Przezczaszkowa stymulacja móżdżku prądem stałym w celu modulacji funkcji poznawczych u ludzi

Streszczenie

Źródło: Pope, P. A. Modulowanie funkcji poznawczych za pomocą przezczaszkowej stymulacji móżdżku prądem stałym. J. Vis. Exp. (2015)

Ten film pokazuje wpływ katodowego tDCS na funkcje poznawcze poprzez modulację aktywności neuronalnej w móżdżku. Przedstawiono w nim kroki podawania tDCS, wykonywania zadań poznawczych i analizowania jego wpływu na pamięć roboczą.

Protokół

Wszystkie procedury z udziałem ludzi zostały przeprowadzone zgodnie z instytucjonalnymi, krajowymi i międzynarodowymi wytycznymi dotyczącymi dobrostanu ludzi i zostały zweryfikowane przez lokalną instytucjonalną komisję rewizyjną.

1. Wykonywanie przezczaszkowej stymulacji prądem stałym móżdżku (tDCS)

UWAGA: tDCS jest uważany za bezpieczny do stosowania u ludzi. Jednak badacz podający tDCS w tym badaniu był osobą udzielającą pierwszej pomocy. Wskazane jest, aby podczas wykonywania tDCS pod ręką był udzielany pierwszy pomocnik, aby zapewnić, że bezpieczeństwo uczestników nie zostanie naruszone, jeśli poczują się źle/omdleją podczas zabiegu. Nigdy nie pozostawiaj uczestnika bez opieki podczas podawania tDCS.

1. Wstępnie namocz dwie elektrody gąbkowe (powierzchnia = 25 cm²) w standardowym 0,9% roztworze soli NaCl, aż zostaną nasycone.
2. Aby przeprowadzić stymulację pobudzającą (anodową) nad prawą korą móżdżku, umieść czerwoną elektrodę 1 cm pod i 4 cm na prawo od najbardziej widocznego występu kości potylicznej (wejścia).
   UWAGA: Ta boczna pozycja na skórze głowy jest zbliżona do lokalizacji płata móżdżku VII.
3. Aby zakończyć montaż elektrody, umieść elektrodę referencyjną lub katodową (niebieską) na prawym ramieniu nad mięśniem naramiennym.
4. Aby zastosować stymulację hamującą (katodową), powtórz powyższą procedurę i ustaw dwie elektrody gąbkowe odwrotnie (tj. umieść niebieską elektrodę na głowie, a czerwoną elektrodę na ramieniu).
5. Aby podać pozorowany tDCS, należy dostarczyć pseudostymulację (np. 110 μA przez 15 ms, co 550 ms) przez 20 minut zamiast prądu stymulacji. Ustaw dwie elektrody tak samo jak powyżej, ale zrównoważ położenie czerwonych i niebieskich elektrod między uczestnikami grupy pozorowanej.
6. Przymocuj mokre elektrody mocno do głowy i ramienia za pomocą gumowych pasków lub samoprzylepnej folii. Umieść ręcznik papierowy z tyłu szyi uczestnika, aby wytrzeć kapiący roztwór soli fizjologicznej.
   UWAGA: Sprawdź, czy zamierzona pozycja elektrod nie przesunęła się po ich zabezpieczeniu. Aby zapewnić optymalne połączenie elektroda ze skórą, upewnij się, że elektrody są umieszczone płasko na skórze głowy, a nie na włosach.
7. Aby rozpocząć i zrównoważyć każdą interwencję stymulacyjną, odpowiednio zwiększ i zmniejsz prąd stały (DC) w sposób podobny do narastania przez 10 sekund. Ustaw intensywność stymulacji na 2 mA i dostarczaj przez 20 minut za pomocą niezawodnego stymulatora prądu regulowanego prądem DC (Tabela materiałów).
   UWAGA: Ta intensywność jest podobna do tej używanej przez inne i jest uważana za bezpieczny poziom ekspozycji, znacznie poniżej progu powodującego uszkodzenie tkanek.
8. Powiedz uczestnikowi, aby odpoczął/zrelaksował się w okresie stymulacji i zachęć go do korzystania z urządzeń elektronicznych, aby uniknąć wprowadzania zmiennych zakłócających, które mogą potencjalnie wpłynąć na wynik eksperymentu.
   UWAGA: Często zdarza się, że uczestnicy odczuwają łagodne swędzenie w jednym lub obu miejscach elektrod (i/lub metaliczny posmak w ustach), gdy zaczyna się prąd stymulacji. Zapewnij uczestników, że te odczucia znikają po kilku sekundach – pozostawiając tDCS niezauważonym.
9. Zastosuj stymulację anodową, katodową lub pozorowaną do trzech oddzielnych grup uczestników w kolejności pseudolosowej (między uczestnikami, próbki niepowiązane). Upewnij się, że ogólna liczba, płeć i średni wiek uczestników są porównywalne między grupami.

2. Po stymulacji mózgu wykonaj zadanie sekwencyjnego dodawania słuchowego w tempie (PASAT) i zadanie sekwencyjnego odejmowania słuchowego w tempie (PASST) w kolejności przeciwwagi, a zadania czytania rzeczowników i czasowników oraz zadanie generowania czasowników w tej kolejności. Wykonaj pierwszy eksperyment (zadania obliczeniowe) i eksperyment drugi (zadania językowe) w kolejności pseudolosowej. Nie ćwicz żadnego z tych zadań po stymulacji mózgu.

UWAGA: W innych badaniach nad funkcjami poznawczymi, stymulacja rzeczywista i pozorowana została zastosowana do tej samej kohorty (w obrębie uczestników, powiązanych prób), oddzielonych czasem wymywania wypłukiwanym przez co najmniej 5-7 dni. Jednak odróżnienie stymulacji pozornej od rzeczywistej jest łatwiejsze przy wyższych natężeniach prądu. Może to być problematyczne w projekcie wewnątrzuczestnikowym, ale nie w projekcie między uczestnikami, jak opisano tutaj.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Zestaw słuchawkowy	Beyerdynamic	DT234 Pro	Upewnij się, że mikrofon nie przesuwa się z ust uczestnika między testami.
Stymulator prądu stałego	Magstim	Stimulator DC Plus	Umieszczenie elektrody jest krytycznym czynnikiem sukcesu dla skuteczności tDCS
Oprogramowanie do prezentacji i nagrywania bodźców	www.neurobs.com	Prezentacja (wersja 14.2)	Utrzymuj specyficzną dla uczestnika częstotliwość prezentacji bodźców między sesjami w eksperymencie pierwszym