Name: Gelijktijdige EEG Monitoring Tijdens transcraniële Direct Current Stimulatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-06-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: Leer gelijktijdige EEG-monitoring tijdens transcraniële direct current stimulatie (tDCS) voor neurowetenschappelijk onderzoek. Deze methode optimaliseert therapeutische protocollen door real-time corticale activiteit te meten.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

PS financiering ontvangen steun van CAPES, Brazilië. Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund met een subsidie ​​van CIMIT. De auteurs zijn ook dankbaar Uri Fligil voor zijn technische bijstand en Olivia gozel en Noelle Chiavetta voor hun hulp bij het bewerken van dit manuscript.

1. Materieel <ol><li> Controleer dat als alle materialen zijn (figuur 1) voordat de volgende stappen. </li><li> Er zijn 3 maten neopreen caps, afhankelijk van de grootte van het hoofd van de proefpersonen (kleine, middelgrote en grote). De kap heeft een 27 holes vertegenwoordigen EEG posities op basis van het 10/20 systeem: prefrontale (F8, AF8, Fp2, Fpz, Fp1, AF7, F7), frontale (F4, Fz, F3), centrale (C3, C1, Cz, C2, C4), pariëtale (P7, P3, Pz, P4, P8), temporele (T7, T8) en occipitale (PO7, O1, Oz, O2, PO8). </li><li> De elektroden 2 hebben verschillende toepassingen, ze kunnen worden gebruikt voor de EEG (zes kanalen) en tDCS (twee kanalen voor spons-elektroden, de anode en de kathode). In sommige gevallen kan meer dan twee plaatsen van stimulatie worden gebruikt. In dit geval vier sponge-elektroden vereist en bijgevolg alleen 4 kanalen voor EEG-registraties blijven. </li><li> De variatie van de tDCS elektroden omvang leidt tot een variatie van focale effecten 11. Wie een vermindering van elektrode dimensie kan een focale stimulatie worden bereikt. Anderzijds, door het verhogen grootte van de elektrode is het mogelijk om een ​​functioneel effectieve elektrode hebben. De meest gebruikte verhoudingen 25 cm 2 (5 cm x 5 cm) en 35 cm2 (5 cm x 7 cm). In dit artikel zal spons-elektroden van 25 cm 2 worden gebruikt. </li><li> Alle elektroden worden aangesloten op de besturingskast apparaat door de draden. Dit apparaat moet worden gebracht met het bij de Control Box acculader. Om veiligheidsredenen is het niet mogelijk om de Control Box opladen tijdens actieve stimulatie. </li><li> De USB voor Bluetooth-verbinding is nodig om de Control Box koppelen aan de laptop / computer (zie hieronder). </li></ol> 2. Huid Voorbereiding <ol><li> Inspecteer de huid voor eventuele reeds bestaande laesies - vermijd elektrische stimulatie / EEG-registratie op beschadigde huid of over de schedel laesies. </li><li> Om geleiding te verhogen, verplaatst haar weg vande site van de elektrische stimulatie / EEG registreren en plaats plastic haarspeldjes om haar weg te houden, reinig het oppervlak van de huid op eventuele tekenen van lotion, vuil, vet, etc. te verwijderen en laat ze drogen. </li></ol> 3. Hoofd Metingen <ol><li> Zoek en markeer de lokalisatie van de Vertex of Cz (figuur 2), door het meten van de afstand van nasion om INION en markering halverwege met behulp van een skin marker 11. </li></ol> 4. Elektroden Positionering in het GLB <ol><li> Zet zoutoplossing op de tDCS spons-elektroden. De spons-elektroden moeten worden geweekt met zoutoplossing 11 voor het dragen van de hoofdkap. Voor een 25-35 cm 2 spons, moet ongeveer 6 ml oplossing per kant volstaan. Het is belangrijk om periodiek vullen de spons-elektrode met zoutoplossing bij een langdurige stimulering protocol. </li><li> De EEG en de tDCS elektroden in de dop voordat het onderwerp te worden vastgesteld, bedraagt ​​physically draagt. </li><li> Voor meer informatie over algemene tDCS elektroden voorbereiding en positionering zie 11. </li></ol> 5. Het dragen van het GLB en de vaststelling van de Control Box op het <ol><li> Zorg ervoor dat het onderwerp is comfortabel zitten. </li><li> Plaats de dop op een manier die de Vertex (gemeten op het hoofd) overeenkomt met de Cz punt op de dop. Belangrijk: dit is alleen geldig voor gemiddelde grootte hoofden. Drie verschillende cap maten beschikbaar, indien nodig. </li><li> Vul het EEG elektroden onder toepassing van een gebogen injectiespuit. </li><li> Sluit EEG en tDCS elektroden op de Control Box draden. De Control Box moet worden bevestigd aan het achterste deel van de kap. De kanalen 1 en 2 voor het stimuleren en de overblijvende (3-8) voor EEG-registratie. Hun positie in de dop zal afhangen van de gewenste experimentele benadering voor zowel opname en stimulatie (tabel 1). Als een demonstratie, de klassieke links anodale tDCS opgezet zullen zijn displaYed: anode = M1; kathode = supraorbital contralaterale. Voor deze montering, sluit de anode (rode spons-elektrode) op de C3 en de kathode (zwarte spons-elektrode) op Fp2. </li><li> Zet de referentie-elektroden aan een van de mastoids zorg ervoor dat ze elkaar niet raken en bevestigd ze aan de draden (CMS, Common Mode Sense en DRL, Gedreven rechterbeen) van de Control Box. </li></ol> 6. Stimulatie en opname instellen <ol><li> Om de parameters van de stimulatie en check opnemen configureren de software moet goed worden geïnstalleerd volgens de instructies van de fabrikant. </li><li> Druk op &quot;STIMULATION&quot; in de horizontale balk op bovenste scherm (Figuur 3). </li><li> Selecteer de optie &quot;EDIT&quot; in het bovenste scherm en kies &quot;tDCS&quot; of &quot;schijnvertoning&quot; out of andere elektrische stimulatie technieken, zoals &#39;transcraniële wisselstroom stimulatie (TAC&#39;s) &quot;en&quot; transcraniële willekeurige ruis-stimulatie &quot;(Trns) (Figuur 3a ). De detscheelt van een dergelijke aanpak is buiten het bestek van dit document en zijn beter elders 12 besproken, 13. </li><li> Kies de totale duur van de elektrische stimulatie, meestal 20 min (figuur 3b) en intensiteit van 2mA. Opmerking: het apparaat kan bevorderen elektrisch en registreren EEG signalen tot 1 uur, indien nodig. </li><li> Kies de elektrode plaatsing volgens kanalen (figuur 3c). </li><li> TDCS en EEG-kanalen (figuur 3d) op basis van de experimentele aanpak (tabel 1) te configureren. De referentie-elektroden zijn gelabeld als DRL en CMS. Zorg ervoor dat u de juiste functie voor elk kanaal te kiezen. Belangrijk: het etiket van de actieve stimulatie-elektrode als &quot;anode&quot; of &quot;cathode&quot; en de referentie als &quot;return&quot; (figuur 3d). </li><li> In de menubalk in het onderste gedeelte van het scherm kiezen voor de duur van de helling naar beneden en oprit periode, meestal 30 sec (Figure 3e). Tijdens deze stap vindt u ook de duur van de te selecteren pre-en post EEG-registraties (figuur 3f). De EEG-registratie is niet afhankelijk van de stimulatie en kan worden geprogrammeerd om te beginnen vóór, tijdens of na afloop van de tDCS. </li><li> Om elektrode impedantie pers &quot;STIMULATION&quot; in het bovenste gedeelte van het scherm te controleren en vervolgens &quot;MOUNT&quot; in de linkerzijde van het scherm en vervolgens op &quot;START impedantiecontrolesignaal&quot; (figuur 4). </li></ol> 7. Start het apparaat <ol><li> Het onderwerp moet ontspannen, comfortabel en wakker worden tijdens de procedure. </li><li> Druk op &quot;START&quot; in het onderste gedeelte van het scherm (figuur 5a). </li><li> Controleer of de verticale grijze balk vooruit gaat voordat (figuur 5b), tijdens (5c) en na (5d) de tDCS. </li><li> Re-check electrode impedanties (figuur 5e). </li><li> Druk op &quot;Annuleren&quot; om de stimulatie te schorten op ieder moment, indien nodig (figuur 5f). </li&gt; </ol> 8. Opnemen EEG data <ol><li> Druk op &quot;EEG&quot; in het bovenste scherm om te controleren of de EEG-signalen zichtbaar en zonder artefacten (figuur 6, geel beugel) zijn. De signalen worden gefilterd 2-15 Hz, teneinde de EEG sporen verduidelijken. </li><li> EEG-registratie automatisch starten zodra het pictogram START wordt ingedrukt. </li><li> Tijdens de stimulatie de lopende EEG kan worden gecontroleerd in drie verschillende panels, gelokaliseerd in het verticale menubalk (figuur 6). <ol><li> Tijdsdomein (figuur 6): zie weer zoals deze wordt ontvangen, uitgaande van verschillende tijd en spanning schalen. </li><li> Spectrum (Figuur 7): selecteer een kanaal en het vermogensspectrum online dwz het scherm te visualiseren toont de kracht van ieder EEG frequentie door real-time Fast Fourier Transform (FFT) analyse. </li><li> Spectrogram (Figuur 8): visualiseer de kracht spectrogram online door het verkrijgen van de informatiematie over de frequenties van de geregistreerde EEG als functie van de tijd (tijd-frequentie-analyse). </li></ol></li><li> In elk van de bovenstaande mogelijkheden de onderzoeker kan de EEG-activiteit (Figuur 6, gele rechthoek) filter in specifieke frequentiebanden (tabel 2). De meeste onderzoeken naar de effecten van tDCS op EEG-activiteit hebben deze benadering gebruikt voor data-analyse (Tabel 3). </li></ol>

