$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Het protocol is goedgekeurd door de Institutional Review Board van Southwest University en uitgevoerd in overeenstemming met institutionele richtlijnen. Deze protocoldemonstratie presenteert gegevens van één gezonde volwassen deelnemer (leeftijd = 25, vrouw) om de protocolprocedures te illustreren. De deelnemer gaf voorafgaand aan het experiment schriftelijke geïnformeerde toestemming. De gebruikte apparatuur staat vermeld in de materiaaltabel.
1. Bepaling van stimulatieparameters
Op basis van eerder onderzoek naar neurale oscillaties die ten grondslag liggen aan het werkgeheugen 16,25,26, hebben we een stimulatiefrequentie van 4 Hz, een stimulatieduur van 10 minuten en het linker pariëtale gebied geselecteerd als de doellocatie voor dit protocol.
2. Pre-stimulatie EEG-registratie
Baseline EEG-gegevens werden geregistreerd terwijl de deelnemers een werkgeheugen 2-back-taak voltooiden. Voorafgaand aan het experiment werd de hoofdhuid van de deelnemer gereinigd. Alle EEG-elektroden werden gevuld met geleidende gel met behulp van een plastic spuit. In het bijzonder werd de punt van de spuit gebruikt om het haar door de elektrodeopeningen te scheiden en werd de gel geïnjecteerd om direct contact tussen de elektrode en de hoofdhuid te garanderen. De hoofdhuid werd voorzichtig met de punt van de spuit gewreven totdat de impedantie van elke elektrode was teruggebracht tot minder dan 5 kΩ. De EEG-hersenkap die in dit protocol werd gebruikt, bevatte 64 elektroden die waren gerangschikt volgens het 10-20-systeem. De impedantie van de elektrode werd gecontroleerd door op de optie Impedantie in de software-interface te klikken (Figuur 1). Om een hoge kwaliteit van de EEG-opname te garanderen, werd het impedantieweergavebereik ingesteld op 0-5 kΩ. Elektroden met impedantiewaarden weergegeven in oranje of groen werden geïnterpreteerd als lager dan 5 kΩ. Zodra was bevestigd dat de impedantie over alle elektroden lager was dan 5 kΩ, werd de EEG-registratie gestart door op Start in de software te drukken terwijl de deelnemer de 2-back-taak uitvoerde (Figuur 2). De EEG-signalen werden ook gevisualiseerd tijdens de taak (Figuur 2). De procedure van de 2-back taak in ons protocol wordt weergegeven in Figuur 3.
3. Voorbereiding op stimulatie
Deelnemers werden eerst beoordeeld om te bevestigen dat ze geen voorgeschiedenis hadden van neurologische of psychiatrische stoornissen voor tES. De hoofdhuid van de deelnemer werd voorafgaand aan de stimulatie opnieuw gereinigd. Alle benodigde materialen werden van tevoren voorbereid (Figuur 4). De apparatuur is als volgt gemonteerd27: Er zijn batterijen geïnstalleerd en er is bevestigd dat ze volledig zijn opgeladen. De ingangskabel werd gebruikt om de 2-kanaals tES-stimulator aan te sluiten op de 4×1 meerkanaals stimulatie-interface. De uitgangskabel werd vervolgens aangesloten op de 4×1-interface en er werden vijf Ag/AgCl-elektroden op de uitgangskabel bevestigd (Afbeelding 5).
Nadat alle apparaatverbindingen waren voltooid, werden de 2-kanaals tES-stimulator en het 4×1-interfacesysteem ingeschakeld. Vijf plastic high-definition (HD) omhulsels werden ingebed in specifieke elektrodeplaatsen (P3, CP3, P1, PO3, P5) in de EEG-hersenkap en de dop werd vervolgens op het hoofd van de deelnemer geplaatst (Figuur 6).
