14 ביולי 2013
גירוי High-Definition Transcranial ישיר נוכחי (HD-tDCS), עם 4x1-הטבעת שלו מונטאז', הוא טכניקת גירוי מוחית לא פולשנית שמשלבת גם את ההשפעות של neuromodulatory tDCS קונבנציונלי עם focality המוגבר. מאמר זה מספק הדגמה שיטתית של השימוש ב4x1 HD-tDCS, והשיקולים הדרושים לגירוי בטוח ויעיל.
המטרה הכוללת של סרטון זה היא להדגים את השימוש בגירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי בחדות גבוהה של ארבע על טבעת אחת, תוך שימוש בגירוי קליפת המוח המוטורית הראשונית כדוגמה, ולתאר את השיקולים הדרושים לגירוי בטוח ויעיל. זה מושג על ידי בדיקה ראשונית של הציוד והכנת החומרים הדרושים לאספקת HD TDCS. לאחר מכן, ראשו של הנבדק נמדד ועל סמך פרוטוקול המחקר, האזורים שיש לגרות הם מקומיים.
לאחר מכן האלקטרודות ממוקמות על ראשו של הנבדק ואיכות מגע נאותה. לבסוף, פרמטרי הגירוי מאומתים, כולל עוצמת הקוטביות הנוכחית ומשך הזמן, וההתערבות מועברת. בסופו של דבר, טכניקה זו מסוגלת לשנות את ריגוש קליפת המוח עם קוליות מוגברת בהשוואה ל-TDCS קונבנציונאלי וכתוצאה מכך השפעות נוירופיזיולוגיות וקליניות שונות.
היתרון הקרוב של H-E-D-T-D-C-S על פני גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי קונבנציונאלי הוא שבנוסף להיותו נייד, פשוט לביצוע, זול ונסבל היטב בקרב נבדקים, הוא גם מאפשר גירוי של מטרות AL עם קוליות מוגברת. מחקרים מראים כי הווקאליות של TVCS בחדות גבוהה מוגבלת להיקף טבעת האלקטרודה, וניסויים שונים דיווחו על יכולתה לגרום להשפעות נוירופיזיולוגיות וקליניות בבני אדם. ניתן להתאים את השיטה המתוארת כאן למונטאז'ים אחרים ולמטרות קליפת המוח.
בסופו של דבר, זה יתורגם למחקר רציונלי יותר וליישומים נוירומודולטוריים קליניים. מכיוון שאין כרגע הנחיות קפדניות לגבי הגדרת מונטאז' זה ותפעול המכשיר, הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית. לא, לא, לפני הגדרת המכשיר.
ודא כי למשתתף אין התוויות נגד ל- H-D-T-D-C-S כפי שמצוין כאן. ודא שכל החומרים הדרושים זמינים כפי שמוצג כאן, וכפי שצוין בטבלה השנייה של פרוטוקול הטקסט. לאחר מכן, הטמע את מעטפות הפלסטיק HD במכסה ההקלטה המודולרי של האלקטרואנצפלוגרמה.
האלקטרודה המרכזית צריכה להתאים לאזור המטרה בהדגמה זו, קליפת המוח המוטורית העיקרית או M1 ויש להתאים את הרדיוס של ארבע האלקטרודות החוזרות על סמך הפרוטוקול הנחקר. הפעל את מכשיר ה-TDCS הקונבנציונלי ואת מתאם הגירוי הרב-ערוצי ובדוק שהסוללות טעונות לפני כל מפגש. בדוק ויזואלית את האלקטרודות לאיתור סימני בלאי או נזק חריגים.
חבר את הכבלים של חמש אלקטרודות טבעת ממורכזות כסופות, כסף כלוריד למקלטים התואמים בכבל הפלט של המתאם ארבעה על אחד. האלקטרודה המרכזית תהיה זו שתגדיר את קוטביות הגירוי כאנודלית או C. הקפד לחבר את האלקטרודה המרכזית.
הוביל לתקע המקלט המרכזי. לאחר מכן חבר את האלקטרודות הנותרות לתקעים שמסביב. בקש מהמשתתף לשבת בנוחות בכיסא.
