Name: Zrozumienie wpływu nieinwazyjnej przezusznej stymulacji nerwu błędnego na EEG i HRV (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-19T14:50:00.000+00:00
Duration: 4 min 59 s
Description: Poznaj nieinwazyjną stymulację nerwu błędnego przez ucho (taVNS) i jej wpływ na EEG oraz HRV w badaniu klinicznym. Metoda ta pozwala ocenić bezpieczeństwo i potencjał terapeutyczny w leczeniu zaburzeń nastroju oraz przewlekłego bólu.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autor jest wdzięczny zespołowi badawczemu (Maria Fernanda Andrade, Allison Kim, Robin Heemels).

Wszystkie procedury badawcze zostały przeprowadzone w Spaulding Neuromodulation Center/Spaulding Cambridge Hospital. Etyczna aprobata dla tego protokołu została uzyskana od Mass General Brigham IRB (Number Protocol #:2022P003200). Uzyskano świadomą zgodę od wszystkich uczestników za pomocą szyfrowanej platformy REDCap (Research Electronic Data Capture) (patrz Spis materiałów). Numer rejestracyjny badania: NCT05801809.
1. Wybór i selekcja tematów
<ol>
	<li>Zidentyfikuj potencjalnych tematów według kilku źródeł. 
	UWAGA: Na potrzeby niniejszego badania, ludzie zostali zidentyfikowani na podstawie (1) ulotek w miejscach publicznych w całym regionie Bostonu, (2) reklam internetowych i prasowych, (3) reklam zamieszczonych w transporcie publicznym (The T), (4) za pośrednictwem platformy Rally przez Mass General Brigham Research (patrz tabela materiałów). Do niniejszego badania wybrano czterdziestu czterech zdrowych ochotników.</li>
	<li>Skontaktuj się z uprawnionymi uczestnikami lub poproś o zgodę drogą elektroniczną na skontaktowanie się z nimi w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat badania.</li>
	<li>W pierwszym punkcie kontaktu (zwykle rozmowie telefonicznej lub rozmowie Zoom Enterprise) współbadacz przeprowadza kwestionariusz przesiewowy online. Po zakończeniu procesu wstępnej selekcji online należy przekazać informacje zebrane przez współbadacza kierownikowi badania w celu dalszego przeglądu w celu potwierdzenia kwalifikowalności. Następnie przechowuj dane uzyskane z wstępnej selekcji na szyfrowanej platformie internetowej (REDCap, patrz Tabela materiałów).
	<ol>
		<li>Uwzględnij osoby w wieku powyżej 18 lat i wcześniej niepoddawane stymulacji (taVNS).</li>
		<li>Wykluczenie kobiet w ciąży, obecności schorzeń i obecności jakichkolwiek przeciwwskazań do przezusznej stymulacji nerwu błędnego.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Szczegóły wyposażenia
<ol>
	<li>Użyj urządzenia do przezskórnej stymulacji nerwu błędnego usznego (taVNS) (<silna klasa="xfig">Rysunek 1), które składa się z zestawu dousznego (<silna klasa="xfig">Rysunek 2) z przewodzącymi końcówkami usznymi umieszczonymi na małżowinie usznej uszu (<silna klasa="xfig">Rysunek 3).</li>
	<li>Podłącz elektrody do stymulatora i podczas aktywnej stymulacji stymuluj obie małżowiny uszne małżowiny usznej z częstotliwością 30 Hz, 200-250 μs, przez 60 min. 
	UWAGA: Szczegółowe informacje handlowe dotyczące urządzenia i powiązanych akcesoriów znajdują się w Tabeli materiałów.</li>
</ol>
3. procedura taVNS
UWAGA: Protokół składa się z dwóch wizyt: Wizyta 1 (zgoda, badanie przesiewowe i zbieranie informacji demograficznych) oraz Wizyta 2 (oceny i interwencja). Przebieg badania można znaleźć w <silna klasa="xfig">Rysunek 4.
<ol>
	<li>Podczas wizyty 2 losowo wybierz osoby, które otrzymają interwencję. 
	UWAGA: Grupa aktywna otrzymuje aktywne taVNS, a grupa pozorna otrzymuje pozorowane taVNS.</li>
	<li>Zaślepienie uczestników, zespołu interwencyjnego (współbadaczy / CO-I, którzy przeprowadzili interwencję taVNS) i oceniających wyniki (CO-IS, którzy przeprowadzili oceny lub przeanalizowali dane) podczas badania. Upewnij się, że jeden niezaangażowany członek personelu wygeneruje sekwencję alokacji, zapieczętuje koperty i losowo przydzieli osoby do interwencji za pomocą identycznych urządzeń z zewnętrznym i wizualnym wyświetlaczem, które różnią się tym, czy są aktywne (aktywny prąd), czy nie (pozorowane) przez innego członka personelu, który nie jest zaangażowany w gromadzenie lub analizę danych.</li>
	<li>Zbierz dane do tego badania od uczestników za pomocą elektronicznego systemu przechwytywania formatu (REDCap). Następujące przeprowadzone oceny przedstawiono w tabeli 1.</li>
	<li>Po przybyciu pacjenta podaj informacje dotyczące zabiegu. Po pierwsze, oceń poziom bólu i modulację bólu, używając bodźców cieplnych na prawym przedramieniu dla progu bólu i zimnej wody dla uwarunkowanej modulacji bólu (CPM), postępując zgodnie z dostosowanym protokołem sugerowanym przez Granot17 i Nirl18.
	<ol>
		<li>Najpierw określ temperaturę testu bólu-60 (temperatura, która wywołuje odczuwanie bólu o wielkości 60 na 60-100 NPS), nakładając termodę Peltiera (patrz Tabela materiałów) na prawe przedramię badanych i dostarczaj krótkie bodźce cieplne (41-48 °C), przy czym każda temperatura trwa 7 s, zaczynając od momentu, gdy intensywność bodźca osiągnie temperaturę docelową.</li>
		<li>Poproś badanych, aby ocenili poziom intensywności bólu za pomocą numerycznej skali bólu (NPS) w zakresie od 0 = "brak bólu" do 100 = "najgorszy ból, jaki można sobie wyobrazić".</li>
		<li>Po ustaleniu temperatury bólu-60 podaj bodziec testowy, stosując go przez 30 s w tej temperaturze i poproś badanych, aby ocenili swój poziom intensywności bólu 3 razy: po 10 s, 20 s i 30 s po osiągnięciu przez termodę temperatury bólu-60 (zostaną obliczone średnie wyniki trzech ocen bólu).</li>
		<li>5 minut po dostarczeniu bodźca testowego zanurz lewą rękę badanego w kąpieli wodnej o temperaturze od 10 °C do 12 °C na 30 s dla bodźca kondycjonowanego. Następnie zastosuj tę samą temperaturę bólu-60 na prawym przedramieniu badanego (lewa ręka będzie nadal zanurzona) przez 30 s i ponownie poproś badanego o ocenę poziomu intensywności bólu 3 razy po tym, jak termoda osiągnie temperaturę bólu-60: przy 10 s, 20 s i 30 s. 
		UWAGA: Odpowiedź CPM (Conditioned Pain Modulation) zostanie obliczona jako różnica między średnią ocen bólu z bodźca testowego pomniejszoną o średnią ocen bólu podczas bodźca warunkowego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Poproś badanych, aby umieścili monitor HRV (wyświetlany w Rysunek 5 i <silna klasa="xfig">Rysunek 6).</li>
	<li>Następnie oceń wyjściowe HRV przez 5 minut (w celu przeanalizowania metryk częstotliwości HF, LF, LF/HF i dziedzin czasu) z monitorem podłączonym przez Bluetooth do tabletu.</li>
	<li>Ustaw EEG podłączone do systemu komputerowego i rozpocznij oceny (spoczynkowe i zadaniowe), które trwają około 30 minut.</li>
	<li>Następnie skonfiguruj urządzenie taVNS.
	<ol>
		<li>Zbadaj, wyczyść wacikiem nasączonym 70% alkoholem i przygotuj skórę ucha pacjenta do umieszczenia elektrod.</li>
		<li>Następnie nanieś roztwór soli fizjologicznej na jedzenie, umieść elektrody na uchu i rozpocznij stymulację, która trwa 60 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Gdy taVNS osiągnie 30 minut, ponownie zapisz HRV i EEG tylko przez 5 minut.</li>
	<li>Po 60 minutach stymulacji oceń pacjenta pod kątem EEG, HRV i bólu, a następnie powtórz procedury przedprocesowe (jak wspomniano poniżej):
	<ol>
		<li>Wykonaj badanie EEG i HRV, które trwa około 30 min.</li>
		<li>Przeprowadź ocenę CPM zgodnie z krokiem 3.4.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeprowadzaj oceny dotyczące skutków ubocznych, zmęczenia i nastroju.</li>
	<li>Zakończ sesję.</li>
</ol>
4. Dalsze procedury
<ol>
	<li>Po losowaniu badanych i zakończeniu zbierania danych przeprowadź analizę danych3.</li>
</ol>