<ol><li>Fregni, F., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technology+insight%3A+noninvasive+brain+stimulation+in+neurology-perspectives+on+the+therapeutic+potential+of+rTMS+and+tDCS%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Clin.+Pract.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Technology insight: noninvasive brain stimulation in neurology-perspectives on the therapeutic potential of rTMS and tDCS.</a> Nat. Clin. Pract. Neurol. 3, 383-393 (2007).</li>
<li>Nitsche, M. A., Cohen, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation%3A+State+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation: State of the art.</a> Brain Stimul. 1, 206-223 (2008).</li>
<li>Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+excitability+elevations+induced+by+transcranial+DC+motor+cortex+stimulation+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans.</a> Neurology. 57, 1899-1901 (2001).</li>
<li>Kwon, Y. H., Ko, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Primary+motor+cortex+activation+by+transcranial+direct+current+stimulation+in+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Lett%22%5BJournal%5D)">Primary motor cortex activation by transcranial direct current stimulation in the human brain.</a> Neurosci. Lett. 435, 56-59 (2008).</li>
<li>Ardolino, G., Bossi, B., Barbieri, S., Priori, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-synaptic+mechanisms+underlie+the+after-effects+of+cathodal+transcutaneous+direct+current+stimulation+of+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Non-synaptic mechanisms underlie the after-effects of cathodal transcutaneous direct current stimulation of the human brain.</a> J. Physiol. 568, 653-663 (2005).</li>
<li>Marshall, L., Kirov, R., Brade, J., Mölle, M., Born, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+electrical+currents+to+probe+EEG+brain+rhythms+and+memory+consolidation+during+sleep+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Transcranial electrical currents to probe EEG brain rhythms and memory consolidation during sleep in humans.</a> PLoS One. 6, 16905(2011).</li>
<li>Brunoni, A. R., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+research+with+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%3A+challenges+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Clinical research with transcranial direct current stimulation (tDCS): challenges and future directions.</a> Brain Stimul. 5, 175-195 (2012).</li>
<li>Nuwer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+digital+EEG%2C+quantitative+EEG%2C+and+EEG+brain+mapping%3A+report+of+the+American+Academy+of+Neurology+and+the+American+Clinical+Neurophysiology+Society%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Assessment of digital EEG, quantitative EEG, and EEG brain mapping: report of the American Academy of Neurology and the American Clinical Neurophysiology Society.</a> Neurology. 49, 277-292 (1997).</li>
<li>Morrell, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNS+System+in+Epilepsy+Study+Group.+Responsive+cortical+stimulation+for+the+treatment+of+medically+intractable+partial+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">RNS System in Epilepsy Study Group. Responsive cortical stimulation for the treatment of medically intractable partial epilepsy.</a> Neurology. 77, 1295-1304 (2011).</li>
<li>Berényi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsáki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-loop+control+of+epilepsy+by+transcranial+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation.</a> Science. 337, 735-737 (2012).</li>
<li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> J. Vis. Exp. (51), e2744(2011).</li>
<li>Antal, A., Boros, K., Poreisz, C., Chaieb, L., Terney, D., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparatively+weak+after-effects+of+transcranial+alternating+current+stimulation+%28tACS%29+on+cortical+excitability+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Comparatively weak after-effects of transcranial alternating current stimulation (tACS) on cortical excitability in humans.</a> Brain Stimul. 1, 97-105 (2008).</li>
<li>Terney, D., Chaieb, L., Moliadze, V., Antal, A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+human+brain+excitability+by+transcranial+high-frequency+random+noise+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Increasing human brain excitability by transcranial high-frequency random noise stimulation.</a> J. Neurosci. 28, 14147-14155 (2008).</li>
<li>Boggio, P. S., Rigonatti, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized%2C+double-blind+clinical+trial+on+the+efficacy+of+cortical+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+major+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Neuropsychopharmacol%22%5BJournal%5D)">A randomized, double-blind clinical trial on the efficacy of cortical direct current stimulation for the treatment of major depression.</a> Int. J. Neuropsychopharmacol. 11, 249-254 (2008).</li>
<li>Loo, C. K., Alonzo, A., Martin, D., Mitchell, P. B., Galvez, V., Sachdev, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+depression%3A+3-week%2C+randomised%2C+sham-controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for depression: 3-week, randomised, sham-controlled trial.</a> Br. J. Psychiatry. 200, 52-59 (2012).</li>
<li>Boggio, P. S., Rocha, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+brain+stimulation+with+high-frequency+and+low-intensity+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+treatment+for+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Noninvasive brain stimulation with high-frequency and low-intensity repetitive transcranial magnetic stimulation treatment for posttraumatic stress disorder.</a> J. Clin. Psychiatry. 71, 992-999 (2010).</li>
<li>Goldman, R. L., Borckardt, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+cortex+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+temporarily+reduces+food+cravings+and+increases+the+self-reported+ability+to+resist+food+in+adults+with+frequent+food+craving%5BTitle%5D)+AND+%22Appetite%22%5BJournal%5D)">Prefrontal cortex transcranial direct current stimulation (tDCS) temporarily reduces food cravings and increases the self-reported ability to resist food in adults with frequent food craving.</a> Appetite. 56, 741-746 (2011).</li>
<li>Boggio, P. S., Zaghi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+risk-taking+in+marijuana+users+by+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+of+the+dorsolateral+prefrontal+cortex+%28DLPFC%29%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Alcohol+Depend%22%5BJournal%5D)">Modulation of risk-taking in marijuana users by transcranial direct current stimulation (tDCS) of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC).</a> Drug Alcohol Depend. 112, 220-225 (2010).</li>
<li>Boggio, P. S., Sultani, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+cortex+modulation+using+transcranial+DC+stimulation+reduces+alcohol+craving%3A+a+double-blind%2C+sham-controlled+study%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Alcohol+Depend%22%5BJournal%5D)">Prefrontal cortex modulation using transcranial DC stimulation reduces alcohol craving: a double-blind, sham-controlled study.</a> Drug Alcohol Depend. 92, 55-60 (2008).</li>
<li>Fregni, F., Liguori, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+stimulation+of+the+prefrontal+cortex+with+transcranial+direct+current+stimulation+reduces+cue-provoked+smoking+craving%3A+a+randomized%2C+sham-controlled+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Cortical stimulation of the prefrontal cortex with transcranial direct current stimulation reduces cue-provoked smoking craving: a randomized, sham-controlled study.</a> J. Clin. Psychiatry. 69, 32-40 (2008).</li>
