2013年7月14日
その4x1のリングモンタージュによる高精細経頭蓋直流電流刺激(HD-TDCは)は、増加focalityと従来のTDCはの神経調節効果の両方を兼ね備えて非侵襲的脳刺激技術です。この記事では4x1のHD-TDCは、安全かつ効果的な刺激のために必要な検討事項の利用体系デモを提供します。
このビデオの全体的な目標は、一次運動皮質刺激を例に、4×1リングの高解像度経頭蓋直流刺激の使用方法を実演し、安全で効果的な刺激に必要な考慮事項を説明することです。これは、最初に機器を検査し、HD TDCSの配送に必要な材料を準備することによって達成されます。次に、被験者の頭部を測定し、研究プロトコルに基づいて、刺激する領域が特定されます。
次に、電極を被験者の頭部に配置し、適切な接触品質を確認します。最後に、現在の極性の強度や持続時間などの刺激パラメータが検証され、介入が行われます。最終的に、この技術は、従来のTDCSと比較して発声性を増加させて皮質の興奮性を変化させることができ、その結果、さまざまな神経生理学的および臨床的効果が得られます。
従来の経頭蓋直流刺激に対するH-E-D-T-D-C-Sの近い利点は、携帯性が高く、安価で被験者間で忍容性が高いことに加えて、発声性を高めてALターゲットを刺激することも可能にすることです。脳モデリング 研究によると、高解像度TVCSの声彙は電極リングの周囲に制限されており、さまざまな試験で、ヒトに神経生理学的および臨床的効果を誘発する能力が報告されています。ここで説明する方法は、他のモンタージュや皮質ターゲットにも適用できます。
最終的には、これはより合理的な研究と臨床神経調節の応用につながります。現在、このモンタージュのセットアップとデバイスの操作に関する厳密なガイドラインはないため、この方法の視覚的なデモンストレーションは重要です。いいえ、いいえ、デバイスのセットアップ前です。
ここに示されているように、参加者が H-D-T-D-C-S の禁忌を持っていないことを確認します。必要なすべての資料が、ここに示されているように、およびテキスト プロトコルの表 2 に示されているように、すぐに利用できることを確認します。次に、プラスチック製のHDケーシングをモジュール式脳波記録キャップに埋め込みます。
中心電極は、このデモンストレーションのターゲット領域、一次運動皮質またはM1に対応し、4つの戻り電極の半径は、研究されているプロトコルに基づいて調整する必要があります。従来のTDCSデバイスとマルチチャンネル刺激アダプターの電源を入れ、各セッションの前にバッテリーが充電されていることを確認してください。電極に異常な摩耗や損傷の兆候がないか目視検査します。
銀、塩化銀を中心とする5本のリング電極のケーブルを、4×1のアダプター出力ケーブルの対応するレシーバーに接続します。中心電極は、刺激の極性をANODALまたはC oalとして定義する電極になります。中央の電極は必ず接続してください。
センターレシーバープラグに通じます。次に、残りの電極を周囲のプラグに接続します。参加者に椅子にゆったりと座ってもらいます。
参加者の頭皮を徹底的に検査し、切り傷や炎症徴候などの皮膚病変がないか調べます。まず、国家からインディアンまでの距離を測定し、その距離を半分に割ることにより、頂点または CZ のローカライズを開始します。スポットを線としてマークし、左右の耳介前点の間の距離を測定します。
この距離を半分に割り、その場所に線で印を付けます。次に、両方の線を接続して十字を作成します。M1を刺激するためには、CZから左または右の耳介前点までの距離の20%を計算し、czで測定を開始します。