Een elektrisch geleidende gel werd op het hoofdhuidoppervlak aangebracht door de opening van de HD-behuizing. Met behulp van de punt van een spuit werd het haar gescheiden om de hoofdhuid bloot te leggen en werd geleidende gel rechtstreeks op het blootgestelde gebied aangebracht. Vijf elektroden werden vervolgens in HD-behuizingen ingebracht, waarbij elektrode nr. 5 in het midden van de ringvormige configuratie werd geplaatst (d.w.z. P3). De overige vier elektroden werden rond de centrale elektrode geplaatst op de aangrenzende locaties (d.w.z. P1, PO3, P5 en CP3; Figuur 6). Evenzo werden alle EEG-elektroden gevuld met geleidende gel en werd bevestigd dat hun impedanties lager waren dan 5 kΩ (Figuur 1).
4. Stimulatie
Voordat de stimulatie werd gestart, werd bevestigd dat de standaardmodus op de stimulator was ingesteld op "SCAN". In deze modus gaf het systeem de impedantie van elke elektrode afzonderlijk weer (Afbeelding 7). De impedantiewaarde van elke elektrode werd bekeken door op de overeenkomstige genummerde knoppen op de 4×1-interface te drukken. Impedantiewaarden onder de 1,5 gaven een acceptabele kwaliteit aan27,28. Als een impedantiewaarde deze drempel overschreed, werd de bijbehorende plastic behuizing aangepast door de dop te openen en de hoofdhuid met de punt van een spuit te schrobben om de gewenste impedantiewaarde te verkrijgen.
Stimulatieparameters werden ingesteld op de 2-kanaals tES-stimulator, inclusief stroomgolfvorm, duur en intensiteit (Figuur 7). Vier knoppen werden gebruikt om de respectievelijke parameters in te stellen. Een joystick werd gebruikt om de schijntoestand in of uit te schakelen. In dit protocol werd stimulatie toegediend in een wisselstroomgolfvorm, 2 mA en 4 Hz gedurende 10 minuten. Vervolgens werd het niveau "RELAX" op volle stroom gezet. De stimulatormodus werd vervolgens gewijzigd van SCAN naar PASS met behulp van de MODE SELECT-knop . De stimulatiepolariteit (middenanode of middenkathode) werd geselecteerd door op de POLARITEITSKNOP te drukken.
De stimulatie werd geïnitieerd door op de START-knop op de 2-kanaals tesstimulator te drukken. De huidige intensiteit nam geleidelijk toe totdat de doelintensiteit was bereikt. De timer gaf de resterende stimulatietijd aan. Als de deelnemer ongemak ervoer tijdens de huidige opstart, kon de intensiteit iets worden verlaagd met behulp van de "RELAX"-hendel. Zodra de deelnemer zich weer op zijn gemak voelde, werd de "RELAX"-hendel geleidelijk naar voren geschoven om de volledige stroomintensiteit te hervatten. Indien nodig kan de stimulatie op elk moment worden beëindigd met behulp van de knop "ABORT".
5. EEG-registratie na stimulatie
Na stimulatie werden de plastic HD-omhulsels en stimulatie-elektroden uit de EEG-hersenkap verwijderd. De EEG-elektroden die eerder uit de posities P3, CP3, P1, PO3 en P5 waren verwijderd, werden opnieuw op hun oorspronkelijke locatie geplaatst. Elke elektrode werd voorzichtig door het daarvoor bestemde gat in de dop ingebracht, volgens de 10-20 systeemlay-out, en vastgezet door deze uit te lijnen met de onderliggende hoofdhuid. De punt van een plastic spuit werd gebruikt om het haar door de opening te scheiden om direct contact met de hoofdhuid te garanderen, en geleidende gel werd met dezelfde spuit op elke elektrode aangebracht. De impedantie van elke EEG-elektrode werd vervolgens gecontroleerd en bevestigd dat deze lager was dan 5 kΩ voordat de EEG-opname na stimulatie werd gestart.