<li>Fregni, F., Gimenes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized%2C+sham-controlled%2C+proof+of+principle+study+of+transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+pain+in+fibromyalgia%5BTitle%5D)+AND+%22Arthritis+Rheum%22%5BJournal%5D)">A randomized, sham-controlled, proof of principle study of transcranial direct current stimulation for the treatment of pain in fibromyalgia.</a> Arthritis Rheum. 54, 3988-3998 (2006).</li>
<li>Fregni, F., Marcondes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+tinnitus+suppression+induced+by+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+and+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Transient tinnitus suppression induced by repetitive transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation.</a> Eur. J. Neurol. 13, 996-1001 (2006).</li>
<li>Antal, A., Kriener, N., Lang, N., Boros, K., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cathodal+transcranial+direct+current+stimulation+of+the+visual+cortex+in+the+prophylactic+treatment+of+migraine%5BTitle%5D)+AND+%22Cephalalgia%22%5BJournal%5D)">Cathodal transcranial direct current stimulation of the visual cortex in the prophylactic treatment of migraine.</a> Cephalalgia. 31, 820-828 (2011).</li>
<li>Fregni, F., Otachi, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized+clinical+trial+of+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+in+patients+with+refractory+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Neurol%22%5BJournal%5D)">A randomized clinical trial of repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with refractory epilepsy.</a> Ann. Neurol. 60, 447-455 (2006).</li>
<li>Benninger, D. H., Lomarev, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+the+treatment+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol.+Neurosurg.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for the treatment of Parkinson's disease.</a> J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 81, 1105-1111 (2010).</li>
<li>Boggio, P. S., Nunes, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+sessions+of+noninvasive+brain+DC+stimulation+is+associated+with+motor+function+improvement+in+stroke+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Restor.+Neurol.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Repeated sessions of noninvasive brain DC stimulation is associated with motor function improvement in stroke patients.</a> Restor. Neurol. Neurosci. 25, 123-129 (2007).</li>
<li>Lindenberg, R., Renga, V., Zhu, L. L., Nair, D., Schlaug, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bihemispheric+brain+stimulation+facilitates+motor+recovery+in+chronic+stroke+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Bihemispheric brain stimulation facilitates motor recovery in chronic stroke patients.</a> Neurology. 75, 2176-2184 (2010).</li>
<li>Fregni, F., Boggio, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anodal+transcranial+direct+current+stimulation+of+prefrontal+cortex+enhances+working+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Anodal transcranial direct current stimulation of prefrontal cortex enhances working memory.</a> Exp. Brain Res. 166, 23-30 (2005).</li>
<li>Shafi, M. M., Westover, M. B., Fox, M. D., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploration+and+modulation+of+brain+network+interactions+with+noninvasive+brain+stimulation+in+combination+with+neuroimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Exploration and modulation of brain network interactions with noninvasive brain stimulation in combination with neuroimaging.</a> Eur. J. Neurosci. 35, 805-825 (2012).</li>
<li>Wirth, M., Rahman, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+on+behaviour+and+electrophysiology+of+language+production%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on behaviour and electrophysiology of language production.</a> Neuropsychologia. 49, 3989-3998 (2011).</li>
<li>Keeser, D., Padberg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+direct+current+stimulation+modulates+resting+EEG+and+event-related+potentials+in+healthy+subjects%3A+a+standardized+low+resolution+tomography+%28sLORETA%29+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Prefrontal direct current stimulation modulates resting EEG and event-related potentials in healthy subjects: a standardized low resolution tomography (sLORETA) study.</a> Neuroimage. 55, 644-657 (2011).</li>
<li>Zaehle, T., Sandmann, P., Thorne, J. D., Jäncke, L., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+of+the+prefrontal+cortex+modulates+working+memory+performance%3A+combined+behavioral+and+electrophysiological+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation of the prefrontal cortex modulates working memory performance: combined behavioral and electrophysiological evidence.</a> BMC Neurosci. 12, 979-984 (2011).</li>
<li>Polanía, R., Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulating+functional+connectivity+patterns+and+topological+functional+organization+of+the+human+brain+with+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Brain+Mapp%22%5BJournal%5D)">Modulating functional connectivity patterns and topological functional organization of the human brain with transcranial direct current stimulation.</a> Hum. Brain Mapp. 32, 1236-1249 (2011).</li>
<li>Maeoka, H., Matsuo, A., Hiyamizu, M., Morioka, S., Ando, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+transcranial+direct+current+stimulation+of+the+dorsolateral+prefrontal+cortex+on+pain+related+emotions%3A+a+study+using+electroencephalographic+power+spectrum+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Lett%22%5BJournal%5D)">Influence of transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex on pain related emotions: a study using electroencephalographic power spectrum analysis.</a> Neurosci. Lett. 512, 12-16 (2012).</li>
<li>Isley, M. R., Edmonds, H. L. Jr, Stecker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((American+Society+of+Neurophysiological+Monitoring.+Guidelines+for+intraoperative+neuromonitoring+using+raw+%28analog+or+digital+waveforms%29+and+quantitative+electroencephalography%3A+a+position+statement+by+the+American+Society+of+Neurophysiological+Monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Monit.+Comput%22%5BJournal%5D)">American Society of Neurophysiological Monitoring. Guidelines for intraoperative neuromonitoring using raw (analog or digital waveforms) and quantitative electroencephalography: a position statement by the American Society of Neurophysiological Monitoring.</a> J. Clin. Monit. Comput. 23, 369-390 (2009).</li>
<li>Faria, P., Leal, A., Miranda, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+different+electrode+configurations+using+the+10-10+international+system+in+tDCS%3A+a+finite+element+model+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Conf+Proc.+IEEE+Eng.+Med.+Biol.+Soc%22%5BJournal%5D)">Comparing different electrode configurations using the 10-10 international system in tDCS: a finite element model analysis.</a> Conf Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. , 1596-1599 (2009).</li>
<li>Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimized+multi-electrode+stimulation+increases+focality+and+intensity+at+target%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural.+Eng%22%5BJournal%5D)">Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target.</a> J. Neural. Eng. 8, 046011(2011).</li>
<li>Flink, R., Pedersen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+the+use+of+EEG+methodology+in+the+diagnosis+of+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22International+League+Against+Epilepsy%3A+commission+report.+Acta+Neurol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Guidelines for the use of EEG methodology in the diagnosis of epilepsy.</a> International League Against Epilepsy: commission report. Acta Neurol. Scand. 106, 1-7 (2002).</li>
</ol>

