Name: Concurrent Electroencephalography Opname Tijdens Transcraniale Wisselstroom Stimulation (TACs) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 51 s
Description: Leer de opzet van gelijktijdige transcraniële wisselstroomstimulatie en EEG voor neurowetenschappelijk onderzoek. Dit protocol toont technische overwegingen om succesvolle opnames te verkrijgen en de neurofysiologische effecten van tACS te bestuderen.

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

Dit project is ondersteund door het Japan Science and Technology Agency (JST) PRESTO-programma.

Ethische verklaring: Procedures met mensen werden goedgekeurd door de ethische commissie van het kanton Bern (KEK-BE 007/14). Opmerking: Figuur 1 illustreert montages, en het ontwerp van de TAC elektroden (zie ook bespreking), en EEG cap. We gebruiken een EEG cap gemaakt van een elastisch materiaal (figuur 1D) de TAC elektrode bevestigd op de hoofdhuid houden. 1. Montages Opmerking: De representatieve resultaten worden verkregen uit de volgende TAC elektrode montages. <ol><li> Montage 1: Plaats beide elektroden op de hoofdhuid, links dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) (F3 elektrode) en linker parietale cortex (PPC) (P3 elektrode) (Figuur 1A). </li><li> Montage 2: Plaats een TAC elektroden op de hoofdhuid links DLPFC (F3 elektrode) en plaats een TAC elektrode op de linkerschouder (Figuur 1B). </li><li> Montage3: Plaats een TAC elektrode op de hoofdhuid aan de linkerkant PPC (P3 elektrode), en plaats een andere TAC elektrode op de linker schouder (figuur 1C). </li></ol> 2. Voorbereiding van de TAC&#39;s Elektroden <ol><li> Als een referentie-TAC elektrode op de schouder (Montage 2 en 3) worden geplaatst, doe dit eerst. <ol><li> Voor het plaatsen van de schouder elektrode, de voorbereiding van de huid met een schurend huid voorbereiding gel voor EEG en elektrocardiografie. Gebruik een gaasje om de huid licht schrobben met de huid voorbereiding gel. </li><li> Solliciteer EEG gel op de TAC elektrode en plaats de elektrode op de schouder. </li><li> Bevestig de elektrode op de schouder met plakband. </li></ol></li><li> Zet de EEG cap. Pas de positie van de dop volgens de internationale 10-20 systeem voor de electrode positionering 30, en zet de kinband van de EEG cap. </li><li> Mark vlekken aan te geven waar de TAC elektrode wordt geplaatst op de hoofdhuid. Gebruik een watergebaseerde rode pen, ten eerste omdat het isolerende effect van kleurmateriaal van de pen worden verminderd, en ten tweede kan het gemakkelijk veranderen met water gewassen. </li><li> Als er een probleem met de pen niet tot aan de hoofdhuid voor het merken, als gevolg van de gaten in de EEG cap voor gel inbrengen te strak (figuur 1D), gebruikt een houten stok, bijvoorbeeld houten steel van een wattenstaafje . <ol><li> Verf het topje van de stick goed en gebruik deze tip op de hoofdhuid te markeren. </li><li> Verwijder de EEG cap en controleer of de markering succesvol was. Indien nodig, vul de markering, zodat het gemakkelijk later kunnen worden gespot. </li></ol></li><li> De volgende stappen (2.5.1-2.5.4) afhankelijk van de lengte van het haar van de deelnemer. Als de deelnemer heeft kort haar (tot ongeveer 10 centimeter), sla de volgende stappen (het moet ook worden opgemerkt dat bepaalde kapsels, zoals angst sluizen, maken de toepassing van de TAC&#39;s elektroden onmogelijk). Als de deelnemer heeft langere hair: <ol><li> Plaats de TAC elektrode met zijn centrum gekenmerkt door de rode vlek op de hoofdhuid. Mee dat er geen EEG-gel op de TAC elektrode moet worden gelegd op dit moment. </li><li> Rijg alle haren in de binnenring van de TAC elektrode. </li><li> Bind de schroefdraad uit haar met kabelbinders. Besteed aandacht aan die haar rond de TAC elektrode niet opstaan ​​gebonden met de TAC elektrode door de kabelbinders. </li><li> Nadat het haar is gebonden, verwijder dan de TAC elektrode. </li></ol></li><li> Van toepassing EEG-gel op de hoofdhuid TAC elektrode. <ol><li> Voor het aanbrengen van de gel, sluit de hoofdhuid en schouder TAC elektroden op de stimulator, maar nog niet aan de stimulator. Breng een dun laagje van EEG gel op de TAC elektrode. Een sparse toepassing van gel belang. </li><li> Plaats de TAC elektrode voorzichtig terug op het hoofd. <ol><li> Als de deelnemer heeft langer haar, rijg de gebonden haar terug door het binnenste gat van de TAC elektrode, zonder het aanuching de EEG gel op de TAC elektrode. </li><li> Terwijl het plaatsen van de TAC elektrode, besteden veel aandacht aan de rode markering op de hoofdhuid in het midden van de TAC elektrode wordt gehouden. Zodra de TAC elektrode heeft op de hoofdhuid is geplaatst, kan de positie niet meer worden gewijzigd. </li><li> Verwijder de kabelbinders uit het haar nadat de TAC elektrode is geplaatst. </li></ol></li><li> Schakel de stimulator en bewaken van de impedantie. Terwijl zorgvuldig hij druk moet zetten op de TAC elektrode, besteden veel aandacht dat de rode markering plek altijd in het midden van de TAC&#39;s elektrode wordt gehouden. </li><li> Til de randen van de TAC&#39;s elektrode en wat meer EEG gel onder het haar, niet tussen de TAC elektrode en haar (figuur 2). Dit is vooral belangrijk als de deelnemer heeft veel van haar (zie bespreking). </li><li> Verder onder druk te zetten op de TAC elektrode totdat de impedantie is stabiel onder de 10 kOhm. Bewaak de impedantie van deTAC elektrode door de TAC&#39;s stimulator.Carefully voeg extra EEG gel indien nodig, maar altijd schaars. Opmerking: De impedantie van de TAC elektrode gecontroleerd door de TAC&#39;s stimulator wordt gemeten tussen de TAC elektroden, die het nadeel van het niet verstrekken van afzonderlijke impedantiewaarde voor elke elektrode. Afhankelijk van het EEG versterkersysteem, kan het ook mogelijk zijn om de impedantie van de TAC elektroden door deze te meten, en dan kunnen de impedantie van elke elektrode afzonderlijk te meten. </li><li> Besteed aandacht aan elke gel ontsnapt uit de TAC elektrode, en verwijder overtollige EEG gel met een wattenstaafje. </li></ol></li></ol> 3. Montage van de EEG Cap <ol><li> Na de impedantie van de TAC elektroden onder de drempel van 10 kOhm bereikt, monteer de EEG dop weer. Doe de dop EEG zachtjes en voorzichtig, vooral als het materiaal van de EEG cap is elastisch, omdat het anders eenvoudig om de positie van de scal verplaatsenp TAC electrode tijdens deze stap. Opmerking: De verschuiving van de TAC elektrode spreidt zich uit de EEG gel onder de TAC elektrode en zorgt ervoor dat de EEG gel te overbruggen met de EEG-elektroden. Het is belangrijk om niet naar beneden trekken van een elastische cap met kracht, omdat dit kan leiden tot het achteraf rebound, die ook zou resulteren in het verplaatsen van de TAC elektrode. </li><li> Bevestig de riem van de EEG cap. </li></ol> 4. Bereiding van EEG Elektroden <ol><li> Breng gel EEG geschikte viscositeit (zoals besproken in de bespreking) de EEG-elektroden contact tussen de hoofdhuid en EEG-elektroden te maken. Te beginnen met de grond en referentie-EEG-elektroden. Ga dan naar de elektroden in het midden en de nabijheid van de TAC elektrode. Verder dan de overige elektroden (zie Discussie). </li><li> Voor de EEG-elektroden rond de TAC elektrode, injecteren gel met de naald wijst in een richting weg van de TAC elektrode. Duw onderaan de EEG elektroden onder toepassing gel, zodat de gel niet ontsnappen van onder de elektroden. </li><li> Gebruik een houten stok om het contact tussen de EEG-elektroden en de hoofdhuid te verhogen, zie figuur 3. Laat de naald niet voor dit doel, omdat de hoofdhuid van de deelnemer zal schrapen, en is verder niet zo effectief voor dit doel. <ol><li> Druk de gel met de stok naar de hoofdhuid en de hoofdhuid zeer wrijf met de bovenkant van de stok met een draaiende beweging. Probeer de hoek van de stick houden loodrecht op de hoofdhuid voor elektroden in een nabijheid van de TACS elektrode als zijdelingse bewegingen van de stick verspreid de gel onder de elektrode. Indien nodig, van toepassing wat meer EEG gel, en gebruik vervolgens de houten stok om verdere verbetering van de impedantie. </li></ol></li><li> Om overbruggen via lekkende gel (figuur 4) te voorkomen, zijn zuinig met de gel voor het verlagen van de impedantie van de EEG-elektroden inde onmiddellijke nabijheid van de TAC elektrode. Probeer in plaats daarvan de impedantie te verlagen zoveel mogelijk met alleen de houten stok, alvorens het toevoegen van meer gel. </li><li> Zodra goede impedantie is bereikt met de houten stok, zorgvuldig invoegen en omlaag brengen van de naald tot aan de punt van de naald raakt de hoofdhuid, dan voorzichtig toepassing gel terwijl uit het trekken van de naald, waardoor het helpen om het contact tussen de EEG elektrode en het stabiliseren hoofdhuid. </li><li> Doel voor EEG elektrode impedantie onder de 5 kOhm voor optimale data, omdat dit vermindert ruis en vervorming van het signaal. </li><li> Zodra de impedanties zijn verlaagd tot het juiste niveau, testen of een brug tussen de TAC elektrode en omliggende EEG-elektroden als gevolg van lekkende gel is gemaakt. <ol><li> Breng korte sinusvormige stimulatie, met een intensiteit van experimentele belang (bijvoorbeeld 1 mA piek-piek). Let op: Als gevolg van beperkingen van sommige systemen (zie tabel van materialen), het is not mogelijk om te controleren op online overbruggen, maar alleen door middel van het toepassen van stimulatie en vervolgens na te gaan of een kanaal van de EEG versterker verzadigd raakt. </li><li> Zie of elk kanaal verzadigd is, terwijl het stimuleren. Opmerking: Zoals blijkt uit de representatieve resultaten, overbruggen via lekkende gel tussen de TAC&#39;s en EEG-elektroden zal resulteren in het verzadigen van dit kanaal van de EEG versterker en uitsluiten van het vastleggen van gegevens uit deze elektroden. Het is niet mogelijk om een ​​overbrugging ongedaan te maken via lekkende gel als het eenmaal is vastgesteld. De enige mogelijkheid is om het experiment onderbroken. </li></ol></li><li> Check impedanties eens. Dan beginnen opnemen. </li></ol>

