Name: Monitoraggio simultaneo EEG Durante transcranica diretta stimolazione corrente (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-06-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: Scopri il monitoraggio EEG simultaneo durante la stimolazione transcranica a corrente diretta per studiare l'eccitabilità corticale in tempo reale. Questa tecnica ottimizza i protocolli terapeutici in neuroscienza.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

PS ha ricevuto sostegno finanziario da CAPES, Brasile. Questo lavoro è stato parzialmente finanziato con una sovvenzione da CIMIT. Gli autori sono grati a Fligil Uri per la sua assistenza tecnica e di Olivia Gozel e Noelle Chiavetta per il loro aiuto nella modifica di questo manoscritto.

1. Materiali <ol><li> Verificare che, se tutti i materiali sono disponibili (Figura 1) prima di iniziare le seguenti operazioni. </li><li> Ci sono 3 formati di tappi in neoprene, a seconda delle dimensioni della testa dei soggetti (piccola, media e grande). Il tappo è dotato di 27 buche che rappresentano posizioni EEG basati sul sistema di 10/20: prefrontale (F8, AF8, FP2, FPZ, FP1, AF7, F7), frontale (F4, Fz, F3), centrale (C3, C1, Cz, C2, C4), parietale (P7, P3, Pz, P4, P8), temporale (T7, T8) e occipitale (PO7, O1, Oz, O2, PO8). </li><li> Gli elettrodi hanno due usi diversi, possono essere utilizzati per l&#39;EEG (sei canali) e per tDCS (due canali per spugna-elettrodi, l&#39;anodo e il catodo). In alcune circostanze, può essere utilizzato più di due siti di stimolazione. In questo caso saranno necessari quattro spugna-elettrodi e, di conseguenza, solo 4 canali rimarranno per registrazioni EEG. </li><li> La variazione della dimensione elettrodi tDCS porta ad una variazione di effetti focali 11. WiTh una diminuzione di dimensione dell&#39;elettrodo, una stimolazione più focale può essere raggiunto. D&#39;altra parte, aumentando le dimensioni dell&#39;elettrodo è possibile avere un elettrodo inefficace funzionalmente. Le proporzioni più comunemente usati sono il 25 cm 2 (5 cm x 5 cm) di o 35 cm 2 (5 cm x 7 centimetri). In questo lavoro, saranno utilizzati spugna-elettrodi di 25 centimetri 2. </li><li> Tutti gli elettrodi devono essere collegati al dispositivo di controllo Box attraverso i fili. Questo dispositivo deve essere ricaricato utilizzando periodicamente la casella di controllo Carica batteria. Per ragioni di sicurezza, non è possibile caricare la scatola di controllo durante la stimolazione attiva. </li><li> L&#39;USB per la connessione Bluetooth è necessario per accoppiare la scatola di controllo per il computer portatile / computer (vedi sotto). </li></ol> 2. Preparazione della pelle <ol><li> Ispezionare la cute per eventuali lesioni pre-esistenti - evitare la stimolazione elettrica / registrazione EEG su pelle danneggiata o più lesioni cranio. </li><li> Per aumentare la conduttanza, spostare i capelli dalil sito di stimolazione elettrica / EEG registrazione e luogo di plastica fermagli per capelli per mantenere i capelli lontano, pulire la superficie della pelle per eliminare eventuali segni di lozione, sporco, grasso, ecc e lasciarlo asciugare. </li></ol> 3. Testa Misure <ol><li> Trova e segnare la localizzazione del Vertex o Cz (Figura 2), misurando la distanza di nasion al inion e segnando a metà strada con un pennarello pelle 11. </li></ol> 4. Posizione Elettrodi nel Cap <ol><li> Mettere soluzione salina sulle tDCS spugna-elettrodi. La spugna-elettrodi devono essere messi a bagno con una soluzione salina 11 prima di indossare il cappuccio della testina. Per una spugna 25-35 cm 2, circa 6 ml di soluzione per lato dovrebbe essere sufficiente. È importante riempire periodicamente la spugna-elettrodo con soluzione fisiologica nel caso di un protocollo prolungata stimolazione. </li><li> L&#39;EEG e gli elettrodi tDCS devono essere fissati nel tappo prima che il soggetto è physically indossa. </li><li> Per ulteriori dettagli su tDCS generale elettrodi di preparazione e posizionamento vedere 11. </li></ol> 5. Indossando il cappuccio e che fissa il Control Box su di esso <ol><li> Accertarsi che il soggetto è seduto comodamente. </li><li> Mettere il coperchio in modo che il Vertex (misurata sulla testa) corrisponde al punto Cz sul tappo. Importante: questo è valido solo per le teste di dimensione media. Tre differenti dimensioni della protezione sono disponibili, se necessario. </li><li> Riempire gli elettrodi EEG con il gel usando una siringa curva. </li><li> Collegare gli elettrodi EEG e tDCS per i fili di controllo. La scatola di comando deve essere fissato alla parte posteriore della calotta. Utilizzare i canali 1 e 2 per la stimolazione ed i rimanenti (3-8) per la registrazione EEG. La loro posizione nel tappo dipenderà l&#39;approccio sperimentale desiderato sia per la registrazione e la stimolazione (Tabella 1). A dimostrazione, i classici tDCS anodica sinistro impostati sarà displayed: anodo = M1; catodo = sopraorbitali controlaterale. Per questo montaggio, collegare l&#39;anodo (rosso spugna-elettrodo) per il C3 e il catodo (nero spugna-elettrodo) per Fp2. </li><li> Mettete gli elettrodi di riferimento per uno dei mastoidi facendo attenzione che non si tocchino tra di loro e li attaccati ai fili (CMS, Senso di modo comune e DRL, Driven gamba a destra) dalla scatola di controllo. </li></ol> 6. La stimolazione e registrazione Set Up <ol><li> Per configurare i parametri di stimolazione e la registrazione di controllo, il software deve essere installato correttamente secondo le istruzioni del produttore. </li><li> Premere &quot;STIMOLAZIONE&quot; nella barra orizzontale sullo schermo superiore (Figura 3). </li><li> Selezionare l&#39;opzione &quot;Modifica&quot; nella parte superiore dello schermo e selezionare &quot;tDCS&quot; o &quot;farsa&quot; di altre tecniche di stimolazione elettrica, come ad esempio &quot;transcranica stimolazione alternata corrente (TAC)&quot; e &quot;rumore casuale stimolazione transcranica&quot; (tRNS) (Figura 3a ). Il detaffligge di questi approcci è fuori dallo scopo di questo documento e sono meglio discusse altrove 12, 13. </li><li> Scegliere la durata totale della stimolazione elettrica, di solito 20 min (Figura 3b) e ad intensità di 2mA. Nota: il dispositivo è in grado di stimolare elettricamente e la registrazione di segnali EEG per un massimo di 1 ora, se necessario. </li><li> Scegliere il posizionamento dell&#39;elettrodo secondo canali (Figura 3c). </li><li> Configurare tDCS e canali EEG (Figura 3d) secondo l&#39;approccio sperimentale (Tabella 1). Gli elettrodi di riferimento sono etichettati come DRL e CMS. Assicurarsi di selezionare la funzione giusta per ogni canale. Importante: etichetta l&#39;elettrodo di stimolazione attiva come &quot;anodo&quot; o &quot;catodo&quot; e il suo riferimento come &quot;ritorno&quot; (Figura 3d). </li><li> Nel menu della barra situata nella parte inferiore dello schermo scegliere la durata della rampa di discesa e rampa periodo, di solito 30 sec (Figure 3e). Durante questa fase potrete anche selezionare la durata di pre-e post registrazioni EEG (Fig. 3f). La registrazione EEG non dipende dalla stimolazione e può essere programmato per iniziare prima, durante o dopo la fine dei tDCS. </li><li> Per controllare elettrodo impedenza stampa &quot;STIMOLAZIONE&quot; nella parte superiore dello schermo e poi &quot;Mount&quot; nella parte sinistra dello schermo e poi &quot;START IMPEDENZA CHECK&quot; (Figura 4). </li></ol> 7. Avviare il dispositivo <ol><li> Il soggetto deve essere rilassato, confortevole e sveglio durante la procedura. </li><li> Premere &quot;LANCIO&quot; nella parte inferiore dello schermo (Figura 5a). </li><li> Controllare se la barra grigia verticale si muove in avanti prima (Figura 5b), durante (5c) e dopo (5d) le tDCS. </li><li> Ricontrollare impedenze dell&#39;elettrodo (Figura 5e). </li><li> Premere il tasto &quot;Annulla&quot; per sospendere la stimolazione in qualsiasi momento, se necessario (Figura 5f). </li&gt; </ol> 8. Il set di dati EEG <ol><li> Premere &quot;EEG&quot; nella schermata in alto per controllare se i segnali EEG sono visibili e senza artefatti (Figura 6, staffa giallo). I segnali possono essere filtrati da 2 a 15 Hz per chiarire le tracce EEG. </li><li> Registrazione EEG si avvia automaticamente non appena si preme l&#39;icona di avvio. </li><li> Durante la stimolazione l&#39;EEG in corso può essere controllato in tre pannelli diversi, localizzati presso la barra dei menu verticale (Figura 6). <ol><li> Dominio del tempo (Figura 6): vedi i dati in quanto è in fase di ricezione, la scelta di tempo diverso e scale di tensione. </li><li> Spectrum (Figura 7): selezionare un canale e visualizzare la potenza dello spettro in linea cioè lo schermo mostra la potenza di ogni frequenza EEG di Fourier (FFT) Analisi veloce in tempo reale. </li><li> Spettrogramma (Figura 8): visualizzare la potenza spettrogramma in linea da ottenere le informazionizione sul contenuto frequenza della EEG registrata in funzione del tempo (analisi tempo-frequenza). </li></ol></li><li> In una delle predette opzioni il ricercatore è in grado di filtrare l&#39;attività EEG (Figura 6, rettangolo giallo) in bande di frequenza specifiche (Tabella 2). La maggior parte dei studi che riguardano gli effetti della tDCS sull&#39;attività EEG hanno utilizzato questo approccio per l&#39;analisi dei dati (tabella 3). </li></ol>

