Pozycjonowanie i montaż elektrod w przezczaszkowej stymulacji prądem stałym

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) jest uznaną techniką modulacji pobudliwości kory mózgowej^1,2. Jest używany jako narzędzie badawcze w neurobiologii ze względu na jego wpływ na plastyczność kory mózgowej, łatwą obsługę i bezpieczny profil. Jednym z obszarów, w którym tDCS wykazuje zachęcające wyniki, jest łagodzenie bólu ^3-5.

Celem tego filmu jest zademonstrowanie techniki przeprowadzania sesji TDCS z wykorzystaniem stymulacji pierwotnej kory ruchowej. Jako przykład. Osiąga się to poprzez najpierw zmierzenie głowy badanego i zaznaczenie miejsc stymulacji.

Drugim krokiem procedury jest przygotowanie elektrod o rozmiarze i typie odpowiednim dla eksperymentu. Trzecim etapem zabiegu jest odpowiednie umieszczenie elektrod w wybranym miejscu stymulacji. Ostatnim krokiem jest określenie kontaktu elektrody, polaryzacji stymulacji oraz ustawienie ustawień urządzenia stymulacyjnego, takich jak intensywność i czas trwania.

Różne montaże elektrod mogą różnić się efektami TDCS, na przykład to, czy pobudliwość kory mózgowej jest zwiększona czy zmniejszona, zależy od stymulacji, polaryzacji, a także innych parametrów stymulacji. Główną zaletą TDCS jest to, że metoda ta, w porównaniu z innymi metodami stymulacji mózgu, takimi jak przezczaszkowa stymulacja magnetyczna, a także bardziej inwazyjnymi metodami stymulacji mózgu, takimi jak głęboka stymulacja mózgu, polega na tym, że TDCS nie jest inwazyjny, jest bezpieczny, jest niedrogi i prosty do przeprowadzenia. Ponadto TDCS ma ważną cechę, ponieważ indukuje zmianę ciśnienia w mózgu neuronów, co powoduje wzrost lub spadek wypalania neuronów.

Zastosowania tej techniki rozciągają się na terapię różnych form bólu przewlekłego. Nie ma solidnych dowodów na to, że modulacja ex stabilności w korze ruchowej prowadzi do złagodzenia bólu, chociaż TDCS zapewnia wgląd w mechanizmy neuroterapeutyczne przewlekłego bólu, gdy jest stosowany do innych obszarów kory, w tym grzbietowej bocznej kory przedczołowej. Technika ta może również złagodzić zaburzenia neuropsychiatryczne, takie jak depresja i dysfunkcje poznawcze.

Ogólnie rzecz biorąc, osoby, które są nowicjuszami w tej technice, będą miały trudności, ponieważ nie ma ścisłych wytycznych dotyczących ustawiania montaży TDCS i ustawień stymulacji. Dlatego wizualna demonstracja tej techniki ma kluczowe znaczenie dla standaryzacji praktyk w badaniach klinicznych przed rozpoczęciem. Protokół ten zapewnia, że wszystkie potrzebne materiały są dostępne.

Urządzenia TDCS powinny być zasilane bateryjnie i sterowane prądem stałym o maksymalnej mocy wyjściowej kilku miliamperów. W niektórych urządzeniach baterie można ładować za pomocą gniazdek elektrycznych do zasilania urządzenia, co nie jest odpowiednie, ponieważ nieprawidłowo działające urządzenia mogą dostarczać duże natężenie prądu elektrycznego. Bez ostrzeżenia, elektrody używane w TDCS są na ogół przewodzące.

Elektrody gumowe zamknięte w perforowanej gąbce nasączonej płynem elektrolitowym. Jeśli używane są gumowe elektrody wielokrotnego użytku, przed użyciem należy je sprawdzić pod kątem zużycia. Zaleca się stosowanie perforowanych kieszeni z gąbki, które nie są zbyt szorstkie, ponieważ najlepiej wchłaniają one roztwór elektrolitu i zapewniają równomierny kontakt ze skórą, jednocześnie buforując skórę przed elektrochemikaliami i pH.

Zmienia roztwór chlorku sodu w zakresie stężeń od 15 do 140. Milimole są również zalecane w celu zapewnienia komfortu pacjenta przy jednoczesnym zminimalizowaniu napięć stymulacji, Taśma miernicza będzie potrzebna do zlokalizowania bodźca, lokalizacji i elastycznych lub gumowych pasków na głowę. Aby ustawić elektrody, ważne jest, aby upewnić się, że paski są wykonane z materiału nieprzewodzącego, dzięki czemu nie zwiększają obszaru przewodzącego, jeśli zmokną, gdy osoba przybędzie, zdobędzie go lub uszkodzi go wygodnie na krześle.

