3 januari 2020
Bij het toedienen van Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) zijn reproduceerbare elektrode voorbereiding en-plaatsing van vitaal belang voor een getolereerde en effectieve sessie. Het doel van dit artikel is om bijgewerkte moderne instellingsprocedures te demonstreren voor de toediening van tDCS en aanverwante Transcraniële elektrische stimulatie technieken, zoals Transcraniële wisselstroom stimulatie (Tac's).
Het doel van deze video is om bijgewerkte setup procedures aan te tonen voor het beheer van transcraniële directe stroom stimulatie, tDCS, en aanverwante transcraniële elektrische stimulatie technieken, zoals transcraniële wisselstroom stimulatie, tACS. Hierin demonstreren we tDCS met behulp van veelgebruikte montages die bestemd zijn voor motorische cortex en dorsolaterale prefrontale cortexstimulatie. De moderne tDCS-techniek die hier wordt uitgelegd, vermijdt tapemeting voor het bepalen van de plaatsing van elektroden, omslachtige inbrengstappen van koolstofrubbers, vervelende procedures voor het bevochtigen van elektrodesponzen en het gebruik van elastiekjes als hoofddeksels.
Dit proces wordt geoptimaliseerd met behulp van een gespecialiseerde hoofddeksel en een pre-verzadigde snap connector elektrode. Voor elke montage is er een specifiek hoofddeksel. Hoewel sommige materialen afhankelijk zijn van het specifieke protocol van de studie of behandeling, zijn er basisitems die algemeen zijn voor moderne tDCS-toepassingen.
Zorg er voorafgaand aan de tDCS-sessie voor dat alle benodigde materialen handig zijn. Voor onderzoeksproeven moet het onderwerp, voordat het onderzoek begint, toestemming geven om aan het onderzoek deel te nemen. Het toestemmingsformulier bevat details over het onderzoeksprotocol, de risico's en de voordelen van het onderzoek.
Dit formulier is bedoeld om de proefpersonen de nodige informatie bekend te maken, zodat zij een vrijwillige keuze kunnen maken om de behandeling te aanvaarden of te weigeren. Het komt voort uit juridische en ethische rechten, omdat onderwerpen zich bewust moeten zijn van wat er met hun lichaam gebeurt, en ook van ethische verantwoordelijkheden van een onderzoeker om de deelnemers betrokken te krijgen bij hun fysieke en mentale welzijn. Voordat met de stimulatie wordt gestart, moet een schriftelijke toestemming van de deelnemers worden verzameld.
Setup begint met het eerst meten van het hoofd van het onderwerp omtrek te bepalen van de juiste grootte van de hoofddeksels te gebruiken. Er zijn verschillende maten van hoofddeksels, afhankelijk van de elektrode montage. Raadpleeg de gebruikershandleiding van uw hoofddeksels om de juiste maat te selecteren op basis van de metingen.
Inspecteer de huid waar de elektrode naar verwachting zal worden geplaatst. Als u zichtbare letsels waarneemt, dient u geen tDCS toe. Indien mogelijk, bloot de hoofdhuid door het afscheid van het haar met je vingers om ervoor te zorgen dat de zoutoplossing sijpelt door het haar in de hoofdhuid, om de contactkwaliteit tussen de elektrode en de hoofdhuid te verbeteren.
We gebruiken een voorgemonteerde snap sponselektrode voor eenmalig gebruik. Verwijder twee sponselektroden van vijf centimeter bij vijf centimeter uit de zak. Elektroden die worden gebruikt in tDCS zijn over het algemeen geleidende rubberelektroden ingesloten in een spons verzadigd met elektrolyt oplossing, meestal zout.
Voorverzadigde en nieuwe elektroden worden gebruikt om de betrouwbaarheid te verbeteren. De vaste positie hoofddeksel wordt gebruikt om de elektroden te beveiligen over de hersenen doel. Om de sponselektroden nauwkeurig over het M1SO-hersengebied te plaatsen, plaatst u eerst de nasion-vertegenwoordigende ring van de band, gelegen aan het onderste gedeelte van de band, over de nasion.
De nasion is het gedeelte voorste naar de hersenen, gelegen tussen het voorhoofd en de neus. Stel vervolgens het bovenste gedeelte van de band zo in dat deze loodrecht staat op het onderste gedeelte van de band. Het bovenste gedeelte van de band is bedoeld om ongeveer boven het oor te zitten, symmetrisch geplaatst aan beide zijden van het hoofd.
Het achterste elastische gedeelte van de band moet over de inion worden geplaatst, het meest prominente punt van het occipitale bot. Zorg ervoor dat het hoofddeksel knus is, maar niet onaangenaam strak. Sluit de zwarte kathode verbindingskabel aan op de bijbehorende input zwarte driver van het tDCS-apparaat.
Herhaal dit voor de rode anode-verbindingskabel voor de respectievelijke locatie op het tDCS-apparaat. Zorg ervoor dat de verbinding polariteit correct is, omdat de effecten van tDCS worden beschouwd als polariteit specifiek. In de context van tDCS en elektrische stimulatie in het algemeen is de anode de positieve terminal waar positieve stroom het lichaam binnenkomt, en de kathode is de negatieve terminal waar positieve stroom het lichaam verlaat.
In het kader van tACS is er geen concept van anode en kathode, omdat beide terminals als alternatief anode en kathode zullen werken. Voordat u de tDCS-sessie start, moet u ervoor zorgen dat het onderwerp comfortabel en wakker is. Bevestig dat het apparaat is ingeschakeld, dat de kabels goed zijn aangesloten en dat de hoofddeksels en elektrode goed zijn geplaatst.