<ol><li>Fregni, F., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technology+insight%3A+noninvasive+brain+stimulation+in+neurology-perspectives+on+the+therapeutic+potential+of+rTMS+and+tDCS%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Clin.+Pract.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Technology insight: noninvasive brain stimulation in neurology-perspectives on the therapeutic potential of rTMS and tDCS.</a> Nat. Clin. Pract. Neurol. 3, 383-393 (2007).</li>
<li>Nitsche, M. A., Cohen, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation%3A+State+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation: State of the art.</a> Brain Stimul. 1, 206-223 (2008).</li>
<li>Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+excitability+elevations+induced+by+transcranial+DC+motor+cortex+stimulation+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans.</a> Neurology. 57, 1899-1901 (2001).</li>
<li>Kwon, Y. H., Ko, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Primary+motor+cortex+activation+by+transcranial+direct+current+stimulation+in+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Lett%22%5BJournal%5D)">Primary motor cortex activation by transcranial direct current stimulation in the human brain.</a> Neurosci. Lett. 435, 56-59 (2008).</li>
<li>Ardolino, G., Bossi, B., Barbieri, S., Priori, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-synaptic+mechanisms+underlie+the+after-effects+of+cathodal+transcutaneous+direct+current+stimulation+of+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Non-synaptic mechanisms underlie the after-effects of cathodal transcutaneous direct current stimulation of the human brain.</a> J. Physiol. 568, 653-663 (2005).</li>
<li>Marshall, L., Kirov, R., Brade, J., Mölle, M., Born, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+electrical+currents+to+probe+EEG+brain+rhythms+and+memory+consolidation+during+sleep+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Transcranial electrical currents to probe EEG brain rhythms and memory consolidation during sleep in humans.</a> PLoS One. 6, 16905(2011).</li>
<li>Brunoni, A. R., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+research+with+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%3A+challenges+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Clinical research with transcranial direct current stimulation (tDCS): challenges and future directions.</a> Brain Stimul. 5, 175-195 (2012).</li>
<li>Nuwer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+digital+EEG%2C+quantitative+EEG%2C+and+EEG+brain+mapping%3A+report+of+the+American+Academy+of+Neurology+and+the+American+Clinical+Neurophysiology+Society%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Assessment of digital EEG, quantitative EEG, and EEG brain mapping: report of the American Academy of Neurology and the American Clinical Neurophysiology Society.</a> Neurology. 49, 277-292 (1997).</li>
<li>Morrell, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNS+System+in+Epilepsy+Study+Group.+Responsive+cortical+stimulation+for+the+treatment+of+medically+intractable+partial+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">RNS System in Epilepsy Study Group. Responsive cortical stimulation for the treatment of medically intractable partial epilepsy.</a> Neurology. 77, 1295-1304 (2011).</li>
<li>Berényi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsáki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-loop+control+of+epilepsy+by+transcranial+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation.</a> Science. 337, 735-737 (2012).</li>
<li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> J. Vis. Exp. (51), e2744(2011).</li>
<li>Antal, A., Boros, K., Poreisz, C., Chaieb, L., Terney, D., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparatively+weak+after-effects+of+transcranial+alternating+current+stimulation+%28tACS%29+on+cortical+excitability+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Comparatively weak after-effects of transcranial alternating current stimulation (tACS) on cortical excitability in humans.</a> Brain Stimul. 1, 97-105 (2008).</li>
<li>Terney, D., Chaieb, L., Moliadze, V., Antal, A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+human+brain+excitability+by+transcranial+high-frequency+random+noise+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Increasing human brain excitability by transcranial high-frequency random noise stimulation.</a> J. Neurosci. 28, 14147-14155 (2008).</li>
<li>Boggio, P. S., Rigonatti, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized%2C+double-blind+clinical+trial+on+the+efficacy+of+cortical+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+major+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Neuropsychopharmacol%22%5BJournal%5D)">A randomized, double-blind clinical trial on the efficacy of cortical direct current stimulation for the treatment of major depression.</a> Int. J. Neuropsychopharmacol. 11, 249-254 (2008).</li>
<li>Loo, C. K., Alonzo, A., Martin, D., Mitchell, P. B., Galvez, V., Sachdev, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+depression%3A+3-week%2C+randomised%2C+sham-controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for depression: 3-week, randomised, sham-controlled trial.</a> Br. J. Psychiatry. 200, 52-59 (2012).</li>
<li>Boggio, P. S., Rocha, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+brain+stimulation+with+high-frequency+and+low-intensity+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+treatment+for+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Noninvasive brain stimulation with high-frequency and low-intensity repetitive transcranial magnetic stimulation treatment for posttraumatic stress disorder.</a> J. Clin. Psychiatry. 71, 992-999 (2010).</li>
<li>Goldman, R. L., Borckardt, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+cortex+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+temporarily+reduces+food+cravings+and+increases+the+self-reported+ability+to+resist+food+in+adults+with+frequent+food+craving%5BTitle%5D)+AND+%22Appetite%22%5BJournal%5D)">Prefrontal cortex transcranial direct current stimulation (tDCS) temporarily reduces food cravings and increases the self-reported ability to resist food in adults with frequent food craving.</a> Appetite. 56, 741-746 (2011).</li>
<li>Boggio, P. S., Zaghi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+risk-taking+in+marijuana+users+by+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+of+the+dorsolateral+prefrontal+cortex+%28DLPFC%29%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Alcohol+Depend%22%5BJournal%5D)">Modulation of risk-taking in marijuana users by transcranial direct current stimulation (tDCS) of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC).</a> Drug Alcohol Depend. 112, 220-225 (2010).</li>
<li>Boggio, P. S., Sultani, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+cortex+modulation+using+transcranial+DC+stimulation+reduces+alcohol+craving%3A+a+double-blind%2C+sham-controlled+study%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Alcohol+Depend%22%5BJournal%5D)">Prefrontal cortex modulation using transcranial DC stimulation reduces alcohol craving: a double-blind, sham-controlled study.</a> Drug Alcohol Depend. 92, 55-60 (2008).</li>
<li>Fregni, F., Liguori, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+stimulation+of+the+prefrontal+cortex+with+transcranial+direct+current+stimulation+reduces+cue-provoked+smoking+craving%3A+a+randomized%2C+sham-controlled+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Cortical stimulation of the prefrontal cortex with transcranial direct current stimulation reduces cue-provoked smoking craving: a randomized, sham-controlled study.</a> J. Clin. Psychiatry. 69, 32-40 (2008).</li>
