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방법 논문

수면 중 고화질 경두개내 직류 전류 자극

799 조회수

⸱

DOI:

10.3791/68911

⸱

2025년 12월 5일

 ,  , 
1Center for Sleep and Cognition, Department of Psychiatry, Beth Israel Deaconess Medical Center, 2Division of Sleep Medicine, Harvard Medical School

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 수면 중 고해상도 경두개내 직류 전류 자극과 동시 뇌파 모니터링을 통해 목표 뇌 영역과 수면 및 관련 과정 간의 인과관계를 조사합니다.

초록

고화질 경두개 직류 전류 자극(HD-tDCS)은 수면 중 신경 활동을 고해상도로 조절할 수 있게 합니다. 이 프로토콜은 4 x 1 링 전극 구성을 이용한 HD-tDCS를 적용하는 포괄적인 방법론을 제시하며, 동시에 고화질 뇌파검사(HD-EEG)를 기록하여 수면 구조와 자극 효과를 모니터링합니다. 이 기법은 여러 매개변수를 체계적으로 조정할 수 있게 하며, 각 매개변수 선택이 서로 다른 신경생리학적 결과를 만들어냅니다. 이를 통해 연구 질문에 맞춘 특정 뇌 영역과 진동 패턴을 표적으로 삼을 수 있는 기회를 제공합니다. 이 프로토콜의 성공적인 구현은 전극 배치, 임피던스 관리, 실시간 수면 단계 기능에 대한 주의가 필요합니다. 이 방법론의 다재다능함과 수면 생리학에서 인과관계를 다룰 수 있는 능력은 기초 신경과학부터 수면 최적화 기반 임상 중재에 이르기까지 광범위한 응용을 초기합니다. 여기서 설명하는 표준화되면서도 유연한 프레임워크는 HD-tDCS를 수면 신경생물학과 그 임상적 영향에 대한 체계적인 연구를 위한 견고한 플랫폼으로 확립합니다.

서론

수면은 뇌 건강과 인지에 필수적이며, 특정 수면 진동은 중요한 지지 및 회복 역할을 합니다. 이러한 수면 진동을 조절하는 능력은 수면, 뇌 활동, 인지 사이의 인과관계를 입증할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 최근 몇 년간 다양한 신경조절 기법이 등장했으며, 경두개내 직류 전류 자극(tDCS)은 수면 중 신경 활동을 비침습적으로 조절하는 접근법으로 가능성을 보여주고 있습니다.

기존 tDCS는 일반적으로 25-35 cm2의 큰 패드 전극을 통해 직류 전류를 가하여, 비교적 확산된 자극을 만듭니다. 수면 중 tDCS의 효능과 특이성은 체계적으로 조작할 수 있는 여러 주요 매개변수에 달려 있습니다. 전극 배치는 어떤 피질 영역이 자극을 받는지를 근본적으로 결정합니다; 양전면 구성은 몽타주와 극성에 따라 느린 진동과 수면 스핀들 6,7을 증진하거나 총 수면 시간을 줄일 수 있습니다. 현재 강도(일반적으로 0.2-2.0 mA)는 신경생리학적 반응의 크기와 참가자의 내약성에 대해 용량 의존적 영향을 보인다9. 총 자극 지속 시간, 램프 기간, 프로토콜 구조(특정 자극 간 간격이 있는 지속형 또는 간헐적 프로토콜 구조)를 포함한 시간적 매개변수는 즉각적인 효과와 후유증을 모두 결정합니다; 예를 들어, 자극 없는 간격을 가진 간헐적 프로토콜은 운동 피질의 흥분성을 높이고 적응을 줄일 수 있습니다. 또한, 자극의 수면 구조에 따른 시기도 결과에 영향을 미칩니다; 예를 들어, 2단계(N2) 수면 자극은 주로 방추와 느린 진동에 영향을 미치며, 빠른 안구 운동(REM) 수면 자극은 꿈 중 자기 인식에 영향을 미칩니다. 이러한 매개변수 선택의 미묘한 차이에서 나오는 결과의 다양성은 수면 구조와 인지 같은 관련 과정이 표적 신경 조절에 대해 매우 민감하게 반응한다는 것을 잘 보여줍니다.