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door Neuroelectric, Barcelona Spanje, die het instrument gebruikt in dit artikel oplevert.

Veiligheidsaspecten In eerste instantie moet proefpersonen worden gescreend op eventuele contra-indicaties voor tDCS 11. Controleer ook op letsels of ziekten huid, omdat er aanwijzingen zijn van tDCS veroorzaakte letsels volgens de integriteit van de huid. Als tDCS sterk over een laesiegebied is aangegeven, is het mogelijk om dit bij lagere intensiteit, dat wil zeggen 0,5-1,0 mA. Het is echter niet gegarandeerd dat dit voorkomt irritaties of huidlaesies. Daarom moet de conditie van de huid onder de elektroden worden gecontroleerd voor en na tDCS 2. Impedantie en elektroden Electrode impedanties moet zo laag mogelijk zijn. Dit vermindert het risico voor de interne en externe ruis of vervormde signalen. Impedanties moet ook opnieuw worden gecontroleerd wanneer er een artefact aanwezig is in het signaal 37. Alle elektroden moeten van goede kwaliteit zijn met intacte oppervlakken. Rebruikbare elektroden met inconsistente oppervlakken kunnen ongelijke huidige dichtheden creëren. Alle oppervlakte-elektroden moeten worden toegepast met voldoende geleidende gel om lage impedanties waarborgen, en de impedanties moeten worden gecontroleerd op artefacten 37. Gesloten systemen Een gesloten-lus systeem is een systeem waarmee het diagnosticeren elektrofysiologische afwijkingen en snel 8, 10 te behandelen. Een illustratief voorbeeld is de EEG spike detector voor een naderende aanval. Dit principe is met succes toegepast bij patiënten met ernstige epilepsie. Morrell en collega 9 behandelde 191 patiënten met hardnekkige epilepsie met behulp van een brein geïmplanteerde stimulator en zagen een significante vermindering van het aantal aanvallen, evenals verbeteringen in de kwaliteit van leven. Ondanks het succes, zijn invasieve procedures in verband met de risico&#39;s en complicaties zoals lokale infectie of ongewenste stemming of cognitieve effecten en daarom een ​​altertieve, niet-invasieve benadering is gewenst. Derhalve kan de onderhavige inrichting een interessante optie voor patiënten die neurofysiologische snelle diagnose en snelle behandeling, zoals epileptische patiënten moeten vertegenwoordigen. De closed-loop systeem toepassing mogelijk niet worden beperkt tot patiënten met epilepsie alleen. Een aantal recente studies hebben gesuggereerd dat de EEG-veranderingen kunnen zijn markers van verschillende neuropsychiatrische ziekten 30. Een combinatie van tDCS en EEG kunnen ook nuttig voor het optimaliseren van de parameters van de stimulatie. Dergelijke algoritmen zijn nog braak, maar de combinatie van de bevindingen van EEG en tDCS studies kunnen helpen bij een dergelijke ontwikkeling. Vergeleken met TMS, die een non-invasieve hersenstimulatie techniek wordt tDCS beschouwd als veel meer geschikt voor therapeutische doeleinden voornamelijk vanwege de lage kosten en relatief draagbaarheid. Daarnaast heeft dat gebruik maakt van een kopkap met vooraf bepaalde electrode locaties kunt de locatie van de stimulatie te standaardiseren en de resultaten te verbeteren. Een ander voordeel van dit apparaat is de mogelijkheid om meerdere sites tegelijk, waarvan wordt aangenomen dat als klinisch superieur dan conventionele stimulatie volgens sommige auteurs 38, 39 stimuleren. Hoewel het apparaat geeft duidelijke voordelen, een aantal beperkingen nodig hebben om het apparaat voor de toekomst te verbeteren moeten worden aangepakt. Ten eerste kan het apparaat niet stimuleren en opnemen EEG signalen in dezelfde locatie gelijktijdig (zie figuur 9). Ten tweede, het aantal beschikbare kanalen om EEG op te nemen is laag. De gebruikelijke aanbeveling om ten minste 16-kanalen een passende EEG onderzoek 40 en zelfs meer kanalen voor electro-oculografie aan oog bewegingsartefacten detecteren. Inderdaad, in de afgelopen jaren is er een tendens om het aantal kanalen in het EEG / tDCS studies (tabel 3) te vergroten. Hoewel het lage aantal kanalen miGHT invloed gevoeligheid bij het detecteren van dynamische veranderingen in corticale prikkelbaarheid, kan een dergelijk systeem nog steeds nuttig voor het vinden van specifieke algoritmen elektrodelocaties.

