2025년 12월 5일
이 프로토콜은 수면 중 고해상도 경두개내 직류 전류 자극과 동시 뇌파 모니터링을 통해 목표 뇌 영역과 수면 및 관련 과정 간의 인과관계를 조사합니다.
우리는 수면 중 신경조절을 사용하여 목표 뇌 영역과 수면 생리학 간의 관계를 조사합니다. 동시 뇌파 검사와 함께 고화질 경두개 직류 전류 자극은 수면 조절과 회복에 관한 연구를 진전시키고 있습니다. 우선, 시술에 필요한 모든 장비와 자재를 준비하세요.
기존 tDCS 장치에 충분한 전원 공급이 있는지 확인하고, 필요하다면 배터리를 교체하세요. HD-tDCS와 EEG 장치를 켜고 제조사 사양에 따라 전력 상태를 확인하세요. 참가자의 머리 둘레에 맞춰 적절한 크기의 뇌파 캡을 선택하세요.
양측 전두엽 외측 위치인 F3와 F4를 사용하여 전전두엽 피질을 목표로 삼으세요. 다음으로 전극 위치와 자극 매개변수를 입력합니다. HD-tDCS 전극이나 전극 홀더를 EEG 캡의 지정된 위치에 삽입하고, EEG 캡을 뒤집어 폼 헤드에 올려 더 쉽게 접근할 수 있도록 하세요.
그 다음, 고점도의 염화물 무첨가 접착 전도성 페이스트를 캡에 바릅니다. 혀 눌러기를 사용해 각 EEG 전극에 페이스트를 바르고, HD-tDCS 자극 전극에는 적용하지 마세요. 전도성 페이스트를 돔 모양의 구조로 성형하세요.
머리카락이 적은 앞쪽에는 소량의 페이스트를, 머리카락 밀도가 높은 머리카락 머리카락과 뒤쪽에는 더 많이 발라주세요. 이제 알코올 면봉으로 각 전극 부위를 깨끗이 청소하세요. 면봉으로 약간 연마성 제제 젤로 각질을 제거한 후, 마른 거즈로 남은 체액을 제거하세요.
표적 부위는 이마와 귀 뒤의 유두돌기가 기준 전극으로 사용됩니다. 눈 근처의 바깥 안각은 안구 운동을 기록하고, 턱은 근전극, 쇄골은 지상 전극입니다. 그 후 각 전극에 접착성 전도성 페이스트를 채워 준비한 부위에 적용합니다.
의료용 테이프로 각 전극을 고정하세요. 마찬가지로, 모든 얼굴 및 접지 기준 전극에는 접착성 도전가스를 채운 금컵 전극을 사용하세요. HD-tDCS 접지 전극의 경우, 자극 전극을 쇄골에 위치시키고 테이프로 고정합니다.
이제 나이온에서 이니온까지의 거리를 측정하고 이 선을 따라 중간 지점을 표시하세요. 그 다음 왼쪽과 오른쪽 전이각 지점 사이의 거리를 측정하고, 이 선의 중간 지점을 보이는 선으로 표시합니다. 비이온선, 이이온선, 전이방선이 만나는 지점에서 CZ 위치를 식별하세요.
그 후 EEG 캡 부착을 돕기 위해 스프레이 병을 사용해 참가자의 머리에 가볍게 물을 뿌립니다. 준비된 EEG 캡을 뒤집어 참가자의 머리에 꼭 맞게 착용하여 CZ 전극을 표시된 CZ 부위에 정렬시킵니다. 턱끈을 이용해 캡을 고정해 편안하고 안정적인 착용감을 확보하세요.
각 전극 부위를 전도성 젤로 채우려면 각 전극을 살짝 들어 올린 후 굵은 게이지 둔한 팁 바늘을 중앙에 삽입합니다. 바늘을 살짝 흔들어 머리카락을 밀어내고 약 0.5밀리리터의 전도성 젤을 분사하세요. 전극을 다시 눌러 젤, 페이스트, 두피 사이에 단단한 접촉을 만듭니다.
은 또는 염화은이 중심인 링 전극을 거친 표면은 아래를 향하고, 매끄럽고 둥근 표면은 위를 향하게 하여 각 HD-tDCS 전극 홀더에 위치시킵니다. 각 삽입된 전극 표면에 고점도 전도성 젤을 더 추가하여 표면을 완전히 덮습니다. 제공된 캡을 사용해 각 전극을 고정하세요.