Measurement of Neuromodulation by Transcutaneous Auricular Vagus Nerve  Stimulation

<ol><li>Ben-Menachem, E., Revesz, D., Simon, B. J., Silberstein, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgically+implanted+and+non-invasive+vagus+nerve+stimulation%3A+a+review+of+efficacy%2C+safety+and+tolerability%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurol%22%5BJournal%5D)">Surgically implanted and non-invasive vagus nerve stimulation: a review of efficacy, safety and tolerability.</a> Eur J Neurol. 22 (9), 1260-1268 (2015).</li>
<li>Johnson, R. L., Wilson, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+vagus+nerve+stimulation+as+a+therapeutic+intervention%5BTitle%5D)+AND+%22J+Inflamm+Res%22%5BJournal%5D)">A review of vagus nerve stimulation as a therapeutic intervention.</a> J Inflamm Res. 11, 203-213 (2018).</li>
<li>Gianlorenco, A. C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electroencephalographic+patterns+in+taVNS%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicines%22%5BJournal%5D)">Electroencephalographic patterns in taVNS: A systematic review.</a> Biomedicines. 10 (9), 2208(2022).</li>
<li>Ruhnau, P., Zaehle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+Auricular+Vagus+Nerve+Stimulation+%28taVNS%29+and+Ear-EEG%3A+Potential+for+closed-loop+portable+non-invasive+brain+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Transcranial Auricular Vagus Nerve Stimulation (taVNS) and Ear-EEG: Potential for closed-loop portable non-invasive brain stimulation.</a> Front Hum Neurosci. 15, 699473(2021).</li>
<li>Coan, J. A., Allen, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frontal+EEG+asymmetry+as+a+moderator+and+mediator+of+emotion%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychol%22%5BJournal%5D)">Frontal EEG asymmetry as a moderator and mediator of emotion.</a> Biol Psychol. 67 (1-2), 7-49 (2004).</li>
<li>Davidson, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+asymmetry%2C+emotion%2C+and+affective+style%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Asymmetry%22%5BJournal%5D)">Cerebral asymmetry, emotion, and affective style.</a> Brain Asymmetry. , 361-387 (1995).</li>
<li>de Aguiar Neto, F. S., Rosa, J. L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depression+biomarkers+using+non-invasive+EEG%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Biobehav+Rev%22%5BJournal%5D)">Depression biomarkers using non-invasive EEG: A review.</a> Neurosci Biobehav Rev. 105, 83-93 (2019).</li>
<li>Rao, R. P. N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRao%2C+RPN+%22Brain-Computer+Interfacing%3A+An+Introduction%22">Brain-Computer Interfacing: An Introduction</a>. , Cambridge University Press. (2013).</li>
<li>Machetanz, K., Berelidze, L., Guggenberger, R., Gharabaghi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((brain-heart+interaction+during+Transcutaneous+Auricular+Vagus+Nerve+Stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">brain-heart interaction during Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation.</a> Front Neurosci. 15, 632697(2021).</li>
<li>Spyer, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Annual+review+prize+lecture.+Central+nervous+mechanisms+contributing+to+cardiovascular+control%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Annual review prize lecture. Central nervous mechanisms contributing to cardiovascular control.</a> J Physiol. 474 (1), 1-19 (1994).</li>
<li>Jarczok, M. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigating+the+associations+of+self-rated+health%3A+heart+rate+variability+is+more+strongly+associated+than+inflammatory+and+other+frequently+used+biomarkers+in+a+cross+sectional+occupational+sample%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Investigating the associations of self-rated health: heart rate variability is more strongly associated than inflammatory and other frequently used biomarkers in a cross sectional occupational sample.</a> PLoS One. 10 (2), 0117196(2015).</li>
<li>Shaffer, F., Ginsberg, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+heart+rate+variability+metrics+and+norms%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Public+Health%22%5BJournal%5D)">An overview of heart rate variability metrics and norms.</a> Front Public Health. 5, 258(2017).</li>
<li>Haensel, A., Mills, P. J., Nelesen, R. A., Ziegler, M. G., Dimsdale, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+heart+rate+variability+and+inflammatory+markers+in+cardiovascular+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22PNEC%22%5BJournal%5D)">The relationship between heart rate variability and inflammatory markers in cardiovascular diseases.</a> PNEC. 33 (10), 1305-1312 (2008).</li>
<li>Wolf, V., Kühnel, A., Teckentrup, V., Koenig, J., Kroemer, N. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+transcutaneous+auricular+vagus+nerve+stimulation+affect+vagally+mediated+heart+rate+variability%3F+A+living+and+interactive+Bayesian+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">Does transcutaneous auricular vagus nerve stimulation affect vagally mediated heart rate variability? A living and interactive Bayesian meta-analysis.</a> Psychophysiol. 58 (11), e13933(2021).</li>
<li>Geng, D., Liu, X., Wang, Y., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+transcutaneous+auricular+vagus+nerve+stimulation+on+HRV+in+healthy+young+people%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The effect of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on HRV in healthy young people.</a> PLoS One. 17 (2), 0263833(2022).</li>
<li>Garrido, M. V., Prada, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((KDEF-PT%3A+Valence%2C+emotional+intensity%2C+familiarity+and+attractiveness+ratings+of+angry%2C+neutral%2C+and+happy+faces%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Psychol%22%5BJournal%5D)">KDEF-PT: Valence, emotional intensity, familiarity and attractiveness ratings of angry, neutral, and happy faces.</a> Front Psychol. 8, 2181(2017).</li>
<li>Granot, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determinants+of+endogenous+analgesia+magnitude+in+a+diffuse+noxious+inhibitory+control+%28DNIC%29+paradigm%3A+do+conditioning+stimulus+painfulness%2C+gender+and+personality+variables+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Determinants of endogenous analgesia magnitude in a diffuse noxious inhibitory control (DNIC) paradigm: do conditioning stimulus painfulness, gender and personality variables matter.</a> Pain. 136 (1-2), 142-149 (2008).</li>
<li>Nirl, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+psychophysical+study+of+endogenous+analgesia%3A+the+role+of+the+conditioning+pain+in+the+induction+and+magnitude+of+conditioned+pain+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22EJP%22%5BJournal%5D)">A psychophysical study of endogenous analgesia: the role of the conditioning pain in the induction and magnitude of conditioned pain modulation.</a> EJP. 15 (5), 491-497 (2011).</li>
<li>Santomauro, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+prevalence+and+burden+of+depressive+and+anxiety+disorders+in+204+countries+and+territories+in+2020+due+to+the+COVID-19+pandemic%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Global prevalence and burden of depressive and anxiety disorders in 204 countries and territories in 2020 due to the COVID-19 pandemic.</a> Lancet. 398 (10312), 1700-1712 (2021).</li>
<li>Tan, C., Yan, Q., Ma, Y., Fang, J., Yang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recognizing+the+role+of+the+vagus+nerve+in+depression+from+microbiota-gut+brain+axis%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Recognizing the role of the vagus nerve in depression from microbiota-gut brain axis.</a> Front. Neurol. 13, 1015175(2022).</li>
<li>Kim, A. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety+of+transcutaneous+auricular+vagus+nerve+stimulation+%28taVNS%29%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Safety of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS): A systematic review and meta-analysis.</a> Sci. Rep. 12 (1), 22055(2022).</li>
<li>Martins, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+vagus+nerve+in+fibromyalgia+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Biobehav.+Rev%22%5BJournal%5D)">The role of the vagus nerve in fibromyalgia syndrome.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 131, 1136-1149 (2021).</li>
<li>Frøkjaer, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+vagal+tone+enhances+gastroduodenal+motility+and+reduces+somatic+pain+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurogastroenterol+Motil%22%5BJournal%5D)">Modulation of vagal tone enhances gastroduodenal motility and reduces somatic pain sensitivity.</a> J Neurogastroenterol Motil. 28 (4), 592-598 (2016).</li>
</ol>

<span style="font-size: 11pt; font-family: Arial, sans-serif; color: rgb(34, 34, 34); font-variant-numeric: normal; font-variant-east-asian: normal; font-variant-alternates: normal; font-variant-position: normal; vertical-align: baseline; white-space-collapse: preserve;">H.C. i J.S. są bezpośrednio związani z Neurive Co, firmą opracowującą technologie neuromodulacji, takie jak taVNS, do leczenia powszechnych chorób mózgu. F.F. jest wspierany przez granty NIH, a także konsultacje z Neurive. Szpital Rehabilitacyjny w Spaulding otrzymał znaczący prezent od firmy Neurive, Co., Ltd., sponsora badania. Interes finansowy został poddany przeglądowi i zarządzany zgodnie z polityką dotyczącą konfliktu interesów Mass General Brigham, właściciela SRH.