<li>Fregni, F., Gimenes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized%2C+sham-controlled%2C+proof+of+principle+study+of+transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+pain+in+fibromyalgia%5BTitle%5D)+AND+%22Arthritis+Rheum%22%5BJournal%5D)">A randomized, sham-controlled, proof of principle study of transcranial direct current stimulation for the treatment of pain in fibromyalgia.</a> Arthritis Rheum. 54, 3988-3998 (2006).</li>
<li>Fregni, F., Marcondes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+tinnitus+suppression+induced+by+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+and+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Transient tinnitus suppression induced by repetitive transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation.</a> Eur. J. Neurol. 13, 996-1001 (2006).</li>
<li>Antal, A., Kriener, N., Lang, N., Boros, K., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cathodal+transcranial+direct+current+stimulation+of+the+visual+cortex+in+the+prophylactic+treatment+of+migraine%5BTitle%5D)+AND+%22Cephalalgia%22%5BJournal%5D)">Cathodal transcranial direct current stimulation of the visual cortex in the prophylactic treatment of migraine.</a> Cephalalgia. 31, 820-828 (2011).</li>
<li>Fregni, F., Otachi, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized+clinical+trial+of+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+in+patients+with+refractory+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Neurol%22%5BJournal%5D)">A randomized clinical trial of repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with refractory epilepsy.</a> Ann. Neurol. 60, 447-455 (2006).</li>
<li>Benninger, D. H., Lomarev, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol.+Neurosurg.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for the treatment of Parkinson's disease.</a> J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 81, 1105-1111 (2010).</li>
<li>Boggio, P. S., Nunes, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+sessions+of+noninvasive+brain+DC+stimulation+is+associated+with+motor+function+improvement+in+stroke+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Restor.+Neurol.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Repeated sessions of noninvasive brain DC stimulation is associated with motor function improvement in stroke patients.</a> Restor. Neurol. Neurosci. 25, 123-129 (2007).</li>
<li>Lindenberg, R., Renga, V., Zhu, L. L., Nair, D., Schlaug, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bihemispheric+brain+stimulation+facilitates+motor+recovery+in+chronic+stroke+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Bihemispheric brain stimulation facilitates motor recovery in chronic stroke patients.</a> Neurology. 75, 2176-2184 (2010).</li>
<li>Fregni, F., Boggio, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anodal+transcranial+direct+current+stimulation+of+prefrontal+cortex+enhances+working+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Anodal transcranial direct current stimulation of prefrontal cortex enhances working memory.</a> Exp. Brain Res. 166, 23-30 (2005).</li>
<li>Shafi, M. M., Westover, M. B., Fox, M. D., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploration+and+modulation+of+brain+network+interactions+with+noninvasive+brain+stimulation+in+combination+with+neuroimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Exploration and modulation of brain network interactions with noninvasive brain stimulation in combination with neuroimaging.</a> Eur. J. Neurosci. 35, 805-825 (2012).</li>
<li>Wirth, M., Rahman, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+on+behaviour+and+electrophysiology+of+language+production%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on behaviour and electrophysiology of language production.</a> Neuropsychologia. 49, 3989-3998 (2011).</li>
<li>Keeser, D., Padberg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+direct+current+stimulation+modulates+resting+EEG+and+event-related+potentials+in+healthy+subjects%3A+a+standardized+low+resolution+tomography+%28sLORETA%29+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Prefrontal direct current stimulation modulates resting EEG and event-related potentials in healthy subjects: a standardized low resolution tomography (sLORETA) study.</a> Neuroimage. 55, 644-657 (2011).</li>
<li>Zaehle, T., Sandmann, P., Thorne, J. D., Jäncke, L., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+of+the+prefrontal+cortex+modulates+working+memory+performance%3A+combined+behavioral+and+electrophysiological+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation of the prefrontal cortex modulates working memory performance: combined behavioral and electrophysiological evidence.</a> BMC Neurosci. 12, 979-984 (2011).</li>
<li>Polanía, R., Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulating+functional+connectivity+patterns+and+topological+functional+organization+of+the+human+brain+with+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Brain+Mapp%22%5BJournal%5D)">Modulating functional connectivity patterns and topological functional organization of the human brain with transcranial direct current stimulation.</a> Hum. Brain Mapp. 32, 1236-1249 (2011).</li>
<li>Maeoka, H., Matsuo, A., Hiyamizu, M., Morioka, S., Ando, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+transcranial+direct+current+stimulation+of+the+dorsolateral+prefrontal+cortex+on+pain+related+emotions%3A+a+study+using+electroencephalographic+power+spectrum+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Lett%22%5BJournal%5D)">Influence of transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex on pain related emotions: a study using electroencephalographic power spectrum analysis.</a> Neurosci. Lett. 512, 12-16 (2012).</li>
<li>Isley, M. R., Edmonds, H. L. Jr, Stecker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((American+Society+of+Neurophysiological+Monitoring.+Guidelines+for+intraoperative+neuromonitoring+using+raw+%28analog+or+digital+waveforms%29+and+quantitative+electroencephalography%3A+a+position+statement+by+the+American+Society+of+Neurophysiological+Monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Monit.+Comput%22%5BJournal%5D)">American Society of Neurophysiological Monitoring. Guidelines for intraoperative neuromonitoring using raw (analog or digital waveforms) and quantitative electroencephalography: a position statement by the American Society of Neurophysiological Monitoring.</a> J. Clin. Monit. Comput. 23, 369-390 (2009).</li>
<li>Faria, P., Leal, A., Miranda, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+different+electrode+configurations+using+the+10-10+international+system+in+tDCS%3A+a+finite+element+model+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Conf+Proc.+IEEE+Eng.+Med.+Biol.+Soc%22%5BJournal%5D)">Comparing different electrode configurations using the 10-10 international system in tDCS: a finite element model analysis.</a> Conf Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. , 1596-1599 (2009).</li>
<li>Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimized+multi-electrode+stimulation+increases+focality+and+intensity+at+target%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural.+Eng%22%5BJournal%5D)">Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target.</a> J. Neural. Eng. 8, 046011(2011).</li>
<li>Flink, R., Pedersen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+the+use+of+EEG+methodology+in+the+diagnosis+of+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22International+League+Against+Epilepsy%3A+commission+report.+Acta+Neurol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Guidelines for the use of EEG methodology in the diagnosis of epilepsy.</a> International League Against Epilepsy: commission report. Acta Neurol. Scand. 106, 1-7 (2002).</li>
</ol>