고화질 tDCS(HD-tDCS)는 4 x 1 링 몽타주(약 0.95 cm² 표면적, 기존 고무 전극 2-35 cm²)와 같은 더 작은 전극을 사용하며, 이는 뇌 영역에 더 집중적으로 초점을 맞추고 공간적 정밀도가 향상됩니다. 이는 특정 표적 내에 전류를 집중시키면서 인접 부위로의 확산을 최소화하는 능력으로 정의됩니다. 이는 이전에12개의 큰 고무 전극을 사용하는 것과 비교해 더욱 정밀하게 정의됩니다. HD-tDCS는 또한 더 제한적인 전기장 분포를 생성하며, 생성된 전류는 주로 전극13 바로 아래 피질 영역에 국한됩니다. 이러한 고급 공간 특이성은 표적외 효과를 최소화하고, 자극 부위와 관찰된 결과 간의 고정밀 기능적 상관관계를 가능하게 합니다14. 이러한 선택성은 뇌 영역 특이적 가설을 보다 정확하게 검증할 수 있게 하며, 인접한 피질 영역 5,12,13,14,15에 대한 의도치 않은 자극으로 인한 교란 영향을 줄입니다. HD-tDCS의 향상된 초점 정밀도와 정확성은 특정 뇌 영역과 이들이 수면, 생리학, 인지의 뚜렷한 측면과 연관성을 기계적으로 탐구할 수 있게 합니다. HD-tDCS의 적응성은 연속 고화질 뇌파검사(EEG)와 같은 연속 신경생리학적 기록과 결합될 때 증폭됩니다. 따라서 이러한 번역적 가능성을 가진 플랫폼은 기초 신경과학 연구와 수면 및 신경정신과 질환에 대한 임상 중재 개발을 모두 진전시킬 수 있습니다.

이 프로토콜은 4 x 1 링 구성을 사용하여 수면 중 HD-tDCS를 적용하는 포괄적인 방법론을 설명하며, 동시에 EEG를 기록하여 수면 구조와 자극 효과를 모니터링합니다. 이 접근법은 연구자들이 수면 신경과학과 관련된 다양한 연구 질문에 대응하기 위해 자극 매개변수를 맞춤화할 수 있도록 다재다능하게 설계되었습니다.

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프로토콜

이 연구는 승인되어 우리 연구소의 윤리 지침에 따라 수행되었습니다. 연구 참가자들로부터 절차, 위험 및 이점에 대한 완전한 설명과 함께 사전 동의가 이루어졌습니다.

1. 금기 사항 및 안전 고려사항

  1. 실험 설정 전에 현재 안전 지침16,17(표 1)에 따라 참가자가 HD-tDCS에 대한 금기사항이 없음을 확인하라.
  2. 참가자의 두피에 피부 병변이 있는지 꼼꼼히 검사하세요. 손상이나 염증이 있는 부위를 자극하지 마세요.
  3. 중추신경계 작용 약물이 자극 효과를 변화시킬 수 있으니 참가자의 약물을 검토하세요.
  4. 절차, 위험, 이점에 대한 충분한 설명과 함께 사전 동의를 받으세요.
  5. 기저 증상16, 자극 관련 효과와 혼동될 수 있는 기존 증상16, 17. 여기에는 두통, 두피 불편감, 따끔거림, 가려움, 타는 듯한 느낌, 피부 발적, 졸림, 집중력 저하, 기분 변화 등이 포함됩니다.

2. 장비 준비

참고: 이 프로토콜은 HD-tDCS와 EEG 기록을 위한 별도의 독립 장치 사용을 설명합니다(그림 1). 일부 상업용 시스템은 자극과 기록 기능을 하나의 장치 내에 통합하기도 합니다. 이러한 통합 시스템 사용자는 제조사별 지침을 확인해야 합니다.