<ol><li>Berger, P. D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+electroencephalogram+of+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Psychiatr+Nervenkr%22%5BJournal%5D)">On the electroencephalogram of humans.</a> Arch Psychiatr Nervenkr. 87 (1), 527-570 (1929).</li>
<li>Finger, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFinger%2C+S+%22Origins+of+Neuroscience%3A+A+History+of+Explorations+Into+Brain+Function%22">Origins of Neuroscience: A History of Explorations Into Brain Function</a>. , Oxford University Press. New York. (2001).</li>
<li>Engel, A. K., Fries, P., Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+predictions%3A+oscillations+and+synchrony+in+top-down+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Dynamic predictions: oscillations and synchrony in top-down processing.</a> Nat Rev Neurosci. 2 (10), 704-716 (2001).</li>
<li>Varela, F., Lachaux, J. P., Rodriguez, E., Martinerie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+brainweb%3A+phase+synchronization+and+large-scale+integration%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The brainweb: phase synchronization and large-scale integration.</a> Nat Rev Neurosci. 2 (4), 229-239 (2001).</li>
<li>Fries, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mechanism+for+cognitive+dynamics%3A+neuronal+communication+through+neuronal+coherence%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cogn+Sci%22%5BJournal%5D)">A mechanism for cognitive dynamics: neuronal communication through neuronal coherence.</a> Trends Cogn Sci. 9 (10), 474-480 (2005).</li>
<li>Canolty, R. T., Knight, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+role+of+cross-frequency+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cogn+Sci%22%5BJournal%5D)">The functional role of cross-frequency coupling.</a> Trends Cogn Sci. 14 (11), 506-515 (2010).</li>
<li>Fell, J., Axmacher, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+phase+synchronization+in+memory+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The role of phase synchronization in memory processes.</a> Nat Rev Neurosci. 12 (2), 105-118 (2011).</li>
<li>Thut, G., Miniussi, C., Gross, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+importance+of+rhythmic+activity+in+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">The functional importance of rhythmic activity in the brain.</a> Curr Biol. 22 (16), R658-R663 (2012).</li>
<li>Buzsáki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+oscillations+in+cortical+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Neuronal oscillations in cortical networks.</a> Science. 304 (5679), 1926-1929 (2004).</li>
<li>Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+electrical+stimulation+%28tES+-+tDCS%3B+tRNS%2C+tACS%29+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychol+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Transcranial electrical stimulation (tES - tDCS; tRNS, tACS) methods.</a> Neuropsychol Rehabil. 21 (5), 602-617 (2011).</li>
<li>Kanai, R., Chaieb, L., Antal, A., Walsh, V., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency-dependent+electrical+stimulation+of+the+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Frequency-dependent electrical stimulation of the visual cortex.</a> Curr Biol. 18 (23), 1839-1843 (2008).</li>
<li>Helfrich, R. F., Schneider, T. R., Rach, S., Trautmann-Lengsfeld, S. A., Engel, A. K., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Curr Biol. 24 (3), 333-339 (2014).</li>
<li>Helfrich, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+modulation+of+interhemispheric+functional+connectivity+by+HD-tACS+shapes+perception%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Selective modulation of interhemispheric functional connectivity by HD-tACS shapes perception.</a> PLoS Biol. 12 (12), e1002031(2014).</li>
<li>Zaehle, T., Rach, S., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+alternating+current+stimulation+enhances+individual+alpha+activity+in+human+EEG%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Transcranial alternating current stimulation enhances individual alpha activity in human EEG.</a> PloS One. 5 (11), e13766(2010).</li>
<li>Neuling, T., Rach, S., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orchestrating+neuronal+networks%3A+sustained+after-effects+of+transcranial+alternating+current+stimulation+depend+upon+brain+states%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Orchestrating neuronal networks: sustained after-effects of transcranial alternating current stimulation depend upon brain states.</a> Front Hum Neurosci. 7, 161(2013).</li>
<li>Feurra, M., Paulus, W., Walsh, V., Kanai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+specific+modulation+of+human+somatosensory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Psychol%22%5BJournal%5D)">Frequency specific modulation of human somatosensory cortex.</a> Front Psychol. 2, 13(2011).</li>
<li>Laczò, B., Antal, A., Niebergall, R., Treue, S., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+alternating+stimulation+in+a+high+gamma+frequency+range+applied+over+V1+improves+contrast+perception+but+does+not+modulate+spatial+attention%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Transcranial alternating stimulation in a high gamma frequency range applied over V1 improves contrast perception but does not modulate spatial attention.</a> Brain Stimul. 5 (4), 484-491 (2012).</li>
<li>Strüber, D., Rach, S., Trautmann-Lengsfeld, S. A., Engel, A. K., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antiphasic+40+Hz+oscillatory+current+stimulation+affects+bistable+motion+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Topogr%22%5BJournal%5D)">Antiphasic 40 Hz oscillatory current stimulation affects bistable motion perception.</a> Brain Topogr. 27 (1), 158-171 (2014).</li>
<li>Joundi, R. A., Jenkinson, N., Brittain, J. -S., Aziz, T. Z., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Driving+oscillatory+activity+in+the+human+cortex+enhances+motor+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Driving oscillatory activity in the human cortex enhances motor performance.</a> Curr Biol. 22 (5), 403-407 (2012).</li>
<li>Wach, C., Krause, V., Moliadze, V., Paulus, W., Schnitzler, A., Pollok, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+10+Hz+and+20+Hz+transcranial+alternating+current+stimulation+%28tACS%29+on+motor+functions+and+motor+cortical+excitability%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of 10 Hz and 20 Hz transcranial alternating current stimulation (tACS) on motor functions and motor cortical excitability.</a> Behav Brain Res. 241, 1-6 (2013).</li>
<li>Wach, C., Krause, V., Moliadze, V., Paulus, W., Schnitzler, A., Pollok, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+10+Hz+transcranial+alternating+current+stimulation+%28tACS%29+on+corticomuscular+coherence%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The effect of 10 Hz transcranial alternating current stimulation (tACS) on corticomuscular coherence.</a> Front Hum Neurosci. 7, 511(2013).</li>
<li>Pogosyan, A., Gaynor, L. D., Eusebio, A., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Boosting+cortical+activity+at+Beta-band+frequencies+slows+movement+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Boosting cortical activity at Beta-band frequencies slows movement in humans.</a> Curr Biol. 19 (19), 1637-1641 (2009).</li>
<li>Santarnecchi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency-dependent+enhancement+of+fluid+intelligence+induced+by+transcranial+oscillatory+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Frequency-dependent enhancement of fluid intelligence induced by transcranial oscillatory potentials.</a> Curr Biol. 23 (15), 1449-1453 (2013).</li>
<li>Polanìa, R., Nitsche, M. A., Korman, C., Batsikadze, G., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+importance+of+timing+in+segregated+theta+phase-coupling+for+cognitive+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">The importance of timing in segregated theta phase-coupling for cognitive performance.</a> Curr Biol. 22 (14), 1314-1318 (2012).</li>
<li>Jaušovec, N., Jaušovec, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+working+memory+capacity+with+theta+transcranial+alternating+current+stimulation+%28tACS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychol%22%5BJournal%5D)">Increasing working memory capacity with theta transcranial alternating current stimulation (tACS).</a> Biol Psychol. 96, 42-47 (2014).</li>
<li>Jaušovec, N., Jaušovec, K., Pahor, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+theta+transcranial+alternating+current+stimulation+%28tACS%29+on+working+memory+storage+and+processing+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Psychol+%28Amst%29%22%5BJournal%5D)">The influence of theta transcranial alternating current stimulation (tACS) on working memory storage and processing functions.</a> Acta Psychol (Amst). 146, 1-6 (2014).</li>
<li>Sela, T., Kilim, A., Lavidor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+alternating+current+stimulation+increases+risk-taking+behavior+in+the+balloon+analog+risk+task%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Transcranial alternating current stimulation increases risk-taking behavior in the balloon analog risk task.</a> Front Neurosci. 6, 22(2012).</li>
<li>Voss, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+self+awareness+in+dreams+through+frontal+low+current+stimulation+of+gamma+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Induction of self awareness in dreams through frontal low current stimulation of gamma activity.</a> Nat Neurosci. 17 (6), 810-812 (2014).</li>
<li>Morishima, Y., Fehér, K. D. A method for removing tACS artifacts from EEG data. Program No. 303.05. Neuroscience 2014 Abstracts. , Society for Neuroscience. Washington, D.C. Online (2014).</li>
<li>Jasper, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ten+twenty+electrode+system+of+the+international+federation%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The ten twenty electrode system of the international federation.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 10, 371-375 (1958).</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 (4), 046011(2011).</li>
<li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shaping+the+effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+of+the+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Shaping the effects of transcranial direct current stimulation of the human motor cortex.</a> J Neurophysiol. 97 (4), 3109-3117 (2007).</li>
<li>Villamar, M. F., Volz, M. S., Bikson, M., Datta, A., Dasilva, A. F., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technique+and+considerations+in+the+use+of+4x1+ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+%28HD-tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS).</a> J Vis Exp. (77), e50309(2013).</li>
<li>Datta, A., Bansal, V., Diaz, J., Patel, J., Reato, D., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gyri+-precise+head+model+of+transcranial+DC+stimulation%3A+Improved+spatial+focality+using+a+ring+electrode+versus+conventional+rectangular+pad%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Gyri -precise head model of transcranial DC stimulation: Improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad.</a> Brain Stimul. 2 (4), 201-207 (2009).</li>
<li>Neuling, T., Ruhnau, P., Fuscà, M., Demarchi, G., Herrmann, C. S., Weisz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friends%2C+not+foes%3A+Magnetoencephalography+as+a+tool+to+uncover+brain+dynamics+during+transcranial+alternating+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Friends, not foes: Magnetoencephalography as a tool to uncover brain dynamics during transcranial alternating current stimulation.</a> Neuroimage. 118, 406-413 (2015).</li>
<li>Nasseri, P., Nitsche, M. A., Ekhtiari, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+framework+for+categorizing+electrode+montages+in+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A framework for categorizing electrode montages in transcranial direct current stimulation.</a> Front Hum Neurosci. 9, 54(2015).</li>
<li>Vandermeeren, Y., Jamart, J., Ossemann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+tDCS+with+an+extracephalic+reference+electrode+on+cardio-respiratory+and+autonomic+functions%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Effect of tDCS with an extracephalic reference electrode on cardio-respiratory and autonomic functions.</a> BMC Neurosci. 11, 38(2010).</li>
<li>Santarnecchi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+Course+of+Corticospinal+Excitability+and+Autonomic+Function+Interplay+during+and+Following+Monopolar+tDCS%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Time Course of Corticospinal Excitability and Autonomic Function Interplay during and Following Monopolar tDCS.</a> Front Psychiatry. 5, 86(2014).</li>
<li>Datta, A., Elwassif, M., Battaglia, F., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+current+stimulation+focality+using+disc+and+ring+electrode+configurations%3A+FEM+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Transcranial current stimulation focality using disc and ring electrode configurations: FEM analysis.</a> J Neural Eng. 5 (2), 163-174 (2008).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen financieel belang te onthullen.