Przezuszna stymulacja nerwu błędnego (taVNS) staje się obiecującą drogą terapeutyczną w leczeniu kilku schorzeń neuropsychiatrycznych. Zaburzenia nastroju, takie jak depresja i lęk, stanowią znaczne globalne obciążenie zdrowotne, zwłaszcza po pandemiiCOVID-19 19. Ostatnie badania nad taVNS wykazały potencjał łagodzenia objawów związanych z tymi zaburzeniami. 
Nerw błędny odgrywa kluczową rolę w osi mózg-jelito i regulacji reakcji emocjonalnych20. Uważa się, że stymulacja nerwu błędnego przez taVNS moduluje aktywność neuroprzekaźników, w tym serotoniny i noradrenaliny, które mają kluczowe znaczenie w regulacji nastroju. Wstępne badania z udziałem zdrowych osób wykazały wykonalność i bezpieczeństwo taVNS, co wskazuje na jego potencjał jako niefarmakologicznego leczenia zaburzeń nastroju21. Co więcej, niedawna metaanaliza wykazała, że w około 80% badań wykorzystano parametry wybrane w tym protokole, przy czym nie zgłoszono żadnych poważnych zdarzeń niepożądanych. Sugeruje to również, że obustronna stymulacja nie zwiększa znacząco prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych, ale może faktycznie wzmocnić efekty stymulacji nerwu błędnego. Spodziewamy się pozytywnych wyników w tym badaniu, które wzmocnią podstawy do dalszych badań w populacjach klinicznych, proponując obustronną stymulację i zapewniając podstawę do opracowania zindywidualizowanych protokołów taVNS w celu ukierunkowania na określone ścieżki neuronalne związane z nastrojem. 
Podobnie przewlekłe stany bólowe, takie jak fibromialgia i ból neuropatyczny, stanowią poważne wyzwanie ze względu na ograniczone możliwości leczenia i ryzyko uzależnienia od opioidów. taVNS daje promyk nadziei w tym scenariuszu. Stymulując nerw błędny, taVNS może wyzwalać uwalnianie endogennych opioidów i tłumić sygnały bólowe poprzez zstępujące szlaki bólowe22. Wcześniejsze badania z udziałem zdrowych osób ujawniły potencjał taVNS w zmniejszaniu eksperymentalnej percepcji bólu23; Jednak wyniki są nadal niejednoznaczne. W przyszłych badaniach będziemy oceniać charakterystykę przetwarzania bólu u zdrowych osób za pomocą kompleksowego zestawu testów sensorycznych, co stanowi kluczowy pierwszy krok w walidacji protokołów. 
Ograniczeniem obecnej metody badawczej jest brak większej liczby sesji oceny interwencyjnej i kontrolnej. W związku z tym nie jest możliwe zmierzenie wielkości efektu w długim okresie. Ponadto badanie to jest ograniczone do zdrowych osób, co oznacza różne wyniki, jeśli są testowane w różnych populacjach z jakimkolwiek zaburzeniem medycznym lub psychicznym.
Podsumowując, taVNS jest bardzo obiecujący, jeśli chodzi między innymi o zaburzenia nastroju i przewlekłe stany bólowe. Badanie to dostarczy informacji na temat bezpieczeństwa, wykonalności i ogólnego wpływu taVNS na procesy fizjologiczne, aby ustalić podstawowe zrozumienie, w jaki sposób taVNS wpływa na mechanizmy neurofizjologiczne, zwiększając zaufanie do potencjalnej wartości terapeutycznej tej techniki.

Przezuszna stymulacja nerwu błędnego (taVNS) to najnowsza technika neuromodulacji, która nie wymaga operacji i wykorzystuje nieinwazyjne urządzenie stymulujące umieszczone w małżowinie usznej lub tragusie ucha. W związku z tym jest bardziej dostępny i bezpieczniejszy dla pacjentów1. W ostatnich latach dziedzina taVNS szybko się rozwinęła, koncentrując się przede wszystkim na badaniach klinicznych wykazujących potencjalne korzyści terapeutyczne w różnych stanach patologicznych, w tym padaczce, depresji, szumach usznych, chorobie Parkinsona, upośledzonej tolerancji glukozy, schizofrenii i migotaniu przedsionków2. Jest wiele do omówienia na temat taVNS i jego wpływu na procesy biologiczne w systemach centralnych i obwodowych. Idealnie byłoby, gdyby marker biologiczny wykazał, że gałąź uszna błędnika została pobudzona, wpływając na struktury wewnątrzczaszkowe i umożliwiając naukowcom analizę, w jaki sposób taVNS wpływa na funkcje fizjologiczne. Niemniej jednak bez wiarygodnego biomarkera nie jest łatwo zrozumieć, co oznaczają dane taVNS i jak je skutecznie interpretować.