  1. 필요한 장비와 자재를 모두 모으세요(표 2, 그림 2, 그림 3).
  2. 기존 tDCS 장치에 충분한 전원 공급이 있는지 확인하세요.
    1. 두 기기 모두 켜고 제조사 사양에 따라 전원 상태를 확인하세요.
    2. 배터리 구동 장치의 경우: 배터리 부족 표시등이 켜지면 배터리 교체(사용자 교체 가능한 시스템)를 교체하거나 기기를 재충전하세요(통합 배터리 시스템).
    3. 소프트웨어 제어 장치의 경우: 제어 인터페이스를 통해 전원 상태를 확인하세요.
    4. 전원 공급 장치의 경우: 적절한 의료용 절연 장치가 있는 적절한 전원 콘센트 연결을 확인하세요.
  3. 모든 전극에 이상한 마모나 손상 징후가 있는지 점검하세요.
    1. Ag/AgCl 소결 링 전극의 경우: 전극 표면에 전기분해 생성물이 침전되어 있는지 확인하세요.
    2. 탄소 고무 전극의 경우: 균열, 취성, 고르지 않은 마모가 있는지 확인하세요.
    3. 일회용 전극의 경우: 일회용 또는 권장 사용 한도를 초과하지 않았는지 확인하세요.
    4. 손상되거나 과도하게 사용한 전극은 제조사의 교체 빈도 지침에 따라 교체하세요.
  4. Ag/AgCl 소결 링 전극의 케이블을 4 x 1 어댑터 출력 케이블로 연결된 수신기에 연결하세요.
    1. 중앙 전극 리드를 중앙 수신기 플러그에 연결하세요.
    2. 남은 전극을 주변 플러그에 연결하세요.

3. EEG 캡 및 HD-tDCS 전극 준비 (그림 2 및 그림 3)

  1. 참가자의 머리 둘레에 맞는 적절한 크기의 뇌파 캡을 선택하세요. EEG 캡 크기 선택은 제조사 매뉴얼을 참고하세요.
  2. 연구 목적에 따라 HD-tDCS 전극 극성 구성을 결정합니다. 양극 자극의 경우, 중심 전극이 양극(positive) 역할을 하고 주변 전극이 음극(음극)으로 사용됩니다. 음극 자극의 경우, 중심 전극이 음극(음극) 역할을 하고 주변 전극이 양극(양극)으로 사용됩니다. 일반적인 배치(및 예상되는 뇌 목표)는 다음과 같습니다:
    1. 양측 전두외측(F3/F4) 위치를 사용하여 전전두엽피질 6을 목표로 삼으세요.
    2. 중심(Cz) 위치를 사용해 감각운동 영역18을 집중적으로 조정하세요.
    3. 후두(Oz) 위치를 사용해 시각 피질19를 목표로 하세요.
    4. 두정엽(P3/P4)을 사용해 연관 피질20을 표적으로 삼으세요.
    5. 선택 사항) 계산장 모델링을 사용하여 전류 분포를 시각화하고 최적화할 수 있습니다( 그림 4):
      1. 가능하다면 참가자의 구조적 MRI를 받거나 표준 머리 모델을 사용하세요.
      2. 현장 모델링 소프트웨어(예: SIMNIBS, ROAST, 제조사 전용 도구인 HD-Explore)를 사용하여 전류흐름 21,22를 시뮬레이션하세요.
      3. 입력 전극 위치와 자극 매개변수(전류 세기, 극성).
      4. 예상된 필드 분포를 평가하여 관심 지역에 대한 적절한 표적 설정이 이루어지도록 하십시오.
      5. 필요에 따라 전극 위치를 조정하여 표적에서 필드 초점과 세기를 최적화합니다.
  3. EEG 캡에서 선택한 자극 위치에 있는 EEG 기록 전극을 제거하세요. 이로 인해 HD-tDCS 자극 전극이 이 위치에 위치하여 캡의 동일한 개구부를 통해 두피와 직접 접촉할 수 있습니다. 제거된 EEG 전극은 자극 전류의 포화 때문에 자극 시 이 위치들로부터 의미 있는 데이터를 기록할 수 없습니다.
  4. HD-tDCS 전극 또는 전극 홀더를 캡에 삽입합니다(그림 2).
    참고: 일부 HD-tDCS 시스템은 별도의 홀더 없이 전극을 캡에 직접 삽입하는 방식을 사용합니다. 제조사별 지침을 따르세요.
    1. 전극 홀더가 있는 시스템의 경우: 홀더를 고정하여 캡이 들어있는 쪽이 EEG 캡의 바깥쪽을 향하고, 반대쪽(캡이 없는 쪽)이 EEG 캡 내부를 향하도록 하여 참가자의 두피에 닿도록 합니다.
    2. 직접 삽입 전극이 있는 시스템의 경우: 제조사의 전극 방향 및 고정 메커니즘에 대한 지침을 따르세요.
  5. 접착 전도성 페이스트(고점도, 염화물 없음; 제조사에서 권장하는 EEG 캡을 준비하기 위해 텐-20) 페이스트를 사용합니다.
    1. EEG 캡을 뒤집어 폼 헤드에 장착하세요.
    2. 캡 천의 주름을 평평하게 펴세요.
    3. 혀 눌림기를 사용해 EEG 전극에 연고를 바르세요. HD-tDCS 자극 전극에 페이스트를 사용하지 마십시오.
    4. 페이스트를 돔 모양으로 만들어 주세요. 머리카락이 적은 앞머리에는 덜 발라주고, 머리 꼭대기와 뒤쪽에는 더 많이 발라주세요.
    5. 각 전극 부위에 너무 많은 페이스트를 바르거나 페이스트가 천에 묻지 않도록 주의하세요. 과도한 유출은 브리징을 유발할 수 있습니다.

