Name: 経頭蓋直流刺激中同時脳波モニタリング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-06-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: 学ぶ経頭蓋直流刺激中の脳波モニタリング手法。リアルタイムで皮質興奮性を評価し、tDCS治療効果を最適化する神経科学的手法を解説。神経精神疾患への応用可能性も示唆される。

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PSは、ブラジル、ケープから資金援助を受けた。この作品は、部分的にCIMITからの助成金でサポートされていました。著者はまた、彼の技術支援のためにウリFligilへと、この原稿を編集中で彼らの助けのためのオリビアGozelとノエルChiavettaに感謝しています。

1。マテリアル<ol><li>ことを確認した場合、すべての材料は、次の手順を開始する前に、（ 図1）をご利用いただけます。 </li><li>被験者の頭部（小、中、大）の大きさに応じてネオプレンキャップの3サイズがあります。キャップは、10/20システムに基づいEEG位置を表す27ホールがあります：前頭（F8、AF8、Fp2も、FPZ、FP1、AF7、F7）、正面（F4、Fzは、F3）、中央（C3、C1、Czのは、 C2、C4）、頭頂部（P7、P3、Pzの、P4、P8）、時間（T7、T8）と後頭部（PO7、O1、オズ、O2、PO8）。 </li><li>電極は、2つの異なる用途を有し、それらは（6チャンネル）EEGおよびTDCは（スポンジ状電極、アノードとカソードのための2つのチャネル）のために使用することができる。いくつかの状況において、刺激つ以上の部位を使用することができる。この場合、4つのスポンジ状の電極が必要となり、その結果、唯一の4チャンネルEEG録画に残る。 </li><li> TDCは、電極径のばらつきは、焦点効果11の変形につながる。のWi電極の寸法の減少Thを、より局所刺激を達成することができる。一方、電極サイズが増加することによってそれが機能的に無効な電極を有することが可能である。最も一般的に使用される割合は、25cm 2の （5センチメートル×5センチ）または35 cm 2と （5センチメートル×7センチ）です。本論文では、25cm 2ののスポンジ電極が使用されます。 </li><li>全ての電極は、ワイヤを介してコントロールボックスデバイスに接続されなければならない。このデバイスは、定期的にコントロールボックスのバッテリー充電器を使用して充電する必要があります。安全上の理由のために、能動的刺激時のコントロールボックスを充電することができない。 </li><li> Bluetooth接続のためのUSBがラップトップ/コンピュータ（下記参照）にコントロールボックスをペアリングするために必要とされる。 </li></ol> 2。皮膚の準備<ol><li>任意の既存の病変皮膚を点検 - 損傷した皮膚の上や頭蓋骨病変上に電気刺激/脳波記録を避ける。 </li><li>伝導性を高めるために、離れてから毛を移動電気刺激/脳波登録と離れて髪を保つために場所のプラスチック製のヘアクリップのサイトでは、任意のローションの兆候、汚れ、グリースなどを除去し、それを乾燥させるために、皮膚の表面を清掃してください。 </li></ol> 3。ヘッド測定<ol><li>イニオンに[後]の距離を測定し、皮膚マーカー11を使用して途中でマークすることによって、頂点またはCzは（ 図2）の局在を検索し、マークします。 </li></ol> 4。キャップ内の電極の配置<ol><li> TDCはスポンジ状電極上に食塩水を入れて。スポンジ電極は、ヘッドキャップを身に着けている前に食塩水11に浸漬されるべきである。 25〜35センチメートル2スポンジの場合、辺あたり溶液約6ミリリットルで十分です。それは定期的に補充長引く刺激プロトコルの場合に食塩水とスポンジ電極をすることが重要です。 </li><li> EEGとTDCは電極が主題がpである前にキャップに固定されなければならないhysicallyそれを身に着けている。 </li><li>一般TDCは電極の準備とポジショニングの詳細については11を参照してください。 </li></ol> 5。キャップをかぶって、その上にコントロールボックスを固定する<ol><li>主題は、快適に座っていることを確認します。 </li><li>頂点が（頭の上に測定）キャップにCzのポイントと一致するような方法でキャップを置き重要：これが唯一の平均的なサイズのヘッドに有効です。必要に応じて三つの異なるキャップサイズは、利用可能です。 </li><li>湾曲したシリンジを用いてゲルとEEGの電極を埋める。 </li><li>コントロールボックスの配線にEEGとTDCは電極を接続します。コントロールボックスは、キャップの後方部分に固定されなければならない。