次に、M1マークが見えるように、モジュール式のEEG記録キャップを被験者の頭に置き、中央のプラスチックケースをマークにかざして頭皮のM1クロスマークが見えるようにすると、HDケーシングをその上に置く前に髪の毛を動かすことができます。キャップがぴったりとフィットすることを確認し、4つのリターンプラスチックケーシングの位置を調整します。次に、メジャーを使用してキャップのストラップを調整します。
電極間距離が研究プロトコルに基づいて適切であることを確認します。次に、木製の綿棒の端を使用して、頭皮が露出するまでプラスチックケースの開口部から髪を分離します。プラスチック製のシリンジを使用するか、ボトルから直接塗布して、各ケーシングの下でこれを繰り返します。
頭皮表面から始まる各プラスチックケーシングの開口部から約1.5ミリリットルの導電性ゲルを導入します。.プラスチックケースの円周を超えてゲルを広げると、電流がシャントする可能性があるため、慎重に避けてください。次に、ざらざらした面を下に向けて、滑らかな丸みを帯びた面を上に向けて、シリンジまたはプランジャーをガイドとして使用して、リング電極をプラスチックケースのベースに載るまで下げます。
必要に応じて、電極を覆うためにゲルを追加し、HDプラスチックケーシングに付属のキャップを使用して電極を所定の位置に固定します。電極ケーブルの張力を軽減するため。それらを各プラスチックケースに巻き付け、椅子または被験者の衣服にテープで貼り付けます。
次に、出力ケーブルの丸みを帯びた端を4×1のアダプター出力ポートに接続します。入力ケーブルのコーンプラグ端を4×1のアダプター入力ポートに接続し、入力ケーブルのもう一方の端を従来のTDCSデバイスの出力ポートに接続します。重要なのは、中心としてラベル付けされたケーブルは、中心電極から供給されるDC極性を陽極またはキャスオールとして定義するケーブルです。
接続の準備ができたら、デバイスの電源を入れます。インピーダンス値が適切な範囲内にあることを確認するには、4×1のマルチチャンネル刺激アダプターのモード選択ノブを回してスキャンします。次に、デバイスは電極をスキャンし、表示ウィンドウに一度に1つの電極のインピーダンスを示します。
リードトグルボタンを使用して、ディスプレイ内の電極の自動切り替えを切り替えます。次に、ボタンを押して、選択した電極のディスプレイをロックし、インピーダンスを調べます。4 x 1のマルチチャネル刺激アダプターデバイスは、1.5〜2.0以下の品質単位でインピーダンスを測定します。
品質単位は、以前の研究でカットオフとして使用されてきました。インピーダンス値がこれらの所望の制限を超えている場合は、高インピーダンスを示す電極を含むプラスチックケーシングのキャップを開き、銀、塩化銀の中心リング電極を取り外します。前述の手順に従って、最適なインピーダンスが得られるように髪の毛と電極を調整します。
目標品質値を達成したら、ケーシングのキャップを交換します。すべての電極のインピーダンス品質が目的の範囲内にあることを確認したら、4×1のマルチチャネル刺激アダプターのモード選択ノブをスキャンからパスに回します。参加者が椅子に快適に座り、刺激中も目を覚ましていることを確認してください。
従来のTDCSデバイスで設定をシャムモードまたはアクティブモードのいずれかに調整し、刺激の持続時間と強度を確認します。HD TDCSセッションを開始するには、従来のTDCSデバイスのスタートボタンを押します。DC強度が増加するとスタートライトが点滅し、目標電流に達すると継続的に点灯します。
その後、タイマーは残り時間を示し、真の電流インジケータは中心電極と4つのリターン電極に供給される電流強度を示します。被験者がかゆみやうずきによる不快感を感じた場合は、リラックス機能を使用して、被験者が快適に感じるまで数秒間、強度を手動で0.2〜0.5ミリアンペア下げます。その後すぐに、強度を徐々に増やして元の用量に戻します。.
