14 lipca 2013
Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym o wysokiej rozdzielczości (HD-tDCS), z montażem pierścieniowym 4x1, jest nieinwazyjną techniką stymulacji mózgu, która łączy w sobie zarówno neuromodulacyjne efekty konwencjonalnego tDCS, jak i zwiększoną ogniskowość. Niniejszy artykuł zawiera systematyczną demonstrację zastosowania 4x1 HD-tDCS oraz zagadnienia potrzebne do bezpiecznej i skutecznej stymulacji.
Ogólnym celem tego filmu jest zademonstrowanie zastosowania przezczaszkowej stymulacji prądem stałym w wysokiej rozdzielczości w wysokiej rozdzielczości z czterema na jeden, na przykładzie pierwotnej stymulacji kory ruchowej, oraz opisanie kwestii potrzebnych do bezpiecznej i skutecznej stymulacji. Odbywa się to poprzez uprzednią inspekcję sprzętu i przygotowanie materiałów potrzebnych do dostarczenia HD TDCS. Następnie mierzy się głowę badanego i na podstawie protokołu badania lokalizowane są obszary, które mają być stymulowane.
Następnie elektrody są umieszczane na głowie badanego i potwierdzana jest odpowiednia jakość kontaktu. Na koniec weryfikowane są parametry stymulacji, w tym intensywność i czas trwania polaryzacji prądu, a następnie dostarczana jest interwencja. Ostatecznie technika ta jest w stanie modyfikować pobudliwość kory mózgowej ze zwiększoną wokalnością w porównaniu z konwencjonalnymi TDCS, co skutkuje różnymi efektami neurofizjologicznymi i klinicznymi.
Niemalże przewagą H-E-D-T-D-C-S nad konwencjonalną przezczaszkową stymulacją prądem stałym jest to, że oprócz tego, że jest przenośna, łatwa do wykonania, niedroga i dobrze tolerowana przez badanych, pozwala również na stymulację celów AL ze zwiększoną wokalnością. Modelowanie mózgu Badania pokazują, że wokalność TVCS o wysokiej rozdzielczości jest ograniczona do obwodu pierścienia elektrody, a różne badania wykazały jego zdolność do wywoływania efektów neurofizjologicznych i klinicznych u ludzi. Opisana tutaj metoda może być dostosowana do innych montaży i celów korowych.
Ostatecznie przełoży się to na bardziej racjonalne badania i kliniczne zastosowania neuromodulacyjne. Ponieważ obecnie nie ma ścisłych wytycznych dotyczących konfiguracji tego montażu i obsługi urządzenia, wizualna demonstracja tej metody ma kluczowe znaczenie. Nie, nie, przed konfiguracją urządzenia.
Potwierdź, że uczestnik nie ma żadnych przeciwwskazań do H-D-T-D-C-S, jak wskazano tutaj. Upewnij się, że wszystkie niezbędne materiały są łatwo dostępne, jak pokazano tutaj i jak zaznaczono w drugiej tabeli protokołu tekstowego. Następnie osadź plastikowe obudowy HD w modułowej nasadce rejestrującej elektroencefalogram.
Elektroda środkowa powinna odpowiadać obszarowi docelowemu w tej demonstracji, pierwszorzędowa kora ruchowa lub M1 i promień czterech elektrod powrotnych powinny być dostosowane w oparciu o badany protokół. Włącz konwencjonalne urządzenie TDCS i adapter do stymulacji wielokanałowej i sprawdź, czy baterie są naładowane przed każdą sesją. Sprawdź wzrokowo elektrody pod kątem oznak nietypowego zużycia lub uszkodzenia.
Podłącz pięciu srebrnych, wyśrodkowanych elektrod pierścieniowych z chlorkiem srebra do pasujących odbiorników na wyjściowym adaptera cztery na jeden. Elektroda środkowa będzie tą, która określa polaryzację stymulacji jako ANODALNĄ lub KOALNĄ. Upewnij się, że elektroda środkowa jest podłączona.