בדוק היטב את הקרקפת של המשתתפים לאיתור נגעים עוריים, כגון חתכים או סימנים דלקתיים. כדי להתחיל למקם את הקודקוד או CZ על ידי מדידת המרחק מהאומות לאינדיאנים ולחלק את המרחק בחצי. סמן את הנקודה כקו, ואז מדוד את המרחק בין הנקודות הקדם-אוזניות השמאלית והימנית.
חלקו את המרחק הזה לשניים וסמנו את המקום בקו. כעת, חבר את שני הקווים כדי ליצור צלב. על מנת לעורר את ה-M1, חשב 20% מהמרחק מ-CZ לנקודה הקדם-אאוריקולרית השמאלית או הימנית, והתחל את המדידה ב-cz.
לאחר מכן, תוך שמירה על סימן M1 באופק, הנח את מכסה הקלטת ה-EEG המודולרי על ראשו של הנבדק תוך החזקת מעטפת הפלסטיק המרכזית מעל הסימן כדי לשמור על סימן הצלב M1 על הקרקפת באופק, ניתן להזיז את השיער לפני הנחת מעטפת ה-HD מעליו. ודא שהמכסה מתאים היטב אך בנוחות, והתאם את המיקום של ארבעת מעטפות הפלסטיק החוזרות. לאחר מכן כוונן את רצועות הכובע באמצעות סרט מדידה.
ודא שהמרחק בין האלקטרודות מספיק על סמך פרוטוקול המחקר. לאחר מכן בעזרת קצה צמר גפן מעץ, הפרד את השיער דרך הפתח במעטפת הפלסטיק עד שהקרקפת נחשפת. חזור על פעולה זו מתחת לכל מעטפת באמצעות מזרק פלסטיק או מריחה ישירות מהבקבוק.
הכניסו כ-1.5 מיליליטר של ג'ל מוליך חשמלי דרך הפתח של כל מעטפת פלסטיק החל משטח הקרקפת. הימנע בזהירות מפיזור ג'ל מעבר להיקף מעטפת הפלסטיק מכיוון שהדבר עלול להוביל לעיתוק זרם חשמלי. לאחר מכן, כאשר המשטח המחוספס שלו פונה כלפי מטה והמשטח המעוגל החלק פונה כלפי מעלה, הורד את אלקטרודת הטבעת עד שהיא מונחת על בסיס מעטפת הפלסטיק באמצעות המזרק או הבוכנה כמדריך.
במידת הצורך, הוסף עוד קצת ג'ל כדי לכסות את האלקטרודה, ולאחר מכן השתמש במכסים המסופקים עם מעטפות הפלסטיק HD כדי לנעול את האלקטרודות במקומן. כדי להפחית את המתח על כבלי האלקטרודה. לולאה אותם סביב כל מעטפת פלסטיק והדביקו אותם לכיסא או לבגדי הנבדק.
לאחר מכן חבר את הקצה המעוגל של כבל הפלט ליציאת הפלט של המתאם ארבע על אחד. חבר את קצה תקע החרוט של כבל הקלט ליציאת כניסת המתאם ארבע על אחד, וחבר את הקצה השני של כבל הקלט ליציאת הפלט של התקן ה-TDCS הקונבנציונאלי. חשוב לציין, הכבל המסומן כמרכז הוא זה שיגדיר את קוטביות DC המועברת מהאלקטרודה המרכזית כאנודלית או צנתורית.
כאשר החיבורים מוכנים, הפעל את המכשיר. ודא שערכי העכבה נמצאים בטווח מתאים על ידי סיבוב כפתור בחירת המצב במתאם הגירוי הרב-ערוצי ארבעה על אחד לסריקה. לאחר מכן המכשיר יסרוק את האלקטרודות המציגות את העכבה של אלקטרודה אחת בכל פעם בחלון התצוגה.