刺激と脳波記録のために残りのもの（3〜8）のためのチャンネル1と2を使用してください。キャップ内の位置は、記録と刺激の両方に必要な実験的アプローチ（ 表1）に依存します。デモンストレーションとして、古典的な左陽極TDCははディスプレイ表示となり設定YED：アノード= M1;カソード=眼窩上反対。このモンタージュは、アノードを接続します（赤スポンジ電極）C3とFp2も、カソード（黒スポンジ電極）に。 </li><li>彼らはお互いに触れ、コントロールボックスからワイヤ（CMS、コモン·モード·センスとDRL、ドリブン右脚）にそれらを添付しないようにして作る乳様突起のいずれかに基準電極を置く。 </li></ol> 6。刺激と録音設定<ol><li>刺激とチェック記録パラメータを設定するために、ソフトウェアは、製造元の指示に従って正しくインストールされる必要がある。 </li><li>上部の画面上の水平バー（ 図3）で、 &quot;刺激&quot;を押してください。 </li><li>上部の画面でオプションの&quot;EDIT&quot;を選択し、 &quot;TDCは&quot;または&quot;偽&quot;外にそのような&quot;経頭蓋交流電流刺激（TACS）&quot;と&quot;経頭蓋ランダムノイズ刺激&quot;（のtRNS（）など他の電気刺激技術の図3aは選ぶ）。 DETこのようなアプローチの不振の解決策は、この論文の範囲外であると、より良い他の場所で12議論され、13。 </li><li>通常20分（ 図3b）と2ミリアンペアの強度で、電気刺激の合計時間を選択してください。注：デバイスは、電気的に刺激し、必要に応じて、最大で1時間EEG信号を記録することができる。 </li><li>チャネル（ 図3c）に記載の電極の位置を選択してください。 </li><li> TDCは、実験的アプローチ（ 表1）によるとEEGチャネル（ 図3d）を設定します。参照電極はDRLとCMSとしてラベルが付いています。チャネルごとに正しい関数を選択してください重要：ラベルは、アクティブな刺激電極&quot;アノード&quot;または&quot;カソード&quot;と&quot;リターン&quot;（ 図3d）としてその基準として。 </li><li>バーメニューでは、画面の下部に位置するランプの期間を下に選択し、期間を立ち上げ、通常30秒（ ふぃぎゅ再3E）。このステップでは、あなたもの期間を選択し、事前とEEGの録音を（ 図3F）に掲載します。脳波記録は、刺激に依存しないとTDCはの終了中または後に、前に開始するようにプログラムすることができます。 </li><li>画面上部の電極インピーダンスを押して&quot;刺激&quot;をチェックしてから、画面の左側に&quot;マウント&quot;とします （ 図4） &quot;インピーダンスチェックを開始&quot;。する</li></ol> 7。デバイスを起動<ol><li>対象は、手順の間、リラックスした快適で目を覚ましにする必要があります。 </li><li>画面下部の&quot;LAUNCH&quot;（図5a）を押します。 </li><li>縦の灰色のバーがTDCは中（5C）と（5D）の後、（図5b）の前に前進しているかどうかを確認します。 </li><li>電極インピーダンス（ 図5E）を再確認してください。 </li><li> （ 図5F）必要に応じて、任意の時点で刺激を中断するには、 &quot;中止&quot;を押してください。 </李&gt; </ol> 8。 EEGデータを記録<ol><li> EEG信号が見えると、任意のアーティファクト（ 図6、黄色ブラケット）なしであるかどうかを確認するため、上部の画面で&quot;EEG&quot;を押してください。 EEG信号は、トレースを明らかにするために、2〜15ヘルツからフィルタリングすることができる。 </li><li> EEG記録とすぐアイコンLAUNCHが押されるように自動的に起動します。 </li><li>刺激中の継続的な脳波は、縦メニューバー（ 図6）に局在する三つの異なるパネルで確認できます。 <ol><li>時間領域（ 図6）、それが受信されているようなデータを参照して、異なる時間及び電圧のスケールを選択する。 </li><li>スペクトル（ 図7）：チャネルを選択し、画面即ちパワースペクトルをオンラインでリアルタイムに高速フーリエ変換（FFT）解析によって、各EEG周波数のパワーを示している視覚化する。 </li><li>スペクトログラム（ 図8）：情報を取得することにより、パワースペクトログラムをオンラインで視覚化時間の関数（時間 - 周波数解析）として記録されたEEGの周波数成分についてる。 </li></ol></li><li>前述のオプションのいずれかの研究者は、特定の周波数帯（ 表2）に脳波（ 図6、黄色の矩形）をフィルタリングすることができます。 EEGのTDCは活性に対する影響に対処ほとんどの研究は、データ解析（ 表3）は、このアプローチを使用している。 </li></ol>

