January 22nd, 2016
Neste artigo, explicamos como configurar uma estimulação transcraniana simultânea por corrente alternada e um experimento de EEG.
O objetivo geral deste protocolo é demonstrar como configurar com sucesso a estimulação transcraniana simultânea por corrente alternada e EEG, com considerações técnicas importantes para adquirir uma gravação bem-sucedida. A estimulação transcraniana por corrente alternada, ou tACS, é um método para controlar experimentalmente as atividades rítmicas no cérebro. E estudar a associação cordal dessas atividades rítmicas com o comportamento.
O EEG oferece dados de alta resolução temporal para estudar a atividade anular de autoridade endógena e arrastada. O registro simultâneo de EEG durante o tACS pode ajudar a responder a perguntas-chave sobre o efeito neurofisiológico imediato do tACS. Isso, por sua vez, pode ajudar a entender melhor a dinâmica rítmica do cérebro, bem como entender os mecanismos e otimizar os parâmetros do tACS, para aplicações neuromodulatórias clínicas.
Este protocolo experimental também pode ser adaptado para outras montagens e alvos corticais. Este vídeo demonstrará uma montagem com eletrodos tACS colocados no ombro e no couro cabeludo. Comece preparando a pele do ombro para o eletrodo tACS usando uma gaze e um gel abrasivo para a pele.
Aplique gel de eletroencefalografia, ou EEG, com viscosidade apropriada no eletrodo tACS e coloque o eletrodo no ombro. Prenda o eletrodo no ombro com fita adesiva. Em seguida, coloque a tampa do EEG no participante.
Ajuste a posição da tampa de acordo com o sistema International 10-20 para posicionamento do eletrodo e aperte a cinta do queixo. Use uma caneta vermelha à base de água para marcar um ponto indicando onde posicionar o eletrodo tACS no couro cabeludo. Se a caneta não atingir o couro cabeludo, pinte a ponta de um bastão de madeira e use esta ponta para marcar o couro cabeludo.
Remova a tampa do EEG e verifique se a marcação foi bem-sucedida. Preencha a marcação, se necessário, para que possa ser facilmente identificada mais tarde. Em seguida, para participantes com cabelos longos, coloque o eletrodo tACS na cabeça com o centro marcado pela mancha vermelha no couro cabeludo.
Passe todo o cabelo dentro do anel interno do eletrodo tACS e prenda o cabelo rosqueado com fichários de cabo. Certifique-se de que o cabelo localizado ao redor do eletrodo tACS não fique preso pelos aglutinantes de cabos. Depois que o cabelo for amarrado, remova o eletrodo tACS.
Em seguida, conecte os eletrodos tACS do couro cabeludo e do ombro ao estimulador, mas não o ligue. Aplique uma fina camada de gel de EEG no eletrodo tACS e coloque-o cuidadosamente de volta na cabeça. Se o participante tiver cabelos mais longos, passe o cabelo preso para trás pelo orifício interno do eletrodo tACS sem deixar o cabelo tocar o gel de EEG.
Certifique-se de que a marca vermelha no couro cabeludo esteja no meio do eletrodo tACS, pois a posição não pode mais ser alterada depois de colocada. Em seguida, remova os fichários de cabos do cabelo. Agora, ligue o estimulador e monitore a impedância.
Enquanto pressiona cuidadosamente o eletrodo tACS, preste muita atenção para que o ponto de marcação vermelho seja sempre mantido no meio do eletrodo tACS. Levante cuidadosamente as bordas do eletrodo tACS e aplique um pouco mais de gel de EEG sob o cabelo. Continue pressionando o eletrodo tACS até que a impedância esteja estável abaixo de 10 quilohms.
Preste atenção a qualquer gel que escape do eletrodo tACS e remova o excesso de gel de EEG com um cotonete. Quando a impedância estiver abaixo do limite de 10 quilohms, monte suavemente a tampa do EEG novamente e aperte a alça. Aplique gel de EEG com viscosidade apropriada nos eletrodos de EEG para criar contato entre o couro cabeludo e os eletrodos de EEG.
Comece com os eletrodos de EEG de aterramento e referência e, em seguida, prossiga para os eletrodos localizados no meio e perto do eletrodo tACS. Em seguida, continue com os eletrodos restantes. Para eletrodos de EEG ao redor do eletrodo tACS, injete gel com a ponta da agulha apontando para uma direção oposta ao eletrodo tACS.
Empurre suavemente os eletrodos de EEG para baixo enquanto aplica o gel, para que o gel não escape por baixo dos eletrodos. Para aumentar o contato entre os eletrodos de EEG e o couro cabeludo, em particular os eletrodos de EEG localizados nas proximidades do eletrodo tACS, empurre o gel para baixo com uma vara de madeira em direção ao couro cabeludo. Mantenha o ângulo do bastão ortogonal ao couro cabeludo enquanto esfrega suavemente o couro cabeludo em um movimento rotativo, pois os movimentos laterais do bastão espalharão o gel sob o eletrodo.
Uma vez alcançada a impedância ideal, aplique um pouco mais de gel para estabilizar o contato entre o eletrodo de EEG e o couro cabeludo. Em seguida, teste a ponte entre o eletrodo tACS e os eletrodos de EEG circundantes devido ao vazamento de gel, aplicando uma breve estimulação e verificando se algum canal do amplificador de EEG está saturado. Por fim, verifique as impedâncias dos eletrodos de EEG mais uma vez e comece a gravar.
Este protocolo explica como configurar com sucesso um experimento simultâneo de tACS e EEG e evitar a ponte por meio do vazamento do gel de EEG, bem como de grandes artefatos de tACS. Se ocorrer uma ponte entre os eletrodos tACS e EEG, o sinal de EEG registrado ficará saturado, como visto aqui. Ao contrário de um sinal gravado com sucesso.
O registro simultâneo de tACS EEG é um método tecnicamente desafiador. Depois de assistir a este vídeo, agora você deve ter uma melhor compreensão de como configurar com sucesso esse tipo de experimento para estudar o mecanismo neurofisiológico do tACS.
Este artigo demonstra a configuração de experimentos simultâneos de estimulação transcraniana por corrente alternada (tACS) e EEG. Ele descreve considerações técnicas importantes para gravações bem-sucedidas e as implicações para a compreensão da dinâmica cerebral.
Concurrent tACS-EEG recording enables direct measurement of neurophysiological responses to neuromodulation, supporting target validation in CNS drug discovery. This approach provides mechanistic de-risking by linking oscillatory brain activity to cognitive processes, informing predictive confidence in early-stage programs. It addresses a critical gap in understanding the immediate biological effects of neuromodulatory interventions.
This method integrates into the discovery continuum by supporting hypothesis testing in early biology, enabling quantitative neurophysiological readouts for screening, and providing mechanistic insights that inform preclinical continuity and target confidence.