אלקטרודה מיצוב ו מונטאז גירוי ישיר Transcranial נוכחי
23 במאי 2011
Transcranial גירוי זרם ישר (tDCS) היא טכניקה הוקמה כדי לווסת את רגישות קליפת המוח 1,2. זה כבר נעשה שימוש ככלי חקירה במדעי המוח עקב השפעותיו על הפלסטיות קליפת המוח, תפעול קל, פרופיל בטוח. אחד התחומים אשר tDCS כבר מראה תוצאות מעודדות היא הקלה בכאב 3-5.
מטרת הסרטון הזה היא להדגים את הטכניקה למתן סשן של TDCS באמצעות גירוי ראשוני של קליפת המוח המוטורית. כדוגמה. זה מושג על ידי מדידת ראשו של הנבדק וסימון אתרי הגירוי.
השלב השני של ההליך הוא הכנת האלקטרודות באמצעות הגודל והסוג המתאימים לניסוי שלך. השלב השלישי של ההליך הוא למקם את האלקטרודות כראוי באתר הגירוי הנבחר. השלב האחרון הוא קביעת מגע האלקטרודה, קוטביות הגירוי וקביעת הגדרות מכשיר הגירוי כגון עוצמה ומשך זמן.
מונטאז'ים שונים של אלקטרודות יכולים לשנות את ההשפעות של TDCS, למשל, אם ריגוש קליפת המוח מוגבר או יורד, תלוי בגירוי, בקוטביות, כמו גם בפרמטרים אחרים של גירוי. היתרון העיקרי של TDCS הוא ששיטה זו, בהשוואה לשיטות אחרות של גירוי מוחי, כגון גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי, וגם שיטות פולשניות יותר של גירוי מוחי, כגון גירוי מוחי עמוק, הוא ש-TDCS אינו פולשני, בטוח, אינו יקר ופשוט לביצוע. כמו כן, ל-TDCS יש תכונה חשובה מכיוון שהוא גורם לשינוי בלחץ המוח של תאי העצב, כך שהוא גורם לעלייה או ירידה בירי העצבי.
היישומים של טכניקה זו משתרעים על טיפול בצורות שונות של כאב כרוני. אין ראיות מוצקות לכך שאפנון יציבות ex בקליפת המוח המוטורית מוביל להקלה על כאב, אם כי TDCS מספק תובנות לגבי מנגנונים נוירותרפיים לכאב כרוני כאשר הוא מיושם על אזורים אחרים בקליפת המוח, כולל קליפת המוח הקדם-מצחית הצדדית הגבית. טכניקה זו יכולה גם לשפר הפרעות נוירו-פסיכיאטריות כגון דיכאון ותפקוד קוגניטיבי לקוי.
בדרך כלל, אנשים חדשים בטכניקה זו יתקשו מכיוון שאין הנחיות קפדניות להגדרת מונטאז'ים של TDCS והגדרות גירוי. לכן, הדגמה חזותית של טכניקה זו היא קריטית לפרקטיקות סטנדרטיות במחקרים קליניים לפני שמתחילים. פרוטוקול זה מבטיח שכל החומרים הדרושים זמינים.
התקני TDCS צריכים להיות מונעי סוללה ומבוקרים זרם קבוע עם תפוקה מקסימלית של כמה מילי-אמפר. במכשירים מסוימים, ניתן לטעון את הסוללות באמצעות שקעי חשמל להפעלת המכשיר אינו מתאים מכיוון שהתקנים לא תקינים עלולים לספק עוצמות גדולות של זרם חשמלי. ללא אזהרה, האלקטרודות המשמשות ל-TDCS הן בדרך כלל מוליכות.
אלקטרודות גומי סגורות בספוג מחורר רווי בנוזל אלקטרוליטים. אם נעשה שימוש באלקטרודות גומי לשימוש חוזר, הקפד לבדוק אותן לאיתור בלאי לפני השימוש. מומלץ להשתמש בכיסי ספוג מחוררים שאינם גסים מדי שכן אלה סופגים בצורה הטובה ביותר את תמיסת האלקטרוליטים ומספקים מגע אחיד בעור תוך חציצה של העור מאלקטרוכימיה ו-pH.