Elektroencefalografia (EEG) jest zachęcającym narzędziem do obrazowania, które dostarcza biomarkerów dla taVNS. Jest to nieinwazyjne, niezawodne i niedrogie podejście do pomiaru i ilościowego określania aktywności kory mózgowej3,4. Po tym procesie nasza grupa przeprowadziła przegląd systematyczny, wykazując podstawowe szczegóły, że taVNS może wpływać na aktywność kory mózgowej, głównie zwiększając aktywność widma mocy EEG w niższych częstotliwościach (delta i theta). Wykryto jednak również zróżnicowane wyniki w zakresie wyższych częstotliwości (alfa) i zmian we wczesnych komponentach ERP związanych z zadaniami hamującymi. Stwierdzono dużą niejednorodność między badaniami; w związku z tym bardziej jednorodne, bardziej znaczące i dobrze zaplanowane badania są niezbędne, aby wyciągnąć bardziej wiarygodne wnioski na temat wpływu taVNS na aktywność mózgu mierzoną za pomocą EEG3. Ocena EEG podczas taVNS może przyczynić się do postępu w przyszłych badaniach nad integracją dwóch technik mobilnego, zamkniętego narzędzia, monitorowania i nieinwazyjnej stymulacji w celu wpływania na aktywność oscylacyjną mózgu4.
Asymetria alfa, która ocenia względną aktywność pasma alfa między półkulami mózgu, szczególnie na elektrodach czołowych, jest często badanym biomarkerem EEG. Wcześniejsza literatura wykorzystywała ten biomarker do analizy hipotezy podejścia i wycofania5,6, która utrzymuje, że prawa czołowa strona mózgu jest związana z zachowaniami odstawienia. Natomiast lewa strona czołowa jest związana z zachowaniami zbliżającymi się. Ponieważ alfa wiąże się z niską aktywnością mózgu, wzrost alfa po lewej stronie mózgu sugeruje niższą aktywność i może wskazywać na brak zachowania zbliżonego. Koncepcja ta pomaga wyjaśnić niektóre wyniki w paśmie alfa w lewej półkuli bocznej u pacjentów z depresją7. Dodatkowo elektrody EEG rejestrują aktywność populacji neuronów, badając łączność funkcjonalną (FC) lub zmiany w sieciach mózgowych na dużą skalę, takich jak sieć trybu domyślnego (DMN)7,8.
Na tej podstawie, elektroencefalografia ilościowa może być wykorzystana do oceny wpływu taVNS na aktywność mózgu; jednak potrzebne są dalsze badania, aby systematycznie demonstrować konkretne wskaźniki i efekty, które podkreślałyby nieinwazyjną stymulację przez gałąź uszną nerwu błędnego.
Obwodowo, nerw błędny i współczulny układ nerwowy pośredniczą w kurczliwości i funkcji elektrycznej serca9. Regulacja ta wspomaga zdolność rozrusznika serca i kontroluje go poprzez fizjologiczne objawy organizmu, znane jako depolaryzacja zatok. Zmienność rytmu serca (HRV) rejestruje zmiany depolaryzacji zatok na uderzenie, opisując w ten sposób nieinwazyjnie wpływy nerwu błędnego na węzeł zatokowy10. Biorąc pod uwagę tę funkcję, HRV było postrzegane i badane jako ważny biomarker funkcji neurosercowej związany z samopoczuciem danej osoby i prawdopodobieństwem zachorowalności, śmiertelności i stresu11,12.
W kontekście taVNS, HRV zostało zarejestrowane w wielu próbach i uważano, że stymulacja moduluje HRV9,11,12. Biorąc pod uwagę, że obniżona HRV jest związana z zachorowalnością i śmiertelnością różnych chorób poprzez mechanizmy takie jak nadmierna aktywność współczulnego układu nerwowego, reakcja zapalna i stres oksydacyjny, uważa się, że modulacja nerwu błędnego taVNS ma bezpośredni wpływ na HRV i jego regulację zatok13,14. W rzeczywistości niektóre badania wykazały już, że taVNS może zwiększać HRV u zdrowych osób, co potwierdza tę hipotezę15,16. Nadal jednak istnieje potrzeba lepszego zrozumienia, czy różne parametry taVNS mogą w różny sposób wpływać na HRV.
Obecnie żadne badania mechanistyczne nie badały wpływu tej techniki na sieć neuronową taVNS i autonomiczny układ nerwowy razem. Dlatego protokół ten ma na celu ocenę, w jaki sposób taVNS może wpływać na wskaźniki EEG i HRV oraz ocenę jego bezpieczeństwa. Ponadto ma to na celu zidentyfikowanie predyktorów, które mogą wpływać na odpowiedź na taVNS. Zrozumienie zmiennych związanych z reakcją na taVNS może pomóc w projektowaniu przyszłych badań klinicznych, aby zmaksymalizować efekty tej interwencji.

