経頭蓋直流電流刺激で電極の位置とモンタージュ

経頭蓋直流電流刺激（TDCは）皮質の興奮性を調節するために確立された技術です。

このビデオの目的は、一次運動皮質刺激を使用してTDCSのセッションを管理する手法を示すことです。例として。これは、最初に被験者の頭を測定し、刺激部位をマークすることによって達成されます。

手順の2番目のステップは、実験に適したサイズとタイプを使用して電極を調製することです。手順の3番目のステップは、選択した刺激部位に電極を適切に配置することです。最後のステップは、電極の接触、刺激の極性を決定し、強度や持続時間などの刺激デバイスの設定を設定することです。

電極モンタージュが異なれば、TDCSの影響も異なる可能性があり、例えば、皮質の興奮性が増加するか減少するかは、刺激、極性、および他の刺激パラメータに依存する。TDCSの主な利点は、この方法が、経頭蓋磁気刺激などの他の脳刺激法や、脳深部刺激療法などのより侵襲的な脳刺激法と比較して、TDCSが侵襲性がなく、安全で、安価で実施が簡単なことです。また、TDCSはニューロンの脳圧の変化を誘発するため、ニューロンの発火が増加または減少するという重要な特徴があります。

この技術の応用は、さまざまな形態の慢性疼痛の治療にまで及びます。運動皮質のex安定性の調節が痛みの緩和につながるという確固たる証拠はありませんが、TDCSは、背側外側前頭前皮質を含む他の皮質領域に適用した場合の慢性疼痛の神経療法メカニズムに関する洞察を提供します。この技術は、うつ病や認知機能障害などの神経精神障害も改善することができます。

一般的に、この手法に不慣れな人は、TDCSモンタージュや刺激設定の設定に関する厳密なガイドラインがないため、苦労するでしょう。したがって、この手法の視覚的なデモンストレーションは、始める前に臨床研究全体で標準化された実践にとって重要です。このプロトコルは、必要なすべての材料が利用可能であることを保証します。

TDCSデバイスは、バッテリ駆動で、最大出力が数ミリアンペアの定電流制御である必要があります。一部のデバイスでは、誤動作しているデバイスが大きな強度の電流を供給する可能性があるため、デバイスに電力を供給するためにコンセントを使用してバッテリーを充電することは適切ではありません。警告なしに、TDCSに使用される電極は一般的に導電性です。

電解液で飽和した穴あきスポンジにゴム電極を封入。再利用可能なゴム電極を使用する場合は、必ず摩耗の有無を点検してからご使用ください。粗すぎない穴あきスポンジポケットは、電解質溶液を最もよく吸収し、電気化学的およびpHから皮膚を緩衝しながら均一な皮膚接触を提供するため、粗すぎない穴あきスポンジポケットを使用することをお勧めします。

塩化ナトリウム溶液を15〜140の濃度範囲で変化させます。ミリモールは、刺激電圧を最小限に抑えながら患者の快適さを確保するためにも推奨され、刺激、位置、弾性またはゴム製のヘッドストラップを見つけるために巻尺が必要になります。電極を配置するには、ストラップが非導電性材料で作られていることを確認し、被験者が到着したときに濡れたり、椅子で快適に傷つけたりしても、ストラップが導電性領域を増やさないようにすることが重要です。

電極配置の測定を開始するには、通常はEEG 10 20システムの規則を使用して、頭皮上の距離を測定することにより、刺激位置を見つけます。実験的なアプローチに応じて刺激部位を選択し、頂点を位置特定します。まず、鼻骨の接合部にある額と鼻の間の点である鼻と、後頭骨の最も顕著な点であるイニオンとの間の距離を測定します。

これらの位置の中間に、スキンマーカーを使用してポイントをマークします。次に、耳介前点間の距離を測定します。必ず巻尺をマークされた鼻と中間点の上に置き、この耳介線の途中に点をマークすると、マークされた両方の点の交点が頂点になります。

一次運動皮質または M1 の位置を特定するには、耳介距離の 20% を計算し、耳介線に沿った頂点からこの距離を測定するには、このスポットが C3 または C 4 EEG の位置に対応している必要があります。この動画で刺激を受けるのは、この場所です。背側外側前頭前皮質の位置を特定するには、M1の位置から5センチ前方を測定します。

これは、ここで見られるように、F 3 または F 4 EEG の位置に対応する必要があります。この刺激部位の決定方法は、従来のTDCS電極を使用する場合には十分です。より焦点を絞ったTDCSのためには、ニューロナビゲーションなど、皮質局在化の他の方法が必要になるかもしれません。

電極を配置する前に、弾性またはゴム製のヘッドストラップを、イニオンの下の被験者の頭の周りに配置してください。これにより、電極を固定し、刺激中の動きを減らすことができます。次に、両側を生理食塩水で飽和させてスポンジを準備します。

35cm四方のスポンジの場合、片面約6ミリリットルの溶液で十分です。次に、電極を配置する領域を準備する前に、電極が配置される皮膚に刺激の兆候がないか調べます。目に見える病変がある場合は、コンダクタンスを高めるためにこの領域にTDCSを適用しないでください。

髪を電極部位から離し、皮膚の表面をきれいにして乾かします。次に、電極ケーブルをデバイスに接続します。TDCSの影響は極性に大きく依存するため、接続の極性が正しいことを確認してください。