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</ol>

この作品の一部は、この記事で使用する楽器を作り出す神経電気、バルセロナスペイン、によってサポートされていました。

安全性の問題当初、被験者はTDCは11任意の禁忌のために選別されるべきである。皮膚の完全性に応じてTDCは誘発病変の証拠があるので、皮膚病変または疾患のためにも確認してください。 TDCは強く病変領域上で示されている場合には、低い強度、 すなわち 0.5〜1.0ミリアンペアでそれを行うことが可能である。しかし、これは、皮膚の炎症や病変を防止することを保証するものではありません。したがって、電極の下の皮膚の状態はTDCは2前後で検査する必要があります。 インピーダンスと電極電極のインピーダンスは、できるだけ低くあるべきである。これは、内部​​と外部のノイズの干渉や歪んだ信号のリスクを低減します。信号37に存在する任意のアーティファクトがあるたびインピーダンスはまた再チェックする必要があります。 全ての電極はそのまま表面と良好な品質でなければなりません。リ一貫性のない表面と使える電極が不均一な電流密度を作成することができます。すべての表面電極は、低インピーダンスを確保するのに十分な導電性ゲルが印加されるべきであり、インピーダンスはアーティファクト37をチェックするべきである。 閉ループシステム閉ループシステムは、電気生理学的異常を診断し、速やか8,10それらを治療することができるシステムである。説明のための例では、対向車の発作のために脳波スパイク検出器です。この原理は、正常重症てんかん患者に適用されている。モレルら9は、脳移植刺激装置を用いた難治性てんかんで191科目を扱われ、生活の質の向上だけでなく、発作頻度の大幅な減少を観察した。成功にもかかわらず、侵襲的処置は、局所感染または不要な気分や認知効果、したがってALTERNなどのリスクや合併症に関連付けられているative、非侵襲的なアプローチが望ましい。したがって、本デバイスは、てんかん患者などの迅速神経生理学的診断と迅速な治療を必要とする患者のための興味深いオプションを表すことができる。 閉ループシステムアプリケーションはのみてんかん患者に限定されないことがあります。最近の多くの研究がEEGの変化は、様々な神経精神疾患30のマーカーであり得ることを示唆している。 TDCはEEGとを組み合わせて使用​​しても、刺激のパラメータを最適化するために有用であり得る。このようなアルゴリズムはまだ未発達ですが、脳波とTDCは研究からの知見の組み合わせは、このような開発に役立つ可能性があります。 別の非侵襲的な脳刺激技術であるTMSと比較し、TDCは、主に、その低コストおよび可搬性の相対的な治療目的のための多くがより適していると考えられる。また、予め定められたエレクトロとヘッドキャップを使用するシステムを有するデ位置は、刺激の位置を標準化し、結果を向上させることができる。この装置の別の利点は、何人かの著者38,39に記載の従来の刺激よりも臨床的に優れていることが見出されていると同時に、同時に複数の部位を刺激する可能性がある。 装置は、明らかな利点を示しているが、いくつかの制限は、将来のための装置を改善するために対処する必要がある。まず、デバイスが刺激します（ 図9を参照）を同時に同じ場所にEEG信号を記録することはできません。第二に、EEG記録、利用可能なチャネルの数が少ない。いつもの勧告は、十分な脳波研究40と眼球運動アーチファクトを検出する電気眼球運動記録法のためにもより多くのチャネルのために少なくとも16チャネルを使用することです。実際、過去数年間でEEG / TDCは研究におけるチャネル（ 表3）の数を増加する傾向があった。チャンネルのマイル数が少ないものの皮質興奮性の動的変化を検出する感性に影響をGHT、そのようなシステムはまだ特定の電極の位置のためのアルゴリズムを見つけるために有用であり得る。

頭蓋直流電流刺激（TDCは）は皮質興奮性1,2,3の変化を誘導するために頭皮を連続的に送達弱く、直接電流を使用する技術である。運動皮質の興奮性のマーカーとしてモーター誘発電位を使用して、ニーチェとパウルス3は、脳の上にTDCは影響の方向は極性が固有であることを実証：陽極刺激が皮質興奮性の増加を誘導する一方、陰極刺激は、皮質の興奮性の減少を誘導。皮質の興奮性に対するこの効果は時間後に刺激以上続くことができます。皮質の興奮性これらのTDCは誘発される変化は、かなりの行動への影響をもたらすことができます。一つの重要な問題は、行動にTDCは効果のばらつきです。この変動を説明するためのいくつかの理由がある。 fMRIの4と脳波（EEG）5,6に関する研究TDCは、最も活性EFFEを持っているものの、ことを明らかにカラットは、基礎となる皮質で、刺激が脳の他の地域で広まっ変化を呼び起こす。また、TDCは効果はベースライン皮質活動7の状態に依存することが示されている。したがって、これらのソースのばらつきを考えると、TDCはの効果を測定するためのより良い代用物の使用が望ましい。 この文脈において、我々はいくつかの理由のためにTDCは皮質興奮性の影響にリアルタイムデータを提供することに付随するEEGモニタリングの使用を提案している。まず、TDCは刺激のパラメータを最適化する。第二に、治療のための新たな目標についての洞察を提供する。第三に、特に子供たちには、脳刺激時の安全を確保する。第四に、難治性てんかんすなわち閉ループシステムを持つ患者の早期発見と発作の治療を支援するために。最後に、このデバイスはまた、脳コンピュータインタフェースシステムの潜在的なアプリケーションを持っているかもしれません。 重要な役割のために、改訂2012-08; Neuroelectrics音源コントローラー、V 1.0 - 非侵襲脳刺激に関連する皮質興奮性の変化を監視するのは、この記事の目的は、新たなデバイス（StarstimÒによってEEGとTDCはの使用を結合する方法を示すことです-01、Neurolelectrics、バルセロナ、スペイン）。それは、この記事は、TDCはアプリケーションの詳細情報を提供しないことに注意すべきである。この技術の応用を完全に理解するために我々はダシルバらからTDCは上の記事を読んでお勧めします11

