January 22nd, 2016
In questo articolo spieghiamo come impostare una stimolazione transcranica a corrente alternata concomitante e un esperimento EEG.
L'obiettivo generale di questo protocollo è dimostrare come impostare con successo la stimolazione transcranica a corrente alternata concomitante e l'EEG, con importanti considerazioni tecniche al fine di acquisire una registrazione di successo. La stimolazione transcranica a corrente alternata, o tACS, è un metodo per controllare sperimentalmente le attività ritmiche nel cervello. E per studiare l'associazione cordale di queste attività ritmiche con il comportamento.
L'EEG offre dati ad alta risoluzione temporale per lo studio dell'attività anulare endogena e dell'autorità trascinata. La registrazione simultanea dell'EEG durante la tACS può aiutare a rispondere a domande chiave riguardanti l'effetto neurofisiologico immediato della tACS. Questo, a sua volta, può aiutare a comprendere ulteriormente le dinamiche ritmiche del cervello, nonché a comprendere i meccanismi e l'ottimizzazione dei parametri della tACS, per applicazioni cliniche neuromodulatorie.
Questo protocollo sperimentale può essere adattato anche per altri montaggi e bersagli corticali. Questo video mostrerà un montaggio con elettrodi tACS posizionati sulla spalla e sul cuoio capelluto. Inizia preparando la pelle della spalla per l'elettrodo tACS utilizzando una garza e un gel abrasivo per la pelle.
Applicare il gel per elettroencefalografia, o EEG, con viscosità appropriata sull'elettrodo tACS e posizionare l'elettrodo sulla spalla. Fissare l'elettrodo sulla spalla con del nastro adesivo. Quindi, metti la cuffia EEG sul partecipante.
Regolare la posizione del cappuccio secondo il sistema International 10-20 per il posizionamento degli elettrodi e allacciare il sottogola. Utilizzare una penna rossa a base d'acqua per segnare un punto che indichi dove posizionare l'elettrodo tACS sul cuoio capelluto. Se la penna non raggiunge il cuoio capelluto, dipingi la punta di un bastoncino di legno 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. Successivamente, per i partecipanti con i capelli lunghi, posizionare l'elettrodo tACS sulla testa con il centro contrassegnato dalla macchia rossa sul cuoio capelluto.
Infilare tutti i capelli all'interno dell'anello interno dell'elettrodo tACS e legare i capelli filettati con i fascetti per cavi. Assicurarsi che i peli che si trovano intorno all'elettrodo tACS non vengano impigliati dai legacavi. Dopo che i capelli sono stati legati, rimuovere l'elettrodo tACS.
Quindi, collegare gli elettrodi tACS del cuoio capelluto e della spalla allo stimolatore, ma non accenderlo. Applicare uno strato sottile di gel EEG sull'elettrodo tACS e riposizionarlo con cura sulla testa. Se il partecipante ha i capelli più lunghi, infilare i capelli legati attraverso il foro interno dell'elettrodo tACS senza lasciare che i capelli tocchino il gel EEG.
Assicurarsi che il segno rosso sul cuoio capelluto si trovi al centro dell'elettrodo tACS, poiché la posizione potrebbe non essere più modificata una volta posizionata. Quindi, rimuovere i fascetti dai capelli. Ora accendi lo stimolatore e monitora 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. Continuare a esercitare pressione sull'elettrodo tACS fino a quando l'impedenza non è stabilmente inferiore a 10 kilohms.
Prestare attenzione all'eventuale fuoriuscita di gel dall'elettrodo tACS e rimuovere il gel EEG in eccesso con un batuffolo di cotone. Una volta che l'impedenza è inferiore alla soglia di 10 kg, rimontare delicatamente la cuffia EEG e allacciare la cinghia. Applicare gel EEG con viscosità appropriata agli elettrodi EEG per creare il contatto tra il cuoio capelluto e gli elettrodi EEG.
Iniziare con gli elettrodi EEG di terra e di riferimento, quindi procedere con gli elettrodi situati al centro e vicino all'elettrodo tACS. Quindi continuare con gli elettrodi rimanenti. 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. Per aumentare il contatto tra gli elettrodi EEG e il cuoio capelluto, in particolare gli elettrodi EEG situati in prossimità dell'elettrodo tACS, spingere il gel verso il basso con un bastoncino di legno verso il cuoio capelluto. Mantieni l'angolo del bastoncino ortogonale al cuoio capelluto mentre strofina delicatamente il cuoio capelluto con un movimento rotatorio poiché i movimenti laterali del bastoncino distribuiranno il gel sotto l'elettrodo.
Una volta raggiunta l'impedenza ottimale, applicare un po' di gel per stabilizzare il contatto tra l'elettrodo EEG e il cuoio capelluto. Successivamente, verificare la presenza di ponti tra l'elettrodo tACS e gli elettrodi EEG circostanti a causa della perdita di gel applicando una breve stimolazione e verificando se un canale dell'amplificatore EEG è saturo. Infine, controllare ancora una volta le impedenze degli elettrodi EEG e quindi iniziare a registrare.
Questo protocollo spiega come impostare con successo un esperimento simultaneo di tACS ed EEG ed evitare il bridging tramite la perdita del gel EEG, nonché grandi artefatti tACS. Se si verifica un ponte tra il tACS e gli elettrodi EEG, il segnale EEG registrato si saturerà come mostrato qui. Al contrario di un segnale registrato con successo.
La registrazione EEG simultanea tACS è un metodo tecnicamente impegnativo. Dopo aver visto questo video, ora dovresti avere una migliore comprensione di come impostare con successo questo tipo di esperimento per studiare il meccanismo neurofisiologico del tACS.
Questo articolo dimostra la configurazione della stimolazione transcranica a corrente alternata concomitante (tACS) e degli esperimenti EEG. Descrive importanti considerazioni tecniche per registrazioni di successo e le implicazioni per la comprensione delle dinamiche cerebrali.
Concurrent tACS-EEG recording enables direct measurement of neurophysiological responses to neuromodulation, supporting target validation in CNS drug discovery. This approach provides mechanistic de-risking by linking oscillatory brain activity to cognitive processes, informing predictive confidence in early-stage programs. It addresses a critical gap in understanding the immediate biological effects of neuromodulatory interventions.
This method integrates into the discovery continuum by supporting hypothesis testing in early biology, enabling quantitative neurophysiological readouts for screening, and providing mechanistic insights that inform preclinical continuity and target confidence.