セッションが完了したら、すべてのチャネルの抵抗を再度測定し、必要に応じてプラスチックキャップを開き、銀、塩化銀の中心リング電極をケーシングから静かに取り外すことができます。必要に応じて、綿棒の鈍い端を使用してください。電極線を引っ張らないように、プラスチックケーシングが埋め込まれているEEGキャップを取り外します。
次に、必要に応じてペーパータオルと水を使用して、被験者の頭から残りのゲルを取り除きます。被験者にアンケートに記入してもらい、有害事象イベントを監視します。電極が適切に配置され、インピーダンス値が適切な範囲内にある場合、電流はアノードからカソードに流れます。
目標電流強度はデバイスによって供給され、偽モードでは真の電流インジケータに表示されます。デバイスは、開始から約30秒後に電流の供給を自動的に停止し、インジケーターが停止を示します。このビデオで示されている4 x 1のリング構成に加えて、高解像度のTDCSは、研究対象のプロトコルに基づいて、他のさまざまな電極展開に合わせてカスタマイズできます。
計算モデルによると、4 x 1リングのHD TDCSは、従来のTDCSと比較して、より焦点の脳刺激をもたらすことが示されています。皮質興奮性変調の領域はリング周囲に制限されており、電界のピークは中心電極の下にあります。これに対し、従来のTDCSは、同側、側頭、両側の前頭葉などの異なる領域に刺激を与え、電界は2つの電極の下ではなく中間でピークに達します。
そのうちの 1 つは、4 x 1 リング H-D-T-D-C-S を使用した研究で、健康なボランティアでは、熱と冷気の感覚閾値を大幅に低下させ、冷痛の閾値に対する限界鎮痛効果につながることが示されています。さらに、運動誘発電位を使用して測定される皮質興奮性に大きな変化を引き起こす可能性があります。実際、2.0ミリアンペアでのAnodal H-D-T-D-C-Sの10分間のセッションは、従来のTDCSよりも顕著で長時間持続する興奮性後遺症を発揮すると報告されています。
さらに、4 x 1リングで活動する線維筋痛症患者では、H-D-T-D-C-Sは、偽刺激と比較して、全体的な知覚される痛みの有意な減少と機械的検出閾値の有意な増加を誘発しました。このビデオを見た後、高解像度TDCSのセッションが安全かつ効果的な方法でどのように実行されているかを十分に理解しているはずです。この手順を試行する際は、4 x 1マルチチャネル刺激アダプターを従来のTDCSデバイスに接続するときに、ケーブルの極性を慎重に確認することを覚えておくことが重要です。
高解像度TVCSにはカスタマイズのための多くのオプションがありますが、ここで説明する電極の位置決めと準備の方法は、安全上の理由からのみ従う必要があります。特に高解像度TVCSについてテストされたハードウェアとアクセサリを使用する必要があります。このノグル技術は、脳刺激の分野の研究者が、離散的なALターゲットへの直流の非侵襲的でより焦点的な供給の影響を研究するための道を開くことができる。
潜在的なアプリケーションには、神経生理学的研究、認知および行動評価、慢性疼痛、脳卒中、パーキンソン病、片頭痛などの障害に焦点を当てた治療的介入が含まれる可能性があります。それは真実です。
本記事では、非侵襲的脳刺激のための4x1リングモンタージュを用いた高精細経頭蓋直流電気刺激(HD-tDCS)の使用方法を実演します。従来のtDCSと比較して、本手法による神経調節効果および焦点性の向上について解説します。
4x1リング構成を用いた高精細経頭蓋直流電気刺激(HD-tDCS)は、皮質興奮性の精密かつ非侵襲的な変調を可能にし、神経治療薬探索におけるメカニズム的なリスク低減をサポートします。従来のtDCSと比較して焦点性と再現性が向上しているため、神経製薬パイプラインにおける早期段階のターゲット検証およびトランスレーショナルリサーチにおいて価値があります。標準化された適用法と定量的なリードアウトにより、堅牢な研究間比較およびポートフォリオの優先順位付けが容易になります。
4x1リングHD-tDCS法は、初期の発見から前臨床的な検証までを統合し、仮説検証、ターゲットエンゲージメント、およびトランスレーショナルバイオマーカーの開発を支援します。