De procedures voor het opzetten van gezamenlijke TAC-EEG-experimenten worden hier beschreven. We gaan nu naar overwegingen bespreken voor de setup van de TAC-EEG-registraties, waarvan de eerste twee overwegingen zijn van vitaal belang voor een succesvolle concurrent TAC-EEG-registraties. Het vermijden van de TAC-EEG elektrode overbruggen via gel Het is cruciaal om te voorkomen dat het overbruggen tussen de EEG en de TAC&#39;s door middel van elektroden lekkende EEG gel, zoals onmiddellijk overbruggen verzadigt het desbetreffende kanaal van een EEG versterker. Daarom is de viscositeit van het EEG gel is een cruciale parameter voor een succesvolle TAC-EEG-registratie. Gebruik nooit een vloeistof EEG gel, als een vloeistof EEG gel risico ontsnappen uit de TAC elektrode en de brug met aangrenzende EEG-elektroden. Tegelijkertijd een zeer viskeuze gel EEG heeft het nadeel penetreren het haar en smeren van de huid om de impedantie te verminderen. Voor de EEG-elektroden in de nabijheid van de TACS elektrode, kan een viskeuze gel be gebruikt, als men een houten stok kan gebruiken om de impedantie te verlagen. Voor de TAC&#39;s en de resterende EEG-elektroden, gebruik dan een iets minder viskeuze (hoewel nog niet vloeistof) EEG gel. Dit soort gel vereist minder inspanning om lagere impedanties. Aangezien het moeilijk te schrapen onder TACS elektrode, is het beter om een ​​enigszins viskeuze gel here gebruiken. Omgaan met de TAC&#39;s artefact grootheden Het tweede probleem is de grote omvang van de TACS artefact behandelen, van 10 mV bij EEG elektrodes ver van het gebied van de stimulatie, meer dan 100 mV op de plaats van stimulatie tijdens deze stimulatie-intensiteit van 0,9 mA (figuur 6) . Figuur 7 toont het lineaire verband tussen de stimulatie-intensiteiten (0,5 tot 2,0 mA piek-piek) en de resulterende grootte van het artefact op de plaats van stimulatie (kanaal F3). Een eerste maatregel is om een ​​lage impedantie van zowel EEG en de TAC&#39;s elektroden houden. Ontoereikendcontact tussen de TAC elektrode en de hoofdhuid creëert grotere amplitudes van de TAC artefact in de EEG data en bovendien toegepast elektronische huidige neiging zou hebben inhomogeen te zijn. Ten tweede moet men het resolutieniveau van de A / D-omzetter van het EEG systeem beschouwen. Een 24-bits A / D converter kan theoretisch dekken een bereik van 1,68 V met een 0,1 mV / bit resolutie. Daarentegen zou een 16-bits A / D-omzetter met 0,1 mV / bit resolutie bestrijken een spanningsbereik van 6,5 mV - te laag om het bereik van de TAC artefact (figuur 6) bedekken. Vandaar de spanning opname resolutie moet worden verlaagd. Om artefact grootten van maximaal 100 mV betrekking op de plaats van stimulatie met een 16-bits systeem, zou het voltage opnameresolutie theoretisch moeten worden verlaagd tot boven 1,53 mV / bit. In feite recent gelijktijdige TAC EEG-onderzoeken met een 16-bits systeem konden de EEG-signalen uit de omgeving van de stimulatie plaats te nemen als gevolg van verzadiging van de ampl<html> ifier zelfs wanneer de resolutie wordt verlaagd tot 0,5 mV / bit 12,13. Overwegingen voor het verminderen elektrode impedantie De reden om eerst beginnen werken aan de impedantie van de EEG-elektroden in het midden of de nabijheid van de TAC elektrode, is dat deze EEG-elektroden vereisen een patiënt en zorgvuldige werk om overbrugging te voorkomen. Door het beginnen met deze elektroden, is er tijd om te wachten totdat de aangebrachte gel enige tijd om de hoofdhuid te smeren heeft, alvorens aanbrengen more EEG gel indien nodig. Aanvullende gel mag in de TAC elektrode worden aangebracht nadat deze is geplaatst op de hoofdhuid, met name wanneer de deelnemer veel haar. De reden is niet alleen de impedantie te verminderen - goede impedantie kan worden bereikt zonder deze stap - maar om een ​​uniform kader van de hoofdhuid gehele oppervlak van de TAC electrode bereiken. Ontwerp en montage overwegingen ntent &quot;&gt; Figuur 1 toont de montage van de TAC elektroden. De donut-vormige ontwerp van de hoofdhuid TAC elektrode / elektroden en de rechthoekige schouder TAC elektrode afgebeeld. De vorm van de hoofdhuid TAC elektrode maakt een EEG elektrode worden geplaatst het midden van de gestimuleerde zone. Een voordeel van de donut gevormde ontwerp is dat het mogelijk maakt opnamesignaal van de gestimuleerde zone. In de tweede plaats maakt het ook eenvoudig om de positie van de TAC elektrode onveranderd blijven. Afhankelijk van de plaats van stimulatie, een andere vorm van de TAC elektrode meer geschikt zou zijn. Een rechthoekige TAC elektrode vorm past beter bij het opnemen van een plaats in tussen de EEG-elektroden. Er wordt gewaarschuwd dat de vorm en positie van de TACS elektrode is niet hetzelfde als de werkelijk gestimuleerd, maar kan enigszins zijn verschoven 31. Bij het bepalen van de positie van de TAC elektroden, modellering van de huidige F-lage schatting van de beste positie van de elektroden voor het richten van het gebied van belang wordt altijd geadviseerd. De huidige opstelling is geschikt voor het moduleren van de ritmische activiteit in grote netwerken. Meer focale stimulatie kan op verschillende manieren 13, 32, 33, 34. Eerst verkleinen van de TAC elektrode. Nitsche en collega&#39;s hebben aangetoond dat een 3,5 cm elektrode 2 de exciteerbaarheid van de motorische cortex kan moduleren tDCS 32. Een tweede benadering is om een high-definition configuratie 13,33,34, waarbij een stimulatie-elektrode wordt omringd door vier referentie-elektroden benutten. Een ander voordeel van de high definition configuratie is dat de dichtheid van EEG-elektroden kan worden verhoogd, aangezien conventionele rubberelektroden beperken speelt EEG-elektroden 4 en 60 EEG-elektroden te plaatsen is niet haalbaar te implementeren in de huidige opstelling. Terwijl these wijzigingen voor hogere ruimtelijke specificiteit vereisen verschillende installatieprocedures, de technische overwegingen hier beschreven nog steeds van toepassing. In dit protocol plaatsen we de TAC elektroden volgens de internationale 10-20 systeem voor EEG electrode positionering 30. Whileindividual optimalisatie van een stimulatie plaats zou het alternatief, zou een probleem vormen voor de vergelijking bij het variëren van de stimulatie locatie tussen individuen in het experiment, aangezien de stimulering plaats varieert met de EEG-registratie sites. De onlangs aangetoond gecombineerde gebruik van magneto (MEG) en TAC&#39;s, door Neuling en collega&#39;s 35, zou dit probleem te verhelpen en de TAC-artefact-gerelateerde problemen, zoals ruimtelijke filtering methoden met MEG beamforming maakt het mogelijk om hersenactiviteit onafhankelijk van een TAC website te schatten. Met betrekking tot de montage zijn twee monopolar montages hier beschreven, dat wil zeggen, met extracephalic locatie van de referentie-elektrode (figuur 1B en 1C) en een unipolaire montage, dat wil zeggen, beide elektroden op de hoofdhuid (figuur 1A) (zie verder classificaties van electrode montages door Nasseri et al. 36). Het voordeel van een monopolaire montage is het vermijden van extra cefale stimulering van geen belang voor de studie. De voornaamste zorg bij het kiezen van een monopolaire montage is de stroom al subcorticale structuren inclusief de hersenstam, het risico moduleren vitale functies hersenstam. Zowel extracephalic en ipsilaterale schouder plaatsing van de referentie-elektrode is bevestigd niet hersenstam functies te moduleren voor 1 mA intensiteit van tDCS 37,38 (bijv hartslagvariabiliteit, ademhaling en bloeddruk). Als monopolaire montage duidelijke voordelen, afhankelijk van het experimentele ontwerp kan hebben, is er behoefte aan uitvoerig testenHet effect op de vitale functies tijdens hersenstam hogere stimulatie-intensiteiten en verschillende monopolaire montages, alsmede de beïnvloeding van tDCS en tacs vergelijken. Merk op dat high-definition configuratie is een andere oplossing voor het probleem van de bipolaire montage extra cefale stimulering van geen belang voorkomen. De high-definition configuratie met een stimulatie-elektrode omringd door vier referentie-elektroden leidt tot hoge stroomdichtheid onder de middenelektrode en de lage stroomdichtheid onder de vier omringende elektroden. Aangezien het effect van stimulering afhankelijk van de dichtheid van de stroom, betekent dit een unidirectionele modulatie onder de middenelektrode voor high-definition configuratie in tegenstelling tot de bidirectionele modulatie van een twee elektrodenconfiguratie 39. Visuele flikkering perceptie veroorzaakt door de TAC&#39;s is een kritieke beperkende factor voor de stimulatie-intensiteit bij het plaatsen van de TACS elektrode op de frontale kwab, vanwege stimulatie door retinale tacs. In het bijzonder, de TAC&#39;s bij beta-band frequentie induceert visuele flikkeren, zelfs bij een lage intensiteit van de TAC&#39;s 11. In onze ervaring 0,9 mA (piek-piek) stimulatie via DLPFC (F3 elektrode) bij 6 Hz een geschikte intensiteit om de sensatie van visuele flikkering te minimaliseren. Afhankelijk van het ontwerp van het experiment, kan het nodig zijn de stimulator met een extern apparaat te bedienen (als deze functie beschikbaar is voor de gebruikte stimulator). We gebruiken een golfvorm analoge uitgangskaart met de stimulator en zendt triggers het EEG versterker (zie verder hardware en software specificaties in de tabel van materialen). Bij de stimulator die hier gebruikt (zie tabel of Materials), het geluidsniveau van stroomuitgang de afstandsbediening is hoger dan die bij de ingebedde stimulator interface. Vandaar de mogelijkheid om afstandsbediening de stimulator moet worden gekozenindien vereist door het experimentele ontwerp. Problemen met de verzadiging van EEG-kanalen We hebben aangetoond dat opschaling van de TAC en EEG-elektroden via lekkende EEG gel leidt verzadigen van de respectievelijke kanaal van EEG versterker en uitsluit opnamegegevens van deze elektroden (Figuur 5A). Er zijn nog andere redenen voor de verzadiging van een EEG-kanaal. Een reden kan zijn dat de winst van de versterker is te smal, en de spanning opname resolutie is niet aangepast. In dit geval dient de spanning opname resolutie wordt verlaagd tot het bereik van de omvang van de TAC artefact dekken. Een andere reden is dat de opname plaats te dicht bij de stimulatie plaats. In dit geval kan zelfs een zeer grove spanning opname resolutie nog niet het bereik van het artefact. Opname moet verder van de stimulatie plaats te vinden. De huidige proprotocol toont uitgebreid de instellingen en technische overwegingen voor gelijktijdige TAC-EEG-experimenten. Met methoden om de TAC artefact en protocollen voor een goede kwaliteit opname tijdens de TAC&#39;s te verwijderen, zal de TAC&#39;s echt een veelbelovende methode tofurther ons begrip van de meest opvallende kenmerk van de hersenactiviteit, ritmische dynamiek zijn.

