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Tutte le procedure che coinvolgono partecipanti umani sono state eseguite in conformità con le linee guida istituzionali, nazionali e internazionali per il benessere umano e sono state esaminate dal comitato di revisione istituzionale locale.
NOTA: La Figura 1 illustra i montaggi e il design degli elettrodi di stimolazione transcranica a corrente alternata (tACS) e della cuffia per elettroencefalografia (EEG). Utilizziamo una cuffia EEG elastica (Figura 1D) per tenere l'elettrodo tACS attaccato al cuoio capelluto.
1. Montaggio
NOTA: I risultati rappresentativi sono ottenuti dai seguenti montaggi di elettrodi tACS.
- Montaggio 1: posizionare entrambi gli elettrodi sul cuoio capelluto, sulla corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC) (elettrodo F3) e sulla corteccia parietale posteriore sinistra (PPC) (elettrodo P3) (Figura 1A).
- Montaggio 2: Posizionare un elettrodo tACS sul cuoio capelluto in corrispondenza della DLPFC sinistra (elettrodo F3) e posizionare un altro elettrodo tACS sulla spalla sinistra (Figura 1B).
- Montaggio 3: posizionare un elettrodo tACS sul cuoio capelluto in corrispondenza del PPC sinistro (elettrodo P3) e posizionare un altro elettrodo tACS sulla spalla sinistra (Figura 1C).
2. Preparazione degli elettrodi tACS
- Se un elettrodo tACS di riferimento verrà posizionato sulla spalla (Montaggio 2 e 3), farlo per primo.
- Prima di posizionare l'elettrodo a spalla, preparare la pelle con un gel abrasivo per la preparazione della pelle per EEG ed elettrocardiografia. Usa una garza per strofinare leggermente la pelle con il gel.
- Applicare il gel EEG sull'elettrodo tACS e posizionare l'elettrodo sulla spalla.
- Fissare l'elettrodo sulla spalla con del nastro adesivo.
- Indossare la cuffia EEG. Regolare la posizione del cappuccio secondo il sistema internazionale 10-20 per il posizionamento degli elettrodi e allacciare il sottogola.
- Segnare i punti per indicare dove verrà posizionato l'elettrodo tACS sul cuoio capelluto. Usa una penna rossa a base d'acqua, in primo luogo perché il materiale colorato della penna riduce gli effetti isolanti e, in secondo luogo, può essere facilmente lavata via con acqua.
- Se la penna non raggiunge il cuoio capelluto per la marcatura a causa dei fori nel cappuccio EEG per l'inserimento del gel troppo stretti (Figura 1D), utilizzare un bastoncino di legno, come il manico di legno di un batuffolo di cotone.
- Dipingi accuratamente la punta del bastoncino e usa questa punta per segnare il cuoio capelluto.
- Rimuovere il cappuccio EEG e verificare se la marcatura è andata a buon fine. Se necessario, compila il contrassegno in modo che possa essere facilmente individuato in seguito.
- Eseguire i seguenti passaggi (2.5.1-2.5.4) a seconda della lunghezza dei capelli del partecipante. Se il partecipante ha i capelli corti (fino a circa 10 centimetri), salta i passaggi successivi (va anche notato che alcune acconciature, come i dreadlocks, rendono impossibile l'applicazione di elettrodi tACS). Se il partecipante ha i capelli più lunghi:
- Posiziona l'elettrodo tACS con il suo centro segnato dalla macchia rossa sul cuoio capelluto. Si noti che in questo momento non deve essere applicato alcun gel EEG sull'elettrodo tACS.
- Infilare tutti i peli all'interno dell'anello interno dell'elettrodo tACS.
- Legare i capelli filettati con i fascette. Prestare attenzione per assicurarsi che i peli intorno all'elettrodo tACS non vengano legati ad esso dai legacavi.
- Dopo che i capelli sono stati legati, rimuovere l'elettrodo tACS.
- Applicare il gel EEG sul cuoio capelluto dell'elettrodo tACS.
- Prima di applicare il gel, collega gli elettrodi tACS del cuoio capelluto e della spalla allo stimolatore, ma non accendere ancora lo stimolatore. Applicare uno strato sottile di gel EEG sull'elettrodo tACS. Un'applicazione sparsa di gel è importante.
- Riposizionare con cautela l'elettrodo tACS sulla testa.
- Se il partecipante ha i capelli più lunghi, infila i capelli legati attraverso il foro interno dell'elettrodo tACS, senza che tocchi il gel EEG sull'elettrodo tACS.
- Durante il posizionamento dell'elettrodo tACS, prestare molta attenzione al segno rosso sul cuoio capelluto che viene mantenuto al centro dell'elettrodo tACS. Una volta che l'elettrodo tACS è stato posizionato sul cuoio capelluto, la sua posizione non può più essere modificata.
- Rimuovere le fascette dai capelli una volta posizionato l'elettrodo tACS.
- Accendere lo stimolatore e monitorare l'impedenza. Mentre esercitate una certa pressione sull'elettrodo tACS, fate molta attenzione che il punto di marcatura rosso sia sempre mantenuto al centro dell'elettrodo tACS.
- Sollevare con cautela i bordi dell'elettrodo tACS e applicare un po' di gel EEG sotto i capelli, non tra l'elettrodo tACS e i capelli (Figura 2). Questo è particolarmente importante se il partecipante ha molti capelli (vedi discussione).
