Estimulação transcraniana em alta definição por corrente contínua durante o sono

Usamos a neuromodulação durante o sono para investigar as relações entre regiões cerebrais alvo e a fisiologia do sono. A estimulação transcraniana em alta definição por corrente contínua com eletroencefalografia simultânea avança a pesquisa sobre regulação e restauração do sono. Para começar, reúna todos os equipamentos e materiais necessários para o procedimento.

Certifique-se de que o dispositivo tDCS convencional tenha uma fonte de alimentação adequada e, se necessário, troque as baterias. Ligue dispositivos HD-tDCS e EEG e verifique o status de energia de acordo com as especificações do fabricante. Selecione uma cápsula de EEG de tamanho adequado com base na circunferência da cabeça do participante.

Use as posições laterais laterais bilaterais F3 e F4 para direcionar o córtex pré-frontal. Em seguida, insira as posições dos eletrodos e os parâmetros de estimulação. Insira os eletrodos HD-tDCS ou os suportes de eletrodos nas posições designadas na tampa do EEG, inverta a tampa do EEG do avesso e coloque-a sobre uma cabeça de espuma para melhor acesso.

Depois, aplique a pasta adesiva condutora de alta viscosidade e sem cloreto na tampo. Usando um depressor lingual, cubra cada eletrodo de EEG com pasta, evitando a aplicação nos eletrodos de estimulação HD-tDCS. Modele a pasta condutora em estruturas em forma de cúpula.

Aplique uma quantidade menor de pasta na frente do couro cabeludo, onde há menos cabelo, e uma quantidade maior na coroa e na parte de trás da cabeça, onde a densidade do cabelo é maior. Agora, limpe cada local do eletrodo usando um cotonete de álcool. Esfolie o local com um gel de preparação levemente abrasivo usando um cotonete, depois remova qualquer líquido residual com um quadrado de gaze seco.

Os locais alvo incluem a testa e os mastoides atrás das orelhas para os eletrodos de referência. Cantos externos próximos aos olhos para registrar movimentos oculares, queixo para eletrododos eletromiografiados e clavícula para eletrodo de terra. Depois, preencha cada eletrodo com uma pasta condutora adesiva e aplique no local preparado.

Fixe cada eletrodo no lugar usando fita médica de grau médico. Da mesma forma, aplique todos os eletrodos de referência faciais e de terra usando eletrodos de copo dourado preenchidos com pasta condutiva adesiva. Para o eletrodo de terra HD-tDCS, posicione o eletrodo de estimulação na clavícula e fixe-o com fita.

Agora, meça a distância do nasion ao inion e marque o ponto médio ao longo dessa linha. Depois, meça a distância entre os pontos pré-auriculares esquerdo e direito, e marque o ponto médio dessa linha com uma linha visível. Identifique a localização da CZ na interseção das linhas nasion, iniônica e pré-auricular.

Depois disso, borrife levemente o cabelo do participante com água usando um borrifador para auxiliar na colocação da tampa do EEG. Inverta a tampa de EEG preparada e coloque-a firmemente sobre a cabeça do participante, alinhando o eletrodo CZ com o local marcado da CZ. Prenda a tampa no lugar usando as tiras do queixo para um ajuste confortável e estável.

Para preencher cada sítio do eletrodo com gel condutor, puxe cada eletrodo um pouco para cima e insira a agulha de ponta grossa em seu centro. Mexa suavemente a agulha para deslocar o cabelo e dispense aproximadamente 0,5 mililitros de gel condutor. Empurre o eletrodo de volta para baixo para estabelecer contato firme entre o gel, a pasta e o couro cabeludo.

Posicione os eletrodos circulares centrados em cloreto de prata em cada suporte de eletrodos HD-tDCS, com a superfície rugosa voltada para baixo e a superfície lisa e arredondada voltada para cima. Adicione mais gel condutor de alta viscosidade sobre cada eletrodo inserido para cobrir completamente sua superfície. Trave cada eletrodo no lugar usando as capacitores fornecidas.

Ligue o amplificador após conectar os cabos necessários e inicie o software de gravação de EEG no computador conectado. Verifique as impedâncias dos eletrodos usando o software. Defina o limite de impedância para 25 quiloohms e busque valores abaixo de 10 quiloohms para todos os eletrodos.

Peça ao participante para abrir e fechar os olhos por aproximadamente 10 segundos. Observe a presença de atividade de ondas alfa, tipicamente mais proeminente nos canais posteriores do que nos anteriores. Monitore o couro cabeludo para variações de amplitude.

Peça ao participante que olhe para a esquerda, direita, para cima e para baixo, e então instrua-o a cerrar os dentes enquanto observa as gravações dos eletrodos do olho e do queixo para sinais de movimento. Peça ao participante para piscar várias vezes. Conecte os cabos dos eletrodos circulares centrados em cloreto de prata aos receptores correspondentes no cabo de saída do adaptador 4x1. Alterne no estimulador usando o botão de energia.

Depois que o estimulador estiver ligado, conecte o cabo do eletrodo firmemente na parte traseira do dispositivo. Defina os parâmetros de estimulação de acordo com o desenho do estudo. Configure a intensidade.

Selecione a forma de onda como corrente contínua para protocolos de estimulação transcraniana de corrente contínua e defina a duração e os tempos de rampa. Selecione o modo de estimulação ativa ou simulação conforme orientado pelo protocolo do estudo. Se os eletrodos HD-tDCS apresentarem alta impedância, faça um breve teste de estimulação sob a configuração simulada para verificar a conectividade.

Inicie a gravação e marque o tempo na gravação do EEG quando as luzes estiverem apagadas. Monitore o EEG para sinais de início do sono e estágios específicos do sono para desencadear a estimulação de acordo com o protocolo do estudo. Marque o início da estimulação na gravação do EEG com uma notação clara.

Quando o último período de estimulação terminar, desconecte o cabo de estimulação do dispositivo. Marque o tempo na gravação do EEG quando as luzes são acesas. Após acordar o participante, interrompa a gravação do EEG usando a interface do software.

Remova suavemente os eletrodos de anel de prata ou cloreto de prata do couro cabeludo do participante. Limpe os eletrodos usados com uma toalha de papel úmido e deixe-os secar ao ar antes de guardá-los. Uma vez que a tampa do EEG seja removida da cabeça do participante, limpe cuidadosamente todos os sítios dos eletrodos para remover gels condutores residuais.

O HD-tDCS bilateral frontal lateral produziu uma distribuição focal do campo elétrico, destacando a precisão espacial alcançada com uma montagem de eletrodos em anel 4x1. Sinais de EEG limpos com artefatos mínimos foram observados durante a fase de ampliação, confirmando a implementação correta do protocolo com preparação ótima de eletrodos. O HD-tDCS oferece precisão espacial aprimorada e direcionamento focal em comparação com o tDCS convencional, minimizando os efeitos fora do alvo durante o sono.

Isso possibilita estudos mecanicistas da fisiologia do sono específica por região e o desenvolvimento de intervenções direcionadas para transtornos neuropsiquiátricos. Pesquisas futuras desenvolverão sistemas adaptativos em malha fechada e refinarão modelos computacionais para melhorar a direcionamento.