4. 참가자 구성

  1. 참가자를 의자에 편안히 앉히세요.
  2. 얼굴 및 접지 기준 전극에 금컵 전극을 사용해 접착성 전도성 페이스트를 적용하세요. 전극은 의료용 테이프로 고정하세요.
    1. 알코올 면봉으로 부위를 깨끗이 하고, 면봉 같은 면봉에 약간 연마성 제제 젤(예: Nuprep)을 사용해 각질 제거한 뒤, 마른 거즈 정사각형으로 모든 체액을 제거하세요. 전극 부위는 미국 수면 의학 학회(AASM) 기준23 에 따른 표준 다수면도 몽타주 수면 단계 요구사항을 따르며, 다음을 포함합니다:
      참고문헌(이마); 기준 전극 역할을 합니다
      A1/A2 (유양돌기, 귀 뒤 뼈); 기준 전극 역할을 합니다.
      LOC/ROC(눈 근처의 오른쪽 및 왼쪽 외눈 안개, 오른쪽은 올라가고 왼쪽은 아래); 안구 움직임을 기록하세요.
      근전도(턱에 2번); 수면 단계를 구분하기 위해 근육 긴장도를 기록하세요.
      접지(쇄골/쇄골); 증폭기를 안정시키고 공통 모드 잡음을 줄입니다.
    2. 전극에 접착성 전도성 페이스트를 채우고 부위에 붙이면서도 전극 뒷면에 페이스트가 노출되지 않도록 하세요.
    3. HD-tDCS 반환 전극의 경우, 해당 자극 전극을 쇄골에 올려놓고 테이프로 고정하세요. 제조사 사양에 따라 식염수 또는 젤을 적용하세요.
  3. EEG 캡 삽입 지점을 찾아 표시하세요.
    1. 먼저, 정점(Cz)을 국소화합니다.
      1. 비(이마와 비강뼈가 만나는 지점)에서 후두뼈의 가장 두드러진 지점인 비(inion)까지의 거리를 측정하세요. 중간 지점을 선으로 표시하세요.
      2. 왼쪽과 오른쪽 전이변 지점 사이의 거리를 측정하세요. 중간 지점을 선으로 표시하세요.
      3. Cz는 이 선들의 교차점에 위치해 있습니다. EEG 캡 부착을 용이하게 하기 위해 스프레이 병( 그림 3)을 사용해 머리카락에 가볍게 물을 뿌리세요.
  4. 준비된 EEG 캡을 참가자의 머리에 딱 맞게 뒤집어 Cz 부위가 표시된 Cz 전극을 겨냥합니다. 턱끈으로 참가자의 머리에 EEG 캡을 고정하세요.
  5. 주사기를 사용해 전극 부위에 전도성 젤(예: e-젤)을 채웁니다.
    1. 전극을 살짝 들어 올리고 굵고 둔한 끝의 바늘 끝을 전극 중앙에 삽입하세요. 바늘을 살짝 흔들어 머리카락을 치우고 전도성 젤(~0.5mL)을 바르세요. 전극을 부드럽게 눌러 젤, 접착성 도도성 페이스트, 두피 사이에 강한 연결이 되도록 하세요.
    2. 전류 전환을 방지하기 위해 전극 부위 둘레 너머로 젤을 퍼뜨리지 마세요.
    3. 머리카락 밀도가 높아진 것을 보상하기 위해 머리 꼭대기와 뒤통성의 젤을 더 많이 바르세요.
    4. 각 전극을 두피에 눌러주세요.
  6. 각 HD-tDCS 전극 홀더에 Ag/AgCl 소결 링 전극을 위치시키세요( 그림 2, 오른쪽 패널).