Doprowadzić do środkowej wtyczki odbiornika. Następnie podłącz pozostałe elektrody do otaczających wtyczek. Poproś uczestnika, aby usiadł wygodnie na krześle.
Dokładnie sprawdź skórę głowy uczestników pod kątem zmian skórnych, takich jak skaleczenia lub objawy zapalne. Aby rozpocząć lokalizację wierzchołka lub CZ, najpierw zmierz odległość od narodów do Indii i podziel odległość przez połowę. Zaznacz to miejsce jako linię, a następnie zmierz odległość między lewym i prawym punktem przedusznym.
Podziel tę odległość na pół i zaznacz miejsce linią. Teraz połącz obie linie, aby utworzyć krzyż. W celu stymulacji M1 należy obliczyć 20% odległości od CZ do lewego lub prawego punktu przeduszowego, rozpoczynając pomiar od cz.
Następnie, trzymając znak M1 w zasięgu wzroku, umieść modułową nasadkę do nagrywania EEG na głowie badanego, trzymając środkową plastikową osłonkę nad znakiem, aby utrzymać znak krzyżyka M1 na skórze głowy w zasięgu wzroku, można przesuwać włosy przed umieszczeniem na nim osłonki HD. Upewnij się, że nasadka jest dobrze dopasowana, ale wygodna, i wyreguluj położenie czterech plastikowych osłonek powrotnych. Następnie wyreguluj paski czapki za pomocą taśmy mierniczej.
Upewnij się, że odległość między elektrodami jest odpowiednia w oparciu o protokół badania. Następnie za pomocą końcówki drewnianego wacika oddziel włosy przez otwór w plastikowej obudowie, aż skóra głowy zostanie odsłonięta. Powtórz to pod każdą osłonką za pomocą plastikowej strzykawki lub aplikując bezpośrednio z butelki.
Wprowadź około 1,5 mililitra żelu przewodzącego prąd elektryczny przez otwór każdej plastikowej osłonki, zaczynając od powierzchni skóry głowy. Ostrożnie unikaj rozprowadzania żelu poza obwodem plastikowej obudowy, ponieważ może to prowadzić do bocznikowania prądu elektrycznego. Następnie, z szorstką powierzchnią skierowaną w dół i gładką zaokrągloną powierzchnią skierowaną do góry, opuść elektrodę pierścieniową, aż oprze się na podstawie plastikowej obudowy, używając strzykawki lub tłoka jako prowadnicy.
W razie potrzeby dodaj trochę więcej żelu, aby przykryć elektrodę, a następnie użyj nasadek dostarczonych z plastikowymi osłonkami HD, aby zablokować elektrody na miejscu. Aby zmniejszyć naprężenie elektrod. Owiń je wokół każdej plastikowej osłonki i przyklej do krzesła lub do ubrania fotografowanej osoby.
Następnie podłącz zaokrąglony koniec wyjściowego do portu wyjściowego adaptera cztery na jeden. Podłącz końcówkę z wtyczką stożkową wejściowego do portu wejściowego adaptera cztery na jeden, a drugi koniec wejściowego podłącz do portu wyjściowego konwencjonalnego urządzenia TDCS. Co ważne,, który jest oznaczony jako środkowy, to ten, który określi polaryzację prądu stałego dostarczaną z elektrody środkowej jako anodową lub cewnikową.
Gdy połączenia będą gotowe, włącz urządzenie. Upewnij się, że wartości impedancji mieszczą się w odpowiednim zakresie, obracając pokrętło wyboru trybu w adapterze stymulacji wielokanałowej cztery na jeden, aby zeskanować. Urządzenie następnie przeskanuje elektrody, pokazując impedancję jednej elektrody na raz w oknie wyświetlacza.