Ritmische dynamiek van extracellulair elektrische stromen in de hersenen waargenomen een eeuw 1,2. Terwijl het voor de meeste van deze tijd wordt beschouwd als niet-specifieke geluid in de gegevens, tegenwoordig worden ze algemeen beschouwd als een van de belangrijkste rol in de verwerking van informatie spelen in de hersenen 3,4,5,6,7,8,9. Onze kennis van het oorzakelijk verband tussen de specifieke frequenties van oscillerende hersenactiviteit en cognitieve processen heeft gevorderd in de afgelopen tien jaar door de ontwikkeling van verschillende interventies benaderingen voor direct moduleren van oscillerende activiteit 8,10. Transcraniële wisselstroom stimulatie (TAC) is zo&#39;n veelbelovende benadering van ritmische activiteit te moduleren in de hersenen 10. TACS is een niet-invasieve hersenstimulatie werkwijze die afwisselend zwakke (sinusvormige) stromen toepassing van de hoofdhuid en moduleert de prikkelbaarheid van de cerebrale cortex in een frequentie-specifieke wijze 11, 12, &lt;/ sup&gt; 13, 14, 15. Terwijl een veelbelovende techniek voor het bestuderen van de rol van de ritmische activiteit in de hersenen, de neurofysiologische mechanismen TAC nog ongrijpbaar. Verschillende studies hebben gerapporteerde effecten van de TAC&#39;s voor perceptuele 11,13,16,17,18 en motorische functies 19,20,21,22, evenals effecten op de hogere-orde cognitieve processen 23,24,25,26,27, 28 . Neurofysiologische bewijs meevoeren van hersenen oscillaties na stimulatie werden opgesteld volgens EEG 13, 14, 15. Er zijn enkele gevallen van neurofysiologische bewijs bij mensen een effect van TAC tijdens de stimulatie 12, 13, 22. Als het brein is zeer robuust aan externe verstoringen, zoals online bewijs is van cruciaal belang voor het begrijpen van de onmiddellijke neurofysiologische effecten van de TAC&#39;s. Electroencephalography encefalogram (EEG), het vastleggen van elektrofysiologische activiteit in de hersenen met een hoge temporele resolutie, is een ideale keuze voor het bestuderen van endogene en meegevoerd oscillerende neurale activiteiten. Recente studies door Helfrich en collega&#39;s gemeld online neurofysiologische effecten van TACS, maar tegelijkertijd meten EEG tijdens TAC is moeilijk gebleken vanwege de prominente TAC artefact 12, 13. Voor een succesvolle gelijktijdige TAC-EEG experimenten opname kwaliteit EEG data is een belangrijk aspect, dat de focus van het huidige artikel, en tegelijkertijd het voorbewerken methode om de TAC artefact te verwijderen is cruciaal. In ons lab, hebben we de ontwikkeling van onze eigen pre-processing pijpleiding waardoor het verwijderen van de TAC artefact van EEG-gegevens 29. Hier zullen we beschrijven hoe EEG-signalen met succes op te nemen uit het gebied van de stimulatie, en technische overwegingen van belang voor een succesvolle opname.

