Stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) per il miglioramento della memoria

Lo scopo di questo video è dimostrare il protocollo di stimolazione transcranica a corrente continua utilizzato per il miglioramento della memoria. Il protocollo è stato ben valutato negli studi sui partecipanti sani ed è applicabile anche alla ricerca sull'invecchiamento e sulla demenza. La memoria svolge un ruolo vitale nel funzionamento quotidiano, in quanto ci consente di ricordare informazioni su persone e luoghi, ricordare eventi passati, apprendere nuovi fatti e abilità, nonché di esprimere giudizi e decisioni.

Qui ci concentriamo sulla memoria di lavoro e associativa. La memoria di lavoro è la capacità di mantenere e archiviare temporaneamente le informazioni per l'elaborazione cognitiva in corso, come la risoluzione dei problemi o il ragionamento. La memoria associativa, d'altra parte, ci consente di ricordare più pezzi di esperienza o informazioni legati insieme.

Questi due tipi di memoria sottolineano quasi tutte le nostre attività quotidiane. Sfortunatamente, le capacità di memoria sono tra le funzioni più vulnerabili in quanto diminuiscono con il normale invecchiamento, nonché a causa di vari stati e condizioni patologiche. Questo è il motivo per cui vi è una crescente necessità di nuovi approcci alla prevenzione e al trattamento del declino della memoria.

Stimolazione transcranica a corrente continua, tDCS in breve è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva che utilizza deboli correnti elettriche per modulare l'attività cerebrale. Gli effetti della tDCS dipendono dalla polarità. Cioè, la stimolazione anodica aumenta mentre la catodale diminuisce l'eccitabilità neuronale.

Pertanto, ci si aspetta che la tDCS anodale promuova le funzioni cognitive, che si basano su regioni cerebrali mirate. tDCS è sicuro, altamente tollerabile, economico e facile da usare. Le principali sfide per l'utilizzo di tDCS sono trovare il montaggio ottimale degli elettrodi e il protocollo di stimolazione che produrrà effetti affidabili.

Per modulare la memoria dobbiamo influenzare l'attività all'interno della rete ippocampale corticale. Quindi l'anodo è posto sopra la corteccia prefrontale dorsolaterale o la corteccia parietale posteriore come i due nodi corticali più importanti della rete. Il protocollo di stimolazione più comune è la corrente analogica costante tra uno e due milliampere che dura tra 10 e 30 minuti.

Il meccanismo assunto alla base di questo protocollo è che l'elettrodo con carica positiva aumenterà l'eccitabilità del tessuto corticale sottostante, il che si tradurrà quindi in una migliore prestazione della memoria successiva. A differenza del tDCS anodale costante, in cui l'intensità di corrente rimane la stessa durante l'intero periodo di stimolazione, l'intensità del protocollo tDCS oscillatorio della corrente fluttua a una data frequenza attorno a un valore impostato. Pertanto questo tipo di protocollo modula non solo l'eccitabilità, ma coinvolge anche la neuro oscillazione delle aree cerebrali rilevanti.

Quando si pianifica lo studio tDCS sulla memoria, i ricercatori devono considerare attentamente l'implementazione del controllo fittizio nella progettazione all'interno o tra i soggetti, determinando una dimensione del campione adeguata per ottenere una potenza soddisfacente. Inoltre, è importante sviluppare o selezionare misure di risultato adeguate che siano compiti di memoria che siano focali, sensibili, affidabili e stimolanti per i partecipanti. Per ogni sessione tDCS devono essere preparati i seguenti materiali.

Inoltre, è consigliabile avere un foglio di protocollo che è un modulo di compilazione con informazioni di base sulla sessione e una tabella con una testa pre-calcolata misure per aiutare con il posizionamento dell'elettrodo. Prima della sessione tDCS, verificare se il partecipante soddisfa i criteri di inclusione definiti nell'approvazione etica per lo studio. Chiedi ai partecipanti di firmare il consenso informato.

Sfrutta questa opportunità per spiegare gli aspetti di base della procedura a cui saranno sottoposti e rispondere a qualsiasi domanda i partecipanti possano avere. Fai sedere comodamente il partecipante sulla sedia e chiedi di compilare la lista di controllo delle sensazioni pre-tDCS. In questa sessione, stimoleremo la corteccia parietale posteriore destra.

Per prima cosa misura la distanza tra nasion e inion che va oltre la parte superiore della testa. Segna la distanza a metà strada con un marcatore di pelle con una linea sottile. Quindi misurare la distanza tra le orecchie che vanno sopra la testa e segnare la distanza a metà strada con una linea sottile.

Il vertice o Cz si trova all'intersezione di due linee medie. Misurare di nuovo la distanza nasion-inion e annotarla come misura A.Notare la distanza tra le orecchie come misura B.Annotare le misure nel foglio di protocollo per ciascun partecipante. Questi possono essere utilizzati per verificare quando si prendono misure nelle sessioni successive.

