10 ottobre 2025
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.
L'attuale protocollo mira a dimostrare come combinare la stimolazione in corrente alternata transcranica ad alta definizione con l'EEG. Registrando l'EEG prima e dopo la stimolazione, questo protocollo consente ai ricercatori di valutare gli effetti fisiologici neurali della stimolazione. Per cominciare, pulisci il cuoio capelluto del partecipante prima dell'esperimento.
Posizionare la cellula EEG a 64 canali, con elettrodi disposti secondo il sistema 10-20 sulla testa del partecipante. Monitorare l'impedenza degli elettrodi selezionando l'impedenza nell'interfaccia software. Imposta l'intervallo di visualizzazione dell'impedenza da zero a cinque kilo ohm per garantire un'alta qualità di registrazione.
Interpreta i segnali arancioni o verdi sul display come inferiori a cinque kilo ohmi. Usa la punta della siringa per separare i capelli attraverso le aperture degli elettrodi, poi inietta il gel per garantire un contatto diretto tra ogni elettrodo e il cuoio capelluto. Strofina delicatamente il cuoio capelluto con la punta della siringa finché l'impedenza di ciascun elettrodo scende sotto i cinque kilo ohm.
Una volta confermata l'impedenza per tutti gli elettrodi, avvia la registrazione EEG premendo start nel software mentre il partecipante svolge il compito a due retro. Visualizza i segnali EEG durante il compito. Pulisci nuovamente il cuoio capelluto del partecipante prima della stimolazione.
Prepara in anticipo tutti i materiali necessari. Installa le batterie e conferma che siano completamente cariche. Utilizzare il cavo di ingresso per collegare lo stimolatore di stimolazione elettrica transcranica a due canali all'interfaccia di stimolazione a quattro per uno.
Collega il cavo di uscita all'interfaccia quattro per uno e collega cinque elettrodi d'argento o cloruro d'argento al cavo di uscita. Accendi lo stimolatore a due canali e il sistema quattro canali dopo aver completato tutte le connessioni. Ora, inserire cinque involucri di plastica ad alta definizione in siti designati nel cappuccio cerebrale EEG ai siti P3, CP3, P1, PO3 e P5. Poi posiziona il cappuccio EEG sulla testa del partecipante.
Applica un gel conduttivo sul cuoio capelluto attraverso ogni apertura del involucro HD, usando una punta di siringa. Diviso i capelli per esporre il cuoio capelluto e applicare direttamente il gel. Inserire cinque elettrodi nelle bosse con l'elettrodo cinque a P3, e gli altri che lo circondano.
Riempi nuovamente tutti gli elettrodi EEG con gel conduttivo e conferma valori di impedenza inferiori a cinque kilo ohm. Conferma che la modalità predefinita dello stimolatore sia impostata su scansione. Poi si osservano i valori di impedenza di ogni elettrodo singolarmente premendo i pulsanti numerati sull'interfaccia a quattro per uno.
Se l'impedenza supera 1,5, aprire il tappo e strofinare il cuoio capelluto con una punta di siringa per ridurre l'impedenza. Imposta i parametri di stimolazione sullo stimolatore a due canali, inclusi forma d'onda, durata e intensità, usando quattro manopole. Usa il joystick per attivare la condizione simulata.
Imposta i parametri su corrente alternata, due milliampere e quattro hertz per 10 minuti. Imposta il livello rilassato in corrente piena. Successivamente, cambia la modalità dello stimolatore da scansione a passaggio, usando il pulsante di selezione modalità.
Inizia la stimolazione premendo il pulsante start dello stimolatore. Osserva l'aumento della corrente sullo schermo fino a raggiungere l'intensità bersaglio. Se si verifica disagio, riduci l'intensità con la leva rilassata e riprende una volta che il partecipante si sente a suo agio.
Terminare la stimolazione se necessario premendo il pulsante di aborto. Rimuovi le bosse HD ed elettrodi di stimolazione dal cappuccio EEG. Reinserire gli elettrodi EEG originali nei siti P3, CP3, P1, PO3 e P5. Usa la punta della siringa per dividere i capelli e applica il gel conduttivo direttamente su ogni elettrodo reinserito.
Confermare che i valori di impedenza sono inferiori a cinque kilo ohm prima di iniziare la registrazione EEG post-stimolazione. Gli artefatti oculari sono stati rimossi con successo durante la pre-elaborazione EEG, come dimostrato dall'assenza dei tipici segnali di movimento oculare nelle tracce di rifiuto post-artefatto. Gli spettrogrammi tempo-frequenza hanno rivelato una riduzione della potenza della banda theta dopo la stimolazione rispetto alla pre-stimolazione.
Questo protocollo presenta un metodo pratico per integrare HDTACS con EEG. Speriamo che questo protocollo faciliti applicazioni più ampie di TACS e integrazione EEG, e promuova un'esplorazione più regolare della dinamica del neuro-traino. Questo protocollo può essere esteso a campioni più grandi con parametri di stimolazione personalizzati per indagare una gamma più ampia di funzioni cognitive ed affettive.
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Questo protocollo stabilisce un approccio pratico per combinare la stimolazione transcranica a corrente alternata ad alta definizione (HD-tACS) con l'EEG per esaminare le oscillazioni neurali durante i compiti cognitivi, utilizzando specificamente la stimolazione a frequenza theta nella memoria di lavoro come caso di studio. L'integrazione di questi metodi consente ai ricercatori di valutare gli effetti fisiologici della stimolazione sull'attività neurale prima e dopo i compiti cognitivi.
Combining high-definition transcranial alternating current stimulation (HD-tACS) with EEG enables precise interrogation of neural oscillations underlying cognitive functions, supporting mechanistic de-risking in early neuroscience discovery. This integrated approach provides quantitative, frequency-specific readouts that inform target validation and predictive confidence for neuro-modulation strategies. The protocol's reproducibility and scalability position it as a reusable platform for advancing neurotechnology portfolios.
This protocol integrates into the neuroscience discovery continuum from early mechanistic studies to preclinical validation of neuro-modulation interventions.