<table><tbody><tr><td colspan="4">Material</td></tr><tr><td>ネオプレンヘッドキャップ</td>ニュー<td>ロエレクトリックNE019</td><td></td><td>1</td></tr>ネオ<tr><td>プレンヘッドバンド</td><td>ニューロエレクトリックNE020</td><td></td><td>1</td></tr>正面<tr><td>乾式電極フロントエンドニュー</td><td>ロエレクトリックNE021</td><td></td><td>4</td></tr>ゲル<tr><td>電極フロントエンドニュー</td><td>ロエレクトリックNE022</td><td></td><td>8</td></tr>ゲル<tr><td>ボトル60cl</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE016</td><td>1</td></tr><tr><td>刺激電極 Pi cm2</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE024</td><td>8</td></tr><tr><td>生理食塩水ボトル 100ml</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE033</td><td>1</td></tr><tr><td>スポンジ電極 fron-end 25 cm2</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE026</td><td>4</td></tr><tr><td>接着電極フロントエンド</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE025</td><td>25</td></tr><tr><td>USB Bluetooth ドングル</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE031</td><td></td></tr><tr><td>ソフトウェア付きUSBカード</td>1枚 <td>Neuroelectrics</td><td>NE015</td><td>1</td></tr>曲<tr><td>面注射器</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE014</td><td>1</td></tr><tr><td>microUSB NECBOX充電器</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE013</td><td>1</td></tr><tr><td>電極ケーブル</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE017 10</td><td>1</td></tr><tr><td colspan="4">Material Name</td></tr><tr><td>StarStim NECBOX </td><td>ニューロエレクトリック</td><td>NE012</td><td>1</td></tr></tbody></table>

経頭蓋直流刺激中同時脳波モニタリング

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

経頭蓋直流電流刺激（TDCは）が頭皮を通して微弱電流を提供する技術です。この定電流は、皮質活動のセカンダリ変更を伴う、神経細胞膜興奮性の変化を誘導する。 TDCは、基礎となる皮質上で神経調節効果の大部分を有するが、TDCは効果も遠いニューラルネットワークで観察することができる。したがって、TDCは効果の付随脳波モニタリングはTDCはのメカニズムに関する貴重な情報を提供することができます。また、EEGの知見は、TDCは効果にとって重要な代理マーカーとすることができるので、そのパラメータを最適化するために使用することができる。この結合されたEEG-TDCは、システムはまた、発作などの皮質興奮性の異常なピークによって特徴付けられる神経学的状態の予防的治療に使用することができる。このようなシステムは、非侵襲的な閉ループ装置の基礎となる。本稿では、UTILが可能な新規デバイスを提示同時にTDCはを化とEEG。そのために、我々は、ステップ·バイ·ステップ方式での概略図、表、ビデオデモを使用して、このデバイスのアプリケーションのメインの手順について説明します。さらに、我々は脳波の技術によって測定されたTDCは、その皮質効果の臨床利用に関する文献レビューを提供します。