<table><tbody><tr><td>Ramię przegubowe</td><td>Electrical Geodesics, Inc.</td><td></td><td></td>20090645</tr><tr><td>Szampon dla dzieci</td><td>Dynarex</td><td>1396</td><td></td></tr><tr><td>ładujący</td><td>NEURIVE Co.</td><td></td><td></td>HV12303003</tr><tr><td>Komputer</td><td>Apple</td><td>YM92704U4PC</td><td></td></tr><tr><td>Końcówka douszna</td><td>NEURIVE Co.</td><td></td><td></td>HV12303003</tr><tr><td>Earset</td><td>NEURIVE Co.</td><td></td><td></td>HV12303003</tr><tr><td>64-kanałowa nasadka EEG&nbsp;</td><td>Elektrotechnika geodezyjna, Inc.</td><td>H11333</td><td></td></tr><tr><td>Czujnik tętna</td><td>Polar</td><td>M311370175396</td><td></td></tr><tr><td>Monitor</td><td>Dell</td><td>REVA01</td><td></td></tr><tr><td>Net Amps 300</td><td>Electrical Geodesics, Inc.</td><td></td><td></td>A09370244</tr><tr><td>Peltier thermode</td><td>Zaawansowane systemy medyczne, Ramat Yishai, Isreal</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chlorek potasu (suchy)</td><td>Electrical Geodesics, Inc.</td><td></td><td></td>820127755</tr><tr><td>Rally</td><td>Mass General Brigham Research</td><td></td><td>platforma internetowa</td></tr><tr><td>Badania Elektroniczne przechwytywanie danych (REDCap)</td><td>Internetowa platforma oprogramowania</td> <td>Vanderbilt</td><td></td></tr><tr><td>Stymulator termosensoryczny</td><td>Medoc Ltd</td><td>1241</td><td></td></tr><tr><td>Przezuszny stymulator nerwu błędnego</td><td>NEURIVE Co.</td><td></td><td></td>HV12303003</tr></tbody></table>

zrozumienie wpływu nieinwazyjnej przezusznej stymulacji nerwu błędnego na eeg i hrv

Understanding the Effects of Non&#45;Invasive Transauricular Vagus Nerve Stimulation on EEG and HRV

Kilka badań wykazało obiecujące wyniki przezskórnej stymulacji nerwu błędnego (taVNS) w leczeniu różnych zaburzeń; jednak żadne badania mechanistyczne nie badały wpływu tej techniki na sieć neuronową i autonomiczny układ nerwowy. Badanie to ma na celu opisanie sposobu, w jaki taVNS może wpływać na wskaźniki EEG, HRV i poziom bólu. Zdrowi ochotnicy zostali losowo przydzieleni do dwóch grup: grupy aktywnego taVNS i grupy pozorowanej taVNS. Elektroencefalografię (EEG) i zmienność rytmu serca (HRV) rejestrowano na początku badania, po 30 minutach, a po 60 minutach 30 Hz, 200-250 μs taVNS lub stymulacji pozorowanej, a także obliczono różnice między wskaźnikami. Jeśli chodzi o projekcje nerwu błędnego, niektóre badania wykazały rolę nerwu błędnego w modulowaniu aktywności mózgu, układu autonomicznego i ścieżek bólowych. Jednak nadal potrzeba więcej danych, aby zrozumieć mechanizmy taVNS w tych systemach. W tym kontekście w niniejszym badaniu przedstawiono metody mające na celu dostarczenie danych do głębszej dyskusji na temat fizjologicznych skutków tej techniki, które mogą pomóc w przyszłych badaniach terapeutycznych w różnych stanach.