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een techniek die zwakke directe elektrische stromen continu geleverd via de hoofdhuid veranderingen in corticale prikkelbaarheid 1, 2 te induceren. Gebruik motor evoked potentials als een marker van motorische cortex prikkelbaarheid, Nitsche en Paulus 3 aangetoond dat de richting van de tDCS effecten via hersenen polariteit-specifiek: kathodische stimulatie induceert een daling van corticale prikkelbaarheid, dat anodische stimulatie induceert een toename van corticale prikkelbaarheid . Dit effect op de corticale prikkelbaarheid kan duren voor meer dan een uur na stimulatie. Deze tDCS-geïnduceerde veranderingen in corticale prikkelbaarheid kan resulteren in significante gedragseffecten. Een belangrijke kwestie is de variabiliteit van tDCS effecten op het gedrag. Er zijn verschillende redenen voor deze variabiliteit verklaren. Studies over fMRI 4 en elektro-encefalogram (EEG) 5,6 onthullen dat hoewel tDCS de meest activerende effect op de onderliggende cortex, de stimulatie oproept grootschalige veranderingen in andere gebieden van de hersenen. Bovendien is aangetoond dat tDCS effecten afhangen van de stand van basislijn corticale activiteit 7. Daarom, aangezien deze bronnen van variabiliteit, het gebruik van betere alternatieve methoden om de effecten van tDCS meten wenselijk. In dit verband stellen wij het gebruik van gelijktijdige EEG-monitoring om real-time gegevens te verstrekken over de gevolgen van tDCS op corticale prikkelbaarheid om verschillende redenen. Ten eerste, om de stimulatie parameters van tDCS optimaliseren. Ten tweede, om inzicht te geven in nieuwe targets voor therapie. Ten derde, om de veiligheid gedurende hersenstimulatie, vooral bij kinderen. Ten vierde, om te helpen bij de vroege opsporing en behandeling van aanvallen bij patiënten met hardnekkige epilepsie ie closed-loop systeem. Tot slot, zou dit apparaat ook een mogelijke toepassing in de hersenen-computer interface systemen. Vanwege de cruciale rolvan het toezicht op corticale prikkelbaarheid veranderingen met betrekking tot niet-invasieve hersenstimulatie, het doel van dit artikel is om aan te tonen hoe het gebruik van tDCS met EEG combineren door middel van een nieuw apparaat (StarstimÒ - Neuroelectrics Instrument Controller, v 1.0; Rev 2012-08 -01, Neurolelectrics, Barcelona, ​​Spanje). Opgemerkt moet worden dat dit artikel niet de details van tDCS toepassing. Voor een volledig begrip van de toepassing van deze techniek raden wij het ​​lezen van het artikel over tDCS van DaSilva et al.. 11

<table><tbody><tr><td colspan="4">Materiaal</td></tr><tr><td>Neopreen HeadCap </td><td>Neuroelectrics</td><td>NE019</td><td>1</td></tr><tr><td>Neopreen hoofdband</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE020</td><td>1</td></tr><tr><td>Frontale droge elektrode front-end</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE021</td><td>4</td></tr><tr><td>Gel elektrode front-end</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE022</td><td>8</td></tr><tr><td>Gel fles 60cl</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE016</td><td>1</td></tr><tr><td>Stimulatie elektrode Pi cm2</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE024</td><td>8</td></tr><tr><td>Salina oplossing fles 100ml</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE033</td><td>1</td></tr><tr><td>Spons elektrode front-end 25 cm2</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE026</td><td>4</td></tr><tr><td>Zelfklevende elektrode front-end</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE025</td><td>25</td></tr><tr><td>USB Bluetooth Dongle</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE031</td><td>1</td></tr><tr><td>USB kaart met software</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE015</td><td>1</td></tr><tr><td>Gebogen spuit</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE014</td><td>1</td></tr><tr><td>microUSB NECBOX oplader</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE013</td><td>1</td></tr><tr><td>Elektrode kabel</td><td>Neuroelectrics</td><td>NE017 10</td><td>1</td></tr><tr><td colspan="4">Materiaal Naam</td></tr><tr><td>StarStim NECBOX </td><td>Neuroelectrics</td><td>NE012</td><td>1</td></tr></tbody></table>

gelijktijdige eeg monitoring tijdens transcraniële direct current stimulatie

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een techniek die zwakke elektrische stromen levert door middel van de hoofdhuid. Deze constante elektrische stroom induceert veranderingen in neuronale membraan prikkelbaarheid, resulterend in secundaire veranderingen in de corticale activiteit. Hoewel tDCS meeste neuromodulatory effecten op de onderliggende cortex, kan tDCS effecten ook worden waargenomen in verre neurale netwerken. Daarom kan gelijktijdige EEG-monitoring van de effecten van tDCS waardevolle informatie bieden over de mechanismen van tDCS. Bovendien kan een belangrijke bevindingen EEG surrogaat marker voor de effecten van tDCS en kan dus worden gebruikt om de parameters te optimaliseren. Deze gecombineerde EEG-tDCS systeem kan ook worden gebruikt voor preventieve behandeling van neurologische aandoeningen gekenmerkt door abnormale pieken van corticale prikkelbaarheid, zoals toevallen. Een dergelijk systeem zou de basis van een niet-invasieve closed-loop-apparaat zijn. In dit artikel zullen we een nieuw apparaat dat in staat is utilizing tDCS en EEG tegelijk. Voor dat, beschrijven we in een stap-voor-stap-mode de belangrijkste procedures van de toepassing van dit apparaat met behulp van schematische figuren, tabellen en video demonstraties. Daarnaast bieden wij een literatuurstudie naar klinische toepassingen van tDCS en de corticale effecten gemeten met EEG-technieken.

