경 두개 직류 자극과 동시에 기능성 자기 공명 영상

다음 실험의 전반적인 목표는 동시 기능 자기 공명 영상 중 경두개 직류 자극 또는 TDCS의 구현을 설명하는 것입니다. 자극이 인간의 뇌 기능에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위한 첫 번째 단계는 MRI, 호환 가능한 케이블, 전극 및 필터 박스를 포함하여 필요한 장비를 조립하는 것입니다. 두 번째 단계로 TDCS 장비를 스캐너 내부 및 외부에 설정해야 합니다.

다음으로, 참가자는 인트라 스캐너 TDCS에 대해 선별되고 준비됩니다. 참가자가 스캐너 구멍으로 이동한 후 자극이 켜지고 FMRI 실험이 시작됩니다. 궁극적으로, A-T-D-C-S 동안 스캔된 참가자의 결과를 피험자 설계 내에서 별도의 가짜 TDCS 세션에서 얻은 결과와 비교하여 자극이 기능적 뇌 활동에 미치는 영향을 밝힙니다.

순전히 행동 TS 프로토콜과 비교했을 때 intra disease의 주요 장점은 시뮬레이션 효과의 기저에 있는 신경 메커니즘을 연구할 수 있다는 것입니다. 또한 E-E-G-F-M-R-I와 같은 다른 신경 이미징 기술에 비해 우수한 공간 해상도를 제공하고 칼의 전극 위치를 확인할 수도 있습니다. FMRI와 TDCS를 함께 사용하면 건강한 뇌뿐만 아니라 뇌졸중이나 치매와 같은 다양한 병리학적 상태에서도 TDCS 작용과 관련된 신경 메커니즘을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다.

TDCS가 뇌에서 어떻게 작용하는지 이해하면 결국 이 기술의 임상 적용을 개선할 수 있습니다. 성공적인 구현을 위해서는 이러한 단계를 잘 계획하고 숙지하는 것이 필요합니다. 적절하게 실행되면 이 기술은 참가자에게 최소한의 위험만 초래합니다.

그러나 연구원들은 확립된 MRI 및 TDCF 안전 지침을 따라야 합니다. 실험 설계는 T-D-C-S-A 5분 휴지 상태 시퀀스와 11분 명백한 의미론적 단어 생성 작업 중에 수행되는 두 개의 FMRI 세그먼트로 구성됩니다. TDCS의 20분은 스캔 약 1-2분 전에 시작되며, 두 가지 기능 스캔의 전체 기간과 스캔 사이의 짧은 휴식 및 지침을 포함합니다.

추가 구조 스캔은 휴식 및 작업 F MRI 후에 획득합니다. 가짜 자극 세션은 휴지 상태 FMRI 전 30초의 TDCS로 구성되며, 언어 작업에 대한 프로토콜의 나머지 부분 동안 TDCS 없이 자극 프레젠테이션 소프트웨어를 사용하여 다양한 의미론적 범주의 시각적 이미지를 스캐너 내부의 화면에 투사합니다. 프로젝션은 프로젝터와 컴퓨터에 연결된 미러 시스템을 통해 이루어집니다.

MRI 호환 마이크는 명백한 구두 반응을 전송하는 데 사용됩니다. TDCS 장치 프로그램을 설정하기 위해 20분 동안 1밀리암페어의 일정한 직류를 전달하는 장치는 자극기가 충분히 충전되었는지 확인합니다. 그렇지 않으면 실험 중에 종료되고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 TDCS에 필요한 모든 장비, 케이블 및 전극을 조립할 수 있습니다.

MRI 제어실에서 외부 필터 상자를 스캐너실로 케이블을 전달하는 데 사용되는 RF 필터 튜브 가까이에 놓습니다. 외부 필터 상자에는 명확하게 레이블이 지정되어 있습니다. 내부 및 외부 필터 상자가 혼동되어서는 안 됩니다.

그런 다음 자극기 케이블을 사용하여 자극기를 외부 상자에 연결합니다. 내부 및 외부 필터 상자를 연결하는 데 필요한 상자 케이블의 길이를 측정하여 스캐너실의 벽을 따라 충분한 케이블을 연결할 수 있도록 합니다. 박스 케이블을 RF 필터 튜브에 삽입하고 스캐너 룸의 외부 필터 박스에 연결합니다.

내부 필터 상자를 스캐너 보어의 뒤쪽 끝 안쪽에 놓고 접착 테이프를 사용하여 제자리에 고정합니다. 접착 테이프로 상자 케이블을 벽에 부착하고 내부 스캐너 필터 상자에 연결하여 RF 가열을 유발할 수 있으므로 케이블에 고리가 생기지 않도록 합니다. 철저히. 참가자의 MRI 및 TDCS 금기 사항(예: 심박 조율기, 신체 중간, 폐소 공포증)을 선별합니다.

절차를 설명한 후 전극 배치를 준비하기 위해 기존 TDCS 설정과 마찬가지로 정보를 얻습니다. 참가자의 피부에 기존 병변이 있는지 검사하고 머리카락을 제거합니다. 그런 다음 알코올로 피부를 청소하여 피부 상태를 개선하십시오.

스폰지 주머니에 식염수를 담근 후 비 파로 자기 흔적을 남기는 펜을 사용하여 MRI 호환 전극을 주머니에 삽입합니다. 먼저 피험자의 머리에 T 3 F 3 및 F 7 C3의 교차점을 표시한 다음 F 7과 F 3 사이의 중간점을 표시합니다. 이제 이 두 점을 연결하는 선의 중심을 표시하고 이 지점에 양극을 배치합니다.

