Monitoraggio simultaneo EEG Durante transcranica diretta stimolazione corrente

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'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'uso di un nuovo dispositivo che combina tDCS simultanei e monitoraggio EEG in tempo reale.

L'obiettivo generale di questa procedura è dimostrare la tecnica del monitoraggio EEG simultaneo durante la stimolazione transcranica a corrente continua. Per questo, descriveremo in modo dettagliato tutte le procedure di applicazione di questo dispositivo utilizzando figure schematiche, tabelle e dimostrazioni video. La procedura inizia con l'assemblaggio dei materiali necessari e la misurazione della testa.

Successivamente, la stimolazione transcranica a corrente continua o TDCS e gli elettrodi di registrazione EEG vengono posizionati nella cappa. Quindi viene attivata la stimolazione elettrica sopra la testa. Il passaggio finale consiste nell'interpretare i segnali EEG ottenuti durante il TDCS. Quaia.

La stimolazione a corrente continua è una tecnica che eroga deboli correnti elettriche attraverso il cuoio capelluto. Questa corrente elettrica costante induce cambiamenti nell'accettabilità della membrana neuronale che si traducono in cambiamenti secondari nella plasticità corticale. Sebbene la DSC abbia la maggior parte dei suoi effetti neuromodulatori sulla corteccia sottostante, gli effetti della TDCS possono essere osservati anche in reti neurali distanti prima che l'uso dell'EEG simultaneo con la TDCS possa fornire informazioni preziose sui meccanismi della TDCS.

Inoltre, i risultati elettroencefalografici possono essere un importante marcatore surrogato degli effetti della 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 ha lo svantaggio di una valutazione speciale della risoluzione. Tuttavia, ha una risoluzione temporale superiore che riflette i tempi dell'attività neuronale in modo più accurato.

Inoltre, rispetto ai parametri cortico della TMS, l'EEG potrebbe fornire una comprensione più accurata dell'attività corticale in corso durante e dopo il 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 caricato periodicamente utilizzando il caricabatteria della scatola di controllo.

Quindi, collegare la scatola di controllo al computer con una connessione USB per Bluetooth. Per la misurazione della testa, misurare la distanza tra il nasion e l'indiano. Quindi segna il punto a metà strada come vertice o CZ usando un pennarello della pelle.

Ispezionare la pelle per eventuali lesioni preesistenti ed evitare la stimolazione elettrica. Registrazione EEG su qualsiasi pelle danneggiata o su lesioni del cranio. Pulisci la superficie della pelle per rimuovere eventuali segni di lozione, sporco e grasso e lasciala asciugare.

Ora immergere gli elettrodi in spugna TDCS con la soluzione salina per una spugna quadrata da 25 a 35 centimetri, possono essere sufficienti circa sei millilitri di soluzione per lato. Quindi, inserire gli elettrodi in spugna TDCS e gli elettrodi EEG nel cappuccio. Assicurati che il soggetto sia seduto comodamente.

Metti 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 gel. Fissare la scatola 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 EEG. La loro posizione nel cappuccio 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 in spugna rossa al C3 e il catodo indicato dall'elettrodo in spugna nera a FP two. Collegare i fili alla scatola di controllo e fissarla alla regione occipitale del cappuccio. La scatola di controllo si collega al computer tramite un'interfaccia wireless.

Per avviare prima la procedura di stimolazione, fare clic su stimolazione nella barra orizzontale sullo schermo superiore, selezionare modifica nello schermo superiore e scegliere TDCS o sham di altre tecniche di stimolazione elettrica come la stimolazione transcranica, la stimolazione a corrente alternata e la stimolazione transcranica del rumore casuale. Quindi fare clic su Avvia nella parte inferiore dello schermo. Controllare se la barra grigia verticale si sta muovendo.

Durante la TDCS, i valori di impedenza degli elettrodi devono essere costantemente monitorati e fare clic a bordo per sospendere la stimolazione in qualsiasi momento, se necessario. Il dominio del tempo EEG ci consente di controllare l'attività EEG in corso di base e di selezionare le frequenze della banda EEG, se necessario. Lo spettro di potenza EEG ci consente di controllare la banda di frequenza EEG predominante dopo l'analisi automatica della trasformata veloce di quattro anni rispetto all'attività EEG grezza in corso nello spettrogramma EEG.

Possiamo trasformare i segnali EEG in immagini utilizzando una tecnica chiamata analisi della frequenza temporale. Queste figure mostrano le differenze nell'ampiezza alfa frontale in risposta alla TDCS attiva rispetto alla TDCS fittizia sulla corteccia prefrontale laterale sinistra. Utilizzando l'analisi automatica della trasformazione dell'aria in avanti veloce, l'investigatore è in grado di determinare e misurare l'ampiezza dell'attività di frequenza EEG predominante durante e dopo il TDCS.

A seconda della regione della stimolazione e di altre condizioni sperimentali, si prevede che l'ampiezza delle bande di frequenza EEG specifiche 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 circuito chiuso potrebbe non essere limitata solo ai pazienti con epilessia.

Numerosi studi recenti hanno suggerito che le alterazioni dell'EG possono essere marcatori di varie malattie neuropsichiatriche. Pertanto, una combinazione di TDCS ed EEG potrebbe essere un'opzione per il rilevamento rapido degli effetti neurofisiologici della TDCS al fine di ottimizzare i protocolli di stimolazione Rispetto alla stimolazione magnetica transcranica, questa è un'altra tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva. La CDCS è considerata molto più adatta per scopi terapeutici, principalmente a causa dei suoi bassi costi e della sua portabilità.

Tuttavia, pur essendo portatile, avere un sistema che utilizza un cappuccio della testa con posizioni elettroelettriche predeterminate può standardizzare la posizione della simulazione e migliorare i risultati. Un altro vantaggio del suo dispositivo è la possibilità di stimolare più di un sito contemporaneamente, che secondo alcuni autori è risultata clinicamente superiore alla stimolazione convenzionale.