Aby rozpocząć pomiary w celu umieszczenia elektrody, miejsce stymulacji zostanie znalezione poprzez pomiar odległości na skórze głowy, zwykle przy użyciu konwencji systemu EEG 10 20. Wybierz miejsce stymulacji w zależności od eksperymentalnego podejścia do lokalizacji wierzchołka. Najpierw zmierz odległość między nasionami, punktem między czołem a nosem na styku kości nosowych i wcięcia, najbardziej widocznego punktu kości potylicznej.

Zaznacz punkt w połowie drogi między tymi miejscami za pomocą markera skórnego. Następnie zmierz odległość między punktami przedusznymi. Pamiętając, aby umieścić taśmę mierniczą nad zaznaczonym początkiem i punktem w połowie drogi i zaznaczyć punkt w połowie długości tej linii małżowiny usznej, przecięcie obu zaznaczonych punktów jest wierzchołkiem.

Aby zlokalizować pierwszorzędową korę ruchową lub M1, oblicz 20% odległości małżowiny usznej, a aby zmierzyć tę odległość od wierzchołka wzdłuż linii małżowiny usznej, miejsce to powinno odpowiadać lokalizacji C3 lub C cztery EEG. To jest miejsce, które będzie stymulowane w tym filmie. Aby zlokalizować grzbietową boczną korę przedczołową, zmierz pięć centymetrów do przodu od lokalizacji M1.

Powinno to odpowiadać lokalizacji EEG F trzy lub F cztery, jak pokazano tutaj. Ta metoda wyznaczania miejsca stymulacji jest wystarczająca przy użyciu tradycyjnych elektrod TDCS. W przypadku bardziej ogniskowych TDCS mogą być potrzebne inne metody lokalizacji kory mózgowej, takie jak neuronawigacja.

Przed umieszczeniem elektrod umieść elastyczną lub gumową opaskę na głowę wokół głowy osoby badanej pod wejściem. Będzie to służyło zabezpieczeniu elektrod i ograniczeniu ruchu podczas stymulacji. Następnie przygotuj gąbki, nasycając każdą stronę roztworem soli fizjologicznej.

W przypadku gąbki o powierzchni 35 centymetrów kwadratowych powinno wystarczyć około sześciu mililitrów roztworu z każdej strony. Teraz sprawdź skórę, w której zostaną umieszczone elektrody, pod kątem oznak podrażnienia, zanim przygotujesz obszar do umieszczenia elektrody. W przypadku jakichkolwiek widocznych zmian chorobowych nie należy stosować TDCS w tym obszarze w celu zwiększenia przewodności.

Odsuń włosy od miejsc elektrod, oczyść powierzchnię skóry i pozostaw do wyschnięcia. Następnie podłącz elektrod do urządzenia. Upewnij się, że polaryzacja połączenia jest prawidłowa, ponieważ efekty TDCS są wysoce specyficzne dla polaryzacji.

Ma to kluczowe znaczenie w kontekście TDCS i stymulacji elektrycznej. Ogólnie rzecz biorąc, anoda jest biegunem dodatnim, w którym prąd dodatni wpływa do ciała, podczas gdy katoda jest biegunem ujemnym, w którym prąd dodatni wychodzi z ciała. Teraz włóż bolec przewodu połączeniowego dla każdej elektrody bezpiecznie do otworu we wstawce gumowej.

Następnie wsuń gumowe wkładki całkowicie w podkładki gąbkowe, upewniając się, że anoda i katoda zostały umieszczone we właściwych miejscach. Teraz umieść kieszeń na gąbkę, aby przytrzymać elektrodę katodową pod elastycznym paskiem na głowę. Tutaj gąbkę umieszcza się nad obszarem nadoczodołowym.

Uważaj, aby podczas tego procesu nadmiar płynu nie został wyrzucony z gąbki na skórę głowy, ponieważ spowoduje to rozprowadzenie przepływu prądu po skórze głowy podczas stymulacji. Następnie połącz drugą elastyczną opaskę na głowę z pierwszą zgodnie z żądanym montażem elektrody. Tutaj zostanie zademonstrowana stymulacja przez pierwszorzędową korę ruchową, więc gąbka, która będzie utrzymywać elektrodę anodową, jest umieszczana pod drugą elastyczną głowicą.

Przypnij pas nad lokalizacją M1. Upewnij się, że gąbki nie są nadmiernie mokre, ale wystarczająco wilgotne, aby miały dobry kontakt z elektrodą. Włącz urządzenie TDCS.

Użyj swojego systemu, aby zmierzyć całkowitą rezystancję będącą sumą elektrod i rezystancji ciała. Jeśli ogólna rezystancja jest nienormalnie wysoka, może to wskazywać na nieprawidłowe ustawienie elektrod. Idealnie byłoby, gdyby impedancja nie przekraczała pięciu kiloomów.

Dostosuj ustawienia stymulacji, w tym czas intensywności i, jeśli ma to zastosowanie, do Twojego urządzenia. Warunek pozorny. Ustawienie tutaj, Niezawodnym ustawieniem do leczenia bólu jest stymulacja pod ciśnieniem 2,0 miliamperów przez 20 minut przed rozpoczęciem eksperymentu, upewnij się, że badany czuje się komfortowo i poinstruuj go, aby pozostał zrelaksowany i przytomny podczas TDCS.