השתמש בלחצן ההחלפה המוביל כדי להחליף את המעבר האוטומטי של האלקטרודות בתצוגה. לאחר מכן לחץ על הכפתור כדי לנעול את התצוגה באלקטרודה שנבחרה ולבחון את העכבה. מכשיר מתאם הגירוי הרב-ערוצי ארבעה על אחד ימדוד עכבה בערכי יחידות איכות נמוכים או שווים ל-1.5 עד 2.0.
יחידות איכות שימשו כחתך במחקרים קודמים. אם ערכי העכבה חורגים מהגבולות הרצויים הללו, פתח את מכסה מעטפת הפלסטיק המכילה את האלקטרודה המציגה עכבה גבוהה והסר את אלקטרודת הטבעת המרוכזת בכסף, כסף כלוריד. בצע את ההליכים שתוארו זה עתה כדי להתאים את השיער והאלקטרודה כדי להשיג עכבה אופטימלית.
לאחר השגת ערך איכות היעד, החזר את המכסה על המעטפת. לאחר אישור איכות העכבה עבור כל האלקטרודות בטווח הרצוי, סובב את כפתור בחירת המצב במתאם הגירוי הרב-ערוצי ארבעה על אחד מסריקה למעבר. ודא שהמשתתף יושב בנוחות בכיסא ונשאר ער במהלך הגירוי.
התאם את ההגדרה למצב הדמה או למצב הפעיל במכשיר ה-TDCS הקונבנציונאלי ואשר את משך ועוצמת הגירוי. כדי להתחיל את הפעלת HD TDCS, לחץ על כפתור ההתחלה במכשיר ה-TDCS הקונבנציונאלי. נורית ההתחלה תהבהב כאשר עוצמת ה-DC מוגברת ולאחר מכן תידלק ברציפות כאשר מגיעים לזרם היעד.
לאחר מכן הטיימר יציג את הזמן שנותר ומחוון הזרם האמיתי יציג את עוצמת הזרם המועברת לאלקטרודה המרכזית ואת ארבע האלקטרודות החוזרות ביחד. אם נושא הצילום חש אי נוחות עקב גירוד או עקצוץ, השתמש בתכונת ההרפיה כדי להפחית באופן ידני את העוצמה ב-0.2 עד 0.5 מיליאמפר למשך מספר שניות עד שהנושא מרגיש בנוח. מיד לאחר מכן, יש להגביר בהדרגה את העוצמה בחזרה למינון המקורי.
לאחר סיום הפגישה, ניתן למדוד שוב את ההתנגדות בכל הערוצים, אם תרצה, פתח את מכסי הפלסטיק והסר בעדינות את אלקטרודות הטבעת המרוכזות בכסף וכסף כלוריד מהמארזים. במידת הצורך, השתמש בקצה הבוטה של צמר גפן. כדי למנוע משיכה בחוטי האלקטרודה, הסר את מכסה ה-EEG עם מעטפות הפלסטיק המוטבעות.
לאחר מכן בעזרת מגבת נייר ומים במידת הצורך, הסר את הג'ל שנותר מראשו של הנבדק. בקש מהנבדק למלא שאלון כדי לעקוב אחר אירועים חריגים. אם האלקטרודות ממוקמות כראוי וערכי העכבה נמצאים בטווח מתאים, הזרם יזרום מאנודה לקתודה.
עוצמת זרם היעד תועבר על ידי המכשיר ותוצג במחוון הזרם האמיתי שלו במצב דמה. המכשיר יפסיק אוטומטית לספק זרם כ-30 שניות לאחר הפעלתו, והמחוון יראה את הפסקתו. בנוסף לתצורת הטבעת של ארבע על אחת המודגמת בסרטון זה, בחדות גבוהה, ניתן להתאים את TDCS עבור פריסות אלקטרודות אחרות על סמך הפרוטוקול הנחקר.
מודלים חישוביים מראים כי ארבע על טבעת HD TDCS מביא לגירוי מוחי מוקדי יותר בהשוואה ל-TDCS קונבנציונלי. אזור אפנון הריגוש בקליפת המוח מוגבל בתוך היקף הטבעת ושיא השדה החשמלי נמצא מתחת לאלקטרודה המרכזית. לעומת זאת, TDCS קונבנציונלי גורם לגירוי של אזורים שונים כגון האונות הקדמיות המקבילות, הטמפורליות והדו-צדדיות, והשדה החשמלי מגיע לשיא באמצע הדרך בין שתי האלקטרודות במקום מתחת.