    1. 거친 표면은 아래를 향하고, 매끄럽고 둥근 표면은 위를 향하게 놓으세요.
    2. 링 전극을 홀더 바닥에 닿을 때까지 내리세요.
    3. 전극을 덮기 위해 고점도 전도성 젤(예: HD-젤)을 더 추가하세요.
    4. 제공된 캡을 사용해 전극을 고정하세요.

5. HD-EEG 시스템 설치

  1. 녹음 컴퓨터에 적합한 소프트웨어를 준비하세요.
  2. 고밀도 헤드박스(또는 유사한 하드웨어)가 관련되어 있다면, 모든 전극이 적절한 증폭기에 연결되어 있는지 확인하세요. 이 단계는 광섬유 커넥터 케이블을 사용할 수 있으며, 녹음 하드웨어 설정에 차이가 있을 수 있습니다.
  3. 이 단계에서 자극 전극을 꽂지 마세요.
  4. 증폭기를 켜고 EEG 기록 소프트웨어를 실행하세요.
    1. 새 연구 파일을 만든 후, 고밀도 몽타주에 적합한 프로필 옵션을 선택하세요.
    2. 파일 저장 목적지와 몽타주에 적합한 필터를 확인하세요.
  5. 임피던스를 점검하세요.
    1. 임피던스 한계를 25 kΩ로 설정하고 임피던스 10 kΩ 미만을 목표로 하세요.
    2. 임피던스가 높은 전극의 경우, 다음과 같은 조정을 고려하세요:
      1. 전역이 모두 또는 대부분 높으면 모든 전극이 제대로 연결되어 있는지 확인하세요. 기준 전극을 점검하고 필요하다면 기준 전극을 다시 작업하세요.
      2. 전부 또는 대부분이 평소보다 낮다면 접지가 연결되어 있는지 확인하세요.
      3. 만약 절반이 완전히 빨간색이라면, 커패시터와 앰프의 꽉 조임도를 확인하세요.
      4. 개별 전극이 높으면 그 전극을 아래로 누르세요. 임피던스가 여전히 높으면 주사기와 함께 더 많은 전도성 젤을 추가하거나, 두피 전극을 위한 주사기 끝으로 두피를 부드럽게 긁거나, 얼굴 전극을 다시 작업하세요. 문제가 계속되거나 임피던스가 초과 감지되면 커패시터, 커넥터, 앰프 사이의 연결을 점검하세요.
  6. 뇌파 촬영 시작.
  7. 생체 보정을 수행하세요.
    1. 참가자에게 ~10초 동안 눈을 뜨고 감으라고 요청합니다. 대부분의 참가자에서 알파 활성을 관찰하세요. 후방 채널에서 앞쪽 채널보다 더 큰 진폭을 예상하세요. 두피 전체의 진폭 변화를 모니터링하세요.
    2. 참가자에게 좌우, 위, 아래를 보라고 요청하세요. 그 다음, 참가자에게 이를 악물라고 요청하세요. 눈과 턱 전극 기록에서 움직임을 관찰하세요.
    3. 참가자에게 몇 번 눈을 깜빡이게 하세요.
      참고: 눈 깜빡임 아티팩트는 전극(예: Fp1, Fp2)에서 큰 편향으로 나타나야 하며, 이 전극은 눈과 가장 가깝기 때문입니다. 눈에서 멀리 떨어진 전극은 더 작은 편향을 보일 수 있습니다.
    4. 연구 프로토콜에 따라 추가 생체 보정(예: 호흡, 사지 움직임 등)을 추가하세요.