Użyj przycisku przełączania przewodów, aby przełączyć automatyczne przełączanie elektrod na wyświetlaczu. Następnie naciśnij przycisk, aby zablokować wyświetlacz na wybranej elektrodzie i sprawdzić impedancję. Wielokanałowy adapter do stymulacji cztery na jeden będzie mierzył impedancję w jednostkach wysokiej jakości o wartościach niższych lub równych 1,5 do 2,0.
Jednostki jakości były używane jako punkt odcięcia we wcześniejszych badaniach. Jeśli wartości impedancji przekraczają te pożądane limity, otwórz nasadkę plastikowej obudowy zawierającej elektrodę o wysokiej impedancji i wyjmij srebrną elektrodę pierścieniową wyśrodkowaną na chlorku srebra. Postępuj zgodnie z opisanymi powyżej procedurami, aby wyregulować włos i elektrodę, aby uzyskać optymalną impedancję.
Po osiągnięciu docelowej wartości jakości załóż zatyczkę na obudowę. Po potwierdzeniu, że jakość impedancji dla wszystkich elektrod mieści się w żądanym zakresie, przekręć pokrętło wyboru trybu w adapterze stymulacji wielokanałowej cztery na jeden ze skanowania na przejście. Upewnij się, że uczestnik siedzi wygodnie na krześle i pozostaje przytomny podczas stymulacji.
Dostosuj ustawienie do trybu pozorowanego lub aktywnego w konwencjonalnym urządzeniu TDCS i potwierdź czas trwania i intensywność stymulacji. Aby zainicjować sesję HD TDCS, naciśnij przycisk start na konwencjonalnym urządzeniu TDCS. Lampka startowa będzie migać wraz ze wzrostem intensywności prądu stałego, a następnie świecić w sposób ciągły po osiągnięciu prądu docelowego.
Timer pokaże wtedy pozostały czas, a wskaźnik prądu rzeczywistego pokaże natężenie prądu dostarczanego do elektrody środkowej i czterech elektrod powrotnych razem wziętych. Jeśli obiekt odczuwa dyskomfort z powodu swędzenia lub mrowienia, użyj funkcji relaksu, aby ręcznie zmniejszyć intensywność o 0,2 do 0,5 miliampera przez kilka sekund, aż poczuje się komfortowo. Bezpośrednio po tym należy stopniowo zwiększać intensywność z powrotem do pierwotnej dawki.
Po zakończeniu sesji można ponownie zmierzyć rezystancje we wszystkich kanałach, w razie potrzeby otwórz plastikowe nasadki i delikatnie wyjmij srebrne, skoncentrowane na chlorku srebra elektrody pierścieniowe z obudów. W razie potrzeby użyj końca bawełnianego wacika. Aby uniknąć szarpania za druty elektrod, zdejmij nasadkę EEG z osadzonymi plastikowymi osłonkami.
Następnie, używając ręcznika papierowego i wody, jeśli to konieczne, usuń pozostały żel z głowy badanego. Poproś pacjenta o wypełnienie kwestionariusza w celu monitorowania wszelkich zdarzeń niepożądanych. Jeśli elektrody są odpowiednio ustawione, a wartości impedancji mieszczą się w odpowiednim zakresie, prąd będzie płynął z anody do katody.
Docelowe natężenie prądu zostanie dostarczone przez urządzenie i pokazane we wskaźniku prądu rzeczywistego w trybie pozorowanym. Urządzenie automatycznie przestanie dostarczać prąd po około 30 sekundach od jego zainicjowania, a wskaźnik pokaże jego ustanie. Oprócz konfiguracji pierścieni cztery na jeden pokazanej na tym filmie, TDCS w wysokiej rozdzielczości można dostosować do różnych innych zastosowań elektrod w oparciu o badany protokół.