משנה את תמיסת הנתרן הכלורי בטווח הריכוזים של 15 עד 140. מילימול מומלץ גם כדי להבטיח את נוחות המטופל תוך מזעור מתחי הגירוי, יהיה צורך בסרט מדידה לאיתור גירוי, מיקומים ורצועות ראש אלסטיות או גומי. כדי למקם את האלקטרודות, חשוב לוודא שהרצועות עשויות מחומר לא מוליך כך שלא יגדילו את השטח המוליך אם הן נרטבות כשהנבדק מגיע, יש לו או פוגע בו בנוחות בכיסא.
כדי להתחיל במדידות למיקום האלקטרודות, מיקום הגירוי יימצא על ידי מדידת מרחקים על הקרקפת, בדרך כלל באמצעות המוסכמה של מערכת EEG 10 20. בחר את אתר הגירוי בהתאם לגישה הניסיונית שלך למיקום הקודקוד. ראשית, מדוד את המרחק בין הנזיון, הנקודה בין המצח לאף בצומת עצמות האף לבין האיניון, הנקודה הבולטת ביותר של עצם העורף.
סמן את הנקודה באמצע הדרך בין מיקומים אלה באמצעות סמן עור. לאחר מכן, מדוד את המרחק בין הנקודות הקדם-אוזניות. הקפד למקם את סרט המדידה מעל נקודת האמצע המסומנת ולסמן את הנקודה באמצע הדרך לאורך קו אפרכסת זה, הצומת של שתי הנקודות המסומנות הוא הקודקוד.
כדי לאתר את קליפת המוח המוטורית הראשונית או M1, חשב 20% ממרחק האפרכסת, וכדי למדוד את המרחק הזה מהקודקוד לאורך קו האפרכסת, נקודה זו צריכה להתאים למיקום ה-EEG C3 או C 4. זה המיקום שיעורר בסרטון הזה. כדי לאתר את קליפת המוח הקדם-מצחית הרוחבית הגבית, מדוד חמישה סנטימטרים קדימה ממיקום M1.
זה צריך להתאים למיקום F שלוש או F ארבע EEG כפי שניתן לראות כאן. שיטה זו לקביעת אתר הגירוי מספיקה בעת שימוש באלקטרודות TDCS מסורתיות. עבור TDCS מוקדיים יותר, ייתכן שיהיה צורך בשיטות אחרות של לוקליזציה בקליפת המוח, כגון ניווט עצבי.
לפני הנחת האלקטרודות, הנח פס ראש אלסטי או גומי סביב ראשו של הנבדק מתחת לאיניון. זה ישמש לאבטחת האלקטרודות ולהפחתת התנועה במהלך הגירוי. לאחר מכן, הכינו את הספוגים על ידי הרוויה של כל צד בתמיסת מלח.
עבור ספוג בגודל 35 סנטימטר מרובע, כשישה מיליליטר תמיסה לכל צד אמורים להספיק. כעת, בדוק את העור שבו יוצבו האלקטרודות לאיתור סימני גירוי לפני הכנת האזור למיקום האלקטרודות. במקרה של נגעים גלויים, אין למרוח TDCS באזור זה כדי להגביר את המוליכות.
הרחיקו את השיער מאתרי האלקטרודות, נקו את פני העור והניחו לו להתייבש. לאחר מכן, חבר את כבלי האלקטרודה למכשיר. ודא שקוטביות החיבור נכונה, מכיוון שההשפעות של TDCS הן ספציפיות מאוד לקוטביות.
זה קריטי מכיוון שבהקשר של TDCS וגירוי חשמלי. באופן כללי, האנודה היא הטרמינל החיובי שבו זרם חיובי זורם לגוף ואילו הקתודה היא הטרמינל השלילי שבו הזרם החיובי יוצא מהגוף. כעת הכנס היטב את סיכת כבל המחבר עבור כל אלקטרודה לתוך הפתח בשקע הגומי.
לאחר מכן החלק את כניסות הגומי במלואן לתוך רפידות הספוג, הקפד למקם את האנודה והקתודה במקומות הנכונים. כעת הנח את כיס הספוג כדי להחזיק את אלקטרודת הקתודה מתחת לרצועת הראש האלסטית. כאן הספוג ממוקם מעל האזור העל-אורביטלי.
הקפידו על כך שנוזלים מוגזמים לא ייפלטו מהספוג לקרקפת במהלך התהליך הזה, מכיוון שזה יפזר את זרימת הזרם על הקרקפת במהלך הגירוי. לאחר מכן, חבר את רצועת הראש האלסטית השנייה לראשונה בהתאם למונטאז' האלקטרודות הרצוי. כאן, יודגם גירוי מעל קליפת המוח המוטורית הראשונית, כך שהספוג שיחזיק את האלקטרודה האנודלית ממוקם מתחת לראש האלסטי השני.
