Stimolazione a corrente continua transcranica ad alta definizione durante il sonno

Utilizziamo la neuromodulazione durante il sonno per indagare le relazioni tra le regioni cerebrali target e la fisiologia del sonno. La stimolazione transcranica in corrente continua ad alta definizione con elettroencefalografia simultanea fa avanzare la ricerca sulla regolazione e il ripristino dal sonno. Per cominciare, raccogli tutte le attrezzature e i materiali necessari per la procedura.

Assicurarsi che il dispositivo tDCS convenzionale abbia un'alimentazione adeguata e, se necessario, cambiare le batterie. Accendi dispositivi HD-tDCS e EEG e verifica lo stato di alimentazione secondo le specifiche del produttore. Seleziona un cappuccio EEG di dimensioni adeguate in base alla circonferenza della testa del partecipante.

Utilizzare le posizioni bilaterali frontali laterali F3 e F4 per colpire la corteccia prefrontale. Successivamente, inserisci le posizioni degli elettrodi e i parametri di stimolazione. Inserire gli elettrodi HD-tDCS o i portaelettrodi nelle posizioni designate sul cappuccio EEG, invertire il cappuccio EEG al rovescio e posizionarlo su una testa in schiuma per un accesso migliore.

Poi, applica la pasta adesiva conduttiva ad alta viscosità e priva di cloruro sul tappo. Utilizzando un depressore linguale, copri ogni elettrodo EEG con una pasta, evitando l'applicazione sugli elettrodi di stimolazione HD-tDCS. Modella la pasta conduttiva in strutture a cupola.

Applica una quantità minore di pasta nella parte anteriore del cuoio capelluto, dove ci sono meno capelli, e una quantità maggiore sulla sommità e dietro della testa, dove la densità dei capelli è maggiore. Ora, pulisci ogni sito dell'elettrodo usando un tampone alcolico. Esfoliare il sito con un gel preparatorio leggermente abrasivo usando un cotton fioc, poi rimuovere eventuali residui di liquido con una garza secca quadrata.

I siti bersaglio includono la fronte e i mastoidi dietro le orecchie come elettrodi di riferimento. Canti esterni vicino agli occhi per registrare i movimenti oculari, mento per elettrodi elettromiografici e clavicola per l'elettrodo di massa. Poi, riempi ogni elettrodo con una pasta conduttiva adesiva e applicala sul sito preparato.

Fissa ogni elettrodo in posizione usando nastro medico. Analogamente, applicare tutti gli elettrodi di riferimento facciali e di massa utilizzando elettrodi a coppa d'oro riempiti con pasta conduttiva adesiva. Per l'elettrodo di massa HD-tDCS, posizionare l'elettrodo di stimolazione sulla clavicola e fissarlo con del nastro adesivo.

Ora, misura la distanza dal nasion all'inion e segna il punto medio lungo questa linea. Poi, misura la distanza tra i punti preauricolari sinistro e destro e segna il punto medio su questa linea con una linea visibile. Identifica la posizione della CZ all'intersezione delle linee nasion, inion e preauricolare.

Successivamente, spruzzare leggermente i capelli del partecipante con acqua usando uno spruzzino per aiutare nel posizionamento del cappuccio EEG. Inverti il cappuccio EEG preparato e posizionalo saldamente sulla testa del partecipante, allineando l'elettrodo CZ con il sito CZ segnato. Fissa il cappuccio in posizione usando le cinghie per il mento per una calzata comoda e stabile.

Per riempire ogni sito dell'elettrodo con un gel conduttivo, solleva leggermente ogni elettrodo e inserisci l'ago con punta smussa di grande calibro al centro. Muovi delicatamente l'ago per spostare i capelli e somministra circa 0,5 millilitri di gel conduttivo. Spingi l'elettrodo verso il basso per stabilire un contatto saldo tra gel, pasta e cuoio capelluto.