그런 다음 음극을 오른쪽 상궤도 위치에 놓고 고무 밴드로 두 전극을 모두 부착합니다. 스캐너 외부에서 최종 안전 점검을 한 후 참가자를 스캐너실 내부로 안내한 다음 스캐너를 닫아 전극 케이블을 내부 필터 박스에 연결합니다. 그런 다음 자극기를 켜고 예를 들어 자극기의 오른쪽 상단과 왼쪽 하단 버튼을 동시에 눌러 임피던스를 테스트합니다.

임피던스는 일반적으로 케이블 길이 및 필터 박스의 저항이 높기 때문에 표준 T DS S 프로토콜에 비해 이 절차에서 더 높으므로 스캔을 시작하기 전에 임피던스를 테스트하는 것이 중요합니다. 임피던스 한계에 도달하면 이러한 상황이 발생하면 자극기가 자동으로 멈춥니다. 가능한 치료법으로는 전극이 두피와 접촉하도록 하고, 피부를 청소하고, 다시 스펀지에 더 많은 식염수를 바르는 것이 포함됩니다.

참가자를 스캐너 갠트리에 배치합니다. 전극이 여전히 올바른 위치에 있는지 확인하십시오. 그런 다음 헤드 코일의 왼쪽 하단 부분을 통해 전극 케이블을 공급하고 케이블이 갠트리에 걸리지 않도록 고정합니다.

갠트리가 이동함에 따라. 그 후 헤드 코일을 닫고 참가자에게 비상 버튼을 건네줍니다. 그런 다음 참가자를 스캐너에 밀어 넣습니다.

다음으로 스캐너 뒤쪽 끝에서 전극 케이블을 찾아 내부 필터 상자에 연결하고 방을 나갑니다. 스캐너 인터콤을 사용하여 참가자에게 스캔 세션의 시작을 알립니다. 획득 기간이 끝난 후 스캐닝 콘솔을 사용하여 구조적 로컬라이저 스캔을 시작합니다.

로컬라이저 스캔을 두 번 클릭하고 마우스 오른쪽 버튼을 누른 상태에서 마우스를 왼쪽과 오른쪽으로 움직여 대비를 조정하여 로컬라이저 스캔에서 고주파 아티팩트를 검사합니다. 스캐너 인터콤을 사용하여 피험자에게 자극이 시작되고 잠시 동안 두피가 따끔거리는 느낌을 받을 수 있음을 알립니다. 그런 다음 첫 번째 기능 검사에 대한 지침을 반복합니다.

휴지 상태 스캔의 경우, 참가자에게 5분 스캔 동안 눈을 감고 있도록 지시합니다. 가능한 한 적게 움직이고 특별히 아무것도 생각하지 않는 것. 또한 프로젝터가 수동으로 꺼져 있는지 확인하십시오.

휴지 상태 기능 스캔을 시작하기 약 1-2분 전에 TDCS를 시작하십시오. 스캐너 콘솔을 사용하여 휴지 상태 시퀀스를 로드합니다. 휴지 상태 시퀀스를 두 번 클릭하여 시야를 열고 전체 뇌를 덮고 전방 후방 커미셔서와 대략적으로 정렬되도록 위치를 조정합니다.

이제 첫 번째 스캔을 시작합니다. 휴지 상태 시퀀스가 실행되는 동안 이중 맹검 연구를 수행할 때 두 번째 연구원을 사용하여 실험 전반에 걸쳐 임피던스를 모니터링합니다. 언어 작업인 두 번째 기능 이미징 시퀀스를 로드하고 스캐너 콘솔을 사용하기 전과 같이 시야를 조정하여 스캔 사이에 필요한 시간을 줄입니다.

휴지 상태 시퀀스가 끝나면 프로젝터를 켜서 언어 작업 중에 실험 자극을 시각적으로 표시할 수 있습니다. 프레젠테이션 소프트웨어 아이콘을 두 번 클릭하고 언어 패러다임을 로드합니다. 스캐너 인터콤을 사용하여 작업 관련 FMRI 패러다임에 대한 지침을 반복하고 자극 및 FMRI 실험이 끝나면 작업을 시작합니다.

계획된 구조 스캔을 계속합니다. 실험이 끝나면 참가자를 스캐너 보어 밖으로 이동시키기 전에 내부 필터 상자에서 전극 케이블을 분리하십시오. 그런 다음 헤드 코일을 분리하고 참가자에게 앉아서 전극을 조심스럽게 제거하도록 요청하십시오.

의미론적 단어 생성 과제 중 FMRI 연구는 가짜 자극 중에 동일한 피험자를 스캔했을 때와 비교하여 A-T-D-C-S를 받은 젊은 성인과 노인 모두에서 하전두회(inferior frontal gyrus)의 복부 부분의 활동이 감소한 것으로 나타났습니다. 좌측 등쪽 하전두회(inferior frontal gyrus)와 FMRI에서는 유의미한 차이가 발견되지 않았다. 별도의 가짜 TDCS 세션 동안 동일한 18명의 참가자에서 획득한 휴지 상태 스캔과 비교하여 A-T-D-C-S 동안 수행된 휴지 상태 스캔은 빨간색으로 표시된 A-T-D-C-S 동안 향상된 연결성을 보여주는 뇌 영역과 파란색으로 표시된 연결성 감소를 보여주는 영역을 보여줍니다.

미래에는 이 새로운 기술이 기존 중재의 효과를 높이거나 과학적으로 근거가 있는 새로운 프로토콜을 개발하기 위해 임상 집단에서 사용될 수 있습니다. TT CS의 기본 효과에 대한 이해를 심화하기 위해 이 기술은 이러한 기술의 우수한 시간 해상도를 활용하기 위해 EEG TT S와 같은 다른 기술로 보완할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 TDCS와 MRI를 함께 사용할 때 필요한 기술 요구 사항, 구현 및 안전 고려 사항을 잘 이해하게 될 것입니다.