10 de outubro de 2025
Este protocolo estabelece uma abordagem prática para combinar HD-tACS com EEG para examinar os efeitos da estimulação nas oscilações neurais durante tarefas cognitivas, usando a estimulação de frequência na memória de trabalho como exemplo.
O protocolo atual visa demonstrar como combinar estimulação transcraniana em alta definição com corrente alternada com EEG. Ao registrar o EEG antes e depois da estimulação, esse protocolo permite que os pesquisadores avaliem os efeitos fisiológicos neurais da estimulação. Para começar, limpe o couro cabeludo do participante antes do experimento.
Coloque a cápsula cerebral de EEG de 64 canais, com eletrodos dispostos de acordo com o sistema 10-20 na cabeça do participante. Monitore a impedância do eletrodo selecionando impedância na interface de software. Ajuste a faixa de exibição de impedância de zero a cinco quilograms, para garantir alta qualidade de gravação.
Interprete sinais laranja ou verde no display como inferiores a cinco quilos ohms. Use a ponta da seringa para separar o cabelo pelas aberturas dos eletrodos, depois injete o gel para garantir contato direto entre cada eletrodo e o couro cabeludo. Esfregue suavemente o couro cabeludo com a ponta da seringa até que a impedância de cada eletrodo caia abaixo de cinco quilos ohms.
Uma vez confirmada a impedância para todos os eletrodos, inicie o registro do EEG pressionando start no software enquanto o participante realiza a tarefa de dois elétrodos. Visualize sinais de EEG durante a tarefa. Limpe novamente o couro cabeludo do participante antes da estimulação.
Prepare todos os materiais necessários com antecedência. Instale as baterias e confirme que estão totalmente carregadas. Use o cabo de entrada para conectar o estimulador elétrico transcraniano de dois canais à interface de estimulação quatro por um.
Conecte o cabo de saída à interface quatro por um e conecte cinco eletrodos de prata ou cloreto de prata ao cabo de saída. Ligue o estimulador de dois canais e o sistema quatro por um após completar todas as conexões. Agora, incorpore cinco carcaças plásticas de alta definição em locais designados na cápsula cerebral do EEG nos sítios P3, CP3, P1, PO3 e P5. Em seguida, coloque a cápsula do EEG na cabeça do participante.
Aplique gel condutor no couro cabeludo por cada abertura da carcaça HD, usando uma ponta de seringa. Separe o cabelo para expor o couro cabeludo e aplique gel diretamente. Insira cinco eletrodos nas carcaças com o eletrodo cinco em P3, e o restante ao redor.
Encha novamente todos os eletrodos de EEG com gel condutor e confirme valores de impedância abaixo de cinco quiloohms. Confirme que o modo padrão do estimulador está configurado para varredura. Depois, visualize os valores de impedância de cada eletrodo individualmente pressionando os botões numerados na interface de quatro por um.
Se a impedância exceder 1,5, abra a tampa e esfregue o couro cabeludo com a ponta da seringa para reduzir a impedância. Defina os parâmetros de estimulação no estimulador de dois canais, incluindo forma de onda, duração e intensidade, usando quatro botões. Use o joystick para alternar a condição de simulação.
Defina os parâmetros para a forma de onda de corrente alternada, dois miliamperes e quatro hertz por 10 minutos. Mude o nível relaxado para corrente total. Em seguida, mude o modo do estimulador de escanear para passar, usando o botão de seleção de modo.
Inicie a estimulação pressionando o botão de iniciar no estimulador. Observe o aumento da corrente na tela até atingir a intensidade alvo. Se houver desconforto, reduza a intensidade com a alavanca relaxada e retome quando o participante estiver confortável.
Encerre a estimulação se necessário pressionando o botão de abortar. Remova as carcaças de HD e os eletrodos de estimulação da tampa do EEG. Reinsera os eletrodos EEG originais nos sítios P3, CP3, P1, PO3 e P5. Use a ponta da seringa para separar o cabelo e aplique gel condutor diretamente em cada eletrodo reinserido.
Confirme que os valores de impedância estão abaixo de cinco quiloohms antes de iniciar o registro do EEG pós-estimulação. Artefatos oculares foram removidos com sucesso durante o pré-processamento do EEG, como ilustrado pela ausência de sinais típicos de movimento ocular nos traços pós-rejeição do artefato. Espectrogramas tempo-frequência revelaram uma redução na potência da banda theta após a estimulação em comparação com a pré-estimulação.
Este protocolo apresenta um método prático para integrar HDTACS com EEG. Esperamos que esse protocolo facilite aplicações mais amplas da integração do TACS e do EEG, e promova uma exploração mais regular da dinâmica do neuro-arranamento. Esse protocolo pode ser estendido para amostras maiores com parâmetros de estimulação personalizados para investigar uma gama mais ampla de funções cognitivas e afetivas.
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Este protocolo estabelece uma abordagem prática para combinar a estimulação transcraniana por corrente alternada de alta definição (HD-tACS) com EEG para examinar as oscilações neurais durante tarefas cognitivas, especificamente usando estimulação de frequência theta na memória de trabalho como estudo de caso. A integração desses métodos permite que os pesquisadores avaliem os efeitos fisiológicos da estimulação na atividade neural antes e depois das tarefas cognitivas.
Combining high-definition transcranial alternating current stimulation (HD-tACS) with EEG enables precise interrogation of neural oscillations underlying cognitive functions, supporting mechanistic de-risking in early neuroscience discovery. This integrated approach provides quantitative, frequency-specific readouts that inform target validation and predictive confidence for neuro-modulation strategies. The protocol's reproducibility and scalability position it as a reusable platform for advancing neurotechnology portfolios.
This protocol integrates into the neuroscience discovery continuum from early mechanistic studies to preclinical validation of neuro-modulation interventions.