<table><tbody><tr><td>Stimulator voor tACS: Eldith DC-Stimulator plus</td><td>NeuroConn GmbH, Duitsland</td><td></td><td>Voor externe input, zorg ervoor dat u een model bestelt met deze functie ingeschakeld</td></tr><tr><td>Analoge uitvoerbord voor het verzenden van triggers: Statische en golfvorm analoge uitvoerbord, model NI PCI-6723</td><td>National Instruments, VS</td><td></td><td>13-bits, 32 kanalen.</td></tr><tr><td>Matlab en data-acquisitie toolbox</td><td>The MathWorks, Inc., VS</td><td></td><td>De 'Data-acquisitie toolbox' die beschikbaar is voor MATLAB, biedt functies om data-acquisitie hardware zoals een analoge uitvoerbord te controleren, geproduceerd door verschillende fabrikanten.</td></tr><tr><td>EEG-systeem: eegosports, met een 32-kanaals waveguard EEG-cap</td><td>ANT neuro, Nederland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>tACS elektroden</td><td>NeuroConn GmbH, Duitsland</td><td>305090-05&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 305050</td><td>Materialen: geleidende-rubber elektroden. Afmetingen van hoofdelektroden: Buiten &Oslash;: 60 mm, Binnen &Oslash;: 25 mm (Deel# 305090-05) Gesneden van de oorspronkelijke maat &Oslash; 75mm Afmetingen van schouderelektrode: 50 x 50 mm (Deel# 305050)</td></tr><tr><td>EEG-gel</td><td>Inselspital, Bern, Zwitserland</td><td></td><td>Elektrodepasta, die schuurmiddelen bevat (d.w.z. puimsteen) die de huid schuren en de elektrode-tot-huid contact verbeteren.</td></tr><tr><td>Schuurmiddel huid voorbereiding gel voor EEG en elektrocardiografie: Nuprep</td><td>Weaver and Company, VS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wattenstaafjes, houten handvat</td><td>Salzmann MEDICO, Zwitserland</td><td></td><td>Afmetingen: 150 x 1,5 mm; houten handvat &Oslash; 2,2 mm</td></tr><tr><td>Zelfklevend plakband: Leukofix</td><td>BNS medical GmbH, Duitsland&nbsp;</td><td>04.107.12</td><td></td></tr></tbody></table>

