Wysokorozdzielcza przezczaszkowa stymulacja prądem stałym podczas snu

Używamy neuromodulacji podczas snu, aby zbadać zależności między docelowymi obszarami mózgu a fizjologią snu. Stymulacja prądem stałym przezczaszkowym w wysokiej rozdzielczości z jednoczesną elektroencefalografią przyczynia się do rozwoju badań nad regulacją i przywracaniem snu do życia. Na początek zgromadzcie cały niezbędny sprzęt i materiały potrzebne do zabiegu.

Upewnij się, że konwencjonalne urządzenie tDCS ma odpowiednie zasilanie, a jeśli zajdzie taka potrzeba, wymień baterie. Włącz urządzenia HD-tDCS i EEG oraz zwerfikuj stan zasilania zgodnie ze specyfikacją producenta. Wybierz odpowiednio dopasowaną czapkę EEG na podstawie obwodu głowy uczestnika.

Używaj dwustronnych pozycji bocznych czołowych F3 i F4, aby celować w korę przedczołową. Następnie wprowadź pozycje elektrod i parametry stymulacji. Włóż elektrody HD-tDCS lub uchwyty na elektrody w wyznaczone miejsca na nasadce EEG, odwróć nasadkę EEG na lewą stronę i umieść ją na głowicy piankowej dla lepszego dostępu.

Następnie nałóż na nakrętkę klej o wysokiej lepkości, bezchlorkowatej klejowej pasty. Używając depresora językowego, pokryj każdą elektrodę EEG pastą, unikając stosowania na elektrodach stymulujących HD-tDCS. Ukształtuj przewodzącą pastę w kopułopodobne struktury.

Nakładaj mniejszą ilość pasty z przodu skóry głowy, gdzie jest mniej włosów, a większą na czubek głowy i z tyłu głowy, gdzie gęstość włosów jest wyższa. Teraz oczyść każde miejsce elektrody za pomocą wymazu alkoholowego. Złuszcz miejsce lekko ściernym żelem przygotowującym za pomocą patyczka watowego, a następnie usuń resztki płynu suchą gazą.

Miejsca docelowe obejmują czoło oraz sutki za uszami jako elektrody referencyjne. Zewnętrzne canthi przy oczach do rejestracji ruchów oczu, podbródek do elektrod elektromiograficznych, a obojczyk do elektrody uziemiającej. Następnie każdą elektrodę napełnij klejącą pastą przewodzącą i nałóż ją na przygotowane miejsce.

Zabezpiecz każdą elektrodę taśmą medyczną. Podobnie, załóż wszystkie elektrody referencyjne twarzy i uziemienia, używając złotych elektrod kubków wypełnionych klejącą pastą przewodzącą. W przypadku elektrody uziemiającej HD-tDCS umieść elektrodę stymulacyjną na obojczyku i zabezpiecz ją taśmą.

Teraz zmierz odległość od nasionu do inionu i zaznacz punkt połowy tej linii. Następnie zmierz odległość między lewym a prawym punktem przedusznym i zaznacz połowę tej linii widoczną linią. Zidentyfikuj lokalizację CZ na przecięciu linii nosowej, inionowej i przedusznej.

Następnie lekko spryskaj włosy uczestnika wodą za pomocą strysku, aby wspomóc założenie kapsli EEG. Odwróć przygotowaną nasadkę EEG i mocno ją przyłóż do głowy uczestnika, wyrównując elektrodę CZ z oznaczonym miejscem CZ. Przymocuj czapkę za pomocą pasków pod brodą, aby zapewnić wygodne i stabilne dopasowanie.

Aby wypełnić każde miejsce elektrody żelem przewodzącym, lekko podnieś każdą elektrodę i włóż w jej środek dużą igłę z tępym końcówką. Delikatnie poruszaj igłą, aby przesunąć włosy i podaj około 0,5 mililitra przewodzącego żelu. Naciśnij elektrodę z powrotem, aby uzyskać solidny kontakt między żelem, pastą a skórą głowy.