Questo lavoro è stato in parte sostenuto da neuroelettriche, Barcellona in Spagna, che produce lo strumento utilizzato in questo articolo.

Problemi di sicurezza Inizialmente, i soggetti dovrebbero essere sottoposti a screening per eventuali controindicazioni per la tDCS 11. Controllare anche per le lesioni cutanee o malattie, poiché non vi è evidenza di tDCS lesioni indotte secondo l&#39;integrità della pelle. Se tDCS è fortemente indicata su un&#39;area lesionato, è possibile farlo a bassa intensità, cioè 0,5-1,0 mA. Tuttavia, non è garantito che ciò impedirà irritazioni cutanee o lesioni. Così, la condizione della pelle sotto gli elettrodi deve essere ispezionato prima e dopo tDCS 2. Impedenza ed elettrodi Impedenze elettrodo deve essere il più basso possibile. Questo riduce il rischio di interferenza di rumore interno ed esterno o segnali distorti. Impedenze dovrebbero anche essere ricontrollato ogni volta che c&#39;è un artefatto presente nel segnale 37. Tutti gli elettrodi devono essere di buona qualità con superfici intatte. Reelettrodi utilizzabili con superfici incoerenti può creare densità di corrente sconnessi. Tutti gli elettrodi di superficie dovrebbero essere applicati con gel conduttivo sufficiente per assicurare basse impedenze, e le impedenze devono essere controllati per i manufatti 37. Sistemi a ciclo chiuso Un sistema a circuito chiuso è un sistema in grado di diagnosticare anomalie elettrofisiologiche e di trattarli tempestivamente 8, 10. Un esempio illustrativo è il rivelatore di picco EEG per un attacco imminente. Questo principio è stato applicato con successo in pazienti con grave epilessia. Morrell e colleghi 9 trattati 191 soggetti con epilessia intrattabile utilizzando uno stimolatore impiantato cervello e hanno osservato una significativa riduzione della frequenza delle crisi, nonché il miglioramento della qualità della vita. Nonostante il successo, procedure invasive sono associati a rischi e complicanze come l&#39;infezione locale o effetti di umore o cognitivo indesiderate e quindi un Alternative, approccio non invasivo è auspicabile. Quindi, il presente dispositivo può rappresentare un&#39;opzione interessante per quei pazienti che hanno bisogno di una rapida diagnosi neurofisiologica e tempestivo trattamento, come i pazienti epilettici. L&#39;applicazione del sistema a ciclo chiuso non può essere limitato ai pazienti solo con epilessia. Una serie di studi recenti hanno suggerito che le alterazioni EEG possono essere indicatori di diverse malattie neuropsichiatriche 30. Usando una combinazione di tDCS e EEG potrebbe anche essere utile per ottimizzare i parametri di stimolazione. Tali algoritmi sono ancora poco sviluppata, ma la combinazione di risultati di studi EEG e tDCS possono aiutare in tale sviluppo. Rispetto al TMS, che è un&#39;altra tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva, tDCS è considerato molto più adatto per scopi terapeutici soprattutto a causa del suo basso costo e la relativa portabilità. Inoltre, avendo un sistema che utilizza un tappo testa con predeterminato elettrode posizioni possono standardizzare la posizione di stimolo e di migliorare i risultati. Un altro vantaggio di questo dispositivo è la possibilità di stimolare più di un sito, allo stesso tempo, che è stato trovato per essere clinicamente superiore rispetto stimolazione convenzionale secondo alcuni autori 38, 39. Sebbene il dispositivo mostra chiari vantaggi, alcuni limiti devono essere affrontati per migliorare il dispositivo per il futuro. In primo luogo, il dispositivo non è in grado di stimolare e registrare segnali EEG nello stesso luogo contemporaneamente (vedere Figura 9). In secondo luogo, il numero di canali disponibili per la registrazione EEG è bassa. La solita raccomandazione è di usare almeno 16 canali per un adeguato studio EEG 40 e anche di più canali per elettro-oculografia per rilevare occhi artefatti da movimento. Infatti, negli ultimi anni vi è stata una tendenza ad aumentare il numero di canali in studi EEG / tDCS (Tabella 3). Sebbene il basso numero di canali miGHT influenzare la sensibilità nel rilevare cambiamenti dinamici nella eccitabilità corticale, tale sistema può ancora essere utile per la ricerca di algoritmi per specifiche posizioni degli elettrodi.

Stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è una tecnica che utilizza deboli correnti elettriche e diretti forniti continuamente attraverso il cuoio capelluto per indurre cambiamenti nella eccitabilità corticale 1, 2. Utilizzando potenziali evocati motori come marcatore di motore eccitabilità della corteccia, Nitsche e Paulus 3 dimostrato che la direzione degli effetti tDCS sul cervello è polarità specifica: stimolazione catodica induce una diminuzione dell&#39;eccitabilità corticale, mentre la stimolazione anodica induce un aumento dell&#39;eccitabilità corticale . Questo effetto sul eccitabilità corticale può durare per più di un&#39;ora dopo stimolazione. Questi cambiamenti tDCS indotte eccitabilità corticale possono comportare significativi effetti sul comportamento. Una questione importante è la variabilità di effetti tDCS sul comportamento. Ci sono diverse ragioni per spiegare questa variabilità. Studi su fMRI 4 e elettroencefalografia (EEG) 5,6 rivelano che sebbene tDCS ha la effe più attivantect sulla corteccia sottostante, la stimolazione evoca cambiamenti diffusi in altre regioni del cervello. Inoltre, è stato dimostrato che gli effetti della tDCS dipendono dallo stato basale di attività corticale 7. Pertanto, dato queste fonti di variabilità, l&#39;uso di migliori surrogati per misurare gli effetti di tDCS è auspicabile. In questo contesto, proponiamo l&#39;uso del monitoraggio EEG concomitante di fornire dati in tempo reale sull&#39;impatto della tDCS sulla eccitabilità corticale per diversi motivi. In primo luogo, per ottimizzare i parametri di stimolazione della tDCS. In secondo luogo, di fornire intuizioni in nuovi bersagli per terapie. In terzo luogo, per garantire la sicurezza durante la stimolazione del cervello, in particolare nei bambini. In quarto luogo, per aiutare nella diagnosi precoce e nel trattamento di crisi epilettiche in pazienti con ie sistema a circuito chiuso epilessia intrattabile. Infine, questo dispositivo potrebbe anche avere una potenziale applicazione in sistemi di interfaccia cervello-computer. A causa del ruolo criticodi monitorare i cambiamenti di eccitabilità corticale legati alla stimolazione cerebrale non invasiva, lo scopo di questo articolo è quello di dimostrare come combinare l&#39;uso di tDCS con EEG per mezzo di un dispositivo di romanzo (StarstimÒ - Neuroelectrics Instrument Controller, v 1.0; Rev 2012-08 -01, Neurolelectrics, Barcellona, ​​Spagna). Va notato che in questo articolo non fornisce dettagli di applicazione tDCS. Per una completa comprensione della applicazione di questa tecnica si consiglia la lettura dell&#39;articolo su tDCS da Da Silva et al 11.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Material</td></tr><tr><td>Neoprene HeadCap </td><td>Neuroelectrics</td><td>NE019</td><td>1</td></tr><tr><td>Fascia in neoprene</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE020</td><td>1</td></tr><tr><td>Elettrodo frontale a secco front-end</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE021</td><td>4</td></tr><tr><td>Elettrodo in gel front-end</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE022</td><td>8</td></tr><tr><td>Flacone Gel 60cl</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE016</td><td>1</td></tr><tr><td>Elettrodo di stimolazione Pi cm2</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE024</td><td>8</td></tr><tr><td>Flacone soluzione salina 100ml</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE033</td><td>1</td></tr><tr><td>Elettrodo spugna fron-end 25 cm2</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE026</td><td>4</td></tr><tr><td>Elettrodo adesivo Front-end</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE025</td><td>25</td></tr><tr><td>USB Bluetooth Dongle</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE031</td><td>1</td></tr><tr><td>scheda USB con software</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE015</td><td>1</td></tr><tr><td>siringa curva</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE014</td><td>1</td></tr><tr><td>caricatore NECBOX microUSB</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE013</td><td>1</td></tr><tr><td>cavo elettrodo</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE017 10</td><td>1</td></tr><tr><td colspan="4">Nome materiale</td></tr><tr><td>StarStim NECBOX </td><td>Neuroelectrics</td><td>NE012</td><td>1</td></tr></tbody></table>

monitoraggio simultaneo eeg durante transcranica diretta stimolazione corrente

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è una tecnica che fornisce deboli correnti elettriche attraverso il cuoio capelluto. Questa corrente elettrica costante induce cambiamenti nella membrana neuronale eccitabilità, con conseguente cambiamenti secondari in attività corticale. Sebbene la tDCS ha la maggior parte dei suoi effetti neuromodulatori sulla corteccia sottostante, tDCS effetti possono anche essere osservati in reti neurali distanti. Pertanto, concomitante monitoraggio EEG degli effetti della tDCS in grado di fornire preziose informazioni sui meccanismi di tDCS. Inoltre, EEG possono costituire un importante marker surrogato per gli effetti della tDCS e possono quindi essere utilizzata per ottimizzare i suoi parametri. Questo sistema EEG-tDCS combinato può essere utilizzato anche per il trattamento preventivo delle condizioni neurologiche caratterizzate da picchi anomali di eccitabilità corticale, come convulsioni. Tale sistema sarebbe la base di un dispositivo ad anello chiuso non invasivo. In questo articolo, presentiamo un nuovo dispositivo che è in grado di utilizing tDCS e EEG contemporaneamente. Per questo, si descrive in uno step-by-step di moda le principali procedure di applicazione di questo dispositivo utilizzando figure schematiche, tabelle e dimostrazioni video. Inoltre, forniamo una revisione della letteratura sugli usi clinici di tDCS e dei suoi effetti corticali misurati con tecniche EEG.

