Stimulation transcrânienne en haute définition à courant continu pendant le sommeil

Nous utilisons la neuromodulation pendant le sommeil pour étudier les relations entre les régions cérébrales ciblées et la physiologie du sommeil. La stimulation transcrânienne en courant continu haute définition avec électroencéphalographie simultanée fait progresser la recherche sur la régulation et la restauration du sommeil. Pour commencer, rassemblez tout l’équipement et les matériaux nécessaires à la procédure.

Assurez-vous que le dispositif tDCS conventionnel dispose d’une alimentation adéquate, et si nécessaire, changez les batteries. Allumez les appareils HD-tDCS et EEG et vérifiez l’état de la puissance selon les spécifications du fabricant. Sélectionnez un chapeau EEG de taille appropriée en fonction du tour de la tête du participant.

Utilisez les positions latérales latérales frontales bilatérales F3 et F4 pour cibler le cortex préfrontal. Ensuite, saisissez la position des électrodes et les paramètres de stimulation. Insérez les électrodes HD-tDCS ou les porte-électrodes aux positions désignées sur le capuchon EEG, inversez le capuchon EEG à l’envers et placez-le sur une tête en mousse pour un meilleur accès.

Ensuite, appliquez la pâte conductrice adhésive à haute viscosité et sans chlorure sur le bouchon. À l’aide d’un abaisse-langue, couvrez chaque électrode EEG de pâte, en évitant ainsi l’application sur les électrodes de stimulation HD-tDCS. Façonnez la pâte conductrice en structures en forme de dôme.

Appliquez une plus petite quantité de pâte à l’avant du cuir chevelu, là où il y a moins de cheveux, et une plus grande quantité au sommet et à l’arrière de la tête, là où la densité capillaire est plus élevée. Maintenant, nettoyez chaque site d’électrode à l’aide d’un écouvillon d’alcool. Exfoliez le site avec un gel préparatoire légèrement abrasif à l’aide d’un coton-tige, puis retirez tout liquide résiduel avec un carré de gaze sec.

Les sites ciblés incluent le front et les mastoïdes derrière les oreilles pour servir d’électrodes de référence. Canthi externe près des yeux pour enregistrer les mouvements oculaires, menton pour les électrodes d’électromyographie, et clavicule pour l’électrode au sol. Ensuite, remplissez chaque électrode d’une pâte conductrice adhésive et appliquez-la sur le site préparé.

Fixez chaque électrode en place avec du ruban adhésif médical. De même, appliquez toutes les électrodes de référence faciales et de terre à l’aide d’électrodes en forme de coupe dorée remplies d’une pâte conductrice adhésive. Pour l’électrode de masse HD-tDCS, placez l’électrode de stimulation sur la clavicule et fixez-la avec du ruban adhésif.

Maintenant, mesurez la distance entre le nasion et l’inion et marquez le point médian le long de cette ligne. Ensuite, mesurez la distance entre les points préauriculaires gauche et droit, et marquez le point médian de cette droite avec une ligne visible. Identifiez la position de la ZC à l’intersection des lignes naïon, inionique et préauriculaire.

Ensuite, vaporisez légèrement les cheveux du participant avec de l’eau à l’aide d’un vaporisateur pour aider à placer le bouchon EEG. Inversez le bouchon EEG préparé et placez-le bien ajusté sur la tête du participant, en alignant l’électrode CZ avec le site CZ marqué. Fixez la casquette en place avec les sangles de menton pour un ajustement confortable et stable.

Pour remplir chaque site d’électrode avec du gel conducteur, soulevez légèrement chaque électrode et insérez l’aiguille émoussée à grande échelle en son centre. Faites doucement bouger l’aiguille pour déplacer les cheveux et dispensez environ 0,5 millilitre de gel conducteur. Poussez l’électrode vers le bas pour établir un contact ferme entre le gel, la pâte et le cuir chevelu.

