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DOI: 10.3791/50426-v
Pedro Schestatsky1,2,3, Leon Morales-Quezada3,4, Felipe Fregni3
1Programa de Pós-Graduação em Ciências Médica,Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES), 3Laboratory of Neuromodulation, Department of Physical Medicine & Rehabilitation, Spaulding Rehabilitation Hospital and Massachusetts General Hospital,Harvard Medical School, 4De Montfort University
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
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。
この手順の全体的な目標は、経頭蓋直流刺激中の同時EEGモニタリングの技術を実証することです。そのために、このデバイスのすべての適用手順を、概略図、表、およびビデオデモンストレーションを使用して段階的に説明します。手順は、必要な材料を組み立ててヘッドを測定することから始まります。
次に、経頭蓋直流刺激またはTDCSおよびEEG記録電極をキャップに配置します。その後、頭の上の電気刺激が活性化されます。最後のステップは、TDCS中に取得したEEG信号を解釈することです。クワイア。
直流刺激は、頭皮に微弱な電流を流す技術です。この一定の電流は、神経膜の受容性の変化を誘発し、皮質の可塑性に二次的な変化をもたらします。DC は、その神経調節効果の大部分を基礎皮質に及ぼしますが、TDCS と EEG を同時に使用することで TDCS のメカニズムに関する貴重な情報が得られる前に、TDCS 効果は遠くの神経ネットワークでも観察できます。
さらに、脳波所見は、TDCS の効果の重要な代理マーカーであり、そのパラメーターを最適化し、手順の安全性を保証するために使用できます。例えば、小児では、機能的MRIと比較して、脳波は特別な解像度評価という欠点があります。しかし、神経細胞の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持っています。
さらに、TMSコルティコパラメータと比較して、EEGはTCS中およびTCS後に進行中の皮質活動をより正確に理解できる可能性があります。手順を開始するには、必要なすべての材料を準備してから、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ます。このデバイスは、コントロールボックスの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、コントロールボックスをBluetooth接続用のUSBでコンピューターに接続します。頭の測定には、鼻とインドの間の距離を測定します。次に、スキンマーカーを使用して中間点を頂点またはCZとしてマークします。
皮膚に既存の病変がないか検査し、電気刺激を避けてください。損傷した皮膚や頭蓋骨の病変に対する脳波記録。肌の表面をきれいにして、ローション、汚れ、グリースの兆候を取り除き、乾かします。
次に、TDCSスポンジ電極を生理食塩水に浸して、25〜35センチメートル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、TDCSスポンジ電極とEEG電極をキャップに挿入します。被写体が快適に座っていることを確認してください。
頭で測定された頂点がキャップのCZポイントと一致するように、被験者の頭にキャップをかぶせます。湾曲し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ます。
刺激にはチャネル1と2を使用し、EEG記録にはチャネル3から8を使用します。キャップ内での位置は、記録と刺激の両方に対して望ましい実験的アプローチによって異なります。このデモでは、従来の左陽極 TDCS セットアップが表示されます。
赤いスポンジ電極で示された陽極をC3に接続し、黒いスポンジ電極で示された陰極をFP2に接続します。ワイヤー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介してコンピューターに接続します。
最初に刺激手順を開始するには、上部画面の水平バーで刺激をクリックし、上部画面で編集を選択し、経頭蓋、交流刺激、経頭蓋ランダムノイズ刺激などの他の電気刺激技術からTDCSまたは偽を選択します。次に、画面下部の[起動]をクリックします。灰色の縦棒が動いているか確認してください。
TDCS中は、電極インピーダンス値を常に監視し、必要に応じていつでも刺激を一時停止するためにボードをクリックする必要があります。EEG時間領域により、ベースラインの進行中のEEGアクティビティを確認し、必要に応じてEEGバンド周波数を選択できます。EEGパワースペクトルにより、EEGスペクトログラムで進行中の生のEEGアクティビティに対する自動高速4年間の変換分析後に、主要なEEG周波数帯域を確認できます。
脳波信号を画像に変換するには、時間周波数解析という手法があります。これらの図は、左外側前頭前皮質に対する偽のTDCSと比較した場合の、活動性TDCSに対する前頭αの振幅の違いを示しています。自動ファストフォワード空気変換分析を使用して、研究者は TDCS 中および後の主要な EEG 周波数活動の振幅を決定および測定できます。
刺激の領域やその他の実験条件に応じて、特定のEEG周波数帯域の振幅はTDCS後に変化すると予想されます。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ユニークな機会を提供します。クローズドループシステムの適用は、てんかん患者だけに限定されない場合があります。
最近の多くの研究は、EGの変化がさまざまな神経精神疾患のマーカーである可能性があることを示唆しています。したがって、TDCSとEEGの組み合わせは、刺激プロトコルを最適化するためのTDCS神経生理学的効果の迅速な検出のためのオプションになる可能性があります経頭蓋磁気刺激と比較して、それは非侵襲的な脳刺激の別の技術です。CDCSは、主にその低コストと移植性のために、治療目標にはるかに適していると考えられています。
しかし、ポータブルであっても、電気位置があらかじめ決まったヘッドキャップを使用するシステムがあれば、シミュレーションの位置を標準化し、結果を改善することができます。そのデバイスの別の利点は、同時に複数の部位を刺激する可能性であり、一部の著者によると、従来の刺激よりも臨床的に優れていることがわかっています。
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