Jednoczesne monitorowanie EEG podczas przezczaszkowej stymulacji prądem stałym

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) to nieinwazyjna technika stymulacji mózgu, która wykazała początkowe efekty terapeutyczne w kilku stanach neurologicznych. Głównym mechanizmem leżącym u podstaw tych efektów terapeutycznych jest modulacja pobudliwości kory mózgowej. Dlatego monitorowanie pobudliwości kory mózgowej online pomogłoby w kierowaniu parametrami stymulacji i optymalizacji jej efektów terapeutycznych. W niniejszym artykule omówiono zastosowanie nowatorskiego urządzenia, które łączy jednoczesne monitorowanie tDCS i EEG w czasie rzeczywistym.

Ogólnym celem tej procedury jest zademonstrowanie techniki jednoczesnego monitorowania EEG podczas przezczaszkowej stymulacji prądem stałym. W tym celu opiszemy krok po kroku wszystkie procedury aplikacji tego urządzenia za pomocą schematycznych rysunków, tabel i demonstracji wideo. Procedura rozpoczyna się od skompletowania niezbędnych materiałów i zmierzenia głowicy.

Następnie w nasadce umieszcza się elektrody do przezczaszkowej stymulacji prądem stałym lub TDCS i EEG. Następnie aktywowana jest stymulacja elektryczna nad głową. Ostatnim krokiem jest interpretacja sygnałów EEG uzyskanych podczas TDCS. Nabrzeże.

Stymulacja prądem stałym to technika, która dostarcza słabe prądy elektryczne przez skórę głowy. Ten stały prąd elektryczny indukuje zmiany w akceptowalności błony neuronalnej, co powoduje wtórne zmiany w plastyczności kory mózgowej. Chociaż D Cs ma większość swojego neuromodulacyjnego wpływu na leżącą poniżej korę mózgową, efekty TDCS można również zaobserwować w odległych sieciach neuronowych, zanim zastosowanie jednoczesnego EEG z TDCS może dostarczyć cennych informacji na temat mechanizmów TDCS.

Ponadto wyniki projektu ELECTROENCEPHALOGRAPHIC mogą być ważnym markerem zastępczym dla efektów TDCS, a te mogą być wykorzystane do optymalizacji jego parametrów i zagwarantowania bezpieczeństwa zabiegu. Na przykład u dzieci W porównaniu z funkcjonalnym rezonansem magnetycznym, EEG ma tę wadę, że ma specjalną ocenę rozdzielczości. Ma jednak lepszą rozdzielczość czasową, która dokładniej odzwierciedla czas aktywności neuronalnej.

Ponadto, w porównaniu z parametrami korowymi TMS, EEG może zapewnić dokładniejsze zrozumienie trwającej aktywności kory mózgowej podczas i po TCS. Aby rozpocząć procedurę, przygotuj wszystkie wymagane materiały, a następnie podłącz wszystkie elektrody do urządzenia skrzynki sterowniczej. To urządzenie musi być okresowo ładowane za pomocą ładowarki do akumulatorów w skrzynce sterowniczej.

Następnie podłącz skrzynkę sterowniczą do komputera za pomocą złącza USB do Bluetooth. Aby zmierzyć głowę, zmierz odległość między nasionem a Indianinem. Następnie zaznacz punkt środkowy jako wierzchołek lub CZ za pomocą markera skóry.

Sprawdź skórę pod kątem istniejących wcześniej zmian i unikaj stymulacji elektrycznej. Zapis EEG nad każdą uszkodzoną skórą lub zmianami w czaszce. Oczyść powierzchnię skóry, aby usunąć wszelkie ślady balsamu, brudu i tłuszczu, i pozostaw do wyschnięcia.

Teraz namocz elektrody gąbkowe TDCS roztworem soli fizjologicznej na gąbkę o powierzchni od 25 do 35 centymetrów kwadratowych, może wystarczyć około sześciu mililitrów roztworu z każdej strony. Następnie włóż elektrody gąbkowe TDCS i elektrody EEG do nasadki. Upewnij się, że fotografowany obiekt siedzi wygodnie.