tDCS wordt momenteel onderzocht als therapeutische instrument voor verschillende neurologische aandoeningen, die depressie 14, 15, posttraumatische stressstoornis 16, verlangen naar voedsel 17, 18 marihuana, alcohol 19 en roken 20, evenals pijn 21, tinnitus omvat 22, 23 migraine, epilepsie 24, de ziekte van Parkinson 25, 26, slagrehabilitatie 27, 28 en cognitieve dysfunctie 6, 29. Tabel 1 toont de evidence-based tDCS elektrode montages worden gebruikt als behandeling voor verschillende klinische omstandigheden. In de meeste gevallen wordt klinische verbetering na tDCS hoofdzakelijk toegeschreven aan de corticale effecten. Er zijn verschillende manieren om corticale veranderingen kwantificeren en de meest frequent gebruikte zijn functionele magnetische resonantie imaging (fMRI), TMS-geïndexeerde corticale prikkelbaarheid en de electroencephalography-encefalogram (EEG). In vergelijking met fMRI, EEG heeft slechtere ruimtelijke resolutie, maar superieure temporale resolutie van 30, als gevolg van de timing van de neuronale activiteit nauwkeuriger. Bovendien, vergeleken met TMS-geïndexeerde corticale prikkelbaarheid, EEG door een grotere ruimtelijke resolutie. Bijvoorbeeld, met de tDCS / EEG inrichting is het mogelijk om voortdurende veranderingen op de onbewerkte EEG detecteren in reactie op tDCS. Figuur 9 toont de demping van corticale activiteit, vooral op de pariëtale regio na de tDCS werd aangezet (kanalen C3 en C4). Merk op dat tijdens de stimulatie is niet mogelijk om hersenactiviteit op in dezelfde kanalen gebruikt voor stimulatie. De effecten van tDCS op EEG zijn onlangs onderzocht door verschillende auteurs (zie tabel 3), maar slechts een is tDCS en EEG 31 gelijktijdig toegepast. De meeste studies toonden significante EEG veranderingen op tDCS door analyse van de EEG vermogensspectrum in op actieve versussham-tDCS. Met behulp vermogensspectrum analyse, kan EEG-signalen worden ontleed in een som van pure frequentie componenten met behulp van FFT-analyse. Zo kunnen de signalen worden geanalyseerd in termen van het vermogensspectrum, die informatie geeft over de macht van het signaal bij elke frequentie (tabel 2). Figuur 7 toont een representatief voorbeeld van een lopende EEG-activiteit in tDCS (rode steun op de bodem) en na FFT analyse (rode cirkel). De eerste piek activiteit heeft theta (5-7 Hz) en de tweede alpha (8-10 Hz) band frequenties. De amplitude van EEG pieken wordt gemeten in mV 2. Een ander voorbeeld is afkomstig uit het onderzoek van Maeoka et al.. 36, waarin de auteurs vonden een locale afname van alfa en een toename in beta band amplitude na anodische stimulering van de dorsolaterale prefrontale cortex combinatie met emotionele stress. Figuur 10 </strong&gt; toont een illustratief voorbeeld van de effecten van tDCS op kwantitatief EEG (vermogensspectrum). De grootte van frontale alfa amplitude significant hoger in reactie op actieve tDCS vergeleken met sham-tDCS de linker dorsolaterale prefrontale cortex. Daarom gebruikt automatische FFT-analyse (Figuur 7) de onderzoeker kan de amplitude van de overheersende EEG frequentieactiviteiten (delta, theta, alpha, beta, gamma) te bepalen en te meten tijdens en na tDCS. Afhankelijk van de regio stimulatie en andere experimentele omstandigheden, wordt de amplitude van specifieke EEG frequentiebanden zullen wijzigen na tDCS (tabel 3). Inderdaad, het toevoegen van de FFT analyse functie om de EEG-registratie tijdens tDCS biedt een unieke kans om de corticale neuromodulatory effecten in real-time te begrijpen. Tenslotte kan EEG-signalen worden geanalyseerd met een techniek genaamd tijd-frequentie gebaseerde of spectrogram image. Deze techniek is veelbelovend beschouwd voor onderzoeksdoeleinden, maar dit soort EEG analyse is nog niet volledig gevalideerd voor diagnostische intenties en moeten met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd voor dit doel 8. Figuur 8 toont een illustratief voorbeeld van een EEG spectrogram verwerkt door hetzelfde apparaat. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig1.jpg" /> Figuur 1. Lijst van benodigde materialen voor de gelijktijdige EEG-monitoring tijdens tDCS: neopreen cap, Control Box, kabels, elektroden, meetlint, zoutoplossing en Bluetooth USB. <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig2.jpg" /> Figuur 2. Lokalisatie van vertex (Cz) op de hoofdhuid 11: Meet de afstand van nasion om INION en Mark halverwege met behulp van een skinmarker. <img alt="Figuur 3" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig3.jpg" /> Figuur 3. Stimulatie Screenshot: a) Elektrische stimulatie modus (tDCS, TAC&#39;s Trns, sham); b) Totale duur van elektrische stimulatie; c) Elektrode positionering volgens kanalen; d) tDCS en channel configuratie EEG; e) tDCS ramping duur; f) EEG-registratie duur. <img alt="Figuur 4" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig4.jpg" /> Figuur 4. Mount Screenshot: Controleer elektroden impedantie voordat stimulatie begint. <img alt="Figuur 5" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig5.jpg" /> Figuur 5. Lanceren Screenshot: a) LANCERING kont<html> op; b) Verticale grijze balk voordat tDCS; c) Verticale grijze balk tijdens tDCS; d) Verticale grijze balk na tDCS; e) Impedantie opnieuw te controleren; f) ABORT knop. <img alt="Figuur 6" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig6.jpg" /> Figuur 6. EEG Time domain: controleer de basislijn lopende EEG-activiteit en selecteer EEG-band frequenties indien nodig (gele pijl rechts onderaan). <img alt="Figuur 7" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig7.jpg" /> Figuur 7. EEG vermogensspectrum: controleer de overheersende EEG frequentieband (rode cirkel) na automatische Fast Fourier Transform (FFT) analyse over de ruwe lopende EEG-activiteit (rode rechthoek op de bodem). oad/50426/50426fig8.jpg &quot;/&gt; Figuur 8. EEG spectrogram: EEG signalen (rode rechthoek onderaan) kunnen ook worden omgezet in beelden (rode cirkel) met een techniek genaamd tijd-frequentie gebaseerd. <img alt="Figuur 9" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig9.jpg" /> Figuur 9. Verzwakking van de pariëtale EEG-activiteit in reactie op anodale tDCS (Anode = C3; Cathode = C4). Merk op dat tijdens de stimulatie het niet mogelijk om hersenactiviteit te nemen in dezelfde kanalen gebruikt voor stimulatie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50426/50426fig9large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken</a> . <img alt="Figuur 10" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig10.jpg" /> Figuur 10. tDCS effecten EEG vermogensspectrum: Note verschillen in frontale alfa (a) en beta (b) </strong&gt; amplitude in reactie op actieve-tDCS in vergelijking met sham-tDCS over de linker dorsolaterale prefrontale cortex. <table border="1"><tbody><tr><td> Ziekte </td><td> Auteurs </td><td> Anode elektrode positie </td><td> Kathode elektrode positie </td></tr><tr><td> Depressie </td><td> Boggio et al., 2008;. Loo et al., 2012. </td><td> DLPFC </td><td> Supraorbital </td></tr><tr><td> Pijn </td><td> Fregni et al.., 2006 </td><td> M1 </td><td> Supraorbital </td></tr><tr><td rowspan="3"> Beroerte </td><td> Lindenberg et al., 2010. </td><td> M1 </td><td> M1 </td></tr><tr><td rowspan="2"> Boggio et al., 2007. </td><td> M1 (aangedane zijde) </td><td> Supraorbital </td></tr><tr><td> Supraorbital </td><td> MI (niet-aangedane zijde) </td></tr><tr><td> Tinnitus </td><td> Fregni et al.., 2006 &lt;/ Td&gt; <td> LTA </td><td> Supraorbital </td></tr><tr><td rowspan="2"> Parkinson </td><td> Benninger et al., 2010. </td><td> M1/DLPFC </td><td> Mastoid </td></tr><tr><td> Fregni et al.., 2006 </td><td> M1 </td><td> Supraorbital </td></tr><tr><td> Migraine </td><td> Antal et al.., 2011 </td><td> V1 </td><td> Oz </td></tr><tr><td> Alcoholmisbruik </td><td> Boggio et al., 2008. </td><td> R / L - DLPFC </td><td> L / R - DLPFC </td></tr></tbody></table> Tabel 1. tDCS elektrode montages in verschillende klinische omstandigheden Legends: LTA, links temporoparietal gebied; V1, visuele cortex; DLPFC, dorsolaterale prefrontale cortex; M1, Motor cortex, R, Rechts, L, Links.. <table border="1"><tbody><tr><td> Bands </td><td> Symbool </td><td> Frequentie (Hz) </td><td> Beste opname website </td><td><strong&gt; Meer prominent tijdens ... </td></tr><tr><td> Delta </td><td> δ </td><td> 1-4 </td><td> Frontale (volwassenen), Posterior (kinderen) </td><td> Diepe fasen van de slaap (3 en 4) </td></tr><tr><td> Theta </td><td> θ </td><td> 5-7 </td><td> Diffunderen in de hoofdhuid </td><td> Slaperigheid </td></tr><tr><td> Alpha </td><td> α </td><td> 8-12 </td><td> Posterieure regio </td><td> Ontwaakt, met gesloten ogen </td></tr><tr><td> Beta </td><td> β </td><td> 13-30 </td><td> Frontaal </td><td> Mentale inspanning, diepe slaap </td></tr><tr><td> Gamma </td><td> γ </td><td> 31-45 </td><td> Somatosensorisch cortex </td><td> Korte termijn geheugen taken en tactiele stimulatie </td></tr></tbody></table> Tabel 2. EEG-frequentiebanden. <table border="1"><tbody><tr><td> Auteurs </td><td> Anode elektrode positie </td><td&gt; Kathode elektrode positie </td><td> EEG Kanalen (aantal) </td><td> Belangrijkste bevindingen </td></tr><tr><td> Ardolino et al., 2005. </td><td> Fp1 </td><td> C4 </td><td> 4 </td><td> Bilaterale stijging van frontale delta en theta bands. </td></tr><tr><td> Keeser et al.., 2011 </td><td> F3 </td><td> Fp2 </td><td> 25 </td><td> Afname in frontale en prefrontale delta band. </td></tr><tr><td> Marshall et al.., 2011 </td><td> F3/F4 </td><td> Mastoids </td><td> 7 </td><td> - Non-REM-slaap: frontale daling van delta band. - REM-slaap: wereldwijde toename van gamma-band. </td></tr><tr><td> Wirth et al.., 2011 </td><td> F3 </td><td> Rechterschouder </td><td> 52 </td><td> Wereldwijde daling van de delta band. </td></tr><tr><td> Zaehle et al.., 2011 </td><td> F3 </td><td> Mastoids </td><td> 32 </td><td> - Anodale: lokale verhoging van tHeta en alfa banden. - Kathodische: lokale daling van de theta en alfa banden. </td></tr><tr><td> Jacobson et al.., 2011 </td><td> Tussen T4-Fz </td><td> Fp1 </td><td> 27 </td><td> Afname in de rechter frontale theta band. </td></tr><tr><td> Polanía et al.., 2011 </td><td> C3 </td><td> FP3 </td><td> 62 </td><td> - Global synchronisatie van alle onderzochte groepen. </td></tr><tr><td> Maeoka et al., 2012. </td><td> F3 </td><td> Fp2 </td><td> 128 </td><td> Lokale toename in beta-en alfa verminderde bands. </td></tr></tbody></table> Tabel 3. Studies die de effecten van tDCS op EEG-registraties.

