Non-invasieve elektrische hersenstimulatie Montages voor Modulatie van Human Motor Function

Het algemene doel van deze procedure is om de lokalisatie van de primaire motorische cortex aan te tonen, en de juiste plaatsing van elektrische hersenstimulatie-elektroden, om het motorsysteem te moduleren. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van neuroplasticiteit, door de gerichte modulatie van hersennetwerken die motorische functies verbeteren, of motorische handicaps tegen te gaan. Het belangrijkste voordeel van niet-invasieve elektrische hersenstimulatie is dat het gemakkelijk te beheersen is, zelfs als een bedtechniek, zonder pijn of ongemak te veroorzaken.

Deze methode van hersenstimulatie kan inzicht geven in de functie van het motorsysteem. Het kan ook worden toegepast op andere gebieden van belang, zoals de pre-frontale cortex of de visuele cortex. Visuele demonstratie van de lokalisatie van doelcorticale gebieden en elektrodenplaatsing zijn cruciaal voor het succes van deze experimenten.

Anders kan de elektrische stroom niet de beoogde hersengebieden bereiken, wat resulteert in een gebrek aan effect, of onverwachte bevindingen. Begin door de deelnemer te vragen comfortabel in de stoel te gaan zitten. Reinig de huid van de deelnemer door preparatiepasta in de regio's van de hand te wrijven waar elektroden zullen worden geplaatst.

Verwijder overtollig met een schoon gaasje. Bevestig de oppervlakte-elektroden voor elektromyografie, of EMG, in een buik-pees montage, op de spier van de hand die van belang is, en sluit een aardelektrode aan. Schakel vervolgens de magnetische stimulator in en laad de condensator door op de overeenkomstige laadknop te drukken.

Plaats een figuur-acht TMS-spoel op de hoofdhuid van de deelnemer op het gebied van de motorische cortex. Houd de TMS-spoel onder een hoek van 45 tot 50 graden, ten opzichte van de interhemisferische spleet, met de handgreep naar achteren gericht. Wanneer de magnetische stimulator is opgeladen, ontlaadt u de stimulator door op de triggerknop te drukken, door op de voetschakelaar te treden, of automatisch met een softwareprogramma.

Begin vervolgens met een lage stimulatie-intensiteit en kijk naar motorische geëvokeerd potentiaal, of MEP's, zichtbaar op de EMG-versterker. Als er geen MEP zichtbaar is, verhoog dan de stimulatie-intensiteit tot er duidelijk een MEP aanwezig is. Herhaal de stimulatie door op de triggerknop te drukken.

Verplaats de spoel radiaal, in stappen van één centimeter, rond de aanvankelijk gestimuleerde site, om de plek met de grootste MEP-respons te vinden, na toepassing van enkele TMS-pulsen. Vanaf daar, begin de spoel opnieuw te verplaatsen om de hotspot te beveiligen. Markeer ten slotte de positie van de hotspot en de oriëntatie van de spoel met een niet-permanente huidmarker.

Verbind kabels naar rubberen elektroden, en plaats de elektroden in de sponszakken. Zorg ervoor dat de elektrodegrootte en de sponszakgrootte overeenkomen. Week sponszakken aan beide kanten in isotone natriumchlorideoplossing, maar vermijd overmatig weken om zoutbruggen of druppelen op de vrijwilliger te voorkomen.

Vervolgens vindt u de hoofdmarkeringen die de motorische corticale hotspot aangeven, en scheid het haar rond het gebied. Om de geleidbaarheid te verbeteren, maakt u de huid schoon voordat u de elektroden plaatst met een wattenstaafje gedrenkt in 40 tot 50 procent alcohol, of huidpreparaat. Verwijder overtollig met een wattenstaafje en maak het gebied opnieuw schoon met isotone natriumchlorideoplossing.

Droog het gebied daarna. Plaats een elektrode op de hoofdmarkering voor het gebied van de motorische cortex van belang, en houd de spons zo veel mogelijk in direct contact met de huid. Voor unilateraal stimuleren, plaats de tweede elektrode over het contralaterale supra-orbitale gebied.

Alternatief, voor bilaterale stimulatie, plaats de tweede elektrode op de tegenoverliggende motorische cortex, volgens de hoofdmarkering ipsilateraal aan het in de studie gebruikte ledemaat. Plaats alle elektrodekabels richting de rug van de deelnemer, om verstoring tijdens stimulatie te voorkomen, en om de aansluiting op de niet-invasieve elektrische hersenstimulatie, of elk BS-apparaat, te vergemakkelijken. Bedek vervolgens het hoofd twee keer met een elastische bandage, circulair in de mediolaterale richting, om de M1-elektrode te stabiliseren.

Gebruik de resterende bandage om het hoofd circulair in de anteroposterior richting te bedekken, om beide elektroden te stabiliseren. Gebruik plakband om het uiteinde van de bandage te fixeren en bevestig de kabels met plakband om de nek of op het shirt van de deelnemer. Verbind tenslotte de elektrodekabels met elk BS-apparaat.

Begin met het inschakelen van elk BS-apparaat. Pas de instellingen van elk BS-apparaat aan, met betrekking tot stimulatietype, intensiteit, duur, op- en afregeling, en frequentiespectrum voor transcraniële willekeurige ruisstimulatie. Informeer vervolgens de deelnemer over mogelijke bijwerkingen geassocieerd met elk BS. Start vervolgens de stimulatie en controleer op continuïteit van de stimulatie, tijdens het opregelen en gedurende de sessie.

Als elk BS wordt meegenomen met de uitvoering van een motorische taak, begin met testen nadat de stimulatie is opgeregeld en nadat de deelnemer zich comfortabel voelt met de stimulatie. Ten slotte, nadat de stimulatiesessie is voltooid, desinfecteer de elektroden en sponzen met 40 tot 50 procent alcohol. Spoel vervolgens grondig in water en laat de materialen drogen voordat ze worden opgeslagen.

Dit protocol beschrijft meerdere benaderingen voor niet-invasieve elektrische hersenstimulatie, voor modulatie van het menselijke motorsysteem. Hier wordt de tijdsverloop van corticale excitabiliteit getoond over een periode van 90 minuten na stimulatie van de primaire motorische cortex. Merk op dat TRNS vergelijkbare effecten heeft op corticale excitabiliteit in vergelijking met TDCS.

Binnen drie dagen van motorische training neemt de motorische vaardigheid significant toe in de Sham controlegroep, en wordt verder verhoogd door elke BS-strategie. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de primaire motorische cortex kunt lokaliseren door TMS, en elektroden kunt plaatsen voor de verschillende BS-montages. Eenmaal onder de knie, kan deze techniek in 10 tot 15 minuten worden voltooid, als deze goed wordt uitgevoerd.