Umieść nasadkę na głowie fotografowanej osoby tak, aby wierzchołek mierzony na głowie odpowiadał punktowi CZ czapki. Użyj zakrzywionej strzykawki, aby napełnić elektrody EEG żelem. Przymocuj skrzynkę kontrolną do tylnej części nasadki.

Użyj kanału pierwszego i drugiego do stymulacji oraz kanału od trzeciego do ósmego do zapisu EEG. Ich pozycja w czapce zależy od pożądanego podejścia eksperymentalnego zarówno do rejestrowania, jak i stymulacji. W tej demonstracji zostanie wyświetlona klasyczna konfiguracja TDCS z lewą anodą.

Podłącz anodę wskazaną przez czerwoną elektrodę gąbkową do C3, a katodę wskazywaną przez czarną elektrodę gąbkową do FP dwa. Podłącz przewody do skrzynki sterowniczej i przymocuj je do potylicznej części nasadki. Skrzynka sterownicza łączy się z komputerem za pomocą interfejsu bezprzewodowego.

Aby rozpocząć procedurę stymulacji, najpierw kliknij stymulację na poziomym pasku na górnym ekranie, wybierz edytuj na górnym ekranie i wybierz TDCS lub pozoruj spośród innych technik stymulacji elektrycznej, takich jak stymulacja przezczaszkowa, prądem przemiennym i przezczaszkowa stymulacja hałasem losowym. Następnie kliknij uruchom w dolnej części ekranu. Sprawdź, czy pionowy szary pasek się porusza.

Podczas TDCS wartości impedancji elektrod powinny być stale monitorowane i klikać na pokładzie, aby w razie potrzeby zawiesić stymulację w dowolnym momencie. Dziedzina czasu EEG pozwala nam sprawdzić wyjściową bieżącą aktywność EEG i w razie potrzeby wybrać częstotliwości pasma EEG. Widmo mocy EEG pozwala nam sprawdzić dominujące pasmo częstotliwości EEG po automatycznej analizie szybkiej czteroletniej transformacji na surowej trwającej aktywności EEG w spektrogramie EEG.

Możemy przekształcić sygnały EEG w obrazy za pomocą techniki zwanej analizą częstotliwości czasu. Liczby te pokazują różnice w amplitudzie czołowej alfa w odpowiedzi na aktywny TDCS w porównaniu z pozorowanymi TDCS nad lewą i boczną korą przedczołową. Korzystając z automatycznej analizy szybkiej transformacji powietrza, badacz jest w stanie określić i zmierzyć amplitudę dominującej aktywności częstotliwości EEG podczas i po TDCS.

W zależności od regionu stymulacji i innych warunków eksperymentalnych, oczekuje się, że amplituda określonych pasm częstotliwości EEG zmieni się po TDCS. Rzeczywiście, analiza ta daje wyjątkową okazję do zrozumienia efektów neuromodulacyjnych w czasie rzeczywistym. Aplikacja systemu zamkniętej pętli może nie być ograniczona tylko do pacjentów z padaczką.

Wiele ostatnich badań sugeruje, że zmiany EG mogą być markerami różnych chorób neuropsychiatrycznych. Dlatego połączenie TDCS i EEG może być opcją do szybkiego wykrywania efektów neurofizjologicznych TDCS w celu optymalizacji protokołów stymulacji W porównaniu z przezczaszkową stymulacją magnetyczną jest to kolejna technika nieinwazyjnej stymulacji mózgu. CDCS jest uważany za znacznie bardziej odpowiedni do celów terapeutycznych, głównie ze względu na niskie koszty i przenośność.

Jednak nawet będąc przenośnym, posiadanie systemu, który wykorzystuje nasadkę na głowę z z góry określonymi lokalizacjami elektrycznymi, może ustandaryzować lokalizację symulacji i poprawić wyniki. Kolejną zaletą jego urządzenia jest możliwość stymulacji więcej niż jednego miejsca w tym samym czasie, co według niektórych autorów okazało się klinicznie lepsze od konwencjonalnej stymulacji.