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een niet-invasieve hersenstimulatie techniek die heeft aangetoond aanvankelijke therapeutische effecten bij verschillende neurologische aandoeningen. De belangrijkste onderliggende mechanisme van deze therapeutische effecten is de modulatie van corticale prikkelbaarheid. Daarom zou online monitoren van corticale prikkelbaarheid helpen begeleiden stimulatie parameters en optimaliseren van de therapeutische effecten. In dit artikel bespreken we het gebruik van een nieuw apparaat dat gelijktijdige tDCS en EEG-monitoring combineert in real time.

Gelijktijdige EEG Monitoring Tijdens transcraniële Direct Current Stimulatie

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

Het algemene doel van deze procedure is om de techniek van simultane EEG-monitoring tijdens transcraniale gelijkstroomstimulatie te demonstreren. Hiervoor beschrijven we stap voor stap alle procedures voor de toepassing van dit apparaat aan de hand van schematische figuren, tabellen en videodemonstraties. De procedure begint met het verzamelen van de benodigde materialen en het opmeten van de hoofdmaat.Vervolgens worden de elektroden voor transcraniale gelijkstroomstimulatie (TDCS) en EEG-registratie in de kap geplaatst. Daarna wordt de elektrische stimulatie op het hoofd geactiveerd. De laatste stap is het interpreteren van de EEG-signalen die tijdens de TDCS zijn verkregen.Quaia.Gelijkstroomstimulatie is een techniek waarbij zwakke elektrische stromen door de hoofdhuid worden geleid. Deze constante elektrische stroom wekt verschuivingen in de neuronale membraanacceptabiliteit op, wat resulteert in secundaire veranderingen in de corticale plasticiteit. Hoewel tDCS het grootste deel van zijn neuromodulatoire effecten heeft op de onderliggende cortex, kunnen tDCS-effecten ook worden waargenomen in afgelegen neurale netwerken; het gelijktijdig gebruik van EEG met tDCS kan waardevolle informatie verschaffen over de mechanismen van tDCS.Daarnaast kunnen elektro-encefalografische bevindingen een belangrijke surrogaatmarker zijn voor de effecten van TDCS, die gebruikt kunnen worden om de parameters te optimaliseren en de veiligheid van de procedure te waarborgen. Bij kinderen heeft EEG, in vergelijking met functionele MRI, het nadeel van een beperktere ruimtelijke resolutie bij de beoordeling. Het heeft echter een superieure temporele resolutie, waardoor de timing van neuronale activiteit nauwkeuriger wordt weerspiegeld.Daarnaast kan EEG, in vergelijking met TMS-cortico-parameters, een nauwkeuriger inzicht bieden in de voortdurende corticale activiteit tijdens en na de TCS. Ter voorbereiding van de procedure worden alle benodigde materialen klaargezet, waarna alle elektroden op de bedieningskast worden aangesloten. Dit apparaat moet periodiek worden opgeladen met de batterijlader van de bedieningskast.Sluit vervolgens de bedieningskast aan op de computer met een USB-kabel voor een Bluetooth-verbinding. Meet voor de hoofdmeting de afstand tussen het nasion en het inion. Markeer vervolgens het middelpunt als de vertex of CZ met een huidmarker.Inspecteer de huid op reeds bestaande laesies en vermijd elektrische stimulatie. Voer geen EEG-registratie uit over beschadigde huid of schedellaesies. Reinig het huidoppervlak om alle resten van lotion, vuil en vet te verwijderen en laat het vervolgens drogen.Week nu de TDCS-sponselektroden in de zoutoplossing; voor een spons van 25 tot 35 vierkante centimeter kan ongeveer zes milliliter oplossing per zijde voldoende zijn. Plaats vervolgens de TDCS-sponselektroden en de EEG-elektroden in de kap. Zorg ervoor dat de proefpersoon comfortabel zit.Plaats de kap op het hoofd van de proefpersoon, zodanig dat het op het hoofd gemeten vertex overeenkomt met het CZ-punt van de kap. Gebruik een gebogen spuit om de EEG-elektroden met gel te vullen. Bevestig de controlebox aan het achterste gedeelte van de kap.Gebruik kanaal één en twee voor stimulatie en kanaal drie tot acht voor de EEG-registratie. Hun positie in de kap is afhankelijk van de gewenste experimentele aanpak voor zowel de registratie als de stimulatie. In deze demonstratie wordt de klassieke opstelling voor links-anodale TDCS getoond.Verbind de anode, aangegeven door de rode sponslektrode, met C3 en de kathode, aangegeven door de zwarte sponslektrode, met FP2. Sluit de draden aan op de controlebox en bevestig deze aan het occipitale gebied van de cap. De controlebox maakt verbinding met de computer via een draadloze interface.Om de stimulatierprocedure te starten, klikt u eerst op stimulation in de horizontale balk op het bovenste scherm, selecteert u edit in het bovenste scherm en kiest u TDCS of sham uit de overige elektrische stimulatietechnieken, zoals transcranial alternating current stimulation en transcranial random noise stimulation. Klik vervolgens op launch in het onderste gedeelte van het scherm. Controleer of de verticale grijze balk beweegt.Tijdens TDCS moeten de impedantiewaarden van de elektroden constant worden gemonitord; klik op het dashboard om de stimulatie op elk gewenst moment te onderbreken indien nodig. Het EEG-tijddomein stelt ons in staat om de baseline van de lopende EEG-activiteit te controleren en, indien nodig, EEG-bandfrequenties te selecteren. Het EEG-powerspectrum stelt ons in staat om de dominante EEG-frequentieband te controleren na een automatische fast Fourier transform-analyse van de ruwe lopende EEG-activiteit in het EEG-spectrogram.We kunnen de EEG-signalen omzetten in beelden met behulp van een techniek genaamd tijd-frequentieanalyse. Deze figuren tonen de verschillen in frontale alfa-amplitude als reactie op actieve tDCS in vergelijking met sham-tDCS over de linker dorsolaterale prefrontale cortex. Met behulp van de automatische fast forward Fourier-transformatieanalyse is de onderzoeker in staat om de amplitude van de dominante EEG-frequentieactiviteit tijdens en na de tDCS te bepalen en te meten.Afhankelijk van de regio van de stimulatie en andere experimentele condities, wordt verwacht dat de amplitude van de specifieke EEG-frequentiebanden verandert na tDCS. Deze analyse biedt inderdaad een unieke kans om de neuromodulerende effecten in real-time te begrijpen. De toepassing van het closed-loop systeem is mogelijk niet beperkt tot enkel patiënten met epilepsie.Een aantal recente studies heeft gesuggereerd dat EEG-veranderingen markers kunnen zijn voor diverse neuropsychiatrische aandoeningen. Daarom zou een combinatie van tDCS en EEG een optie kunnen zijn voor de snelle detectie van de neurofysiologische effecten van tDCS, om stimulatieprotocollen te optimaliseren. In vergelijking met transcraniële magnetische stimulatie, een andere techniek voor niet-invasieve hersenstimulatie, wordt tDCS als veel geschikter beschouwd voor therapeutische doelen, voornamelijk vanwege de lage kosten en de draagbaarheid.Hoewel het systeem draagbaar is, kan het gebruik van een hoofdkap met vooraf bepaalde elektrodelocaties de locatie van de stimulatie standaardiseren en de resultaten verbeteren. Een ander voordeel van dit apparaat is de mogelijkheid om meer dan één locatie tegelijkertijd te stimuleren, wat volgens sommige auteurs klinisch superieur is aan conventionele stimulatie.

