2016年1月22日
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。
このプロトコルの全体的な目標は、成功した記録を取得するための重要な技術的考慮事項とともに、同時経頭蓋交流刺激とEEGを成功裏に設定する方法を実証することです。経頭蓋交流刺激(tACS)は、脳内のリズミカルな活動を実験的に制御する方法です。そして、これらのリズミカルな活動と行動との調和的な関連を研究すること。
EEGは、内因性および随伴的な権限環状活動を研究するための高い時間分解能データを提供します。tACS中の同時EEG記録は、tACSの即時の神経生理学的影響に関する重要な質問に答えるのに役立ちます。これは、脳のリズミカルダイナミクスの理解を深めるだけでなく、tACSのメカニズムを理解し、パラメーターを最適化するのに役立つだけでなく、臨床神経調節アプリケーションにも役立ちます。
この実験プロトコルは、他のモンタージュや皮質ターゲットにも適応させることができます。このビデオでは、肩と頭皮にtACS電極を配置したモンタージュを示します。ガーゼパッドと研磨剤入りのスキンジェルを使用して、tACS電極用の肩の皮膚を準備することから始めます。
脳波検査(EEG)ゲルを適切な粘度でtACS電極に塗布し、電極を肩に置きます。電極を肩に粘着テープで固定します。次に、参加者にEEGキャップを装着します。
電極配置の国際10-20システムに従ってキャップの位置を調整し、あごひもを固定します。水性の赤いペンを使用して、tACS電極を頭皮のどこに配置するかを示すスポットをマークします。.ペンが頭皮に届かない場合は、木の棒の先をペイントし、この先端を使用して頭皮に印を付けます。
EEGキャップを取り外し、マーキングが成功したかどうかを確認します。必要に応じてマーキングを記入して、後で簡単に見つけられるようにします。次に、髪の長い参加者の場合は、tACS電極を頭に置き、その中心を頭皮の赤い斑点でマークします。
tACS電極の内輪の内側の毛髪を全て糸抜きし、糸状にした髪の毛をケーブルバインダーで束ねます。tACS電極の周りにある髪の毛がケーブルバインダーに絡まらないようにしてください。髪の毛を縛ったら、tACS電極を取り外します。
次に、頭皮と肩のtACS電極を刺激装置に接続しますが、電源は入れないでください。脳波ゲルの薄層をtACS電極に塗布し、慎重に頭に戻します。参加者の髪の毛が長い場合は、髪の毛がEEGゲルに触れないように、束ねた髪をtACS電極の内側の穴に通します。
頭皮の赤いマークがtACS電極の中央にあることを確認してください。一度配置すると位置は変更できなくなる可能性があるためです。次に、ケーブルバインダーを髪の毛から取り外します。次に、刺激装置をオンにして、インピーダンスを監視します。
tACS電極に慎重に圧力をかけながら、赤いマーキングスポットが常にtACS電極の中央に保たれていることに非常に注意を払ってください。tACS電極の端を慎重に持ち上げ、髪の毛の下にさらにEEGジェルを塗布します。インピーダンスが安定して10キロオームを下回るまで、tACS電極に圧力をかけ続けます。
tACS電極から漏れるゲルに注意し、綿棒で余分なEEGゲルを取り除きます。インピーダンスが10キロオームのしきい値を下回ったら、EEGキャップを再度静かに取り付け、ストラップを固定します。適切な粘度の脳波ゲルを脳波電極に塗布して、頭皮と脳波電極の間に接触を作ります。
接地電極と参照EEG電極から始めて、次にtACS電極の中央と近くにある電極に進みます。次に、残りの電極を続けます。tACS電極を囲むEEG電極の場合、針先がtACS電極から離れる方向を向くようにゲルを注入します。.
ゲルを塗布しながらEEG電極をそっと押し下げて、ゲルが電極の下から逃げないようにします。EEG電極と頭皮、特にtACS電極の近くにあるEEG電極との間の接触を増やすには、木製の棒でゲルを頭皮に向かって押し下げます。スティックの角度を頭皮と直交させながら、頭皮を回転させるように優しくこすりながら、スティックの横方向の動きが電極の下にゲルを広げます。
最適なインピーダンスが達成されたら、脳波電極と頭皮の間の接触を安定させるために、さらにゲルを塗布します。次に、短時間の刺激を加えてゲルの漏れによるtACS電極と周囲のEEG電極との間のブリッジをテストし、EEGアンプのいずれかのチャネルが飽和しているかどうかを確認します。最後に、EEG電極のインピーダンスをもう一度確認してから、記録を開始します。
このプロトコルでは、tACSとEEGの同時実験を成功裏に設定し、EEGゲルの漏れによるブリッジングや大きなtACSアーティファクトを回避する方法を説明しています。tACSとEEG電極の間にブリッジが発生すると、ここで見られるように、記録されたEEG信号は飽和状態になります。正常に記録された信号とは対照的です。
同時tACS EEG記録は、技術的に困難な方法です。このビデオを見た後、tACSの神経生理学的メカニズムを研究するためにこのタイプの実験を成功裏に設定する方法について、より深く理解できるはずです。
本記事では、経頭蓋交流電気刺激(tACS)とEEG(脳波)の同時実施実験のセットアップについて解説します。記録を成功させるための重要な技術的検討事項と、脳ダイナミクスの理解への影響について概説します。
tACS-EEGの同時記録により、ニューロモジュレーションに対する神経生理学的反応の直接的な測定が可能となり、中枢神経系(CNS)創薬におけるターゲットバリデーションを支援します。このアプローチは、脳の振動活動と認知プロセスの関連付けを通じてメカニズム的なリスク低減を実現し、初期段階のプログラムにおける予測信頼性を高めます。これにより、ニューロモジュレーション介入による直接的な生物学的影響の理解における重要なギャップが解消されます。
本手法は、初期生物学における仮説検証をサポートし、スクリーニングのための定量的な神経生理学的リードアウトを可能にし、さらに前臨床への継続性とターゲットへの信頼性を高めるメカニズム的な知見を提供することで、ディスカバリーの連続性に統合されます。