concurrent electroencephalography opname tijdens transcraniale wisselstroom stimulation (tac&#39;s)

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Oscillerende hersenactiviteiten worden beschouwd als een weerspiegeling van de basis van ritmische veranderingen in de transmissie-efficiëntie tussen hersennetwerken en ervan wordt uitgegaan dat ze cognitieve neurale processen integreren. Transcraniële wisselstroomstimulatie (tACS) biedt de belofte om de causale link tussen specifieke frequenties van oscillerende hersenactiviteit en cognitieve processen te verduidelijken. Gelijktijdige elektro-encefalografie (EEG) opname tijdens tACS zou een mogelijkheid bieden om direct de onmiddellijke neurofysiologische effecten van tACS te onderzoeken. Het is echter niet triviaal om EEG-signalen tijdens tACS te meten, omdat tACS een enorm artefact in EEG-gegevens creëert. Hier leggen we uit hoe je gelijktijdige tACS-EEG-experimenten kunt opzetten. Twee noodzakelijke overwegingen voor een succesvolle EEG-opname tijdens het toepassen van tACS worden benadrukt. Ten eerste, het overbruggen van de tACS- en EEG-elektroden via lekkend EEG-gel verzadigd onmiddellijk de EEG-versterker. Om overbrugging via gel te voorkomen, is de viscositeit van het EEG-gel de belangrijkste parameter. Het EEG-gel moet viskeus zijn om overbrugging te voorkomen, maar tegelijkertijd voldoende vloeibaar om contact te creëren tussen de tACS-elektrode en de hoofdhuid. Ten tweede, vanwege de grote amplitude van het tACS-artefact, is het belangrijk om een EEG-systeem met een hoge resolutie analoog-digitaal (A/D) converter te overwegen. In het bijzonder, de grootte van het tACS-artefact kan 100 mV overschrijden in de nabijheid van een stimulatie-elektrode wanneer 1 mA tACS wordt toegepast. De resolutie van de A/D converter is van belang om goede kwaliteit EEG-gegevens uit de nabijheid van de stimulatieplaats te meten. Door deze richtlijnen voor de procedures en technische overwegingen te volgen, zal een succesvolle gelijktijdige EEG-opname tijdens tACS worden gerealiseerd.