TDCは、現在、大うつ病14、15、心的外傷後ストレス障害16、食品17、マリファナ18、アルコール19、喫煙20への渇望だけでなく、痛み21、耳鳴りを含む様々な神経疾患の治療手段として検討されている22、片頭痛23、てんかん24、パーキンソン病25、26、脳卒中リハビリテーション27、28および認知機能障害6、29。 表1は、エビデンスに基づくTDCは、異なる臨床症状の治療薬として使用されるモンタージュ、電極を示しています。 ほとんどの場合、TDCは後の臨床的改善は主に皮質効果に起因する。皮質の変化を定量化し、最も頻繁に使用されるものは、機能的磁気共鳴画像（fMRI）、TMS-インデックス付き皮質興奮性とelectroencephaであるため、いくつかの方法がありますlography（EEG）。 fMRIのと比較して、EEGより正確神 ​​経活動のタイミングを反映し、貧しい空間分解能が、優れた時間分解能30を有している。また、TMS-インデックス付き皮質興奮性と比較して、EEGは、より大きな空間分解能を提供します。例えば、TDCは/ EEG装置を用いて、それがTDCはに応答して生EEG上の継続的な変化を検出することができる。 図9は、主に頭頂部に、皮質活動の減衰を示し、TDCはがオンされた後に（チャネルC3とC4）。刺激時にそれが刺激に使用したのと同じチャネルで脳活動を記録することができないことに留意されたい。 EEG上のTDCは影響が最近（ 表3参照）は、いくつかの著者によって研究されてきたが、一方のみがTDCはEEGと同時に31を適用している。ほとんどの研究は、活性対に応答して、EEGパワースペクトルを解析することにより、TDCはEEGに大きな変化を示した偽TDCは。パワースペクトル解析を用いて、EEG信号は、FFT解析を用いて純粋な周波数成分の和に分解することができる。このように、信号は、各周波数における信号のパワー（ 表2）上に情報を提供する、そのパワースペクトルの観点から分析することができる。 図7に、TDCは（下の赤いブラケット）中およびFFT解析（赤丸）の後に継続的な脳波活動の代表的な例を示しています。最初のピーク活動はシータ（5-7 Hz）で、アルファ（8-10 Hz）の帯域周波数の2番目に相当する。 EEGのピークの振幅をμV2で測定される。 別の例はMaeoka らによる研究。36、著者はアルファで地元減少および感情的ストレスと組み合わせる背外側前頭前皮質の陽極刺激後のベータバンド振幅の増加を発見しているから来ている。 図10 </strオング&gt;は、定量EEG（パワースペクトル）でのTDCは効果の具体例を示す図である。左背外側前頭前皮質の偽TDCはと比較した場合、正面アルファ振幅の大きさは、アクティブTDCはに対応して有意に高かった。 したがって、自動FFT分析（ 図7）を用いて研究者はTDCは中および後の支 ​​配的なEEG周波数活動の振幅（δ、θ、α、β、γ）を決定し、測定することができる。刺激およびその他の実験条件の領域に応じて、特定のEEGの周波数帯域の振幅がTDCは（ 表3）に変更されると予想される。確かに、TDCは時の脳波記録にFFT解析機能を追加すると、リアルタイムで皮質の神経調節効果を理解するためのユニークな機会を提供しています。 最後に、EEG信号は時間 - 周波数ベースと呼ばれる技術や、スペクトログラムIMAで分析することができますGE。この技術は、研究目的のために有望視されてきたが、EEGこの種の分析は、まだ完全には診断の意図が検証されておらず、この目的のために8慎重に解釈されるべきである。 図8は、同じデバイスで処理EEGスペクトログラムの具体例を示す図である。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig1.jpg" /> 図1。 TDCは中に同時EEG監視のために必要な材料のリスト：ネオプレンキャップ、コントロールボックス、ケーブル、電極、測定テープ、食塩水とBluetooth USB。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig2.jpg" /> 図2。頭皮11頂点の局在（CZ）：途中でスキンを使用してイニオンとマークに[後]の距離を測定マーカー。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig3.jpg" /> 図3。刺激スクリーンショット：）電気刺激モード（TDCは、TACS、のtRNS、偽）、電気刺激のb）の合計デュレーションと、c）電極位置決めチャンネルによると、d）TDCはとEEGチャンネル構成、e）の TDCはランピング期間、F） EEG記録期間。 <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig4.jpg" /> 図4。スクリーンショットをマウントします：チェック電極インピーダンスを刺激が始まる前に。 <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig5.jpg" /> 図5。 ）LAUNCHバット：スクリーンショットを起動します<html> TDCは前b）の縦の灰色のバー;;でTDCは中のc）の縦の灰色のバー; TDCは後d）の垂直灰色のバー、e）のインピーダンスの再チェック、f）は ABORTボタン。 <img alt="図6" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig6.jpg" /> 図6。 EEGタイムドメイン：ベースラインの継続的な脳波の活動をチェックし、EEG帯の周波数を選択し必要な場合（右下の黄色の矢印）。 <img alt="図7" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig7.jpg" /> 図7。脳波パワースペクトル：生継続脳波上自動高速フーリエ変換（FFT）解析（下の赤い長方形）の後に優勢な脳波の周波数帯（赤い円）を確認します。 oad/50426/50426fig8.jpg &quot;/&gt; 図8。 EEGスペクトログラム：EEG信号（下の赤い長方形）も基づく時間-周波数と呼ばれる技術を使用して画像（赤丸）に変換することができます。 <img alt="図9" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig9.jpg" /> 図9。陽極TDCはに応じて頭頂脳波活動の減衰（陽極= C3;カソ ​​ード= C4）。刺激中、それが刺激に使用したのと同じチャンネルで脳の活動を記録することはできません。