Artykuł badawczy

Połączenie stymulacji prądem przemiennym przezczaszkowym i elektroencefalogramu

DOI:

10.3791/68743

⸱

10 października 2025

 ,  ,  , 
1Faculty of Psychology, Southwest University

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokół ten ustanawia praktyczne podejście do łączenia HD-tACS z EEG w celu badania efektów stymulacji nerwowych podczas zadań poznawczych, wykorzystując stymulację częstotliwością theta w pamięci roboczej jako przykład.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Oscylacje nerwowe są integralną częścią różnych procesów poznawczych, w tym pamięci roboczej, uwagi i percepcji. Przezczaszkowa stymulacja prądem przemiennym (tACS) stała się nieinwazyjnym narzędziem do badania przyczynowych zależności między oscylacjami mózgu a funkcjami poznawczymi. Poprzez celowanie w określone częstotliwości, tACS może modulować aktywność oscylacyjną, dostarczając wglądu w rolę rytmów nerwowych w funkcjonowaniu poznawczym. Aby zrozumieć wpływ tACS na dynamikę oscylatoryjną i procesy poznawcze, niezbędne jest połączenie pomiarów fizjologicznych, takich jak EEG, z danymi behawioralnymi. TACS wysokiej rozdzielczości (HD-tACS) poprawia precyzję przestrzenną stymulacji, umożliwiając bardziej lokalne celowanie w określone obszary korowe. Protokół ten określa metodę łączenia HD-tACS z EEG w celu oceny zmian oscylacji częstotliwości theta (4 Hz) w lewej korze ciemieniowej. Nagrania EEG są wykonywane przed i po stymulacji podczas zadania pamięci roboczej z 2-backiem, aby zbadać aktywność theta. To podejście stanowi potężne narzędzie do badania mechanizmów nerwowych leżących u podstaw modulacji poznawczej poprzez rytmiczną stymulację mózgu.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przezczaszkowa stymulacja prądem przemiennym (tACS) to nieinwazyjna metoda neuromodulacji, która dostarcza słabe sinusoidalne prądy elektryczne do mózgu o określonych częstotliwościach lub kombinacjach częstotliwości 1,2. W ramach szerszej kategorii przezczaszkowej stymulacji elektrycznej (tES), która obejmuje także przezczaszkową stymulację prądem stałym (tDCS), przezczaszkową stymulację losowym szumem (tRNS) oraz przezczaszkową stymulację impulsowym prądem (tPCS)3, tACS jest szczególnie znany ze względu na zdolność modulowania endogennych rytmów mózgowych. W prze....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokół został zatwierdzony przez Instytucjonalną Radę Przeglądową Uniwersytetu Southwest i przeprowadzony zgodnie z wytycznymi instytucjonalnymi. Ta demonstracja protokołu prezentuje dane od jednego zdrowego dorosłego uczestnika (wiek = 25 lat, kobieta), aby zilustrować procedury protokołu. Uczestnik przed eksperymentem wyraził pisemną świadomą zgodę. Używany sprzęt jest wymieniony w Tabeli Materiałów.

1. Określenie parametrów stymulacji

Na podstawie wcześniejszych badań dotyczących oscylacji nerwowych leżących u podstaw pamięci roboczej16,

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dane EEG mogą być analizowane w dziedzinie czasu (np. potencjały związane ze zdarzeniami), w dziedzinie częstotliwości (np. analiza spektralna) lub w dziedzinie czaso-częstotliwości (np. analiza czasowo-częstotliwościowa). W tym przypadku zastosowano analizę czasowo-częstotliwościową do zbadania zmian aktywności oscylacyjnej związanych ze stymulacją. Dane EEG uzyskane przed i po stymulacji od reprezentatywnego uczestnika były wstępnie przetwarzane przy użyciu zestawu narzędzi EEGLAB w MATLAB. Etapy wstępnego przetwarzani.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przezczaszkowa stymulacja prądem przemiennym (tACS) oferuje nieinwazyjne podejście do modulacji określonych rytmów mózgu. Dzięki doskonałej rozdzielczości EEG doskonale nadaje się do badania zarówno spontanicznych, jak i zewnętrznych synchronizacji oscylacji nerwowych. Połączenie tACS z EEG zapewnia podejście multimodalne do badania funkcji i struktury mózgu oraz dalszego badania mechanizmów nerwowych efektów tACS. W ten sposób protokół ten stanowi praktyczną metodę integracji HD-tACS z EEG.

J.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Prace te były wspierane przez granty badawcze od National Natural Science Foundation of China (31972906), Fundamental Research Funds for the Central Universities (SWU2209235), Innovation Research 2035 Pilot Plan Southwest University (SWUPilotPlan006), Open Research Fund Państwowego Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning (CNLZD2102) oraz Graduate Research Innovation Project Southwest University (SWUS24034).

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
EEG BraincapPRODUKTY MÓZGUBC-64-X42-UAMW-5664 kanały oparte na systemie 10-20
4´ 1 HD-tESSoterix medical4´ 1-C3ASoteriks 4& razy; 1 adapter HD-tDCS / HD-tES przekształca dowolny 2-kanałowy stymulator tDCS Soterix Medical w urządzenie HD-tDCS / tES. 4& razy; 1 adapter HD-tES nie jest samodzielnym stymulatorem i podczas stymulacji nie generuje żadnego prądu. A raczej, 4& razy; 1 adapter HD-tES inteligentnie dzieli i kieruje prądem generowanym przez urządzenie dwukanałowe, konwertując go na HD-tES (HD-tDCS, HD-tACS, HD-tRNS, HD-tPCS, HD-tODCS).

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hanslmayr, S., Axmacher, N., Inman, C. S. Modulating human memory via entrainment of brain oscillations. Trends Neurosci. 42 (7), 485-499 (2019).
  2. Alekseichuk, I., Turi, Z., De Lara, G. A., Antal, A., Paulus, W. Spatial working memory in humans depends....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Transcranial Alternating CurrentElectroencephalogram RecordingHigh Definition TACSTheta OscillationsWorking Memory TaskNeural OscillationsEEG CapCognitive ModulationBrain StimulationParietal Cortex

Powiązane artykuły