אחד מהם השתמש בארבע טבעות H-D-T-D-C-S מראה כי אצל מתנדבים בריאים, זה יכול להפחית משמעותית את סף תחושת החום והקור וכן להוביל להשפעה משכך כאבים שולית לסף כאבי קור. בנוסף, זה יכול לגרום לשינויים משמעותיים בריגוש קליפת המוח כפי שנמדד באמצעות פוטנציאלים מעוררים מוטוריים. למעשה, דווח כי הפעלה בודדת של 10 דקות של Anodal H-D-T-D-C-S ב-2.0 מיליאמפר מפעילה תופעות לוואי מעוררות בולטות יותר וארוכות יותר מאשר TDCS קונבנציונליים.
יתר על כן, בחולי פיברומיאלגיה הפעילים ארבע על טבעת אחת, H-D-T-D-C-S גרם להפחתה משמעותית בכאב הנתפס הכללי והגדיל משמעותית את סף הזיהוי המכני בהשוואה לגירוי דמה. לאחר צפייה בסרטון זה, הוא אמור להבין היטב כיצד הפעלה של TDCS בחדות גבוהה מתפקדת בצורה בטוחה ויעילה. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לאמת היטב את הקוטביות של הכבלים בעת חיבור מתאם הגירוי הרב-ערוצי ארבעה x אחד למכשיר ה-TDCS הקונבנציונאלי.
למרות ש-TVCS בחדות גבוהה מציעה אפשרויות רבות להתאמה-מיוחדת, יש לעקוב אחר השיטות למיקום והכנת אלקטרודות כמתואר כאן מטעמי בטיחות בלבד. יש להשתמש בחומרה ואביזרים שנבדקו במיוחד עבור TVCS בחדות גבוהה. טכניקה זו יכולה לסלול את הדרך לחוקרים בתחום הגירוי המוחי לחקור את ההשפעות של אספקה לא פולשנית ומוקדית יותר של זרם ישר למטרות AL בדידות.
יישומים פוטנציאליים עשויים לכלול מחקרים נוירופיזיולוגיים, הערכות קוגניטיביות והתנהגותיות, והתערבויות טיפוליות המתמקדות בהפרעות כגון כאב כרוני, שבץ מוחי, מחלת פרקינסון ומיגרנה, ועם אחרים. זה נכון שצריך לחקור אותו.
מאמר זה מדגים את השימוש בגירוי זרם ישר טרנס קרני ברזולוציה גבוהה (HD-tDCS) עם מערך אלקטרודות מסוג 4x1-ring לגירוי מוחי לא פולשני. המאמר מדגיש את ההשפעות הנוירומודולטוריות של הטכניקה ואת המיקוד המוגבר שלה בהשוואה ל-tDCS קונבנציונלי.
גירוי חשמלי ישיר חוצה-גולגולתי ברזולוציה גבוהה (HD-tDCS) באמצעות תצורת טבעת 4x1 מאפשר אפלולציה מדויקת ולא פולשנית של העירור הקורטיקלי, ובכך תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים בתהליכי גילוי של טיפולים נוירו-תרפויטיים. המיקוד והשחזוריות המוגברים שלו בהשוואה ל-tDCS קונבנציונלי הופכים אותו לבעל ערך עבור תיקוף מטרות בשלבים מוקדמים ומחקר טרנסלציונלי בקווי פיתוח של תרופות נוירולוגיות. יישום סטנדרטי ומדדים כמותיים מאפשרים השוואות חסונות בין מחקרים ותיעדוף של תיקי פיתוח.
שיטת ה-4x1 ring HD-tDCS משלבת שלבים החל מגילוי מוקדם ועד לתיקוף פרה-קליני, ובכך תומכת בבדיקת השערות, במעורבות מטרה (target engagement) ובפיתוח של ביומרקרים תרגומיים.