Voorbeelden getoond van ongelijk en gelijktijdige TACS-EEG-metingen verkregen uit twee verschillende opnamen (figuur 5). Twee TAC elektroden werden op de hoofdhuid (F3 en P3 elektroden) en de intensiteit van de TAC geplaatst was 0,9 mA (peak-to-peak). In het eerste voorbeeld werd de F3 EEG elektrode overbrugd met de frontale TAC elektrode via de gel (mee dat bij vermelding van &quot;het overbruggen van&quot; de hele discussie hieronder, geven we de vorming van een directe verbinding met de EEG gel het creëren van een contact tussen de TAC&#39;s en EEG elektroden). Het overbruggen onmiddellijk verzadigt de F3-kanaal en de EEG-signalen tijdens de TAC&#39;s kunnen niet worden opgenomen (Figuur 5A). In het tweede voorbeeld werden EEG-signalen met succes geregistreerd tijdens het toepassen TAC (Figuur 5B). Om de ruimtelijke verdeling van de grootte van de TACS artefact te evalueren, degrootte van de TAC artefact werd berekend tijdens de opname is verkregen uit drie onderwerpen. TAC werd uitgeoefend op de DLPFC (F3 elektrode) of PPC (P3 elektrode). De intensiteit van TAC was 0,9 mA (piek-piek) .Het waargenomen dat de piek-tot-piekwaarde van de TAC artefact omgekeerd gecorreleerd met de afstand tussen de EEG en TAC-elektrode (figuur 6A en 6B). Bovendien is de positie van het EEG referentie-elektrode ten opzichte van de TAC elektrode ook invloed op de ruimtelijke verdeling van de grootte van de TAC artefact over de EEG kanalen (figuur 6A en 6B). De omvang van de TAC artefact varieert van 10 mV bij EEG-elektroden verder van de plaats van stimulatie, terwijl de magnitude kan oplopen tot 100 mV bij het EEG-elektrode in het midden van de Tacs elektrode. Het verband tussen de stroomsterkte van de TAC en de omvang van artefacten in de nabijheid van deTACS elektrode werd ook onderzocht (Figuur 7). Het tentoongestelde lineaire relaties en verzadigd het spanningsbereik van de opname wanneer de TAC&#39;s stroomsterkte was meer dan 1,6 mA. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig1.jpg" /> Figuur 1. Illustratie van de montage. (A) Montage met twee TAC elektroden op de hoofdhuid (F3 en P3). (B) Montage met één TAC elektrode geplaatst op de hoofdhuid (F3) en een referentie-TAC elektrode geplaatst op de ipsilaterale schouder. (C) Montage met één TAC elektrode geplaatst op de hoofdhuid (P3) en één referentie-TAC elektrode geplaatst op de ipsilaterale schouder. (D) Een elastische EEG cap houdt de hoofdhuid TAC elektrode in plaats onder de kap. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken</a>. <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig2.jpg" /> Figuur 2. Juiste geldt aanvullende EEG gel onder een TAC elektrode. Aanvullende EEG gel onder de TAC elektrode worden aangebracht op de homogeniteit van de verbinding met de hoofdhuid te verbeteren. De extra gel moet worden aangebracht tussen het haar en de hoofdhuid (blauwe pijl), en niet tussen de TAC elektrode en haar, om het contact te verbeteren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 3" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig3.jpg" /> Figuur 3. Verbetering van de aansluiting van de EEG-elektroden op de hoofdhuid. (A) Breng gel EEG de EEG-elektroden met een injectiespuit. Gebruik de tip van de naald weg te borstelen haar onder de EEG-elektrode, dan voorzichtig te voegen en omlaag brengen van de naald tot aan de punt van de naald raakt de hoofdhuid. Breng gel terwijl het uittrekken van de naald, om een ​​verbinding tussen de hoofdhuid en de EEG electrode maken. (B) Gebruik een houten stok (bijvoorbeeld houten steel van een wattenstaafje of dergelijke) verder te verbeteren het contact tussen de EEG-elektroden en de hoofdhuid. Druk de gel met de stok naar de hoofdhuid en de hoofdhuid zeer wrijf met de bovenkant van de stok met een draaiende beweging. Probeer de hoek van de stick houden loodrecht op de hoofdhuid voor elektroden in een nabijheid van de TACS elektrode als zijdelingse bewegingen van de stick verspreid de gel onder de elektrode. Indien nodig, van toepassing wat meer EEG gel, en gebruik vervolgens de houten stok om verdere verbetering van de impedantie. Voor elektroden gelegen in een nabijheid van de TAC elektrode is het ook belangrijk om voorzichtig te zijn met het toepassen van meer gel for de bedoeling om het contact. Liever proberen contact zoveel mogelijk met de houten stok verbeteren. Ten slotte heeft een keer een goede impedantie bereikt met de houten stok, voeg wat extra gel om het contact tussen de EEG elektrode en de hoofdhuid te stabiliseren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 4" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig4.jpg" /> Figuur 4. Voorbeeld van een lekkende EEG gel maken direct contact tussen de TAC&#39;s en EEG-elektroden. Lekkende EEG gel, die direct contact tussen de TAC&#39;s en de EEG elektrode ontstaat, wordt waargenomen. Het overbruggen als deze tussen de TAC en EEG-elektroden kunnen worden gemaakt, bijvoorbeeld door toevoeging van een overmaat EEG gel onder TAC elektrode of EEG electrode in de nabijheid van de elektrode TACS,of door de TAC elektrode wordt verplaatst. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 5" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig5.jpg" /> Figuur 5. TAC verzadigt de EEG versterker door middel overbruggen via gel. Ruwe data uit twee verschillende opnames, gerefereerd aan CPZ, tijdens de montage met de hoofdhuid TAC elektroden geplaatst op de DLPFC (F3 elektrode) en PCC (P3 elektrode). (A) Het signaal geregistreerd op elektrode F3 verzadigd vanwege overbruggen via lekkende EEG gel tussen de F3 EEG electrode en de TACS elektrode. (B) signalen met succes opgenomen van alle elektroden. De omvang van de TAC artefact in de F3 elektrode overschrijdt meer dan 50 mV. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier om te bekijken</a>een grotere versie van deze figuur. <img alt="Figuur 6" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig6.jpg" /> Figuur 6. De omvang van de TAC&#39;s artefacten over EEG-kanalen. Peak-tot-piek magnitudes van de TAC&#39;s artefacten gemiddeld over drie onderwerpen (mV). De gegevens zijn ruwe gegevens, gerelateerd aan CPZ. (A) De grootte van de TAC artefact tijdens de montage met één hoofdhuid TAC elektrode geplaatst aan de linker DLPFC (F3 elektrode) en de andere TAC electrode die op de linkerschouder (Montage 2, Figuur 1B). (B) De grootte van de TAC artefact tijdens de montage met één TAC elektrode geplaatst op de linker PPC (P3 elektrode) en de andere TAC elektrode geplaatst op de linker schouder (Montage 3, figuur 1C). (C) EEG-kanaal locaties. Rood: kanaal onder stimulatie site, blauw: kanalen in de onmiddellijke nabijheid van de stimulatie site, Ref (vet zwart): Referentie-elektrode (CPZ). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig6large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 7" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig7.jpg" /> Figuur 7. De omvang van de TAC artefact lineair correleert met de intensiteit van de stimulatie. Peak-tot-piek omvang van de TAC artefact (mV) van het ene onderwerp op kanaal F3. Intensiteiten van 0,5-2 mA toegepast in stappen van 0,1 mA. De gegevens zijn ruwe gegevens, gerelateerd aan CPZ. Montage met één hoofdhuid TAC elektrode geplaatst op de linker DLPFC (F3 elektrode) en de andere TAC elektrode geplaatst op de linker schouder (Montage 2, Figuur 1B). De gegevens tonen een perfecte lineaire relatie tussen de intensiteit van de stimulatie toegepast en omvang van TACS artefact in de intensiteit bereik van 0,5 tot 1,6 mA. De spanning resolutie werd ingesteld op 150 mV, maar de Actual maximaal overname aanbod was 161,6 mV waarboven het signaal werd verzadigd. De stippellijn markeert het maximale bereik van de spanning. Met stimulatie-intensiteiten van 1,7 mA en hoger, wanneer als gevolg artefact grootheden waren meer dan 161,6 mV, werd de F3 kanaal verzadigd. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig7large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>