tDCS è attualmente studiata come strumento terapeutico per varie malattie neurologiche, tra cui la depressione maggiore 14, 15, disturbo da stress post-traumatico 16, voglia di cibo 17, 18 di marijuana, alcool e fumo 19 20, così come il dolore 21, tinnito 22, 23 emicrania, epilessia 24, il morbo di Parkinson 25, 26, la riabilitazione ictus 27, 28 e disfunzioni cognitive 6, 29. tabella 1 mostra i tDCS basate elettrodi montaggi per essere utilizzati come trattamento per le diverse condizioni cliniche. Nella maggior parte dei casi, un miglioramento clinico dopo tDCS è attribuita principalmente ai suoi effetti corticali. Ci sono diversi modi per quantificare i cambiamenti corticali e di quelli utilizzati più di frequente sono risonanza magnetica funzionale (fMRI), TMS-indicizzato eccitabilità corticale e il electroencephalography (EEG). In confronto con la fMRI, EEG ha più povera risoluzione spaziale, ma la risoluzione temporale superiore 30, che indica tempi di attività neuronale più accurato. Inoltre, rispetto al TMS-indicizzato eccitabilità corticale, EEG fornisce una maggiore risoluzione spaziale. Ad esempio, utilizzando i tDCS / dispositivi di EEG, è possibile rilevare cambiamenti in corso sul EEG grezzo in risposta a tDCS. Figura 9 mostra l&#39;attenuazione dell&#39;attività corticale, principalmente sulla regione parietale, dopo i tDCS accensioni (canali C3 e C4). Notare che durante la stimolazione non è possibile registrare l&#39;attività cerebrale negli stessi canali utilizzati per la stimolazione. Gli effetti della tDCS sul EEG sono stati recentemente studiati da diversi autori (cfr. tabella 3), ma solo uno ha applicato tDCS e EEG in concomitanza 31. La maggior parte degli studi hanno mostrato significative modificazioni EEG upon tDCS analizzando lo spettro di potenza EEG in risposta ad attivo controsham-tDCS. Usando l&#39;analisi dello spettro di potenza, segnali EEG può essere scomposto in una somma di componenti puri di frequenza utilizzando l&#39;analisi FFT. In questo modo, i segnali possono essere analizzati in termini di spettro di potenza, che fornisce informazioni sulla potenza del segnale ad ogni frequenza (Tabella 2). La figura 7 mostra un esempio rappresentativo di una attività EEG continuo durante tDCS (staffa rossa sul fondo) e dopo l&#39;analisi FFT (cerchio rosso). La prima attività di picco corrisponde al theta (5-7 Hz) e la seconda di alfa (8-10 Hz), frequenze di banda. L&#39;ampiezza dei picchi di EEG è misurata in mV 2. Un altro esempio viene dallo studio di Maeoka et al. 36, in cui gli autori hanno trovato una diminuzione locale di alfa e un aumento ampiezze di banda beta dopo stimolazione anodica della corteccia prefrontale dorsolaterale combinata con stress emotivo. Figura 10 </strong&gt; mostra un esempio illustrativo degli effetti della tDCS sul EEG quantitativo (spettro di potenza). La dimensione di ampiezza alfa frontale era significativamente più alta in risposta ad attiva-tDCS rispetto a sham-tDCS della corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra. Pertanto, utilizzando l&#39;analisi automatica FFT (Figura 7) il ricercatore è in grado di determinare e misurare l&#39;ampiezza delle attività frequenza EEG predominanti (delta, theta, alfa, beta, gamma) durante e dopo tDCS. A seconda della regione di stimolazione e di altre condizioni sperimentali, è previsto l&#39;ampiezza delle bande di frequenza EEG specifiche di cambiare dopo tDCS (Tabella 3). Infatti, aggiungendo la funzione di analisi FFT per la registrazione EEG durante tDCS offre un&#39;opportunità unica per comprendere gli effetti neuromodulatori corticali in tempo reale. Infine, segnali EEG possono essere analizzati con una tecnica chiamata basata un tempo-frequenza, o spettrogramma image. Questa tecnica è stata considerata promettente per scopi di ricerca, tuttavia, questo tipo di analisi EEG non è ancora pienamente convalidato per intenzioni diagnostici e deve essere interpretato con cautela per questo scopo 8. La Figura 8 mostra un esempio illustrativo di un spettrogramma EEG elaborati dalla stessa periferica. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig1.jpg" /> Figura 1. Elenco dei materiali necessari per il monitoraggio EEG simultaneo durante tDCS: cappuccio in neoprene, scatola di controllo, cavi, elettrodi, nastro di misurazione, soluzione salina e Bluetooth USB. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig2.jpg" /> Figura 2. Localizzazione di vertice (Cz) sul cuoio capelluto 11: misurare la distanza nasion al inion e segnare a metà strada con una pellemarcatore. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig3.jpg" /> Figura 3. Stimolazione Screenshot: a) modalità di stimolazione elettrica (tDCS, TACS, tRNS, sham), b) Durata totale della stimolazione elettrica; c) il posizionamento degli elettrodi secondo canali, d) tDCS e configurazione del canale EEG, e) tDCS durata dilagare; f) durata della registrazione EEG. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig4.jpg" /> Figura 4. Montare Screenshot: Controlla elettrodi impedenza prima che inizi la stimolazione. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig5.jpg" /> Figura 5. Lanciare Screenshot: a) LANCIO culo<html> su, b) Barra verticale grigio prima di tDCS, c) verticale barra grigia durante tDCS, d) barra grigia verticale dopo tDCS, e) Impedenza ricontrollare; f) pulsante Interrompi. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig6.jpg" /> Figura 6. EEG dominio del tempo: controllare la linea di base in corso attività EEG e selezionare frequenze in banda EEG, se necessario (freccia gialla in basso a destra). <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig7.jpg" /> Figura 7. Spettro di potenza EEG: controllare la banda di frequenza EEG predominante (cerchio rosso) dopo trasformata rapida di Fourier (FFT), l&#39;analisi automatica sulla cruda attività EEG in corso (rettangolo rosso in basso). oad/50426/50426fig8.jpg &quot;/&gt; Figura 8. EEG spettrogramma: segnali EEG (rettangolo rosso in basso) possono essere trasformate in immagini (cerchio rosso) utilizzando una tecnica chiamata tempo-frequenza base. <img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig9.jpg" /> Figura 9. Attenuazione del parietale attività EEG in risposta a tDCS anodica (anodo = C3; catodo = C4). Si noti che durante la stimolazione non possibile registrare l&#39;attività cerebrale negli stessi canali utilizzati per la stimolazione. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50426/50426fig9large.jpg" target="_blank">Clicca qui per ingrandire la figura</a> . <img alt="Figura 10" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig10.jpg" /> La figura 10. effetti tDCS sul spettro di potenza EEG: differenze Nota in frontale alfa (a) e beta (b) </strong&gt; ampiezza in risposta ad attiva-tDCS rispetto a sham-tDCS sopra la corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra. <table border="1"><tbody><tr><td> Malattia </td><td> Autori </td><td> Anodo di posizionamento dell&#39;elettrodo </td><td> Catodo posizionamento dell&#39;elettrodo </td></tr><tr><td> Depressione </td><td> Boggio et al, 2008;. Loo et al, 2012. </td><td> DLPFC </td><td> Sopraorbitali </td></tr><tr><td> Dolore </td><td> Fregni et al., 2006 </td><td> M1 </td><td> Sopraorbitali </td></tr><tr><td rowspan="3"> Corsa </td><td> Lindenberg et al., 2010 </td><td> M1 </td><td> M1 </td></tr><tr><td rowspan="2"> Boggio et al., 2007 </td><td> M1 (lato affetto) </td><td> Sopraorbitali </td></tr><tr><td> Sopraorbitali </td><td> MI (lato non interessato) </td></tr><tr><td> Tinnitus </td><td> Fregni et al., 2006 &lt;/ Td&gt; <td> LTA </td><td> Sopraorbitali </td></tr><tr><td rowspan="2"> Parkinson </td><td> Benninger et al., 2010 </td><td> M1/DLPFC </td><td> Mastoide </td></tr><tr><td> Fregni et al., 2006 </td><td> M1 </td><td> Sopraorbitali </td></tr><tr><td> Emicrania </td><td> Antal et al., 2011 </td><td> V1 </td><td> Oz </td></tr><tr><td> L&#39;abuso di alcol </td><td> Boggio et al., 2008 </td><td> R / L - DLPFC </td><td> L / R - DLPFC </td></tr></tbody></table> Tabella 1. tDCS elettrodo montaggi in diverse condizioni cliniche Legends: LTA, zona temporo sinistra; V1, Corteccia visiva; DLPFC, corteccia prefrontale dorsolaterale, M1, corteccia motoria, R, Destra, L, Sinistra.. <table border="1"><tbody><tr><td> Bands </td><td> Simbolo </td><td> Frequenza (Hz) </td><td> Miglior sito di registrazione </td><td><strong&gt; Più prominente durante ... </td></tr><tr><td> Delta </td><td> δ </td><td> 1-4 </td><td> Frontale (adulti), posteriore (bambini) </td><td> Profonde fasi del sonno (3 e 4) </td></tr><tr><td> Theta </td><td> θ </td><td> 5-7 </td><td> Diffondere nel cuoio capelluto </td><td> Sonnolenza </td></tr><tr><td> Alpha </td><td> α </td><td> 8-12 </td><td> Regioni posteriori </td><td> Risveglia, con gli occhi chiusi </td></tr><tr><td> Beta </td><td> β </td><td> 13-30 </td><td> Frontale </td><td> Sforzo mentale, sonno profondo </td></tr><tr><td> Gamma </td><td> γ </td><td> 31-45 </td><td> Corteccia somato-sensoriale </td><td> Compiti di memoria a breve termine e di stimolazione tattile </td></tr></tbody></table> Tabella 2. Bande di frequenza EEG. <table border="1"><tbody><tr><td> Autori </td><td> Anodo di posizionamento dell&#39;elettrodo </td><td&gt; Catodo posizionamento dell&#39;elettrodo </td><td> I canali EEG (numero) </td><td> Principali risultati </td></tr><tr><td> Ardolino et al., 2005 </td><td> Fp1 </td><td> C4 </td><td> 4 </td><td> Aumento bilaterale frontale delta e theta bande. </td></tr><tr><td> Keeser et al., 2011 </td><td> F3 </td><td> Fp2 </td><td> 25 </td><td> Diminuzione della banda delta frontale e prefrontale. </td></tr><tr><td> Marshall et al., 2011 </td><td> F3/F4 </td><td> Mastoidi </td><td> 7 </td><td> - Il sonno non-REM: diminuzione frontale di banda delta. - Il sonno REM: aumento globale della banda gamma. </td></tr><tr><td> Wirth et al., 2011 </td><td> F3 </td><td> Spalla destra </td><td> 52 </td><td> Diminuzione globale nella banda delta. </td></tr><tr><td> Zaehle et al., 2011 </td><td> F3 </td><td> Mastoidi </td><td> 32 </td><td> - Anodal: aumento locale di tHeta e alfa bande. - Catodiche: diminuzione locale di theta e alfa bande. </td></tr><tr><td> Jacobson et al., 2011 </td><td> Tra il T4-Fz </td><td> Fp1 </td><td> 27 </td><td> Diminuzione del diritto banda theta frontale. </td></tr><tr><td> Polania et al., 2011 </td><td> C3 </td><td> FP3 </td><td> 62 </td><td> - Sincronizzazione globale di tutte le bande studiate. </td></tr><tr><td> Maeoka et al., 2012 </td><td> F3 </td><td> Fp2 </td><td> 128 </td><td> Aumento locale in versione beta ed è diminuito bande alfa. </td></tr></tbody></table> Tabella 3. Gli studi che analizzano gli effetti della tDCS sul registrazioni EEG.

Stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva che ha dimostrato effetti terapeutici iniziali in diverse condizioni neurologiche. Il principale meccanismo alla base di questi effetti terapeutici è la modulazione dell&#39;eccitabilità corticale. Pertanto, il monitoraggio online di eccitabilità corticale aiuterebbe parametri di stimolazione guida e ottimizzare i suoi effetti terapeutici. Nel presente articolo passiamo in rassegna l&#39;uso di un nuovo dispositivo che combina tDCS simultanei e monitoraggio EEG in tempo reale.

Monitoraggio simultaneo EEG Durante transcranica diretta stimolazione corrente

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

L'obiettivo generale di questa procedura è dimostrare la tecnica di monitoraggio simultaneo dell'EEG durante la stimolazione transcranica a corrente continua. A tal fine, descriveremo in modo dettagliato tutti i passaggi per l'applicazione di questo dispositivo, utilizzando figure schematiche, tabelle e dimostrazioni video. La procedura inizia assemblando i materiali necessari e misurando la testa.Successivamente, gli elettrodi per la stimolazione transcranica a corrente continua o TDCS e per la registrazione dell'EEG vengono posizionati sul cap. Quindi viene attivata la stimolazione elettrica sulla testa. L'ultimo passaggio consiste nell'interpretare i segnali EEG ottenuti durante la TDCS.Quaia.La stimolazione a corrente continua è una tecnica che eroga deboli correnti elettriche attraverso il cuoio capelluto. Questa corrente elettrica costante induce variazioni nella eccitabilità della membrana neuronale che determinano cambiamenti secondari nella plasticità corticale. Sebbene la stimolazione transcranica a corrente diretta (TDCS) produca la maggior parte dei suoi effetti neuromodulatori sulla corteccia sottostante, gli effetti della TDCS possono essere osservati anche in reti neurali distanti; l'uso contemporaneo di EEG durante la TDCS può fornire informazioni preziose sui meccanismi d'azione della TDCS.Inoltre, i risultati dell’ELETTROENCEFALOGRAFIA possono rappresentare un importante marcatore surrogato degli effetti della stimolazione transcranica a corrente continua (TDCS) e possono essere utilizzati per ottimizzarne i parametri e garantire la sicurezza della procedura. Ad esempio, nei bambini, rispetto alla risonanza magnetica funzionale, l’EEG presenta lo svantaggio di una minore risoluzione spaziale. Tuttavia, offre una risoluzione temporale superiore, riflettendo in modo più accurato i tempi dell’attività neuronale.Inoltre, rispetto ai parametri corticocorticali del TMS, l'EEG potrebbe fornire una comprensione più accurata dell'attività corticale in corso durante e dopo la TCS. Per iniziare la procedura, preparare tutti i materiali necessari, quindi collegare tutti gli elettrodi al dispositivo della scatola di controllo. Questo dispositivo deve essere ricaricato periodicamente utilizzando il caricabatterie della scatola di controllo.Successivamente, collegare la scatola di controllo al computer tramite USB per la connessione Bluetooth. Per la misurazione della testa, misurare la distanza tra il nasione e l'inion. Quindi segnare il punto mediano come vertice o CZ utilizzando un marcatore cutaneo.Ispezionare la cute alla ricerca di lesioni preesistenti ed evitare la stimolazione elettrica. Registrazione dell'EEG su cute danneggiata o su lesioni craniche. Pulire la superficie della cute per rimuovere tracce di lozioni, sporco e grasso, quindi lasciarla asciugare.Ora inumidire gli elettrodi spugna per la tDCS con la soluzione salina: per una spugna di 25-35 centimetri quadrati, circa sei millilitri di soluzione per lato possono essere sufficienti. Successivamente, inserire gli elettrodi spugna per la tDCS e gli elettrodi EEG nel casco. Assicurarsi che il soggetto sia seduto comodamente.Mettere il cappuccio sulla testa del soggetto in modo che il vertice misurato sulla testa corrisponda al punto CZ del cappuccio. Utilizzare una siringa curva per riempire gli elettrodi EEG con il gel. Fissare il box di controllo alla parte posteriore del cappuccio.Utilizzare il canale uno e due per la stimolazione e i canali da tre a otto per la registrazione dell'EEG. La loro posizione nel casco dipende dall'approccio sperimentale desiderato sia per la registrazione che per la stimolazione. In questa dimostrazione, verrà mostrata la classica configurazione TDCS anodica sinistra.Collegare l'anodo indicato dall'elettrodo spugnoso rosso a C3 e il catodo indicato dall'elettrodo spugnoso nero a FP due. Collegare i cavi al box di controllo e fissarlo alla regione occipitale del casco. Il box di controllo si collega al computer attraverso un'interfaccia wireless.Per avviare la procedura di stimolazione, innanzitutto fare clic su stimolazione nella barra orizzontale nella parte superiore dello schermo, selezionare modifica nella parte superiore dello schermo e scegliere TDCS o sham tra le altre tecniche di stimolazione elettrica, come la stimolazione transcranica a corrente alternata e la stimolazione transcranica con rumore casuale. Quindi fare clic su avvia nella parte inferiore dello schermo. Verificare se la barra grigia verticale si sta muovendo.Durante la TDCS, i valori di impedenza degli elettrodi devono essere costantemente monitorati e si può fare clic a bordo per sospendere la stimolazione in qualsiasi momento, se necessario. Il dominio temporale dell'EEG permette di verificare l'attività EEG basale in corso e di selezionare le frequenze delle bande EEG, se necessario. Lo spettro di potenza dell'EEG consente di verificare la banda di frequenza EEG predominante dopo un'analisi automatica mediante trasformata di Fourier rapida sull'attività EEG grezza in corso nello spettrogramma dell'EEG.È possibile trasformare i segnali EEG in immagini utilizzando una tecnica chiamata analisi tempo-frequenza. Queste figure mostrano le differenze nell'ampiezza alfa frontale in risposta alla TDCS attiva rispetto alla TDCS finta applicata sulla corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra. Utilizzando l'analisi automatica di trasformazione con avanzamento rapido, l'investigatore può determinare e misurare l'ampiezza dell'attività di frequenza EEG predominante durante e dopo la TDCS.A seconda della regione di stimolazione e di altre condizioni sperimentali, ci si aspetta che l'ampiezza delle specifiche bande di frequenza dell'EEG cambi dopo la TDCS. In effetti, questa analisi offre un'opportunità unica per comprendere gli effetti neuromodulatori in tempo reale. L'applicazione del sistema a ciclo chiuso potrebbe non essere limitata esclusivamente ai pazienti con epilessia.Un certo numero di studi recenti ha suggerito che le alterazioni dell'EG potrebbero essere marcatori di diverse malattie neuropsichiatriche. Pertanto, una combinazione di TDCS e EEG potrebbe rappresentare un'opzione per la rilevazione rapida degli effetti neurofisiologici del TDCS, al fine di ottimizzare i protocolli di stimolazione, in confronto alla stimolazione magnetica transcranica, un'altra tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva. Il TDCS è considerato molto più adatto per obiettivi terapeutici, principalmente a causa dei suoi costi ridotti e della portabilità.Tuttavia, anche se portatile, un sistema che utilizza un casco con posizioni elettrodiche predeterminate può standardizzare la posizione della stimolazione e migliorare i risultati. Un altro vantaggio del dispositivo è la possibilità di stimolare più di un sito contemporaneamente, il che secondo alcuni autori si è dimostrato clinicamente superiore alla stimolazione convenzionale.