חגור מעל מיקום M1. ודא שהספוגים אינם רטובים מדי, אלא לחים מספיק כדי שיהיה מגע טוב עם אלקטרודה. הפעל את מכשיר ה-TDCS.
השתמש במערכת שלך כדי למדוד את ההתנגדות הכוללת שהיא סכום האלקטרודות והתנגדות הגוף. אם ההתנגדות הכוללת גבוהה באופן חריג, הדבר עשוי להצביע על הגדרת אלקטרודות לא תקינות. באופן אידיאלי, שאפו שהעכבה תהיה מתחת לחמישה קילו אוהם.
התאימו את הגדרות הגירוי, כולל זמן העוצמה, ואם רלוונטי למכשיר שלכם. המצב המזוייף. הגדרה כאן, הגדרה אמינה לטיפול בכאב משמשת גירוי ב -2.0 מיליאמפר למשך 20 דקות לפני תחילת הניסוי להבטיח שהנבדק מרגיש בנוח ולהורות לו להישאר רגוע וער במהלך TDCS.
זה ימנע הפרעות מכיוון שמאמץ קוגניטיבי אינטנסיבי שאינו קשור לאזור המטרה, כמו גם הפעלת קליפת המוח המוטורית באמצעות התכווצות שרירים ממושכת הוכח כמשנה את ההשפעות של TDCS. כעת, הפעל את ה-TDCS על ידי לחיצה על כפתור ההתחלה כדי להפחית את כל ההשפעות השליליות. התחל בהגברת זרימת הזרם בתחילת הגירוי.
רוב הנבדקים יתפסו תחושת גירוד קלה, אשר לאחר מכן דועכת ברוב המקרים. חלק מהנבדקים עלולים לחוות אי נוחות במהלך תקופת ה-TDCS הראשונית. במקרים כאלה, הזרם עשוי להיות מופחת באופן מתון לתקופה זמנית, למשל, ב -50%כאשר הנבדק מסתגל ואז גדל בהדרגה חזרה לרמה הרצויה.
ודא שהנושא נשאר בנוח, והקפד לשים לב לתנועת ספוג והתייבשות במהלך הגירוי. השתמש במזרק או פיפטה כדי להוסיף תמיסה נוספת במידת הצורך. במהלך הניסוי, כאשר הניסוי הושלם, יש להגביר גם את זרימת הזרם.
יש לציין כי רוב הנבדקים בדרך כלל ממשיכים להרגיש תחושה מקומית מסוימת גם לאחר הפסקת הזרם. הודע לנבדק שלך שזה לא יוצא דופן. לבסוף, הסר את האלקטרודות והרצועות וענה על כל שאלה אחרונה שיש לנבדק לפני שתעזוב עם הגדרה מתאימה.
מכשיר ה-TDCS אמור לציין שהזרם זורם במהלך גירוי TDCS פעיל, או שהמכשיר צריך להציג מצב דמה בעת הפעלת הליך גירוי דמה. יש לציין שגם כאשר המכשיר מציין שזרם זורם דרך המערכת, הזרם עשוי להיות מועתק דרך העור. על מנת להימנע מכך, מומלץ לשמור על מרחק מספיק בין האלקטרודות.
על פי מחקרי מודלים, אנו ממליצים שזה יהיה לפחות שמונה סנטימטרים בעת שימוש באלקטרודות של חמישה על שבעה סנטימטרים. בדרך כלל, גירוי אנודלי מביא לעלייה בריגוש המוח, בעוד שגירוי קטאלי מוביל להפחתת הריגוש בקליפת המוח. ראיות חזקות לכך התגלו בניסויים שהתמקדו בקליפת המוח המוטורית הראשונית.
השונות של גודל האלקטרודה מובילה לשונות של אפקטים מוקדיים. עם ירידה בקוטר האלקטרודה ניתן להשיג גירוי מוקדי יותר. מצד שני, על ידי הגדלת גודל האלקטרודה, ניתן לקבל אלקטרודה לא יעילה מבחינה תפקודית עם משך הפעלה של 20 דקות או יותר, ועם מספר מפגשים לאורך ימים רצופים, תופעות הלוואי של TDCS נמשכות זמן רב יותר.