ことに注意して<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50426/50426fig9large.jpg" target="_blank">大きい図を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <img alt="図10" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig10.jpg" /> 図10。脳波パワースペクトル上のTDCは効果：ノート前頭アルファの違い（）とベータ（B） </strong左背外側前頭前皮質にわたって偽TDCはに比べてアクティブTDCはに応じて&gt;振幅。 <table border="1"><tbody><tr><td> 病気 </td><td> 著者 </td><td> アノード電極ポジショニング </td><td> カソード電極ポジショニング </td></tr><tr><td>うつ病</td><td>エミリオら、2008;。ローら、2012。 </td><td> DLPFC </td><td>眼窩上の</td></tr><tr><td>痛み</td><td> Fregni ら 、2006 </td><td> M1 </td><td>眼窩上の</td></tr><tr><td rowspan="3">ストローク</td><td>リンデンら 、2010 </td><td> M1 </td><td> M1 </td></tr><tr><td rowspan="2">ジョら 、2007 </td><td> M1（患側） </td><td>眼窩上の</td></tr><tr><td>眼窩上の</td><td> MI（非患側） </td></tr><tr><td>耳鳴り</td><td> Fregni ら 、2006 &lt;/ TD&gt; <td> LTA </td><td>眼窩上の</td></tr><tr><td rowspan="2">パーキンソン</td><td> Benninger ら 、2010 </td><td> M1/D​​LPFC </td><td>乳様突起</td></tr><tr><td> Fregni ら 、2006 </td><td> M1 </td><td>眼窩上の</td></tr><tr><td>片頭痛</td><td>アンタルら 、2011 </td><td> V1 </td><td>オズ</td></tr><tr><td>アルコールの乱用</td><td>エミリオら 、2008 </td><td> R / L - DLPFC </td><td> L / R - DLPFC </td></tr></tbody></table> 表1。 TDCは、さまざまな臨床条件でモンタージュを電極伝説：LTA、左頭頂領域と、左L; V1、視覚野、DLPFC、背外側前頭前皮質、M1、運動皮質、R、右。 <table border="1"><tbody><tr><td> バンド </td><td> シンボル </td><td> 周波数（Hz） </td><td> 最高の記録サイト </td><td><strong&gt;中にもっと目立つ... </td></tr><tr><td>デルタ</td><td> δ </td><td> 1-4 </td><td>正面（成人）、後部（子供） </td><td>睡眠の深い段（3,4） </td></tr><tr><td>シータ</td><td> θ </td><td> 5-7 </td><td>頭皮に拡散</td><td>眠気</td></tr><tr><td>アルファ</td><td> α </td><td> 8-12 </td><td>後方地域</td><td>目を閉じて、目覚め</td></tr><tr><td>ベータ</td><td> β </td><td> 13-30 </td><td>正面</td><td>精神的な努力、深い眠り</td></tr><tr><td>ガンマ</td><td> γ </td><td> 31-45 </td><td>体性感覚皮質</td><td>短期記憶課題と触覚刺激</td></tr></tbody></table> 表2。脳波の周波数帯。 <table border="1"><tbody><tr><td> 著者 </td><td> アノード電極ポジショニング </td><td&gt; カソード電極ポジショニング </td><td> EEGチャンネル（番号） </td><td> 主な調査結果 </td></tr><tr><td> Ardolino ら 、2005 </td><td> FP1 </td><td> C4 </td><td> 4 </td><td>前頭デルタとシータバンドの二国間の増加となりました。 </td></tr><tr><td> Keeser ら 、2011 </td><td> F3 </td><td> FP2 </td><td> 25 </td><td>前頭葉と前頭デルタ帯で減少。 </td></tr><tr><td>マーシャルら 、2011 </td><td> F3/F4 </td><td>乳様突起</td><td> 7 </td><td> - ノンレム睡眠：デルタバンドの正面減少。 - レム睡眠：ガンマバンドの世界的な増加となりました。 </td></tr><tr><td>ヴィルトら 、2011 </td><td> F3 </td><td>右肩</td><td> 52 </td><td>デルタバンドでのグローバル減少。 </td></tr><tr><td> Zaehle ら 、2011 </td><td> F3 </td><td>乳様突起</td><td> 32 </td><td> - 陽極：Tのローカル増加ヘタとアルファバンド。 - 正極：シータとアルファバンドの地元の減少となりました。 </td></tr><tr><td>ヤコブソンら 、2011 </td><td> T4-FZ間</td><td> FP1 </td><td> 27 </td><td>右前頭シータ帯で減少。 </td></tr><tr><td> Polania ら 、2011 </td><td> C3 </td><td> FP3 </td><td> 62 </td><td> - すべての勉強のバンドのグローバル同期。 </td></tr><tr><td> Maeoka ら 、2012年</td><td> F3 </td><td> FP2 </td><td> 128 </td><td>ローカルベータの増加やアルファバンドを減少させた。 </td></tr></tbody></table> 表3。 EEGレコーディングでTDCはの影響を分析する研究。