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)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Het algemene doel van dit protocol is om aan te tonen hoe men succesvol gelijktijdige transcraniële wisselstroomstimulatie en EEG kan opzetten, met belangrijke technische overwegingen om een succesvolle opname te verkrijgen. Transcraniële wisselstroomstimulatie, of tACS, is een methode om ritmische activiteiten in de hersenen experimenteel te beheersen en om de causale associatie van deze ritmische activiteit met gedrag te bestuderen.EEG biedt gegevens met een hoge temporele resolutie voor het bestuderen van endogene en meegetrokken ringvormige activiteit. Simultane EEG-registratie tijdens tACS kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen over het onmiddellijke neurofysiologische effect van tACS. Dit kan op zijn beurt bijdragen aan een beter begrip van de ritmische dynamiek van de hersenen, evenals aan het inzicht in de mechanismen en het optimaliseren van de parameters van tACS voor klinische neuromodulatoire toepassingen.Dit experimentele protocol kan ook worden aangepast voor andere montages en corticale doelgebieden. Deze video demonstreert een montage waarbij tACS-elektroden op de schouder en de hoofdhuid zijn geplaatst. Begin met het voorbereiden van de huid van de schouder voor de tACS-elektrode met behulp van een gaasje en een abrasieve huidgel.Breng elektroencefalografie-gel (EEG-gel) met de juiste viscositeit aan op de tACS-elektrode en plaats de elektrode op de schouder. Bevestig de elektrode op de schouder met plakband. Zet vervolgens de EEG-kap op de deelnemer.Pas de positie van de cap aan volgens het internationale 10-20 systeem voor elektrodeplaatsing en bevestig de kinband. Gebruik een rode pen op waterbasis om een plek te markeren die aangeeft waar de tACS-elektrode op de hoofdhuid moet worden geplaatst. Als de pen de hoofdhuid niet bereikt, breng dan verf aan op de punt van een houten stokje en gebruik deze punt om de hoofdhuid te markeren.Verwijder de EEG-kap en controleer of de markering succesvol was. Vul de markering indien nodig aan, zodat deze later gemakkelijk te herkennen is. Plaats daarna, bij deelnemers met lang haar, de tACS-elektrode op het hoofd met het centrum gemarkeerd door de rode stip op de hoofdhuid.Rij al het haar binnen de binnenring van de tACS-elektrode door, en bind het doorgerijde haar vast met kabelbinders. Zorg ervoor dat het haar rondom de tACS-elektrode niet wordt meegebonden door de kabelbinders. Verwijder de tACS-elektrode nadat het haar is vastgebonden.Sluit vervolgens de tACS-elektroden voor de hoofdhuid en de schouder aan op de stimulator, maar zet deze nog niet aan. Breng een dunne laag EEG-gel aan op de tACS-elektrode en plaats deze voorzichtig terug op het hoofd. Als de deelnemer langer haar heeft, rijg het samengebonden haar dan terug door het binnenste gat van de tACS-elektrode, zonder dat het haar de EEG-gel raakt.Zorg ervoor dat de rode markering op de hoofdhuid zich in het midden van de tACS-elektrode bevindt, aangezien de positie na plaatsing niet meer kan worden gewijzigd. Verwijder vervolgens de kabelbinders uit het haar. Zet nu de stimulator aan en monitor de impedantie.Oefen voorzichtig wat druk uit op de tACS-elektrode en let er strikt op dat de rode markering altijd in het midden van de tACS-elektrode blijft. Til de randen van de tACS-elektrode voorzichtig op en breng wat extra EEG-gel aan onder het haar. Blijf druk uitoefenen op de tACS-elektrode totdat de impedantie stabiel onder 10 kilohms ligt.Let op voor eventuele gel die uit de tACS-elektrode ontsnapt en verwijder overtollige EEG-gel met een wattenstaafje. Zodra de impedantie onder de drempelwaarde van 10 kilohms ligt, plaatst u de EEG-kap voorzichtig opnieuw en sluit u de band. Breng EEG-gel met de juiste viscositeit aan op de EEG-elektroden om contact tussen de hoofdhuid en de EEG-elektroden te creëren.Begin met de ground- en referentie-EEG-elektroden en ga vervolgens over naar de elektroden die zich in het midden en nabij de tACS-elektrode bevinden. Ga daarna verder met de overige elektroden. Injecteer bij de EEG-elektroden rondom de tACS-elektrode de gel met de naaldpunt in een richting die van de tACS-elektrode af wijst.Druk de EEG-elektroden voorzichtig aan terwijl u de gel aanbrengt, zodat de gel niet onder de elektroden vandaan loopt. Om het contact tussen de EEG-elektroden en de hoofdhuid te verbeteren, in het bijzonder bij EEG-elektroden die zich in de nabijheid van de tACS-elektrode bevinden, dient u de gel met een houten stokje richting de hoofdhuid aan te drukken. Houd het stokje loodrecht op de hoofdhuid terwijl u de hoofdhuid voorzichtig met een draaiende beweging wrijft, aangezien zijwaartse bewegingen van het stokje de gel onder de elektrode zullen verspreiden.Zodra de optimale impedantie is bereikt, brengt u nog wat gel aan om het contact tussen de EEG-elektrode en de hoofdhuid te stabiliseren. Test vervolgens of er sprake is van overbrugging tussen de tACS-elektrode en omliggende EEG-elektroden door lekke gel, door een korte stimulatie toe te passen en te controleren of enig kanaal van de EEG-versterker verzadigd is. Controleer ten slotte nogmaals de impedanties van de EEG-elektroden en start dan met de registratie.Dit protocol legt uit hoe u succesvol een gelijktijdig tACS- en EEG-experiment opzet en overbrugging door lekkage van de EEG-gel, evenals grote tACS-artefacten, voorkomt. Als er overbrugging optreedt tussen de tACS- en EEG-elektroden, raakt het geregistreerde EEG-signaal verzadigd, zoals hier te zien is, in tegenstelling tot een succesvol geregistreerd signaal.Gelijktijdige tACS EEG-registratie is een technisch uitdagende methode. Na het bekijken van deze video zou u een beter inzicht hebben in hoe u dit type experiment succesvol kunt opzetten om de neurofysiologische mechanismen van tACS te bestuderen.

concurrent-electroencephalography-recording-during-transcranial

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

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

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...

Gelijktijdige EEG Monitoring Tijdens transcraniële Direct Current Stimulatie

Transcraniële wisselstroom stimulatie (TAC's) kunnen de modulering van de corticale prikkelbaarheid in een frequentie-specifieke mode. Hier laten we een unieke aanpak die online TAC's met één puls Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) combineert om corticale prikkelbaarheid "probe" door middel van Motor Evoked Potentials.

Effecten van Transcraniële wisselstroom stimulatie op de primaire motorische Cortex door Online-gecombineerde aanpak met Transcraniële magnetische stimulatie

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

We beschrijven een protocol voor het beoordelen van dosis-responscurves voor extracraniële stimulatie in termen van elektrische veldmetingen van de hersenen en een relevante biomarker-cerebrale bloedstroom. Aangezien dit protocol invasieve elektroden in de hersenen plaatst, is algemene anesthesie nodig, waarbij spontane ademhaling de voorkeur heeft boven gecontroleerde ademhaling.

Plaatsing van extracraniële stimulerende elektroden en meting van cerebrale bloedstroom en intracraniële elektrische velden bij verdoofde muizen

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

Gelijktijdige elektro-encefalogram (EEG) en functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) is een krachtig hulpmiddel neuroimaging. De binnenkant van een MRI scanner vormt moeilijke omstandigheden voor EEG gegevensregistratie en veiligheid moeten worden beschouwd als actief EEG apparatuur in een scanner. Hier presenteren we een geoptimaliseerde EEG-fMRI data-acquisitie protocol.

Beste huidige praktijk voor het verkrijgen van High Quality EEG Gegevens Tijdens Gelijktijdig fMRI

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) heeft zich bewezen als een nuttig instrument in het onderzoek naar de rol van de articulatorische motorische cortex in spraakverstaan ​​zijn. Dit artikel beschrijft hoe opnemen motor evoked potentials (EP) van de lip spieren en hoe de motor lip vertegenwoordiging verstoren met behulp van repetitieve TMS.

Het stimuleren van de Lip Motor Cortex met transcraniële magnetische stimulatie

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

Leer de opzet van gelijktijdige transcraniële wisselstroomstimulatie en EEG voor neurowetenschappelijk onderzoek. Dit protocol toont technische overwegingen om succesvolle opnames te verkrijgen en de neurofysiologische effecten van tACS te bestuderen.

Concurrent Electroencephalography Opname Tijdens Transcraniale Wisselstroom Stimulation (TAC's)

Meer video's verkennen