דוגמה לכך היא הטיפול בתסמונות כאב. נקודה חשובה אחת היא מיקום אלקטרודת הייחוס. אם נבחר מיקום צפאלי נוסף, החוקר צריך להיות מודע להתפלגות הזרם מכיוון שאלקטרודת הייחוס עלולה לעקור את שיא הזרם המושרה ולשנות את ההשפעות של TDCS.
לאחר מאסטר, ניתן לבצע הגדרה של טכניקה זו תוך 15 דקות אם היא מבוצעת כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור את בטיחות המטופל על ידי הגברת זרימת הזרם למעלה ולמטה ולוודא שהכבלים מחוברים כהלכה למכשיר. טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחומים רבים לווסת ישירות את הכאב ואת השפעותיו על המוח והמערכות התפקודיות בעקבות הליך זה.
ניתן לבצע שיטות אחרות כמו גיהוץ טרנס-גולגולתי, סימולציה של זרם ושיטות אחרות של TDCS על מנת לענות על שאלות נוספות על פלסטיות המוח ותפקודי קליפת המוח. לאחר צפייה בסרטון זה, אתם אמורים להיות בעלי הבנה בסיסית כיצד להגדיר מונטאז'ים שונים של TDCS, גודל ספוג, מיקום והגדרות גירוי. קבעו אילו אזורים במוח מופעלים על ידי זרם חשמלי.
אל תשכח שעבודה עם זרמים חשמליים עלולה להיות מסוכנת, לכן עליך תמיד לבדוק את המכשיר, לבדוק אם הוא פועל כראוי. וגם מכיוון ש-TDCS היא טכניקה חדשנית, אתה תמיד צריך לשאול על תופעות לוואי במהלך הגירוי וגם לאחר הגירוי. תופעות הלוואי השכיחות ביותר הן תחושת צריבה, שלבקת חוגרת וגם גירוד מתחת לאזור האלקטרודות.
סקירה כללית
מאמר זה דן בטכניקה של גרייה חשמלית ישירה דרך הגולגולת (tDCS) לצורך ויסות העירור הקליפתי, ובמיוחד להקלה על כאב. הסרטון מדגים את ההליך לביצוע tDCS, תוך דגש על אופיו הבלתי פולשני ועל יישומיו בטיפול בכאב כרוני.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- טכניקות לגירוי המוח
- ניהול כאב כרוני
רקע
- tDCS היא שיטה לא פולשנית לוויסות העירור הקורטיקלי.
- היא הראתה הבטחה להקלה על כאב ולהטיפול בהפרעות נוירופסיכיאטריות.
- הטכניקה פשוטה ובטוחה בהשוואה לשיטות אחרות של גרייה מוחית.
- נדרשים נהלים סטנדרטיים ליישום יעיל במחקרים קליניים.
מטרת המחקר
- להדגים את ההליך למתן tDCS.
- לספק תובנות לגבי ההגדרות והיישום של tDCS למחקר ולטיפול.
- להדגיש את החשיבות של מיקום האלקטרודות ופרמטרי העירור.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- מדידת ראש הנבדק לצורך מיקום האלקטרודות.
- הכנת אלקטרודות בגודל ובסוג המתאימים.
- הצבת אלקטרודות באתר הגירוי הנבחר.
- קביעת פרמטרי מכשיר הגירוי, כגון עוצמה ומשך זמן.
תוצאות עיקריות
- tDCS יכול להגביר או להפחית את העירור הקורטקלי בהתאם לפרמטרי הגירוי.
- מיקום נכון של האלקטרודות הוא קריטי לגירוי יעיל.
- ל-tDCS יישומים פוטנציאליים בטיפול בכאב כרוני ובהפרעות נוירופסיכיאטריות.
- פרוטוקולים סטנדרטיים נחוצים לקבלת תוצאות עקביות בין מחקרים שונים.
מסקנות
- tDCS הוא כלי מבטיח לאפנון פעילות המוח באופן לא פולשני.
- נדרש מחקר נוסף כדי לבסס נהלי עבודה סטנדרטיים.