頭蓋直流電流刺激（TDCは）は、いくつかの神経学的状態における初期の治療効果を示している非侵襲的脳刺激技術である。これらの治療効果の基礎となる主な機構は、皮質興奮性の調節である。したがって、皮質興奮性のオンライン監視は、ガイド刺激パラメータを助け、その治療効果を最適化するであろう。現在の記事では、リアルタイムで同時TDCはと脳波モニタリングを組み合わせた新たなデバイスの使用を確認します。

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

この手順の目的は、経頭蓋直流電気刺激中の同時EEGモニタリングの手法を実演することです。そのために、回路図、表、およびビデオによるデモンストレーションを用いて、本デバイスの適用に関するすべての手順をステップバイステップで説明します。まず、必要な資材を揃え、頭部の測定を行うことから始めます。次に、経頭蓋直流電気刺激（TDCS）電極およびEEG記録電極をキャップに配置します。その後、頭部への電気刺激を開始します。最後のステップは、TDCS中に得られたEEG信号を解析することです。Quaia。経頭蓋直流刺激（tDCS）は、頭皮を通じて微弱な電流を流す手法です。この一定の電流は、ニューロンの細胞膜の興奮性に変化を誘発し、その結果、皮質の可塑性に二次的な変化をもたらします。tDCSの神経調節効果の大部分は下層の皮質に及びますが、遠隔の神経ネットワークにおいてもtDCSの効果が観察されることがあります。tDCSと脳波（EEG）を同時に使用することで、tDCSのメカニズムに関する有用な情報を得ることが可能です。さらに、脳波（EEG）所見はtDCSの効果を示す重要な代用マーカーとなり得、tDCSのパラメータの最適化や手順の安全性を確保するために利用できます。例えば小児において、fMRIと比較してEEGは空間分解能の評価に不利な点がありますが、神経活動のタイミングをより正確に反映する優れた時間分解能を備えています。さらに、TMSの皮質パラメータと比較して、EEGはTCS中および後の持続的な皮質活動について、より正確な理解を提供できる可能性があります。手順を開始するために、必要な材料をすべて準備し、すべての電極をコントロールボックスデバイスに接続してください。このデバイスは、コントロールボックス用バッテリー充電器を使用して定期的に充電する必要があります。次に、Bluetooth接続用のUSBを使用して、コントロールボックスをコンピュータに接続します。頭部の計測では、nasion（鼻根点）からinion（外後頭結節）までの距離を測定します。その後、その中間点をスキンマーカーでvertex（頭頂点）またはCZとして印を付けます。皮膚に既存の病変がないか確認し、電気刺激を避けます。損傷した皮膚や頭蓋骨の病変部位でのEEG記録は避けてください。ローション、汚れ、油分などの付着物を取り除くために皮膚表面を洗浄し、乾燥させます。次に、tDCSスポンジ電極を生理食塩水で浸します。25〜35 cm²のスポンジの場合、片側あたり約6 mLの溶液で十分です。続いて、tDCSスポンジ電極とEEG電極をキャップに装着します。被験者が快適な状態で座っていることを確認してください。被験者の頭部にキャップを装着し、頭頂部の測定点とキャップのCZポイントを合わせます。曲がったシリンジを使用して、EEG電極にゲルを充填します。コントロールボックスをキャップの後部に取り付けるしてください。チャンネル1と2を刺激用に、チャンネル3から8をEEG記録に使用します。キャップ内での配置は、記録と刺激の両方における目的の実験的アプローチによって異なります。このデモンストレーションでは、古典的な左陽極tDCSの設定を示します。赤色のスポンジ電極で示されるアノードをC3に、黒色のスポンジ電極で示されるカソードをFP2に接続します。配線をコントロールボックスに接続し、キャップの後頭部に固定します。コントロールボックスは、ワイヤレスインターフェースを通じてコンピュータに接続されます。刺激手順を開始するには、まず画面上部の水平バーにある「stimulation」をクリックし、画面上部で「edit」を選択して、経頭蓋交流刺激や経頭蓋ランダムノイズ刺激などの他の電気刺激法の中から「TDCS」または「sham」を選択します。次に、画面下部の「launch」をクリックします。垂直のグレーのバーが動いているか確認してください。tDCSの実施中は電極インピーダンス値を常にモニタリングし、必要に応じていつでも刺激を停止できるよう、停止ボタンをすぐに操作できる状態にしておいてください。EEGタイムドメインでは、ベースラインの持続的なEEG活動を確認し、必要に応じてEEG帯域周波数を選択できます。EEGパワースペクトルでは、EEGスペクトログラムにおける生の持続的EEG活動に対して自動高速フーリエ変換解析を行い、優勢なEEG周波数帯域を確認できます。時間周波数解析と呼ばれる手法を用いることで、EEG信号を画像に変換することができます。これらの図は、左背外側前頭前皮質におけるシャムtDCSと比較した際の、能動的tDCSに対する前頭部アルファ波振幅の違いを示しています。自動高速フーリエ変換解析を用いることで、研究者はtDCS中およびtDCS後の主要なEEG周波数活動の振幅を決定し、測定することが可能です。刺激部位やその他の実験条件に応じて、tDCS後には特定のEEG周波数帯域の振幅が変化することが予想されます。実際、この解析は神経調節効果をリアルタイムで理解するための貴重な機会を提供します。このクローズドループシステムの適用は、てんかん患者のみに限定されない可能性があります。近年の多くの研究により、EEGの変動が様々な神経精神疾患のマーカーとなる可能性が示唆されています。したがって、tDCSとEEGを組み合わせることは、刺激プロトコルを最適化するためのtDCSによる神経生理学的効果を迅速に検出するための選択肢となり得ます。非侵襲的脳刺激の別の手法である経頭蓋磁気刺激法と比較して、tDCSは低コストであり、かつ携帯性に優れているため、治療目的にはより適していると考えられています。しかし、ポータブルであることに加え、あらかじめ電極位置が設定されたヘッドキャップを使用するシステムを導入することで、刺激部位を標準化し、結果を改善させることができます。また、本装置のもう一つの利点は、複数の部位を同時に刺激できることであり、一部の著者らによれば、これは従来の刺激法よりも臨床的に優れていることが分かっています。