Placez les électrodes annulaires centrées en chlorure d’argent ou d’argent dans chaque porte-électrode HD-tDCS, la surface rugueuse étant orientée vers le bas et la surface lisse et arrondie vers le haut. Ajoutez plus de gel conducteur à haute viscosité sur chaque électrode insérée pour en couvrir complètement la surface. Verrouillez chaque électrode en place à l’aide des condensateurs fournis.

Allumez l’amplificateur après avoir connecté les câbles nécessaires et lancez le logiciel d’enregistrement EEG sur l’ordinateur connecté. Vérifiez les impédances des électrodes avec le logiciel. Fixer la limite d’impédance à 25 kiloohms et viser à atteindre des valeurs inférieures à 10 kiloohms pour toutes les électrodes.

Demandez au participant d’ouvrir et de fermer les yeux pendant environ 10 secondes. Observez la présence d’activité des ondes alpha, généralement plus prononcée dans les canaux postérieurs que dans les antérieurs. Surveillez le cuir chevelu pour détecter les variations d’amplitude.

Demandez au participant de regarder à gauche, à droite, de haut en bas, puis demandez-lui de serrer les dents tout en observant les enregistrements des électrodes de l’œil et du menton pour les signaux de mouvement. Demandez au participant de cligner plusieurs fois des yeux. Connectez les câbles des électrodes annulaires centrées en chlorure d’argent aux récepteurs correspondants sur le câble de sortie 4x1 de l’adaptateur. Commutez le stimulateur via son bouton d’alimentation.

Une fois le stimulateur en marche, branchez solidement le câble de l’électrode à l’arrière de l’appareil. Définissez les paramètres de stimulation selon le plan de l’étude. Configurez l’intensité.

Sélectionnez la forme d’onde comme courant continu pour les protocoles de stimulation transcrânienne du courant continu, et définissez la durée et les temps de rampe. Sélectionnez soit le mode stimulation active, soit le mode simulé selon les indications du protocole d’étude. Si les électrodes HD-tDCS montrent une forte impédance, effectuez une brève stimulation de test sous le réglage simulé pour vérifier la connectivité.

Lance l’enregistrement et marque l’heure dans l’enregistrement EEG quand les lumières sont éteintes. Surveillez l’EEG pour détecter les signes de début du sommeil et les étapes spécifiques du sommeil afin de déclencher la stimulation selon le protocole de l’étude. Marquez le début de la stimulation dans l’enregistrement EEG avec une notation claire.

Une fois la dernière période de stimulation terminée, débranchez le cordon de stimulation de l’appareil. Marquez l’heure dans l’enregistrement EEG où les lumières sont allumées. Après avoir réveillé le participant du sommeil, arrêtez l’enregistrement EEG via l’interface logicielle.

Retirez doucement les électrodes annulaires en argent ou chlorure d’argent du cuir chevelu du participant. Nettoyez les électrodes usagées avec un essuie-tout humide et laissez-les sécher à l’air libre avant de les ranger. Une fois le bouchon EEG retiré de la tête du participant, nettoyez soigneusement tous les sites des électrodes pour éliminer les gels conducteurs résiduels.

Le HD-tDCS frontal latéral bilatéral produisait une distribution du champ électrique focal, mettant en avant la précision spatiale possible avec un montage d’électrodes en anneau 4x1. Des signaux EEG propres avec un minimum d’artefacts ont été observés lors de la phase de montée en tension, confirmant une mise en œuvre correcte du protocole avec une préparation optimale des électrodes. HD-tDCS offre une précision spatiale et un ciblage focal améliorés par rapport au tDCS conventionnel, minimisant les effets hors cible pendant le sommeil.

Cela permet des études mécanistes sur la physiologie du sommeil spécifique à une région et le développement d’interventions ciblées pour les troubles neuropsychiatriques. Les recherches futures développeront des systèmes adaptatifs en boucle fermée et affineront les modèles computationnels pour améliorer le ciblage.