2025년 10월 10일
이 프로토콜은 작업 기억의 세타 주파수 자극을 예로 사용하여 인지 작업 중 신경 진동에 대한 자극 효과를 조사하기 위해 HD-tACS와 EEG를 결합하기 위한 실용적인 접근 방식을 확립합니다.
현재 프로토콜은 고화질 경두개 교류 자극과 EEG를 결합하는 방법을 시연하는 것을 목표로 합니다. 이 프로토콜은 자극 전후의 EEG를 기록함으로써 연구자들이 자극의 신경 생리학적 영향을 평가할 수 있게 합니다. 우선, 실험 전에 참가자의 두피를 깨끗이 청소하세요.
64채널 EEG 뇌캡을 10-20 시스템에 맞게 배열한 전극을 참가자 머리에 착용합니다. 소프트웨어 인터페이스에서 임피던스를 선택하여 전극 임피던스를 모니터링합니다. 임피던스 표시 범위를 0에서 5킬로옴으로 설정하여 높은 녹음 품질을 보장합니다.
디스플레이의 주황색 또는 초록색 신호는 5킬로옴 이하로 해석하세요. 주사기 끝으로 전극 구멍을 통해 머리카락을 가르며, 각 전극과 두피가 직접 닿도록 젤을 주입하세요. 주사기 끝으로 두피를 부드럽게 문지르면 각 전극의 임피던스가 5킬로옴 이하로 떨어집니다.
모든 전극의 임피던스가 확인되면, 참가자가 두 번 뒤로 작업하는 동안 소프트웨어에서 시작을 눌러 EEG 기록을 시작하세요. 과제 중에 EEG 신호를 시각화하세요. 자극 전에 다시 한 번 두피를 깨끗이 씻어주세요.
필요한 모든 자료를 미리 준비하세요. 배터리를 설치하고 완전히 충전되었는지 확인하세요. 입력 케이블을 사용해 2채널 경두개 전기 자극기를 4x1 자극 인터페이스에 연결합니다.
출력 케이블을 4:1 인터페이스에 연결하고, 출력 케이블에 5개의 은화 또는 은염화 전극을 연결합니다. 모든 연결이 완료된 후 2채널 자극기와 4:1 시스템을 켜세요. 이제 뇌파 캡 내 지정된 부위 P3, CP3, P1, PO3, P5에 플라스틱 고화질 케이싱 5개를 삽입하세요. 그 다음 EEG 캡을 참가자의 머리에 씌웁니다.
각 HD 케이싱 구멍을 통해 주사기 팁을 사용해 두피에 전도성 젤을 바르세요. 머리카락을 갈라서 두피를 드러내고 젤을 직접 발라주세요. 케이싱에 다섯 개의 전극을 삽입하고, 다섯 번째 전극은 P3에 위치시키고, 나머지는 그 주변에 배치합니다.
모든 EEG 전극에 다시 전도성 젤을 채우고 임피던스 값이 5킬로옴 이하인지 확인하세요. 자극기의 기본 모드가 스캔으로 설정되어 있는지 확인하세요. 그 후 4x1 인터페이스의 번호가 매겨진 버튼을 눌러 각 전극의 임피던스 값을 개별적으로 확인할 수 있습니다.
임피던스가 1.5를 넘으면 뚜껑을 열고 주사기로 두피를 문질러 임피던스를 줄이세요. 두 채널 자극기에서 네 개의 노브를 사용해 파형, 지속 시간, 강도 등 자극 파라미터를 설정합니다. 조이스틱을 사용해 가짜 상태를 전환하세요.
매개변수를 교류 파형, 2밀리암페어, 4헤르츠로 10분 동안 설정하세요. 이완된 레벨을 풀 전류로 바꿔보세요. 다음으로, 모드 선택 버튼을 사용해 자극기 모드를 스캔에서 통과로 변경하세요.
자극기의 시작 버튼을 눌러 자극을 시작하세요. 목표 강도에 도달할 때까지 화면에서 전류 증가를 관찰하세요. 불편함이 발생하면 이완된 레버로 강도를 줄이고, 참가자가 편안해질 때 다시 시작하세요.
필요하다면 중단 버튼을 눌러 자극을 종료하세요. 뇌파 캡에서 HD 케이싱과 자극 전극을 제거하세요. 원래 EEG 전극을 P3, CP3, P1, PO3, P5 부위에 다시 삽입하세요. 주사기 끝을 사용해 머리카락을 갈라놓고, 재삽입된 각 전극에 전도성 젤을 직접 바르세요.
자극 후 EEG 기록을 시작하기 전에 임피던스 값이 5킬로옴 미만인지 확인하세요. 안구 아티팩트는 EEG 전처리 과정에서 성공적으로 제거되었으며, 이는 아티팩트 거부 후 흔적에서 전형적인 안구 운동 신호가 없다는 점에서 알 수 있습니다. 시간-주파수 스펙트로그램은 자극 후 시타 밴드 파워가 자극 전보다 감소하는 것을 보여주었습니다.
이 프로토콜은 HDTACS와 EEG를 통합하는 실용적인 방법을 제시합니다. 이 프로토콜이 TACS와 EEG 통합의 광범위한 적용을 촉진하고, 신경동전 역학에 대한 보다 규칙적인 탐구를 촉진하기를 바랍니다. 이 프로토콜은 맞춤형 자극 매개변수를 적용한 더 큰 표본으로 확장되어 더 넓은 인지 및 정서 기능을 조사할 수 있습니다.
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이 프로토콜은 인지 과제 중 뇌파(EEG)를 이용한 고해상도 두개골 교류 전류 자극(HD-tACS) 조합의 실용적인 접근 방법을 수립하여 특히 작업 기억에서 시타 주파수 자극을 사용한 사례 연구로 신경 진동을 조사합니다. 이러한 방법의 통합을 통해 연구자들은 인지 과제 전후의 신경 활동에 대한 자극의 생리학적 효과를 평가할 수 있습니다.
Combining high-definition transcranial alternating current stimulation (HD-tACS) with EEG enables precise interrogation of neural oscillations underlying cognitive functions, supporting mechanistic de-risking in early neuroscience discovery. This integrated approach provides quantitative, frequency-specific readouts that inform target validation and predictive confidence for neuro-modulation strategies. The protocol's reproducibility and scalability position it as a reusable platform for advancing neurotechnology portfolios.
This protocol integrates into the neuroscience discovery continuum from early mechanistic studies to preclinical validation of neuro-modulation interventions.