- Continuare a esercitare pressione sull'elettrodo tACS fino a quando l'impedenza non è stabilmente inferiore a 10 kΩ. Monitorare l'impedenza dell'elettrodo tACS tramite lo stimolatore tACS. Se necessario, aggiungere con cautela altro gel EEG, ma sempre in modo scarso.
NOTA: L'impedenza dell'elettrodo tACS monitorato dallo stimolatore tACS viene misurata tra gli elettrodi tACS, il che ha lo svantaggio di non fornire informazioni separate sul valore di impedenza per ciascun elettrodo. A seconda del sistema di amplificazione EEG, potrebbe anche essere possibile misurare l'impedenza degli elettrodi tACS attraverso questo, e quindi essere in grado di misurare l'impedenza per ciascun elettrodo separatamente. - Prestare attenzione all'eventuale fuoriuscita di gel dall'elettrodo tACS e rimuovere il gel EEG in eccesso con un batuffolo di cotone.
3. Montaggio della cuffia EEG
- Dopo che l'impedenza degli elettrodi tACS è scesa al di sotto della soglia di 10 kΩ, montare nuovamente la cuffia EEG. Indossare la cuffia EEG molto delicatamente e con attenzione, in particolare se il materiale della cuffia EEG è elastico, poiché altrimenti è facile spostare la posizione dell'elettrodo tACS del cuoio capelluto durante questa fase.
NOTA: Lo spostamento dell'elettrodo tACS diffonde il gel EEG sotto l'elettrodo tACS e fa sì che il gel EEG si colleghi agli elettrodi EEG. È importante non tirare verso il basso un cappuccio elastico con forza, poiché ciò potrebbe causarne il rimbalzo in seguito, il che comporterebbe anche lo spostamento dell'elettrodo tACS. - Allacciare la cinghia della cuffia EEG.
4. Preparazione degli elettrodi EEG
- Applicare un gel EEG di viscosità appropriata (come discusso in dettaglio nella discussione) agli elettrodi EEG per creare un contatto tra il cuoio capelluto e gli elettrodi EEG. Iniziare con la messa a terra e gli elettrodi EEG di riferimento. Quindi, procedere verso gli elettrodi situati nelle vicinanze dell'elettrodo tACS. Quindi continuare con gli elettrodi rimanenti (vedere la discussione).
- Per gli elettrodi EEG che circondano l'elettrodo tACS, iniettare il gel con la punta dell'ago rivolta in una direzione lontana dall'elettrodo tACS. Spingere delicatamente verso il basso gli elettrodi EEG durante l'applicazione del gel, in modo che il gel non fuoriesca da sotto gli elettrodi.
- Utilizzare un bastoncino di legno per aumentare il contatto tra gli elettrodi EEG e il cuoio capelluto, come illustrato nella Figura 3. Non utilizzare la punta dell'ago per questo scopo, poiché raschierà il cuoio capelluto del partecipante e inoltre non è altrettanto efficace per questo scopo.
- Spingi verso il basso il gel con il bastoncino verso il cuoio capelluto e strofina molto delicatamente il cuoio capelluto con la parte superiore del bastoncino con un movimento rotatorio. Per gli elettrodi situati nelle immediate vicinanze dell'elettrodo tACS, cercare di mantenere l'angolo del bastoncino ortogonalmente al cuoio capelluto, poiché i movimenti laterali del bastoncino diffonderanno il gel sotto l'elettrodo. Se necessario, applicare un po' più di gel EEG, quindi utilizzare il bastoncino di legno per migliorare ulteriormente l'impedenza.
- Per evitare ponti dovuti alla fuoriuscita di gel (Figura 4), essere parsimoniosi quando si applica il gel per abbassare l'impedenza degli elettrodi EEG nelle immediate vicinanze dell'elettrodo tACS. Invece, cerca di abbassare l'impedenza il più possibile usando solo il bastoncino di legno prima di considerare l'aggiunta di altro gel.
- Una volta ottenuta una buona impedenza con il bastoncino di legno, inserire con cautela e abbassare l'ago fino a quando la punta tocca il cuoio capelluto. Quindi, applicare delicatamente il gel mentre si estrae l'ago, contribuendo così a stabilizzare il contatto tra l'elettrodo EEG e il cuoio capelluto.
- Puntare a impedenze degli elettrodi EEG inferiori a 5 kΩ per ottenere dati ottimali, in quanto ciò riduce le interferenze di rumore e la distorsione del segnale.
- Una volta che le impedenze sono state abbassate al livello appropriato, verificare se è stato creato un ponte tra l'elettrodo tACS e gli elettrodi EEG circostanti a causa della perdita di gel.
- Applica una breve stimolazione sinusoidale, con un'intensità di interesse sperimentale (ad esempio, 1 mA picco-picco).
NOTA: A causa delle limitazioni di alcuni sistemi (vedi tabella dei materiali), non è possibile verificare la presenza di ponti online, ma solo attraverso l'applicazione della stimolazione e quindi controllando se qualche canale dell'amplificatore EEG diventa saturo. - Verificare se un canale è saturo durante la stimolazione.
NOTA: Come evidente dai risultati rappresentativi, il ponte tramite perdita di gel tra gli elettrodi tACS ed EEG saturerà questo canale dell'amplificatore EEG ed escluderà la registrazione dei dati da questi elettrodi. Una volta stabilito un ponte tramite perdita di gel, non è possibile annullarlo. L'unica opzione è interrompere l'esperimento.
- Controllare nuovamente le impedenze. Quindi inizia la registrazione.