Umieść elektrody pierścieniowe wyśrodkowane na środku srebra lub chlorku srebra w każdym uchwytie elektrod HD-tDCS tak, że szorstka powierzchnia jest skierowana w dół, a gładka, zaokrąglona powierzchnia skierowana do góry. Na każdą włożoną elektrodę dodaj więcej żelu przewodzącego o wysokiej lepkości, aby całkowicie pokryć jej powierzchnię. Zablokuj każdą elektrodę na miejscu za pomocą dostarczonych kondensatorów.

Włącz wzmacniacz po podłączeniu wymaganych kabli i uruchom oprogramowanie do nagrywania EEG na podłączonym komputerze. Sprawdź impedancje elektrod za pomocą oprogramowania. Ustaw limit impedancji na 25 kiloomów i dąż do osiągnięcia wartości poniżej 10 kiloomów dla wszystkich elektrod.

Poproś uczestnika, aby otwierał i zamykał oczy na około 10 sekund. Obserwuj obecność aktywności fal alfa, zazwyczaj bardziej widocznej w kanałach tylnych niż w przednich. Monitoruj skórę głowy pod kątem wahań amplitudy.

Poproś uczestnika, aby patrzył w lewo, prawo, w górę i w dół, a następnie polec zacisnąć zęby, obserwując nagrania z elektrod oka i brody pod kątem sygnałów ruchu. Poproś uczestnika, by mrugnął kilka razy. Podłącz kable elektrod pierścienia wyśrodkowanych na środku srebra lub chlorku srebra do odpowiednich odbiorników na kablu wyjściowym adaptera 4x1. Włącz stymulator za pomocą przycisku zasilania.

Gdy stymulator jest włączony, podłącz kabel elektrody mocno do tyłu urządzenia. Ustaw parametry stymulacji zgodnie z projektem badania. Konfiguruj intensywność.

Wybierz przebieg jako prąd stały dla protokołów stymulacji prądem stałym przezczaszkowym oraz ustaw czas trwania i czasy ramp. Wybierz aktywną stymulację lub tryb pozorowany zgodnie z zaleceniami protokołu badania. Jeśli elektrody HD-tDCS wykazują wysoką impedancję, należy wykonać krótką stymulację testową w ustawieniu pozorowanym w celu weryfikacji łączności.

Rozpocznij nagranie i zaznacz czas w EEG, kiedy światła są wyłączone. Monitoruj EEG pod kątem oznak zasypiania i konkretnych faz snu, aby wywołać stymulację zgodnie z protokołem badania. Zaznacz początek stymulacji w nagraniu EEG wyraźną notatką.

Po zakończeniu ostatniego okresu stymulacji odłącz kabel stymulacyjny od urządzenia. Zaznacz czas w nagraniu EEG, kiedy światła są włączone. Po przebudzeniu uczestnika ze snu zatrzymaj nagrywanie EEG za pomocą interfejsu oprogramowania.

Delikatnie usuń elektrody pierścieni srebra lub chlorku srebra ze skóry głowy uczestnika. Umyj użyte elektrody wilgotnym ręcznikiem papierowym i pozwól im wyschnąć na powietrzu przed ich przechowywaniem. Po zdjęciu nasadki EEG z głowy uczestnika dokładnie oczyść wszystkie miejsca elektrod, aby usunąć pozostałości przewodzących żeli.

Dwustronne przednie boczne HD-tDCS generowały ogniskowy rozkład pola elektrycznego, podkreślając precyzję przestrzenną osiągalną dzięki montażowi elektrod pierścieniowych 4x1. Podczas fazy zwiększania zaobserwowano czyste sygnały EEG z minimalnymi artefaktami, co potwierdza prawidłowe wdrożenie protokołu przy optymalnym przygotowaniu elektrod. HD-tDCS zapewnia zwiększoną precyzję przestrzenną i celowanie ogniskowe w porównaniu do konwencjonalnego tDCS, minimalizując efekty poza celem podczas snu.

Umożliwia to badania mechanistyczne specyficznej dla regionu fizjologii snu oraz opracowywanie ukierunkowanych interwencji w leczeniu zaburzeń neuropsychiatrycznych. Przyszłe badania obejmą rozwój adaptacyjnych systemów zamkniętej pętli oraz udoskonalenie modeli obliczeniowych dla lepszego celowania.