필요한 코드를 연결한 후 증폭기를 켜고 연결된 컴퓨터에서 EEG 기록 소프트웨어를 실행하세요. 소프트웨어로 전극 임피던스를 확인하세요. 임피던스 한계를 25킬로옴으로 설정하고 모든 전극에서 10킬로옴 이하의 값을 목표로 하세요.
참가자에게 약 10초간 눈을 뜨고 감으라고 요청합니다. 알파파 활동의 존재를 관찰하는데, 보통 후방 채널에서 앞쪽 채널보다 더 두드러집니다. 두피의 진폭 변화를 모니터링하세요.
참가자에게 좌우, 위아래를 보라고 한 뒤, 이를 악물고 눈과 턱 전극에서 움직임 신호를 관찰하도록 지시하세요. 참가자에게 여러 번 눈을 깜빡이도록 요청하세요. 은 또는 은염화 중심 링 전극의 케이블을 자극기의 4x1 어댑터 출력 케이블 스위치의 해당 수신기에 전원 버튼을 사용해 연결하세요.
자극기가 켜지면 전극 케이블을 장치 뒤쪽에 단단히 꽂으세요. 연구 설계에 따라 자극 매개변수를 설정하세요. 강도를 설정하세요.
경두개내 직류 자극 프로토콜을 위한 직류 파형을 선택하고, 지속 시간과 램프 시간을 설정하세요. 연구 프로토콜에 따라 능동적 자극 또는 가짜 모드를 선택하세요. HD-tDCS 전극에서 높은 임피던스를 보일 경우, 가짜 설정으로 짧은 시험 자극을 하여 연결성을 확인하세요.
녹화를 시작하고 불이 꺼진 시점을 EEG 기록에 표시하세요. 연구 프로토콜에 따라 수면 시작 징후와 특정 수면 단계를 모니터링하여 자극을 유발하세요. EEG 기록에서 자극 시작 지점을 명확한 표시로 표시하세요.
마지막 자극 기간이 끝나면 기기에서 자극 코드를 뽑으세요. 불이 켜지는 시간을 EEG 기록에 표시하세요. 참가자를 잠에서 깨운 후 소프트웨어 인터페이스를 통해 EEG 기록을 중단합니다.
참가자의 두피에서 은이나 은염화 링 전극을 부드럽게 제거합니다. 사용한 전극은 젖은 종이 타월로 닦고 자연 건조한 후 보관하세요. EEG 캡을 제거한 후에는 모든 전극 부위를 철저히 청소하여 잔류 전도성 젤을 제거합니다.
양측 전면 측면 HD-tDCS는 초점 전기장 분포를 생성하여 4x1 링 전극 몽타주로 구현할 수 있는 공간적 정밀도를 강조했습니다. 램프업 단계에서 아티팩트가 최소화된 깨끗한 EEG 신호가 관찰되어, 최적의 전극 준비와 프로토콜 실행이 맞는지 확인되었습니다. HD-tDCS는 기존 tDCS보다 공간 정밀도와 초점 표적 지정이 향상되어 수면 중 목표 외 효과를 최소화합니다.
이를 통해 영역별 수면 생리학의 기전적 연구와 신경정신질환에 대한 표적 중재 개발이 가능해집니다. 향후 연구에서는 적응형 폐쇄 루프 시스템을 개발하고 향상된 표적 제어를 위한 계산 모델을 개선할 것입니다.
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본 프로토콜은 뇌전도 모니터링과 병행하여 수면 중 고해상도 경두개 직류 자극을 사용하는 방법을 설명합니다. 이 접근 방식은 표적 뇌 영역과 수면 생리 사이의 인과 관계를 조사하는 것을 목표로 합니다.
수면 중 고해상도 경두개 직류자극(HD-tDCS)은 정밀하고 영역 특이적인 신경 조절을 가능하게 하여, 신경생물학적 기전의 위험 제거 및 타겟 검증을 지원합니다. HD-tDCS와 고해상도 EEG의 통합은 초기 발견 및 중개 연구에 필수적인 정량적이고 재현 가능한 판독 값을 제공합니다. 이 플랫폼은 수면 관련 타겟 탐색의 예측 신뢰도를 높이며, 신경정신 질환 및 수면 장애 파이프라인에서 위험 조정된 포트폴리오 결정을 지원합니다.
동시 HD-EEG 기록을 동반한 HD-tDCS는 초기 발견부터 전임상 단계까지의 연속 과정에 부합하며, 가설 검증, 경로 규명 및 수면 억제 효과에 대한 신경 조절의 정량적 평가를 가능하게 합니다.