simultaneous-eeg-monitoring-during-transcranial-direct-current

Research

JoVE Journal

Behavior

行動

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。...

経頭蓋直流電流刺激で電極の位置とモンタージュ

出典: Stefanou, M., et.al.リアルタイム脳波検査による経頭蓋磁気刺激による脳状態依存性脳刺激。J. Vis. 経験。(2019年)このビデオは、皮質の興奮性を研究するためのリアルタイムの脳波トリガー経頭蓋磁気刺激 (TMS) のプロセスを示しています。この手順には、TMS コイルを運動皮質上に配置し、刺激を EEG 信号の特定の位相と同期させ、運動誘発電位 (MEP)...

皮質興奮のためのリアルタイム脳波検査による経頭蓋磁気刺激

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出典: Lioumis, P. et al.背外側前頭前野の経頭蓋磁気刺激と脳波検査の併用 J. Vis.

背外側前頭前野の経頭蓋磁気刺激と脳波検査の組み合わせ

この記事は、一次運動皮質代謝に対する両側刺激の影響を調査するために、経頭蓋直流刺激(tDCS)と陽子磁気共鳴分光法(1H-MRS)測定を組み合わせるための基本的なプロトコルを説明することを目的としています。...

一次運動野代謝に及ぼすバイ半球経頭蓋電気刺激効果の測定のためのツールと​​しての磁気共鳴分光法の利用

経頭蓋直流電流刺激（TDCは）は非侵襲的脳刺激法である。これは正常ヒト脳機能を調節するために、基礎研究および臨床の設定で使用されている。この記事では、TDCは効果の神経基盤を調べるために、TDCは同時機能的磁気共鳴画像法（fMRI）の実装について説明します。...

経頭蓋直流電気刺激と同時機能的磁気共鳴画像

この記事では、経頭蓋交流刺激と脳波実験を同時に設定する方法を説明します。...

経頭蓋交流電流刺激中に同時脳波記録（TACS）

経頭蓋交流刺激（tACS）は、その効果が完全には理解されていないが、脳振動の非侵襲的調査のための有望なツールである。この記事では、機能的磁気共鳴イメージングと同時にtACSを適用するための安全で信頼性の高いセットアップについて説明します。これにより、振動性脳機能とtACSの影響を理解することができます。...

同時経頭蓋交流刺激および機能的磁気共鳴イメージング

ここで提示されたプロトコルは、皮質内興奮性再テスト設計パラダイムを利用した TMS...

結合された経頭蓋磁気刺激と背外側前頭前野の脳波

このプロトコルは、作業記憶におけるシータ周波数刺激を例として使用して、認知タスク中の神経振動に対する刺激効果を調べるために、HD-tACS と EEG...

経頭蓋交流刺激と脳波の組み合わせ

このプロトコルは、睡眠中の高精細経頭蓋直流刺激と同時心波計モニタリングを用いて、標的脳領域と睡眠およびそれに関連する過程との因果関係を調査することを目的としています。...

高精細経頭蓋直流刺激(睡眠中の刺激)

学ぶ経頭蓋直流刺激中の脳波モニタリング手法。リアルタイムで皮質興奮性を評価し、tDCS治療効果を最適化する神経科学的手法を解説。神経精神疾患への応用可能性も示唆される。

経頭蓋直流刺激中同時脳波モニタリング

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