これは、TDCSと電気刺激の文脈で重要であるため、重要です。一般に、アノードは正の電流が体内に流れる正の端子であり、カソードは正の電流が体から出る負の端子です。次に、各電極のコネクタコードピンをゴムインセットの開口部にしっかりと挿入します。

次に、ゴムのはめ込みをスポンジパッドに完全にスライドさせ、アノードとカソードを正しい位置に配置することを確認します。次に、スポンジポケットを配置して、カソード電極を伸縮性のあるヘッドストラップの下に保持します。ここで、スポンジは眼窩上領域の上に置かれます。

このプロセスでは、スポンジから頭皮に過剰な液体が排出されないため、刺激中に頭皮全体に電流が流れますのでご注意ください。次に、目的の電極モンタージュに従って、2番目の弾性ヘッドストラップを最初のストラップに接続します。ここでは、一次運動皮質を介した刺激が実証されるため、陽極を保持するスポンジが2番目の弾性ヘッドの下に配置されます。

M1の位置にストラップを付けます。スポンジが過度に濡れていないことを確認してくださいが、電極との接触が良好になるほど湿っていることを確認してください。TDCSデバイスの電源を入れます。

システムを使用して、電極と本体抵抗の合計である総抵抗を測定します。全体の抵抗が異常に高い場合は、電極のセットアップが不適切であることを示している可能性があります。理想的には、インピーダンスを5キロオーム未満にすることを目指します。

強度時間を含む刺激の設定を調整し、該当する場合はデバイスに対応させます。偽のコンディション。ここでの設定、疼痛治療のための信頼性の高い設定は、実験を開始する前に20分間2.0ミリアンペアの刺激を使用し、被験者が快適であることを確認し、TDCS中にリラックスして目を覚まし続けるように指示します。

これは、ターゲット領域とは無関係の集中的な認知努力、および長時間の筋肉収縮による運動皮質の活性化がTDCSの影響を変化させることが示されているため、干渉を回避します。次に、スタートボタンを押してTDCSを開始し、悪影響を軽減します。まず、刺激の開始時に電流の流れを増やすことから始めます。

被験者の大多数はわずかなかゆみを感じますが、ほとんどの場合、それはその後消えます。一部の被験者は、最初のTDCS期間中に不快感を感じる場合があります。そのような場合、電流は、一時的に、例えば50%減少させてもよく、対象が調整するにつれて、その後、所望のレベルまで徐々に増加させる。

被験者が快適であることを確認し、刺激中のスポンジの動きと脱水症状に注意してください。必要に応じて、シリンジまたはピペットを使用して溶液を追加します。実験の過程で、実験が完了したら、電流の流れもランプオフする必要があります。

注目すべきは、ほとんどの被験者は通常、電流が途絶えた後も何らかの局所感覚を感じ続けることです。これは珍しいことではないことを被験者に伝えてください。最後に、電極とストラップを取り外し、適切なセットアップで去る前に、被験者が持つ可能性のある最終的な質問に答えます。

TDCS デバイスは、アクティブな TDCS 刺激中に電流が流れていることを示すか、偽の刺激手順を実行するときに偽モードを表示する必要があります。注意すべきは、電流がシステムを通過していることを示すデバイスがあっても、電流がスキンを介してシャントされる可能性があることです。これを避けるために、電極間に十分な距離を空けることをお勧めします。

モデリング研究によると、5 x 7 cmの電極を使用する場合は、少なくとも8 cmにすることをお勧めします。通常、陽極刺激は脳の興奮性の増加をもたらしますが、猫刺激は皮質の興奮性の低下につながります。これに対する強固な証拠が、一次運動野を対象とした試験で明らかにされています。

電極サイズの変化は、焦点効果の変動につながります。電極の直径を小さくすると、より焦点の合った刺激を得ることができます。一方、電極サイズを大きくすることで、セッション時間が20分以上で機能的に効果のない電極を持つことが可能であり、連続した日に複数のセッションを行うと、TDCSの後遺症が長く持続します。

この例は、疼痛症候群の治療です。重要なポイントの1つは、参照電極の位置です。追加の頭側位置を選択した場合、参照電極が誘導電流のピークを変位させ、TDCSの影響を変更する可能性があるため、研究者は電流分布に注意する必要があります。

このテクニックのマスターセットアップは、適切に実行されれば15分で完了します。この手順を試みる際には、電流の流れを増減させることで患者の安全を確保し、ケーブルがデバイスに適切に接続されていることを確認することが重要です。この技術は、複数の分野の研究者が、この手順に従って痛みとそれが脳および機能系に及ぼす影響を直接調節する道を開きました。

経頭蓋アイロン、電流シミュレーション、その他のTDCS法などの他の方法を実行して、脳の可塑性や皮質機能に関する追加の質問に答えることができます。このビデオを見れば、さまざまなTDCSモンタージュの設定方法、スポンジのサイズ、位置、および刺激設定の基本的な理解が得られるはずです。電流によって活性化される脳領域を特定します。

電流での作業は危険な場合があるため、常にデバイスをチェックして、正常に機能しているかどうかを確認する必要があることを忘れないでください。また、TDCSは新しい技術であるため、刺激中および刺激後の悪影響について常に尋ねる必要があります。最も一般的な悪影響は、灼熱感、帯状疱疹、および電極の領域の下のかゆみです。