simultaneous-eeg-monitoring-during-transcranial-direct-current

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Transcraniele gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een gevestigde techniek voor het moduleren van corticale...

Elektrode positionering en Montage in Transcranial Direct Current Stimulatie

Source: Stefanou, M., et.al. Brain State-dependent Brain Stimulation with Real-time Electroencephalography-Triggered Transcranial Magnetic Stimulation. J. Vis. Exp. (2019)This video demonstrates the process of real-time EEG-triggered transcranial magnetic stimulation (TMS) to study cortical excitability. The procedure involves positioning the TMS coil over the motor cortex, synchronizing stimulation with specific phases of the EEG signal, and recording motor-evoked potentials (MEPs) to explore...

Real-Time Electroencephalography-Triggered Transcranial Magnetic Stimulation for Cortical Excitation

Source: Fehér, K. D. et. al., Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS). J. Vis. Exp. (2016)This video demonstrates the setup of concurrent transcranial alternating current stimulation (tACS) and electroencephalography (EEG) experiments to deliver rhythmic electrical signals to the brain while recording brain activity. The procedure ensures electrode isolation and prevents gel bridging for accurate stimulation and clean EEG signals.

Establishing Concurrent Transcranial Alternating Current Stimulation and Electroencephalography for Recording Human Brain Activity

Source: Lioumis, P. et al. Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex. J. Vis. Exp. (2018)This video demonstrates a protocol for combining transcranial magnetic stimulation and electroencephalography to assess cortical excitability and the balance between excitation and inhibition in the dorsolateral prefrontal cortex.

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Dit artikel heeft tot doel een basisprotocol te beschrijven voor het combineren van transcraniale directe stroom stimulatie (tDCS) met proton magnetische resonantie spectroscopie (1H-MRS) metingen om de effecten van bilaterale stimulatie op de stofwisseling van de primaire motorische cortex te onderzoeken.

Het gebruik van Magnetic Resonance Spectroscopy als een instrument voor het meten van Bi-hemisferische Transcraniale Elektrische Stimulatie Beïnvloeding van de Primaire Motor Cortex Metabolisme

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een niet-invasieve hersenstimulatie techniek. Het is met succes gebruikt in fundamenteel onderzoek en klinische instellingen hersenfunctie bij mensen moduleren. Dit artikel beschrijft de uitvoering van tDCS en gelijktijdige functionele magnetische resonantie imaging (fMRI), om de neurale basis van tDCS effecten te onderzoeken.

Transcraniële Direct Current Stimulatie en Gelijktijdige Functional Magnetic Resonance Imaging

In dit artikel leggen we uit hoe je een gelijktijdige transcraniële wisselstroomstimulatie en EEG-experiment kunt opzetten.

Concurrent Electroencephalography Opname Tijdens Transcraniale Wisselstroom Stimulation (TAC&#39;s)

Transcraniale wisselstroom stimulatie (tACS) is een veelbelovend instrument voor het niet-invasieve onderzoek naar hersenoscillaties, hoewel de effecten ervan niet volledig begrepen worden. Dit artikel beschrijft een veilige en betrouwbare installatie voor het tegelijkertijd toepassen van tACS met functionele magnetische resonantiebeelden, die de oscillatoire hersenfunctie en effecten van tACS kunnen vergroten.

Gelijktijdige transcraniale wisselstroomstimulatie en functionele magnetische resonantiebeeldvorming

Het protocol hier gepresenteerd is voor TMS-EEG studies met behulp van intracortical prikkelbaarheid test-hertest ontwerp paradigma's. De bedoeling van het protocol is voor de productie van betrouwbare en reproduceerbare corticale prikkelbaarheid maatregelen voor de beoordeling van neurofysiologische werking verband houden met therapeutische interventies bij de behandeling van neuropsychiatrische ziekten zoals depressie.

Gecombineerde Transcraniële magnetische stimulatie en elektro-encefalografie van de Dorsolateral van de prefrontale Cortex

Dit protocol stelt een praktische benadering vast voor het combineren van HD-tACS met EEG om stimulatie-effecten op neurale oscillaties tijdens cognitieve taken te onderzoeken, met behulp van theta-frequentiestimulatie in het werkgeheugen als voorbeeld.

De combinatie van transcraniële wisselstroomstimulatie en elektro-encefalogram

Dit protocol beschrijft high-definition transcraniële gelijkstroomstimulatie tijdens slaap met gelijktijdige elektro-encefalografie monitoring om causale relaties tussen doelgerichte hersengebieden en slaap te onderzoeken, evenals de bijbehorende processen.

High-definition transcraniële gelijkstroomstimulatie tijdens de slaap

Leer gelijktijdige EEG-monitoring tijdens transcraniële direct current stimulatie (tDCS) voor neurowetenschappelijk onderzoek. Deze methode optimaliseert therapeutische protocollen door real-time corticale activiteit te meten.

Gelijktijdige EEG Monitoring Tijdens transcraniële Direct Current Stimulatie

Meer video's verkennen