6. HD-tDCS 자극기 설치

  1. HD-tDCS 자극 전극과 자극기를 준비하세요. 다음 사항들이 먼저 완료된 후에만 전극을 자극기에 연결하세요.
    1. 자극기가 전원 콘센트에 연결되어 있거나, 배터리가 완전히 충전되어 제대로 설치되어 있는지 확인하세요.
    2. 자극기를 켜.
  2. 기기가 켜진 후에는 전극 케이블을 장치 뒷면에 꽂으세요.
    참고: 플러그를 꽂기 전에 기기를 켜지 않으면 가벼운 감전이 발생할 수 있습니다. 수면 방해를 줄이기 위해 제어실이나 수면 공간 외부에서 자극을 유도할 수 있도록 긴 또는 특별히 주문한 전극 케이블이 필요할 수 있습니다.
  3. 연구 설계에 따라 자극 기준을 설정하세요. 설정에는 강도, 파형(tDCS 프로토콜은 DC로 표기), 재생 시간, 램프 시간이 포함됩니다.
    참고: 이 매개변수들은 의도된 목표와 뇌 내 생리학에 따라 달라집니다. 대부분의 기기는 자극과 가짜 프로토콜을 구분하는 설정도 갖추고 있습니다. 이 단계에서 자극 몽타주의 현재 분포를 설정해야 합니다. 일반적인 4 x 1 구성에서는 중앙 전극이 프로그래밍된 전류 세기의 100%를 받으며, 이 전류는 네 개의 반환 전극(각각 25%)에 분배됩니다.
  4. 연구 프로토콜에 따라 능동적 자극 또는 가짜 모드를 설정하세요. 연구가 블라인딩을 포함한다면, 참가자나 연구자가 어떤 방식을 사용하는지 알지 못하도록 적절한 조치가 필요합니다. 일부 자극기는 이를 돕기 위해 내장된 자극/가짜 기능이 있습니다.
  5. HD-tDCS 전극이 높은 임피던스(예: 600 kΩ 이상)를 보일 경우, SHAM 설정으로 5-10초 동안 짧은 테스트 자극을 하여 연결성을 점검합니다. 이상적으로는 참가자가 잠들기 전에 이 작업을 완료하는 것이 좋습니다.
    1. SHAM 설정에서 펄스를 전달하세요. 펄스를 전달한 후 임피던스가 3-5초 정도 떨어질 것으로 예상하세요. 임피던스 감소가 확인되면 즉시 자극을 중단하세요(총 테스트 시간은 10초를 초과하지 않아야 합니다).
    2. 고점도 전도성 젤을 추가하거나, 임피던스가 20-25 kΩ 이하로 떨어질 때까지 연결을 점검한 후 가짜 펄스를 적용하세요.