- הבנת המנגנונים של tDCS יכולה לשפר את יישומיו הטיפוליים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למסגרת ניהולית
גירוי זרם ישיר חוצה-גולגולת (tDCS) מציע גישה לא פולשנית וניתנת להרחבה לאפנון של עירור קליטתי, עם השלכות ישירות על גילוי טיפולים עצביים בשלבים מוקדמים והפחתת סיכונים מכניסטיים. מיקום אלקטרודות סטנדרטי ובחירת מונטאז' הן קריטיים להשגת תוצאות הדירות, מה שתומך בביטחון ניבוי הן בתיקוף המטרה והן במחקר תרגומי. טכניקה זו מאפשרת לצוותי מחקר ופיתוח ארגוניים לבחון מסלולים עצביים הרלוונטיים לכאב ולהפרעות נוירו-פסיכיאטריות, ובכך לספק מידע לקבלת החלטות בתיק ניהול סיכונים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה שיטתית של אזורים קורטיקליים כדי להבהיר את מעורבותם של מסלולים עצביים במודלים של מחלות.
- תומך בהסרת סיכונים מכניסטיים על ידי מתן אפשרות לוויסות ספציפי לקוטביות של עירור נוירונלי.
- מקל על תיקוף תפקודי של מטרות באמצעות ויסות כמותי וניתן לשחזור של פעילות המוח.
- מספק פלטפורמה לבדיקה מונחית-השערה של מנגנוני כאב ומנגנונים נוירו-פסיכיאטריים.
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay)
- מסטנדרט את מיקום האלקטרודות ואת פרמטרי הגרוי לצורך יצירת תנאים ניסויים הניתנים לשחזור.
- מאפשר מדידה כמותית של משתנים תלויים, כגון שינויים בעירור הקורטיקלי.
- מכין מערכות ביולוגיות מתוקפות לסריקת תרכובות או למחקרי התערבות בהמשך.
- תומך ביכולת הגדלה (scalability) של הבדיקה ובהשוואתיות בין מחקרים באמצעות הרמוניזציה של הפרוטוקול.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה פרוטוקולי גרייה למעגלים עצביים הרלוונטיים למחלה, ובכך תומכת בפיתוח ביומרקרים תרגומיים.
- מספקת רצף ממחקרי מנגנונים בשלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני במודלים של כאב ומודלים נוירופסיכיאטריים.
- מאפשרת קבלת החלטות על קידום מבוסס ניהול סיכונים על ידי קישור בין מודולציה קורטיקלית לתוצאות תפקודיות.
- מציעה הפחתת סיכונים חזויה עבור התערבויות מועמדות המכוונות לעוררות עצבית.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
מיקום אלקטרודות tDCS ובחירת המונטאז' משתלבים ברצף שבין הגילוי לשלב הפרה-קליני, ומגשרים בין בדיקת היפותזות, פיתוח בדיקות (assays) ומחקר תרגומי בנורו-תרפיה.
- ביולוגיה של גילוי: תומך במודולציה מונחית-היפותזה של מטרות קורטיקליות ספציפיות להבהרת מנגנוני מחלה.
- סריקה: מספקת קריאות כמותיות הניתנות לשחזור של עירור קורטיקלי לצורך הערכת תרכובות או התערבויות.
- אנליטיקה: מאפשרת השוואה סטטיסטית של השפעות גירוי בין תנאים וקוהורטות שונות.
- מחקר תרגומי: מתאימה את אתרי הגירוי לרשתות עצביות רלוונטיות מבחינה קלינית לצורך רציפות של ביומרקרים.
- שימוש חוזר ארגוני: מבססת פלטפורמה סטנדרטית וניתנת לשימוש חוזר למחקרי נוירוסטימולציה חוצי-תוכניות.
השפעה תפעולית ועסקית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית בתיקוף של מטרות עצביות.
- ערך תפעולי: מקדם סטנדרטיזציה, הדירות ויכולת הרחבה (scalability) בין צוותי מו"פ.
- ערך אסטרטגי: מספק בסיס להחלטות go/no-go ומשפר את יעילות ההון על ידי הפחתת סיכון ביולוגי בשלבים מאוחרים.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף וקידום של מועמדים לנוירו-תרפיה בהתאם לרמת הסיכון.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בנוירו-אנטומיה ובמיקום אלקטרודות באמצעות מערכות מבוססות EEG.
- מחייב גישה למכשירי tDCS מונעי סוללה בעלי זרם קבוע ולכלי ניטור עכבה (אימפדנס).
- מצריך הרמוניזציה של הפרוטוקול והכשרה של צוותים שונים לצורך הקמה הדירה של תצורת האלקטרודות (montage).
- יש להתאים את גודל ומיקום האלקטרודות למערכות מודלים שונות ולשאלות מחקר שונות.
- ניטור קפדני של הבטיחות, תפקוד המכשיר ונוחות הנבדק הוא חיוני לאורך כל תקופת הגירוי.
