20 grudnia 2019
Prezentowany tutaj jest protokół pozwalający na osiągnięcie większej dokładności w określaniu lokalizacji stymulacji, łączący digitizer 3D z przezczaszkową stymulacją prądem stałym o wysokiej rozdzielczości.
Metoda ta wykorzystuje system 10-10 w celu przezwyciężenia ograniczeń związanych z przezczaszkowym umieszczaniem elektrod stymulacyjnych prądem stałym, poprawiając dokładność i odtwarzalność metody. Głównymi zaletami tej techniki są jej niski koszt, prosta aplikacja i przenośność. Metoda ta nadaje się do stosowania z innymi technikami, na przykład funkcjonalną spektroskopią w bliskiej podczerwieni, w celu zweryfikowania lokalizacji określonych obszarów mózgu będących przedmiotem zainteresowania.
Ta technika jest bardzo prosta, jeśli jesteś zaznajomiony z proporcjonalnymi wymaganiami systemu 10-10. Procedurę zademonstruje Chenyu Lv, doktorant. Aby przygotować nasadkę do przytrzymywania elektrody, umieść czepek pływacki na modelu głowy i zmierz odległość między nasionem a inionem.
Aby zlokalizować wierzchołek, użyj markera skóry, aby zaznaczyć punkt środkowy odległości między nasionem a wgłębieniem i zmierz odległość między punktami przedusznymi. Zaznacz punkt środkowy punktów przedusznych. Punkt, w którym przecinają się oba punkty środkowe, jest wierzchołkiem.
Zgodnie z systemem 10-10 znajdź CP6 i P6 i zaznacz odpowiedni punkt środkowy, w którym te punkty się przecinają, zwany prawym skrzyżowaniem skroniowo-ciemieniowym na skórze głowy. Następnie dostosuj promień czterech elektrod powrotnych w zależności od obiektywów. I zaznacz położenie elektrody środkowej i powrotnej na nasadce.
Aby uzyskać pomiar digitizera 3D, należy użyć skanera do metalu, aby potwierdzić, że środowisko do digitalizacji 3D jest wolne od metalu. Umieść czepek pływacki na głowie fotografowanej osoby i użyj znaczników odniesienia na czepku, aby wyrównać czepek z międzynarodowym systemem 10-10 w celu lokalizacji skóry głowy. Gdy nasadka jest na swoim miejscu, użyj interfejsu USB, aby podłączyć digitizer 3D do komputera i upewnij się, że oprogramowanie digitizera jest dostępne i gotowe.
Umieść źródło przed obiektem i przymocuj elastyczną linkę czujnika wokół głowy fotografowanej osoby. W oprogramowaniu digitizera upewnij się, że system digitizera 3D komunikuje się z oprogramowaniem i użyj rysika oraz linijki o długości 10 centymetrów, aby nagrać podziałkę zerową i dziesiętną, aby potwierdzić dokładność rysika. W oprogramowaniu wyświetl odległość między dwoma punktami nagrywania.
Następnie zbierz dane o położeniu punktów odniesienia, elektrod środkowych i czterech elektrod powrotnych. Aby spełnić wymagania funkcjonalnych eksperymentów spektroskopii w bliskiej podczerwieni, wybierz i zapisz opcje detektora nadajnika i kanału. Aby rozpocząć stymulację, zainstaluj w pełni naładowane baterie w urządzeniu i podłącz konwencjonalne przezczaszkowe urządzenie do stymulacji prądem stałym oraz adapter do stymulacji cztery na jeden.
Podłącz pięciu elektrod pierścieniowych wyśrodkowanych na chlorku srebra i srebra do pasujących odbiorników na wyjściowym adaptera cztery na jeden. I zmierz głowę obiektu. Umieść plastikową nasadkę urządzenia na głowie fotografowanej osoby i umieść w niej pięć plastikowych osłonek o wysokiej rozdzielczości.
