Non invasiva elettrico Brain Stimulation montaggi per la modulazione della funzione motoria umana

L'obiettivo generale di questa procedura è dimostrare la localizzazione della corteccia motoria primaria e il corretto posizionamento degli elettrodi di stimolazione elettrica cerebrale, per modulare il sistema motorio. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della neuroplasticità, attraverso la modulazione mirata delle reti cerebrali che migliorano le funzioni motorie, o contrastano le disabilità motorie. Il vantaggio principale della stimolazione cerebrale elettrica non evasiva è che è facile da somministrare anche come tecnica al letto del paziente, senza indurre dolore o disagio.

Questo metodo di stimolazione cerebrale può fornire informazioni sulla funzione del sistema motorio. Può essere applicato anche ad altre regioni di interesse, come la corteccia prefrontale o la corteccia visiva. La dimostrazione visiva della localizzazione delle aree corticali target e il posizionamento degli elettrodi sono cruciali per il successo di questi esperimenti.

In caso contrario, il flusso di corrente elettrica potrebbe non raggiungere le aree cerebrali previste, con conseguente mancanza di effetto o risultati imprevisti. Inizia chiedendo al partecipante di sedersi comodamente sulla sedia. Pulire la pelle del partecipante strofinando la pasta di preparazione nelle regioni della mano in cui verranno posizionati gli elettrodi.

Rimuovere l'eccesso con una garza pulita. Collegare gli elettrodi di superficie per elettromiografia, o EMG, in un montaggio pancia-tendine, sul muscolo della mano di interesse e collegare un elettrodo di terra. Quindi, accendere lo stimolatore magnetico e caricare il condensatore premendo il pulsante di carica corrispondente.

Posizionare una bobina TMS a forma di otto sul cuoio capelluto del partecipante sulla regione della corteccia motoria. Tenere la bobina TMS a un angolo compreso tra 45 e 50 gradi, rispetto alla fessura interemisferica, con l'impugnatura orientata all'indietro. Quando lo stimolatore magnetico è carico, scaricare lo stimolatore premendo il pulsante di attivazione, premendo l'interruttore a pedale o automaticamente con un programma software.

Quindi, inizia con una bassa intensità di stimolazione e osserva i potenziali evocati motori, o MEP, visibili sull'amplificatore EMG. Se non è visibile alcun MEP, aumentare l'intensità della stimolazione, fino a quando un MEP non è chiaramente presente. Ripetere la stimolazione premendo il pulsante di attivazione.

Spostare la bobina radialmente, a passi di un centimetro, attorno al sito inizialmente stimolato, per trovare il punto con la maggiore risposta MEP, dopo l'applicazione di singoli impulsi TMS. Da lì, inizia a muovere di nuovo la bobina per fissare il punto caldo. Infine, segnare la posizione del punto caldo e l'orientamento della bobina con un pennarello cutaneo non permanente.

Collegare i cavi agli elettrodi di gomma e posizionare gli elettrodi all'interno dei sacchetti di spugna. Assicurarsi che le dimensioni dell'elettrodo e della sacca corrispondano. Immergere i sacchetti di spugna su entrambi i lati con una soluzione isotonica di cloruro di sodio, ma evitare di immergerli eccessivamente per evitare ponti salini o gocciolare sul volontario.

Quindi, trova i segni della testa che indicano il punto caldo corticale motorio e separa i peli attorno all'area. Per migliorare la conduttanza, pulire la pelle prima del posizionamento dell'elettrodo con un tampone imbevuto di alcol dal 40 al 50% o di pasta per la preparazione della pelle. Rimuovere l'eccesso con un tampone e pulire nuovamente l'area con una soluzione isotonica di cloruro di sodio.

Asciugare l'area in seguito. Posizionare un elettrodo sulla testa segnando l'area di interesse della corteccia motoria e mantenere la spugna a diretto contatto con la pelle il più possibile. Per la stimolazione unilaterale, posizionare il secondo elettrodo sull'area sopraorbitale controlaterale.

In alternativa, per la stimolazione bilaterale, posizionare il secondo elettrodo sulla corteccia motoria opposta, seguendo la marcatura della testa omolaterale all'arto utilizzato nello studio. Posizionare tutti i cavi degli elettrodi verso la parte posteriore dei partecipanti, per evitare disturbi durante la stimolazione e per facilitare il collegamento alla stimolazione cerebrale elettrica non invasiva o a qualsiasi dispositivo BS. Quindi, coprire la testa due volte, con una benda elastica, circolarmente in direzione mediolaterale, per stabilizzare l'elettrodo M1.

Utilizzare la benda rimanente per coprire la testa circolarmente nella direzione antero-posteriore, per stabilizzare entrambi gli elettrodi. Usa del nastro adesivo per fissare l'estremità della benda e fissa i cavi con del nastro adesivo sul collo o sulla maglietta del partecipante. Infine, collegare i cavi degli elettrodi a qualsiasi dispositivo BS.

Inizia accendendo qualsiasi dispositivo BS. Regolare le impostazioni di qualsiasi dispositivo BS, per quanto riguarda il tipo di stimolazione, l'intensità, la durata, la rampa su e giù e lo spettro di frequenza per la stimolazione transcranica del rumore casuale. Successivamente, informa il partecipante sui potenziali effetti collaterali associati a qualsiasi BS. Quindi avvia la stimolazione e verifica la continuità della stimolazione, durante l'accelerazione e durante la sessione.

Se qualsiasi BS viene co-applicata con l'esecuzione di un compito motorio, iniziare il test dopo che la stimolazione è aumentata e dopo che il partecipante si sente a proprio agio con la stimolazione. Infine, al termine della sessione di stimolazione, disinfettare gli elettrodi e le spugne con il 40-50% di alcol. Quindi sciacquare accuratamente in acqua e lasciare asciugare i materiali prima di riporli.

Questo protocollo descrive molteplici approcci per la stimolazione elettrica cerebrale non invasiva, per la modulazione del sistema motorio umano. Qui viene mostrato il decorso temporale dell'eccitabilità corticale nel corso di 90 minuti dopo la stimolazione della corteccia motoria primaria. Si noti che la TRNS esercita effetti simili sull'eccitabilità corticale rispetto alla TDCS.

Entro tre giorni dall'allenamento motorio, l'abilità motoria aumenta significativamente nel tempo, nel gruppo di controllo Sham, ed è ulteriormente aumentata da ogni strategia BS. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come localizzare la corteccia motoria primaria mediante TMS e posizionare gli elettrodi per i diversi montaggi BS. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in 10-15 minuti, se eseguita correttamente.

Non dimenticare che lavorare con la stimolazione cerebrale magnetica ed elettrica può essere dannoso se usato in modo improprio e lo screening di sicurezza dei partecipanti dovrebbe sempre essere eseguito prima di eseguire questa procedura.