Przeprowadziliśmy wstępną analizę opisową pierwszego zrandomizowanego uczestnika bez odślepiania badania. Z tego powodu nie wiadomo, do których grup został przydzielony ten uczestnik. Pierwszą osobą jest 69-letnia kobieta, niepochodząca z grup pochodzenia hiszpańskiego, rasy kaukaskiej, z wykształceniem wyższym, która nie zgłosiła żadnego zdarzenia niepożądanego w trakcie ani po sesji stymulacji. Dane kliniczne przedstawiono w Tabeli 2.
Ponadto, w EEG w stanie spoczynku stworzono topograficzny rozkład mapy skóry głowy dla pasm theta, alpha i beta w trzech okresach czasu: bazowym, w trakcie oraz po zabiegu (Rysunek 7). W regionie czołowym zaobserwowano asymetryczny wzorzec alpha.
<img alt="Interfejs przenośnego spektrometru do rozpoczęcia zbierania danych spektroskopowych, historii i ustawień." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66309/66309fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Główne urządzenie taVNS z elektrodami obustronnymi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66309/66309fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Bezprzewodowe słuchawki z opaską na szyję do łączności z urządzeniem audio i ergonomicznym dopasowaniem." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66309/66309fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Słuchawki urządzenia taVNS. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66309/66309fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Końcówki douszne do urządzeń audio, ilustrujące konstrukcję akcesoriów do słuchawek." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66309/66309fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3: Przewodząca końcówka douszna elektrod urządzenia taVNS. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66309/66309fig03large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat przebiegu badania klinicznego; pomiary EEG i HRV podczas interwencji; wizualizacja procesu." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66309/66309fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4: Schemat wizyt badawczych. Przedstawiono chronologiczną kolejność ocen przeprowadzanych podczas każdej wizyty. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66309/66309fig04large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Układ eksperymentu obrazowania mózgu EEG; uczestnik w czepku z elektrodami przeglądający bodźce na komputerze." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66309/66309fig05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 5"> 
Rycina 5: Przedstawienie badanego podczas sesji EEG z wykorzystaniem 64-kanałowego systemu EGI. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66309/66309fig05large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Układ eksperymentalny EEG analizujący aktywność mózgu za pomocą elektroencefalografii z interfejsem komputerowym." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66309/66309fig06.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 6"> 
Rycina 6: Przedstawienie badanego podczas sesji EEG wraz ze stymulacją taVNS. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66309/66309fig06large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Mapy ciepła EEG przedstawiające zmiany mocy fal theta, alfa i beta w stanie spoczynkowym, podczas oraz po stymulacji." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66309/66309fig07.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 7"> 
Rycina 7Rozkład topograficzny. Mapy topograficzne przedstawiające topograficzny rozkład mocy w pasmach theta (1–3,9 Hz), alfa (8–12,9 Hz) i beta (13–29,9 Hz) (zakres od 35 do 44 dB) (10 x log10 P) podczas badania EEG w stanie spoczynku w trzech różnych momentach: przed interwencją (baseline), w trakcie interwencji oraz po interwencji (post). Obszary niebieskie reprezentują niską aktywność, a obszary czerwone wysoką aktywność. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66309/66309fig07large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Zgoda i przesiewowe badanie kwalifikacyjne</td>
			<td>Poziom wyjściowy</td>
			<td>Interwencja</td>
			<td>Po interwencji</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Wizyta 1 (online)</td>
			<td>Wizyta 2</td>
			<td> Wizyta 2 </td>
			<td>Wizyta 2 </td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dane demograficzne</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wywiad lekarski</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formularz zgody</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inwentarz Depresji Becka</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EHI/SF</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Test ciążowy</td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BMIS</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VAS-F</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>zmienność rytmu zatokowego (HRV)</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QST</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skuteczność zaślepienia kwestionariusza</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Przybliżony czas wizyty</td>
			<td>60 min</td>
			<td>60 min</td>
			<td>60 min</td>
			<td>30 min</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1: Schemat ocen. „X” oznacza, że procedury zostały przeprowadzone podczas każdej z wizyt.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Zmienna </td>
			<td>Dane demograficzne</td>
			<td>Wartość bazowa</td>
			<td>W trakcie interwencji</td>
			<td>Po interwencji</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wiek (lata)</td>
			<td>69</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Płeć</td>
			<td>Kobieta</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Przynależność etniczna</td>
			<td>Niehiszpańska</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rasa</td>
			<td>Kaukaska</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poziom wykształcenia</td>
			<td>Wyższe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ból 60</td>
			<td></td>
			<td>47</td>
			<td>.</td>
			<td>44</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TS</td>
			<td></td>
			<td>3</td>
			<td>.</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CPM</td>
			<td></td>
			<td>4</td>
			<td>.</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nastrój</td>
			<td></td>
			<td>-6</td>
			<td>.</td>
			<td>9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zmęczenie </td>
			<td></td>
			<td>5.7</td>
			<td>6.6</td>
			<td>6.76</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HRV – HF</td>
			<td></td>
			<td>0.046</td>
			<td>0.066</td>
			<td>0.584</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HRV – LF</td>
			<td></td>
			<td>0.073</td>
			<td>0.043</td>
			<td>0.037</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 2: Dane kliniczne reprezentatywne dla jednego badanego.

Ten protokół dostarcza informacji o tym, jak zastosować przezskórną stymulację nerwu błędnego (taVNS) w badaniu klinicznym, w tym potencjalne biomarkery, takie jak wskaźniki EEG i zmienność rytmu serca (HRV) do pomiaru wpływu tego leczenia na autonomiczny układ nerwowy.

Zrozumienie wpływu nieinwazyjnej przezusznej stymulacji nerwu błędnego na EEG i HRV

Several studies have demonstrated promising results of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) in treating various disorders; however, no ...