Spostarsi al 20% della distanza A all'indietro da Cz, per raggiungere Pz e segnare il punto. Spostarsi del 20% della distanza B verso destra da Cz a C4 e segnare il punto. Partendo da C4, vai indietro in parallelo alla linea dell'inion nasion.

Poi da Pz andare a destra per raggiungere l'area di P4.20% verso destra da Pz e 20% indietro da C4 è dove troverete P4. Per aumentare la conduttanza, allontanare i capelli del partecipante dal sito di stimolazione. Usa pettine e fasce per capelli per i partecipanti con capelli più lunghi. Ispezionare eventuali segni di danni alla pelle nei luoghi di stimolazione.

Evitare di posizionare gli elettrodi sulla pelle danneggiata. Pulire la superficie della pelle con tamponi di cotone imbevuti di alcool e lasciarla asciugare. Pulire la guancia dove verrà posizionato l'elettrodo di ritorno.

Metti un cappuccio di silicone sulla testa dei partecipanti e fissalo con una mentoniera. Utilizzare il cinturino in silicone per regolare il cappuccio in base alle dimensioni e alla forma della testa del partecipante, ma non renderlo troppo stretto. Questo sarà fatto in seguito.

Immergere le tasche di spugna con soluzione salina. Le spugne dovrebbero essere umide ma non gocciolanti. Di solito sono sufficienti da 10 a 15 millilitri di soluzione salina per spugna.

Metti gli elettrodi all'interno delle tasche della spugna. Impostare l'elettrodo di ritorno sulla guancia contro-laterale e regolare il cappuccio. Per posizionare l'anodo, posizionare l'elettrodo in spugna sotto la cinghia di silicio e assicurarsi che il centro dell'elettrodo si trovi sopra la posizione della testa contrassegnata.

Il cappuccio deve essere stretto in modo che gli elettrodi non possano muoversi ma comunque comodi per il partecipante. Per iniziare la stimolazione, accendere il dispositivo, selezionare ed eseguire il protocollo tDCS predefinito. Per evitare attività non strutturate che possono interferire con gli effetti di stimolazione, è consigliabile un leggero coinvolgimento cognitivo durante la tDCS.

Ad esempio, i partecipanti possono eseguire prove pratiche di compiti cognitivi o impegnarsi in facili giochi di memoria durante la stimolazione. Chiedi ai partecipanti di riferire come si sentono più volte durante la stimolazione. Al termine del protocollo di stimolazione, spegnere lo stimolatore, rimuovere prima gli elettrodi di spugna, quindi rimuovere il cappuccio in silicone.

Chiedi al partecipante di compilare la lista di controllo delle sensazioni post-tDCS e di segnalare eventuali effetti collaterali non ancora elencati. Pulire la pelle nei punti in cui è stata contrassegnata e ispezionare la pelle per eventuali modifiche. Per standardizzare la valutazione della memoria tra i partecipanti, è consigliabile utilizzare attività computerizzate.

Se si conducono esperimenti all'interno del soggetto, dovrebbero essere utilizzate forme strettamente parallele dei compiti. Per valutare il successo dell'accecamento, chiedi al partecipante di provare a indovinare la sessione in cui hanno ricevuto una stimolazione reale e fittizia. In linea con le linee guida etiche, i partecipanti dovrebbero essere informati in dettaglio dopo che il loro coinvolgimento è stato completato.

Lavare le spugne con acqua corrente e sapone in modo che la soluzione salina sia completamente lavata via. Utilizzare acqua tiepida e alcool per pulire tutti i materiali riutilizzabili, tra cui pettine, tappo in silicone e metro. Quando si tratta di memoria di lavoro, i nostri risultati hanno dimostrato che 20 minuti di tDCS frontale destro hanno migliorato la memoria verbale mentre lo stesso protocollo di stimolazione applicato sulla corteccia prefrontale sinistra ha portato a migliori prestazioni spaziali.

Gli effetti della tDCS parietale sulla memoria associativa sono stati coerenti e robusti. Vale a dire, in una serie di esperimenti all'interno del soggetto, è stato dimostrato che 20 minuti di tDCS sulla corteccia parietale sinistra migliorano la memoria delle associazioni di volti e parole. Per riassumere, possiamo dire che l'applicazione del protocollo descritto per tDCS anodale, sia nello standard che ancora di più nella sua forma avanzata, come il tDCS modulante oscillatorio, fornisce un mezzo per un miglioramento affidabile delle funzioni di memoria.

Permette di investire la neurobiologia delle reti neuro funzionali dietro le funzioni di memoria. E può essere utilizzato anche nella ricerca clinica.