Modele obliczeniowe pokazują, że TDCS HD z czterema na jeden pierścieniami powoduje większą stymulację mózgu w porównaniu z konwencjonalnym TDCS. Obszar modulacji pobudliwości korowej jest ograniczony w obrębie obwodu pierścienia, a szczyt pola elektrycznego znajduje się pod elektrodą środkową. W przeciwieństwie do tego, konwencjonalny TDCS powoduje stymulację różnych obszarów, takich jak ipsilateralne, skroniowe i obustronne płaty czołowe, a pole elektryczne osiąga szczyty w połowie drogi między dwiema elektrodami, a nie pod spodem.
Jedno z nich badania z użyciem pierścienia cztery na jeden H-D-T-D-C-S pokazują, że u zdrowych ochotników może znacznie obniżyć progi czuciowe ciepła i zimna, a także prowadzić do marginalnego efektu przeciwbólowego w przypadku progów bólu zimna. Ponadto może powodować znaczące zmiany w pobudliwości kory mózgowej, mierzonej za pomocą motorycznych potencjałów wywołanych. W rzeczywistości doniesiono, że pojedyncza 10-minutowa sesja Anodal H-D-T-D-C-S przy 2,0 miliamperach wywiera bardziej wyraźne i długotrwałe pobudzające efekty końcowe niż konwencjonalne TDCS.
Co więcej, u pacjentów z fibromialgią aktywną cztery na jeden pierścień, H-D-T-D-C-S indukował znaczne zmniejszenie ogólnego odczuwanego bólu i znacznie zwiększył progi wykrywania mechanicznego w porównaniu ze stymulacją pozorowaną. Po obejrzeniu tego filmu powinien dobrze zrozumieć, jak sesja TDCS w wysokiej rozdzielczości działa w bezpieczny i skuteczny sposób. Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać o dokładnym sprawdzeniu biegunowości podczas podłączania adaptera stymulacji wielokanałowej four x one do konwencjonalnego urządzenia TDCS.
Chociaż TVCS o wysokiej rozdzielczości oferuje wiele opcji dostosowywania, opisane tutaj metody pozycjonowania i przygotowania elektrod powinny być przestrzegane wyłącznie ze względów bezpieczeństwa. Należy używać sprzętu i akcesoriów, które zostały specjalnie przetestowane pod kątem TVCS w wysokiej rozdzielczości. Ta technika noggle może utorować drogę naukowcom zajmującym się stymulacją mózgu do badania skutków nieinwazyjnego, bardziej ogniskowego dostarczania prądu stałego do dyskretnych celów AL.
Potencjalne zastosowania mogą obejmować badania neurofizjologiczne, oceny poznawcze i behawioralne oraz interwencje terapeutyczne skoncentrowane na zaburzeniach, takich jak przewlekły ból, udar, choroba Parkinsona, migrena i inne. To prawda, którą należy odkrywać.
Niniejszy artykuł demonstruje zastosowanie wysokorozdzielczej przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (HD-tDCS) z montażem w układzie 4x1-ring w celu nieinwazyjnej stymulacji mózgu. Podkreślono w nim efekty neuromodulacyjne tej techniki oraz zwiększoną ogniskowość w porównaniu do konwencjonalnej tDCS.
Wysokorozdzielcza przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (HD-tDCS) z wykorzystaniem konfiguracji pierścienia 4x1 umożliwia precyzyjną, nieinwazyjną modulację pobudliwości kory mózgowej, co wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego w procesie odkrywania neuroterapii. Zwiększona ogniskowość i powtarzalność w porównaniu do konwencjonalnej tDCS sprawiają, że metoda ta jest cenna w wczesnym etapie walidacji celów oraz w badaniach translacyjnych w ramach rurociągów rozwoju leków neurofarmaceutycznych. Standaryzowana aplikacja oraz ilościowe odczyty ułatwiają rzetelne porównania między badaniami i selekcję projektów w portfolio.
Metoda 4x1 ring HD-tDCS integruje etapy od wczesnego odkrycia po walidację przedkliniczną, wspierając testowanie hipotez, ocenę zaangażowania celu oraz rozwój biomarkerów translacyjnych.