7. 수면 모니터링 및 자극 프로토콜

  1. 수면 환경을 준비하세요.
    1. 주변 조명과 소음을 최소화하세요.
    2. 참가자의 보고된 편안함을 확인하세요.
    3. 참가자에게 귀마개를 제공하세요.
    4. 불이 꺼진 시간을 EEG 기록에 표시하세요.
  2. 수면 시작 및 특정 단계에 대해 EEG를 모니터링하여 연구 설계에 따라 자극 프로토콜을 시작하세요. 자극 프로토콜과 시작 시점에 관한 결정은 자극의 지속 시간/연속성(즉, 연속 vs 간헐적)과 목표 생리학/수면 구조를 고려해야 합니다.
  3. EEG 기록에서 자극 시작 지점을 적절한 표기법으로 표시하세요.
  4. 자극 중에 깨어난 참가자:
    1. 자극기를 중단하세요.
    2. EEG 기록에 적절한 표기로 시점을 표시하세요.
    3. 연구 설계와 자극 프로토콜에 따라 참가자가 관심 있는 수면 단계로 돌아오는지 모니터링합니다.
    4. 적절한 자극 프로토콜을 재개하세요. 간헐적 자극 설계를 사용할 경우, 중단된 자극 기간은 일반적으로 종료된 것으로 간주되며, 다음 자극은 일정의 다음 자극이 됩니다(예: 자극 #3이 중단되면, 프로토콜은 자극 #4가 재개되면 이어집니다).
    5. 자극 프로토콜을 완료하세요.
      1. 마지막 자극 기간이 끝나면, 자극기를 끄기 전에 HD-tDCS 전극을 연결하는 자극 코드의 플러그를 뽑으세요.
        참고: 다시 말하지만, 기기를 끄기 전에 전원을 뽑지 않으면 경미한 감전이 발생해 참가자가 깨어날 수 있습니다.
      2. 연구 설계에 따라 참가자가 방해받지 않고 계속 잠들도록 허용하세요.

8. 세션 완료 및 장비 제거

  1. 적절한 시간에 참가자를 깨우세요.
    1. 불이 켜지는 시간을 EEG 기록에 표시하세요.
    2. 참가자를 부드럽게 깨우세요.
  2. 뇌파 기록을 멈춰.
  3. 장비 분리해.
    1. HD-tDCS 전극 홀더의 캡을 제거하세요.
    2. Ag/AgCl 링 전극을 부드럽게 제거하고, 필요하다면 무딘 도구를 사용해 케이블을 당기지 않도록 하세요.
    3. 전극은 젖은 종이 타월로 닦고 보관할 때 말려주세요.
  4. EEG 캡을 제거하고 전극 부위를 청소하여 젤을 제거하세요.
  5. 참가자에게 머리카락과 피부에서 젤을 제거할 수 있는 세정제를 제공하세요.
  6. 자극 후 부작용 평가(1.5단계의 스크리닝과 유사)를 평가합니다. 기저선 선별 검사 반응을 비교하기 위해 중증도(예: 경증, 중등도, 중증)와 자극과의 확연 관계를 문서화합니다.
    참고: 대부분의 HD-tDCS 부작용은 경미하고 일시적이며, 일반적으로 자극 후 몇 시간 내에 사라집니다16,17. 만약 그렇지 않다면, 심각한 부작용 보고에 대해 기관 프로토콜을 적용해야 합니다.