Przezuszna stymulacja nerwu błędnego, w skrócie taVNS, to bezpieczna, nieinwazyjna technika stymulacji, która jest ukierunkowana na gałąź uszną nerwu błędnego. Umieszczając elektrody w małżowinie usznej, jako alternatywę dla stymulacji inwazyjnej, taVNS może wpływać na kilka funkcji mózgu poprzez stymulację włókien nerwu błędnego. Kilka badań wykazało obiecujące wyniki taVNS.Brakuje jednak badań mechanistycznych, które badałyby jego wpływ na sieć neuronową i autonomiczny układ nerwowy. Dlatego w tym badaniu klinicznym oceniamy taVNS u osób zdrowych, szukając potencjalnych biomarkerów, takich jak wskaźniki EEG i zmienność rytmu serca. W tym protokole proponujemy obustronną stymulację, która nie zwiększa znacząco prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych, ale wzmacnia efekt stymulacji nerwu błędnego.taVNS jest bardzo obiecujący, jeśli chodzi między innymi o zaburzenia nastroju i przewlekłe stany bólowe. Badanie to dostarczy informacji na temat bezpieczeństwa, wykonalności i ogólnego wpływu taVNS na procesy psychologiczne. W związku z tym udało nam się ustalić podstawowe zrozumienie, w jaki sposób taVNS wpływa na mechanizmy neurofizjologiczne, zwiększając zaufanie do potencjalnej wartości terapeutycznej tej techniki.Zrozumienie zmiennych związanych z odpowiedzią na taVNS może pomóc w projektowaniu przyszłych badań klinicznych w celu maksymalizacji efektów tej interwencji. Na tej podstawie nasze badania będą koncentrować się na tym, w jaki sposób taVNS można zoptymalizować, aby celować w określone ścieżki neuronowe i leczyć różne schorzenia. Aby rozpocząć, otwórz kopertę zawierającą ukrytą randomizację i przygotuj odpowiednie urządzenie aktywne lub pozorowane.Przekaż urządzenie oślepionemu badaczowi. Użyj elektronicznego systemu przechwytywania formatu lub REDCap, aby zebrać dane do tego badania z udziałem uczestnika. Aby rozpocząć ocenę QST, przyłóż termode Peltiera do prawego przedramienia badanego, aby dostarczyć krótkie bodźce cieplne.Poinstruuj badanego, aby ocenił intensywność bólu od zera do 100. Następnie zastosuj bodziec testowy przez 30 sekund w temperaturze testowej. Poproś badanego, aby ocenił intensywność bólu w 10-sekundowych odstępach od 10 do 30 sekund, po tym, jak termoda osiągnie temperaturę bólu 60.Pięć minut po dostarczeniu bodźca testowego zanurz lewą rękę badanego w łaźni wodnej ustawionej w temperaturze od 10 do 12 stopni Celsjusza na 30 sekund. Następnie zastosuj tę samą temperaturę bólu 60 na prawym przedramieniu badanego, zanim poprosisz go o ocenę intensywności bólu. Teraz poproś badanych, aby umieścili na swojej osobie monitor zmienności rytmu serca lub HRV.Zanurz czepek EEG w jednym litrze wody z 11 gramami chlorku potasu i pięcioma mililitrami szamponu dla dzieci na 10 do 15 minut. Następnie ułóż obiekt wygodnie na krześle. Następnie przykryj ramiona osoby badanej dużymi ręcznikami.Aby zlokalizować wierzchołek, umieść znacznik w połowie odległości między nasion i inion. Zaznacz połowę odległości między oboma punktami przedusznymi. Następnie zaznacz przecięcie obu znaków.Ostrożnie umieść czepek EEG na głowie badanego. Podłącz EEG do systemu komputerowego i rozpocznij ocenę spoczynku. Jednocześnie oceniaj wyjściowe HRV przez pięć minut na tablecie podłączonym do monitora przez Bluetooth, zanim ocenisz EEG.Następnie, aby wykonać zadanie związane z oceną EEG, oczyść skórę ucha badanego za pomocą wacika nasączonego 70% alkoholem. Nałóż sól fizjologiczną na końcówki douszne, a następnie umieść elektrody na uchu i sprawdź aktualną jakość. Rozpocznij stymulację za pomocą TAVNS.Po 60 minutach stymulacji zmierz badany pod kątem EEG, HRV i bólu. Następnie wykonaj warunkową modulację bólu jak poprzednio. Stworzono topograficzny rozkład wykresów skóry głowy w EEG w stanie spoczynku dla pasm Theta, Alpha i Beta, w procedurze Baseline, During i Post.Asymetryczny wzór alfa został zauważony w okolicy czołowej.

understanding-effects-non-invasive-transauricular-vagus-nerve

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Opisano zastosowanie klasycznego behawioralnego paradygmatu warunkowania lękowego w badaniach nad protezami słuchowymi u szczurów. Paradygmat ten umożliwia identyfikację zarówno detekcji, jak i rozróżniania między odmiennymi bodźcami akustycznymi i elektrycznymi, wykorzystując tętno jako miernik wyniku.

Behawioralne określenie dyskryminacji par bodźców słuchowych, akustycznych i elektrycznych z zastosowaniem warunkowania klasycznego i analizy tętna

Źródło: Sanchez, CA i wsp. Przygotowanie elektrod do stymulacji nerwów obwodowych do przewlekłej implantacji u szczurów. J. Vis. Exp. (2020).Ten film pokazuje stymulację nerwu błędnego u obudzonego szczura. Szczur z wszczepioną przewlekłą elektrodą mankietową nerwu obwodowego i przeszkolony w zadaniu naciskania dźwigni jest podłączony do generatora bodźców za pomocą wszczepionej nasadki na głowę. Nerw błędny jest stymulowany natychmiast po każdym udanym naciśnięciu dźwigni, co powoduje...

Stymulacja nerwu błędnego za pomocą przewlekle wszczepionych elektrod mankietowych nerwów obwodowych u szczurów

Źródło: Badran, B. W., et al. Laboratoryjne podawanie przezskórnej stymulacji nerwu błędnego usznego usznego (taVNS): technika, celowanie i rozważania. J. Vis. Exp. (2019 rok)Ten film przedstawia przezskórną stymulację nerwu błędnego (taVNS), nieinwazyjną metodę modulowania aktywności mózgu. Elektrody umieszcza się na przedniej ścianie zewnętrznego przewodu słuchowego i tragusie, celując w gałąź uszną nerwu błędnego (ABVN). Po stymulacji powstały impuls nerwowy przemieszcza się do pnia mózgu,...

Przezskórna stymulacja nerwu błędnego usznego na uchu ludzkim

Stymulacja nerwu błędnego (VNS) okazała się skuteczna jako leczenie wspomagające depresję oporną na leczenie (TRD). VNS prowadzi do działania przeciwdepresyjnego i przeciwsamobójczego oraz poprawy jakości życia. Protokół ten zawiera przewodnik krok po kroku dotyczący zarządzania i dostosowywania stymulatora nerwu błędnego w celu skutecznego leczenia TRD.

Stymulacja nerwu błędnego jako wspomagające narzędzie neurostymulacji w depresji opornej na leczenie

Opisano metodologiczny opis techniki, potencjalnych celów i prawidłowego podawania przezskórnej stymulacji nerwu błędnego (taVNS) na ucho ludzkie.