Pozwoli to uniknąć zakłóceń, ponieważ wykazano, że intensywny wysiłek poznawczy niezwiązany z obszarem docelowym, a także aktywacja kory ruchowej poprzez przedłużony skurcz mięśni modyfikują działanie TDCS. Teraz zainicjuj TDCS, naciskając przycisk start, aby zmniejszyć wszelkie niekorzystne skutki. Zacznij od zwiększenia przepływu prądu na początku stymulacji.

Większość badanych odczuwa lekkie swędzenie, które w większości przypadków zanika. Niektórzy pacjenci mogą odczuwać dyskomfort podczas początkowego okresu TDCS. W takich przypadkach prąd może być umiarkowanie zmniejszony na pewien czas, na przykład o 50%W miarę dostosowywania się pacjenta, a następnie stopniowo zwiększany z powrotem do pożądanego poziomu.

Upewnij się, że obiekt pozostaje wygodny i pamiętaj, aby uważać na ruch gąbki i odwodnienie podczas stymulacji. Użyj strzykawki lub pipety, aby w razie potrzeby dodać więcej roztworu. W trakcie trwania eksperymentu, po jego zakończeniu, przepływ prądu również powinien zostać zmniejszony.

Warto zauważyć, że większość badanych zwykle nadal odczuwa pewne lokalne odczucia nawet po odstawieniu prądu. Poinformuj swojego rozmówcę, że nie jest to niczym niezwykłym. Na koniec zdejmij elektrody i paski i odpowiedz na wszelkie ostatnie pytania, jakie może mieć badany, zanim wyjdziesz z odpowiednią konfiguracją.

Urządzenie TDCS powinno sygnalizować, że prąd płynie podczas aktywnej stymulacji TDCS lub urządzenie powinno wyświetlać tryb pozorowany podczas wykonywania procedury pozorowanej stymulacji. Warto zauważyć, że nawet jeśli urządzenie wskazuje, że prąd przepływa przez system, prąd może być przetaczany przez skórę. Aby tego uniknąć, zaleca się zachowanie odpowiedniej odległości między elektrodami.

Zgodnie z badaniami modelowymi zalecamy, aby było to co najmniej osiem centymetrów w przypadku korzystania z elektrod o wymiarach pięć na siedem centymetrów. Zazwyczaj stymulacja anodowa powoduje wzrost pobudliwości mózgu, podczas gdy stymulacja kota prowadzi do zmniejszenia pobudliwości kory mózgowej. Solidne dowody na to zostały ujawnione w badaniach ukierunkowanych na pierwszorzędową korę ruchową.

Zmiana rozmiaru elektrody prowadzi do zmienności efektów ogniskowych. Wraz ze zmniejszeniem średnicy elektrody można uzyskać bardziej ogniskową stymulację. Z drugiej strony, zwiększając rozmiar elektrody, możliwe jest uzyskanie funkcjonalnie nieefektywnej elektrody o czasie trwania sesji wynoszącym 20 minut lub więcej, a przy wielu sesjach w ciągu kolejnych dni, skutki końcowe TDCS są bardziej trwałe.

Przykładem tego jest leczenie zespołów bólowych. Jednym z ważnych punktów jest umiejscowienie elektrody referencyjnej. W przypadku wybrania dodatkowej pozycji głowowej, badacz powinien być świadomy rozkładu prądu, ponieważ elektroda referencyjna może przesunąć szczyt indukowanego prądu i zmodyfikować efekty TDCS.

Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w 15 minut, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o bezpieczeństwie pacjenta poprzez zwiększanie i zmniejszanie przepływu prądu oraz upewnienie się, że są prawidłowo podłączone do urządzenia. Technika ta utorowała drogę naukowcom z wielu dziedzin do bezpośredniego modulowania bólu i jego wpływu na mózg i systemy funkcjonalne po tej procedurze.

Inne metody, takie jak prasowanie przezczaszkowe, symulacja prądu i inne metody TDCS, mogą być wykonane w celu uzyskania odpowiedzi na dodatkowe pytania dotyczące plastyczności mózgu i funkcji kory mózgowej. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś mieć podstawową wiedzę na temat tego, jak skonfigurować różne montaże TDCS, rozmiar gąbki, pozycję i ustawienia stymulacji. Określ, które obszary mózgu są aktywowane przez prąd elektryczny.

Nie zapominaj, że praca z prądem elektrycznym może być niebezpieczna, dlatego zawsze powinieneś sprawdzać urządzenie, sprawdzać, czy działa prawidłowo. A także dlatego, że TDCS jest nowatorską techniką, powinieneś zawsze pytać o niepożądane skutki podczas stymulacji, a także po stymulacji. Najczęstsze działania niepożądane to pieczenie, półpasiec, a także swędzenie pod elektrodami.