De impedantiemeter is een secundaire methode om goed contact te garanderen, maar vervangt niet de noodzaak om ervoor te zorgen dat alle protocolstappen correct worden gevolgd. Controleer de impedantiemeter op contactkwaliteit. Als de algehele contactkwaliteit van het onderwerp abnormaal laag is, kan dit duiden op onjuiste elektrodeopstelling, wat resulteert in een hoge impedantie.
Als de contactkwaliteit laag blijft na het aanpassen van de hoofddeksels en/of verstandig aanvullen van zout, u op Pre-Stim Tickle drukken, indien beschikbaar op uw apparaat, om een betere contactkwaliteit te bereiken. Programmeer de duur, intensiteit van de tDCS-sessie of, indien van toepassing op uw apparaat, de instelling voor schijntoestanden. Houd er rekening mee dat sommige stimulatoren worden aanbevolen om in te schakelen voordat het contact tussen de elektroden en de huid wordt gemaakt.
Als u een tES-apparaat gebruikt voor de tDCS-sessie, moet u de tDCS-golfvorminstelling selecteren. Start de tDCS door op de knop Start te drukken. Om eventuele nadelige effecten te verminderen, bevatten sommige apparaten automatische stroomoprit aan het begin van de stimulatie, waarbij het apparaat de stroom gedurende 30 seconden langzaam opvoert.
Aan het begin van de stimulatie, onderwerpen zullen vaak waarnemen een jeuk en / of tintelende sensatie onder de elektroden, die vervolgens vervaagt in de meeste gevallen. Sommige proefpersonen kunnen ongemak ervaren tijdens de eerste tDCS-periode. In dergelijke gevallen kan de stroom gedurende een tijdelijke periode matig worden verlaagd naarmate het onderwerp zich aanpast.
Verhoog vervolgens geleidelijk de huidige back-up naar het gewenste niveau. Deze functie kan afhankelijk zijn van het apparaat dat wordt gebruikt en protocol. De elektroden mogen tijdens de stimulatie niet worden uitgedroogd om een goede contactkwaliteit te garanderen.
Als de elektroden uitgedroogd raken, u een spuit gebruiken om geleidelijk meer zout aan de elektroden toe te voegen. Als toevoeging van zoutoplossing de contactkwaliteit niet verbetert, bevestig dan de huidsensatie van het onderwerp. Aan het einde van de stimulatiesessie zal het apparaat van de behandelingsintensiteit naar nul mA dalen.
Verwijder de hoofddeksels geladen met de elektroden van de hoofdhuid van het onderwerp. Ten slotte, schakel het apparaat uit. Deze tabel vergelijkt het algemene verschil tussen de traditionele tDCS-toepassingsmethoden en de bijgewerkte tDCS-methoden, zoals uitgelegd in deze video.
Verder hebben we een experiment uitgevoerd waarbij we de insteltijden meten aan de hand van de traditionele en moderne tDCS-methoden. Hiervoor hebben we experts en beginners aangeworven in beide methoden en gemeten hoe lang elke deelnemer duurde om de setup uit te voeren. De setup werd vijf keer herhaald en elke proef werd individueel getimed.
De resultaten tonen aan dat de moderne methode aanzienlijk minder insteltijd vereist voor zowel deskundige als beginnende deelnemers dan de traditionele methode. Met behulp van de traditionele tDCS-methode was de gemiddelde insteltijd die de expert innam ongeveer acht minuten. Met behulp van de traditionele tDCS-methode, de gemiddelde setup tijd genomen door de beginner was ongeveer 10 1/2 minuten.
Beginners maakten setup fouten en waren over het algemeen niet in staat om een foutloze setup te bereiken, zelfs na vijf sessies. Met behulp van de moderne tDCS-methode, de gemiddelde setup tijd genomen door de deskundigen was iets meer dan een minuut. Met behulp van de moderne tDCS-methode, de gemiddelde setup tijd genomen door de beginners was ongeveer 2 1/2 minuten.
Beginners waren over het algemeen in staat om een foutloze setup te bereiken door de vijfde sessie, en eventuele fouten waren klein. De moderne tDCS-methode maakt het mogelijk elektrode plaatsing met vergelijkbare precisie aan een deskundige operator meten traditionele EEG 10-10 posities. Voor operator of zelftoepassing is de moderne tDCS-methode zeer betrouwbaar.
De moderne tDCS-aanpak die hier wordt uitgelegd, verhoogt de betrouwbaarheid van de installatie en vermindert de insteltijd van de stimulatie.
Dit artikel demonstreert bijgewerkte setup-procedures voor het toedienen van transcraniale gelijkstroomstimulatie (tDCS) en aanverwante technieken zoals transcraniale wisselstroomstimulatie (tACS). Een correcte voorbereiding en plaatsing van de elektroden zijn essentieel voor effectieve sessies.
Methoden voor transcraniële elektrische stimulatie (tES), zoals tDCS, tACS en tRNS, worden steeds vaker gebruikt in preklinisch onderzoek en vroege discovery-onderzoeken om neurale circuits te moduleren en de target engagement in ziekte-relevante systemen te beoordelen. Betrouwbare, gestandaardiseerde en goed getolereerde stimulatieprotocollen zijn essentieel voor het genereren van reproduceerbare gegevens in workflows voor target-validatie en fenotypische screening. De beschreven bijgewerkte techniek vermindert de variabiliteit in de opstelling en operator-afhankelijke fouten, wat een consistente toepassing ondersteunt tijdens de fasen van discovery-biologie en assay-ontwikkeling.
De methode past binnen het continuüm van ontdekkingsbiologie naar lead-identificatie, waarbij betrouwbare neurale modulatie hypothesetoetsing en padverduidelijking ondersteunt tijdens de vroege fase van targetvalidatie.