électrodes EEG, puis commencez l'enregistrement.
Ce protocole explique comment installer correctement une expérience simultanée de tACS et d'EEG et éviter les courts-circuits dus à l'écoulement du gel d'EEG, ainsi que les importants artefacts de tACS. Si un court-circuit entre les électrodes de tACS et d'EEG se produit, le signal d'EEG enregistré deviendra saturé, comme illustré ici, contrairement à un signal correctement enregistré.
L'enregistrement simultané de l'EEG pendant une stimulation alternative transcrânienne (tACS) est une méthode techniquement difficile. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez désormais mieux comprendre comment mettre en place avec succès ce type d'expérience afin d'étudier les mécanismes neurophysiologiques de la tACS.
Cet article démontre la mise en place d'expériences simultanées de stimulation transcrânienne alternative (tACS) et d'électroencéphalographie (EEG). Il présente les considérations techniques importantes pour des enregistrements réussis ainsi que les implications pour la compréhension de la dynamique cérébrale.
L'enregistrement simultané tACS-EEG permet une mesure directe des réponses neurophysiologiques à la neuromodulation, soutenant ainsi la validation des cibles en découverte de médicaments pour le système nerveux central. Cette approche réduit les risques mécanistiques en reliant l'activité cérébrale oscillatoire aux processus cognitifs, renforçant la confiance prédictive dans les programmes en phase précoce. Elle comble un manque critique dans la compréhension des effets biologiques immédiats des interventions neuromodulatrices.
Cette méthode s'intègre dans la continuité de la découverte en soutenant la vérification d'hypothèses en biologie précoce, en permettant des lectures neurophysiologiques quantitatives pour le criblage, et en fournissant des éclairages mécanistiques qui éclairent la continuité préclinique et la confiance dans la cible.