Posizionare gli elettrodi ad anello centrati al cloruro d'argento in ciascun portaelettrodi HD-tDCS con la superficie ruvida rivolta verso il basso e la superficie liscia e arrotondata rivolta verso l'alto. Aggiungi altro gel conduttivo ad alta viscosità su ciascun elettrodo inserito per coprirne completamente la superficie. Blocca ogni elettrodo in posizione usando i tappi forniti.

Accendi l'amplificatore dopo aver collegato i cavi necessari e avvia il software di registrazione EEG sul computer collegato. Controlla le impedenze degli elettrodi usando il software. Imposta il limite di impedenza a 25 kiloohm e mira a raggiungere valori inferiori a 10 kiloohm per tutti gli elettrodi.

Chiedi al partecipante di aprire e chiudere gli occhi per circa 10 secondi. Osservare la presenza di attività delle onde alfa, tipicamente più prominente nei canali posteriori che in quelli anteriori. Monitora il cuoio capelluto per variazioni di ampiezza.

Chiedi al partecipante di guardare a sinistra, destra, su e giù, poi istruiscilo a stringere i denti mentre osserva le registrazioni degli elettrodi oculari e del mento per segnali di movimento. Chiedi al partecipante di sbattere le palpebre più volte. Collega i cavi degli elettrodi ad anello centrati in cloruro d'argento ai ricevitori corrispondenti sul cavo di uscita 4x1 dell'adattatore e accendi lo stimolatore usando il pulsante di accensione.

Una volta acceso lo stimolatore, collega saldamente il cavo dell'elettrodo al retro del dispositivo. Imposta i parametri di stimolazione secondo il disegno dello studio. Imposta l'intensità.

Seleziona la forma d'onda come corrente continua per i protocolli di stimolazione a corrente continua transcranica e imposta la durata e i tempi di rampa. Seleziona la modalità stimolazione attiva o la modalità simulata come indicato dal protocollo di studio. Se gli elettrodi HD-tDCS mostrano un'alta impedenza, effettuare una breve stimolazione di prova sotto l'impostazione simulata per verificare la connettività.

Avvia la registrazione e segna l'ora nella registrazione EEG quando le luci sono spente. Monitorare l'EEG per segni di inizio del sonno e fasi specifiche del sonno per attivare la stimolazione secondo il protocollo dello studio. Segna l'inizio della stimolazione nella registrazione EEG con una notazione chiara.

Una volta terminato il periodo finale di stimolazione, scollega il cavo di stimolazione dal dispositivo. Segna l'ora nella registrazione EEG in cui si accendono le luci. Dopo aver svegliato il partecipante, interrompi la registrazione EEG tramite l'interfaccia software.

Rimuovere delicatamente gli elettrodi ad anello in cloruro d'argento o d'argento dal cuoio capelluto del partecipante. Pulisci gli elettrodi usati con un tovagliolo di carta umido e lasciali asciugare all'aria prima di conservarli. Una volta rimosso il cappuccio EEG dalla testa del partecipante, pulire accuratamente tutti i siti degli elettrodi per rimuovere i residui di gel conduttivi.

L'HD-tDCS bilaterale frontale-laterale ha prodotto una distribuzione del campo elettrico focale, evidenziando la precisione spaziale raggiungibile con un montaggio di elettrodi ad anello 4x1. Segnali EEG puliti con artefatti minimi sono stati osservati durante la fase di ramp-up, confermando la corretta implementazione del protocollo con la preparazione ottimale degli elettrodi. HD-tDCS offre una maggiore precisione spaziale e puntamento focale rispetto al tDCS convenzionale, minimizzando gli effetti fuori bersaglio durante il sonno.

Ciò consente studi meccanicistici sulla fisiologia del sonno specifica per regione e lo sviluppo di interventi mirati per i disturbi neuropsichiatrici. Le ricerche future svilupperanno sistemi ad anello chiuso adattivi e perfezioneranno i modelli computazionali per migliorare il targeting (targeting migliorato).