simultaneous-eeg-monitoring-during-transcranial-direct-current

Research

Ricerca

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Stimolazione transcranica in corrente continua (tDCS) è una tecnica per modulare l'eccitabilità...

Posizionamento elettrodo e Montage stimolazione transcranica diretta in corrente

Fonte: Stefanou, M., et.al. Stimolazione cerebrale dipendente dallo stato cerebrale con stimolazione magnetica transcranica attivata da elettroencefalografia in tempo reale. J. Vis. Exp. (2019)Questo video mostra il processo di stimolazione magnetica transcranica (TMS) attivata da EEG in tempo reale per studiare l'eccitabilità corticale. La procedura prevede il posizionamento della bobina TMS sulla corteccia motoria, la sincronizzazione della stimolazione con fasi specifiche del segnale EEG e...

Stimolazione magnetica transcranica attivata da elettroencefalografia in tempo reale per l'eccitazione corticale

Fonte: Fehér, K. D. et. al., Registrazione elettroencefalografica concomitante durante la stimolazione transcranica a corrente alternata (tACS). J. Vis. Exp. (2016)Questo video mostra la configurazione di esperimenti di stimolazione transcranica a corrente alternata (tACS) ed elettroencefalografia (EEG) per fornire segnali elettrici ritmici al cervello durante la registrazione dell'attività cerebrale. La procedura garantisce l'isolamento degli elettrodi e previene il bridging del gel per una...

Stabilire la stimolazione transcranica a corrente alternata concomitante e l'elettroencefalografia per la registrazione dell'attività cerebrale umana

Fonte: Lioumis, P. et al. Stimolazione magnetica transcranica combinata ed elettroencefalografia della corteccia prefrontale dorsolaterale.  J. Vis. Exp. (2018)Questo video mostra un protocollo per combinare la stimolazione magnetica transcranica e l'elettroencefalografia per valutare l'eccitabilità corticale e l'equilibrio tra eccitazione e inibizione nella corteccia prefrontale dorsolaterale.

Stimolazione magnetica transcranica combinata ed elettroencefalografia della corteccia prefrontale dorsolaterale

Questo articolo mira a descrivere un protocollo di base per combinare la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) con le misurazioni della spettroscopia di risonanza magnetica protonica (1H-MRS) per studiare gli effetti della stimolazione bilaterale sul metabolismo della corteccia motoria primaria.

L&#39;uso di Spettroscopia di Risonanza Magnetica come uno strumento per la misura della Bi-emisferici transcraniali elettrici effetti di stimolazione sul motore principale Cortex Metabolismo

Transcranica stimolazione in corrente continua (tDCS) è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva. E 'stato utilizzato con successo nella ricerca di base e impostazioni cliniche di modulare la funzione del cervello nell'uomo. Questo articolo descrive l'implementazione di tDCS e simultanea risonanza magnetica funzionale (fMRI), per indagare le basi neurali degli effetti tDCS.

Transcranica diretta stimolazione corrente e simultanea Magnetic Resonance Imaging funzionale

In questo articolo spieghiamo come impostare una stimolazione transcranica a corrente alternata concomitante e un esperimento EEG.

Concurrent registrazione elettroencefalografia Durante transcranica alternata stimolazione corrente (TAC)

La stimolazione transcranica di corrente alternata (tACS) è uno strumento promettente per l'indagine non invasiva delle oscillazioni cerebrali, anche se i suoi effetti non sono completamente compresi. Questo articolo descrive una configurazione sicura e affidabile per l'applicazione di tACS simultaneamente con la funzione di risonanza magnetica funzionale, che può aumentare la comprensione della funzione cerebrale oscillatoria e degli effetti del tACS.

Stimolazione corrente alternata transcranica simultanea e funzionalità di risonanza magnetica

Il protocollo presentato qui è per gli studi di TMS-EEG che utilizzano paradigmi di progettazione di eccitabilità intracorticale test-retest. L'intento del protocollo è quello di produrre misure di eccitabilità corticale affidabile e riproducibile per la valutazione neurofisiologica funzionamento correlati agli interventi terapeutici nel trattamento delle malattie neuropsichiatriche come depressione maggiore.

Stimolazione magnetica transcranica combinata e l'elettroencefalografia della corteccia prefrontale dorsolaterale

Questo protocollo stabilisce un approccio pratico per combinare HD-tACS con EEG per esaminare gli effetti della stimolazione sulle oscillazioni neurali durante i compiti cognitivi, utilizzando la stimolazione della frequenza theta nella memoria di lavoro come esempio.

La combinazione di stimolazione transcranica a corrente alternata ed elettroencefalogramma

Questo protocollo descrive la stimolazione transcranica in corrente continua ad alta definizione durante il sonno con monitoraggio elettroencefalografico simultaneo per indagare le relazioni causali tra le regioni cerebrali mire e il sonno, nonché i processi correlati.

Stimolazione a corrente continua transcranica ad alta definizione durante il sonno

Scopri il monitoraggio EEG simultaneo durante la stimolazione transcranica a corrente diretta per studiare l'eccitabilità corticale in tempo reale. Questa tecnica ottimizza i protocolli terapeutici in neuroscienza.

Monitoraggio simultaneo EEG Durante transcranica diretta stimolazione corrente

Esplora altri video