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결과

프로토콜이 올바르게 구현될 경우, 수면 중 HD-tDCS는 선택된 자극 매개변수에 따라 체계적으로 변하는 수면 구조와 생리학에 측정 가능하고 재현 가능한 변화를 일으킵니다. 그림 4의 양측 전면 자극 초점 분포는 4 x 1 링 전극의 공간적 정밀도를 잘 보여줍니다. 성공적인 프로토콜 구현은 여러 주요 지표를 통해 확인됩니다. 최적의 전극 준비는 모든 기록 및 자극 전극에서 25 kΩ 미만의 임피던스 값을 제공하여 최소한의 아티팩트로 깨끗한 EEG 신호를 생성합니다. 그림 5 는 램프업 단계 동안의 전형적인 EEG 추적을 보여주며, 과도한 잡음이나 전극 인위물 없이 안정적인 기초 활성 상태를 보여줍니다. 잘 준비되고 배치된 전극은 녹음 세션 내내 안정적인 임피던스를 유지하여 수면 구조 전환을 명확히 시각화합...

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토론

이 프로토콜은 수면 중 HD-tDCS를 동시에 EEG 모니터링과 함께 수행하는 표준화되면서도 유연한 방법론적 틀을 제공합니다. 이 기법의 주요 강점은 국소적이고 매개변수 제어 신경조절과 신경생리학적 효과를 직접 모니터링할 수 있다는 점에 있습니다. 이를 통해 목표 뇌 활동과 수면 관련 과정 간의 인과관계를 검증할 수 있습니다.

수면 중 HD-tDCS를 성공적이고 신뢰성 있게 실행하려면 특정 매개변수에 주의를 기울여야 합니다. 4 x 1 링 전극에서 기대되는 공간 정밀도 향상은 표적 위치를 극대화하고 표적 외 효과를 최소화하기 위해 정확한 전극 배치의 민감도와 필요성을 증가시킵니다. 동시에, 이러한 정밀함은 자극 몽타주의 범위를 다양화하며, 현재 분포와 자극 결과에서5, 25,

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감사의 글

이 연구와 전용 인프라를 포함한 이 작업에 귀중한 지원을 제공해 주신 베스 이스라엘 디코니스 메디컬 센터 임상 연구 코디네이터 코어 시설(RRID:SCR_027579)께 감사드립니다. 또한 이 원고의 출판을 가능하게 한 Core의 관대한 지원에도 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Ag/AgCl 소결 링 전극소테릭스 메디컬HD-1AGE-12 자극 설정
알코올 면봉 검사NANAEEG 설치 시
귀마개와 nbsp;NANA참가자가 잠들도록 도와주고,
EC2나투스CR-003EEG 설치 시
EEG 기록 캡 (전극 부착)나투스21114EEG 설치 시
전자-젤일렉트로-캡 인터내셔널, Inc. E11EEG 설치 시
거즈 스퀘어와 nbsp;NANAEEG 설치 시
금컵 전극  나투스F-E5GH-48안동전도(EOG) 및 근전도(EMG) 수집을 위해
64채널 기능을 갖춘 HD-EEG 시스템;나투스뇌 모니터 EEG 증폭기EEG 설치 시
HD-gel 소테릭스 메디컬HD-1GEL자극 설정
HD-tDCS 전극 홀더소테릭스 메디컬HD-1A.2  자극 설정
HD-tDCS 자극 어댑터소테릭스 메디컬 4x1 멀티채널 자극 어댑터모델 4X1-C3A 자극 설정
HD-tDCS 자극 시스템 소테릭스 메디컬 M× N HD 경두개 자극 시스템모델 9002  자극 설정
필요 시 EEG 기록 캡에 젤을 고정하고 준비하는 헤드 모델EEG 설치 시
누프렙위버 앤 컴퍼니10-30EEG 설치 시
면봉면봉https://www.qtips.com/EEG 설치 시
가위NANAEEG 설치 시
특수 커넥터 케이블/코드  소테릭스 메디컬CUS_MxN_CBL 자극용 전극
물에 담긴 분무기(및 컵)NANAEEG 설치 시
테이프NANAEEG 설치 시
16게이지 둔한 팁이 달린 10cc 주사기NANAEEG/자극 장비 설치 시
텐-20위버 앤 컴퍼니10-20-8EEG 설치 시
혀 눌림근NANAEEG 설치 시
수건NANAEEG 설치 시

참고문헌

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