Zlokalizuj wierzchołek FPZ i OZ obiektu i dostosuj odniesienie na nasadce, aby wyrównać się z międzynarodowym systemem 10-10 dla lokalizacji skóry głowy. Gdy nasadka jest na swoim miejscu, użyj digitizera 3D, aby zebrać dane o położeniu stymulowanych obszarów mózgu. Następnie za pomocą końcówki plastikowej strzykawki ostrożnie oddzielić włosy przez otwór w plastikowej obudowie, aż skóra głowy zostanie odsłonięta, a odsłoniętą skórę przykryj żelem przewodzącym prąd elektryczny.
W urządzeniu włącz adapter stymulacji wielokanałowej cztery na jeden i ustaw wartość jakości. Upewnij się, że ustawienie domyślne jest ustawione na skanowanie, a następnie naciśnij przycisk wyboru trybu. Przełącz się ze skanowania, aby przejść i naciśnij przycisk polaryzacji, aby wybrać środkową anodę lub katodę.
Dostosuj ustawienia konwencjonalnego urządzenia do przezczaszkowej stymulacji prądem stałym, aby uwzględnić czas trwania bodźca, intensywność i ustawienie stanu pozorowanego, a następnie naciśnij dźwignię relaksacyjną, aby przełączyć się na pełny prąd. Gdy wszystko zostanie ustawione, naciśnij przycisk start, aby rozpocząć stymulację. Intensywność prądu stałego będzie rosła, aż do osiągnięcia prądu docelowego, a timer pokaże pozostały czas.
Pod koniec stymulacji powoli przekręć dźwignię, aby wyregulować prąd do zera przed wyłączeniem zasilania. Otwórz plastikową nasadkę, wyjmij srebrne lub spiekane elektrody pierścieniowe z chlorku srebra z obudowy i zdejmij czepek pływacki. Następnie wyczyść instrumenty i zapewnij badanemu materiały, którymi będzie mógł oczyścić włosy.
Korzystając z autonomicznej funkcji rejestracji statystycznego mapowania parametrycznego spektroskopii bliskiej podczerwieni, funkcja rejestracji przestrzennej generuje współrzędne MNI. Aby zmniejszyć błędy pomiarowe, obliczono średnią wartość trzech punktów danych z końcowych współrzędnych MNI pięciu elektrod. W obszarach Broadmana uzyskuje się etykietę anatomiczną i jej numer.
Liczba po każdym wierszu wskazuje procent nakładania się. W anatomicznych etykietach automatycznych uzyskuje się etykietę anatomiczną i procent nakładania się. W przypadku obszarów Broadmana i anatomicznych etykiet automatycznych wartość ta reprezentuje procent nakładania się z korą mózgową.
Ważne jest, aby upewnić się, że ani źródło, ani czujnik nie poruszają się podczas pomiaru digitizera 3D. Procedura ta może być stosowana do lokalizacji myśli lub do wszelkich innych lokalizacji potrzebnych do badania funkcji mózgu. Technika ta może być również stosowana w spersonalizowanej stymulacji mózgu w celu precyzyjnego pozycjonowania.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy artykuł przedstawia protokół łączący digitalizator 3D z wysokorozdzielczą przezczaszkową stymulacją prądem stałym (tDCS) w celu zwiększenia dokładności wyznaczania miejsca stymulacji. Metoda ta integruje system rozmieszczenia elektrod 10-10, co poprawia powtarzalność oraz przydatność do stosowania z innymi technikami, takimi jak funkcjonalna spektroskopia bliskiej podczerwieni.
Precyzyjne celowanie w obszary mózgu jest kluczowe dla ustanowienia związków przyczynowo-skutkowych między aktywnością neuronalną a zachowaniem w badaniach z zakresu neuronauki. Niniejszy protokół zwiększa precyzję wysokorozdzielczej przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (HD-tDCS) poprzez integrację digitalizacji 3D z systemem rozmieszczenia elektrod 10-10, co poprawia powtarzalność i zmniejsza zmienność w celowaniu stymulacji. Podejście to wspiera mechanistyczną redukcję ryzyka w walidacji celów, umożliwiając bardziej wiarygodną analizę pobudliwości kory oraz jej konsekwencji behawioralnych.
Metoda ta wpisuje się w cykl badawczy biologii odkrywczej (discovery biology), zwiększając precyzję narzędzi neuromodulacyjnych wykorzystywanych do walidacji celów i szlaków sygnałowych przed etapem identyfikacji wiodących cząsteczek.