Laboratoryjne podawanie przezskórnej stymulacji nerwu błędnego usznego (taVNS): technika, celowanie i rozważania

Obecny protokół opisuje technikę chirurgiczną polegającą na wszczepianiu elektrod do nerwu błędnego w jamie brzusznej u szczurów, wraz z metodami przewlekłego testowania elektrofizjologii i stymulacji za pomocą wszczepionego urządzenia.

Chirurgia implantacji w celu stymulacji nerwu błędnego jamy brzusznej i rejestrowanie badań na obudzonych szczurach

Do tej pory nie ma jednolitej metody połączenia elektroakupunktury w badaniach klinicznych i podstawowych. Przedstawiamy protokół, w którym podjęto próbę porównania wpływu różnych metod łączenia na elektrokardiogram (EKG) i wyładowanie nerwowe u szczurów, aby zbadać najbardziej odpowiedni sposób podłączenia instrumentu do elektroakupunktury.

Wpływ różnych sposobów łączenia elektroakupunktury na elektrokardiogram i wyładowanie nerwowe u szczurów

Opisujemy protokół wielokanałowego zapisu zewnątrzkomórkowego kręgosłupa wraz z rejestracją funkcji serca i analizą neuronów rdzenia grzbietowego zamkniętego w sercu. Metoda ta oferuje zsynchronizowane czasowo ramy do badania mechanizmów rdzeniowych leżących u podstaw trzewnych zmian funkcjonalnych klatki piersiowej wywołanych przez akupunkturę.

Badanie profili kodowania stymulacji somatycznej na odpowiedzi neuronalne zablokowane w sercu w rogu grzbietowym rdzenia grzbietowego szczura

Protokół ten ma na celu dostarczenie nowatorskiego wglądu metodologicznego w nieinwazyjną neurostymulację, w szczególności przezuszową stymulację nerwu błędnego (taVNS), u pacjentów z zaburzeniami świadomości. Ponadto zaproponowano protokół analizy klinicznej i elektroencefalograficznej w celu oceny skuteczności leczenia w tej kohorcie, wraz z omówieniem odpowiednich kwestii etycznych.

Przezuszna stymulacja nerwu błędnego i ocena elektroencefalograficzna w zaburzeniach świadomości

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.

Połączenie stymulacji prądem przemiennym przezczaszkowym i elektroencefalogramu

Ten protokół pokazuje, jak symulacje neuronalne oparte na fizyce mogą być wykorzystywane do interpretacji biomarkerów elektro fizjologicznych neuroterapeutyków i ujawniania ich wpływu na obwody neuronalne, zapewniając uzasadnione mechanistycznie podejście do rozwoju neuroterapeutyki.

Protokół do ujawnienia neuronalnych mechanizmów działania neuroterapeutycznego na elektroencefalografii z wykorzystaniem ludzkiego neurosolvera kory nowej mózgu

Wprowadzenie

W ostatnich latach neuroterapia stała się coraz bardziej popularna jako metoda leczenia różnych zaburzeń psychicznych i neurologicznych. Jednak mechanizmy działania neuroterapii na poziomie neuronalnym pozostają częściowo niejasne. Elektroencefalografia (EEG) jest jednym z najczęściej stosowanych narządów diagnostycznych w neuroterapii, ponieważ umożliwia rejestrację aktywności elektrycznej mózgu w czasie rzeczywistym. W tym artykule przedstawiamy protokół do badania neuronalnych mechanizmów działania neuroterapii na EEG za pomocą ludzkiego neurosolvera kory nowej mózgu.

Materiał i metody

1. Przygotowanie danych

Aby rozpocząć, zebrane zostaną dane EEG od pacjentów, którzy przechodzą neuroterapię. Dane te będą przetwarzane w celu usunięcia artefaktów i zakłóceń, a następnie zostaną przefiltrowane w celu uzyskania odpowiednich zakresów częstotliwości.

2. Modelowanie matematyczne

Następnie, wykorzystując ludzki neurosolver kory nowej mózgu, dane EEG zostaną przekształcone w model matematyczny opisujący aktywność neuronalną w korze nowej mózgu. Neurosolver kory nowej mózgu jest zaawansowanym narzędziem komputerowym, które pozwala na symulację działania neuronów i sieci neuronowych w korze mózgu.

3. Analiza wrażliwości

Po utworzeniu modelu matematycznego, przeprowadzona zostanie analiza wrażliwości w celu zidentyfikowania kluczowych parametrów i zmiennych, które mają wpływ na działanie neuroterapii. Analiza ta pomoże zrozumieć, jak neuroterapia modyfikuje aktywność neuronalną w korze mózgu i jak te zmiany wpływają na działanie terapeutyczne.

4. Weryfikacja modelu

Na koniec, model matematyczny zostanie zweryfikowany poprzez porównanie jego prognoz z rzeczywistymi danymi EEG pacjentów, którzy przeszli neuroterapię. Ta weryfikacja pomoże określić dokładność i przydatność modelu w przewidywaniu działania neuroterapii.

Wyniki

Protokół ten pozwoli na lepsze zrozumienie mechanizmów działania neuroterapii na poziomie neuronalnym. Dzięki zastosowaniu ludzkiego neurosolvera kory nowej mózgu, będziemy w stanie zidentyfikować kluczowe elementy aktywności neuronalnej, które są modyfikowane przez neuroterapię i które mają bezpośredni wpływ na efekty terapeutyczne.

Podsumowanie

Przedstawiony protokół do badania neuronalnych mechanizmów działania neuroterapii na EEG z wykorzystaniem ludzkiego neurosolvera kory nowej mózgu zapewnia nowatorskie podejście do zrozumienia i ulepszania neuroterapii. Dzięki temu protokołowi będziemy w stanie lepiej zrozumieć, jak neuroterapia działa na poziomie neuronalnym i jak te informacje mogą być wykorzystane do ulepszania metod leczenia różnych zaburzeń psychicznych i neurologicznych.

Poznaj nieinwazyjną stymulację nerwu błędnego przez ucho (taVNS) i jej wpływ na EEG oraz HRV w badaniu klinicznym. Metoda ta pozwala ocenić bezpieczeństwo i potencjał terapeutyczny w leczeniu zaburzeń nastroju oraz przewlekłego bólu.

Zrozumienie wpływu nieinwazyjnej przezusznej stymulacji nerwu błędnego na EEG i HRV

Przeglądaj więcej filmów