Транскраниальная стимуляция мозжечка постоянным током для модуляции когнитивных способностей у человека

Аннотация

Источник: Поуп,. А. Модулирование когнитивных функций с использованием транскраниальной стимуляции мозжечка постоянным током. J. Vis. Exp. (2015)

В этом видео демонстрируется влияние катодальной tDCS на когнитивные функции путем модуляции нейронной активности в мозжечке. В нем изложены этапы введения tDCS, выполнения когнитивных заданий и анализа его влияния на рабочую память.

Протокол

Все процедуры с участием людей были выполнены в соответствии с институциональными, национальными и международными руководящими принципами по благополучию человека и были рассмотрены местным институциональным наблюдательным советом.

1. Выполнение мозжечковой транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS)

ПРИМЕЧАНИЕ: tDCS считается безопасным для использования у людей. Тем не менее, исследователь, вводивший tDCS в этом исследовании, оказывал первую помощь. При выполнении tDCS желательно, чтобы при выполнении tDCS под рукой находился специалист по оказанию первой помощи, чтобы гарантировать, что безопасность участников не будет поставлена под угрозу, если они почувствуют себя плохо или упадут в обморок во время процедуры. Никогда не оставляйте участника без присмотра при проведении tDCS.

1. Предварительно замочите два губчатых электрода (площадь поверхности = 25 см²) в стандартном 0,9% солевом растворе NaCl до полного насыщения.
2. Чтобы провести возбуждающую (анодную) стимуляцию над правой корой мозжечка, поместите красный электрод на 1 см ниже и на 4 см справа от наиболее выступающей проекции затылочной кости (иниона).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Это боковое положение на волосистой части головы приблизительно соответствует расположению VII доли мозжечка.
3. Чтобы завершить монтаж электрода, поместите эталонный или катодальный электрод (синий) на правое плечо над дельтовидной мышцей.
4. Чтобы ввести тормозную (катодную) стимуляцию, повторите описанную выше процедуру и расположите два губчатых электрода наоборот (т.е. поместите синий электрод на голову, а красный электрод на плечо).
5. Для введения фиктивной tDCS необходимо проводить псевдостимуляцию (например, 110 мкА в течение 15 мс, каждые 550 мс) в течение 20 мин вместо тока стимуляции. Расположите два электрода так же, как указано выше, но уравновесьте положение красного и синего электродов между участниками фиктивной группы.
6. Плотно закрепите влажные электроды на голове и плече с помощью резиновых ремней или самоклеящейся обертки. Положите бумажное полотенце на заднюю часть шеи участника, чтобы вытереть капающий физиологический раствор.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что предполагаемое положение электродов не изменилось после того, как они были закреплены. Чтобы обеспечить оптимальное взаимодействие электродов с кожей, убедитесь, что электроды расположены на коже головы, а не над волосами.
7. Для начала и компенсации каждого вмешательства по стимуляции увеличивайте и уменьшайте, соответственно, постоянный ток (DC) нарастающим образом в течение 10 с. Установите интенсивность стимуляции на уровне 2 мА и подавайте в течение 20 мин с помощью надежного стимулятора постоянного тока (Таблица материалов).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Эта интенсивность аналогична той, которая используется другими, и считается безопасным уровнем воздействия, значительно ниже порога для причинения повреждения тканей.
8. Скажите участнику, чтобы он отдыхал/расслаблялся во время периода стимуляции, и отговаривайте его от использования электронных устройств, чтобы избежать введения смешанных переменных, которые потенциально могут повлиять на исход эксперимента.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно участники ощущают легкое ощущение зуда в одном или обоих местах электрода (и/или металлический привкус во рту) при начале стимуляции. Убедите участников в том, что эти ощущения исчезают через несколько секунд, оставляя tDCS незамеченными.
9. Применяйте анодную, катодную или фиктивную стимуляцию к трем отдельным группам участников в псевдослучайном порядке (между участниками, несвязанные выборки). Убедитесь, что общее количество, пол и средний возраст участников сопоставимы между группами.

2. После стимуляции мозга выполните задание на последовательное слуховое сложение (PASAT) и задание на последовательное вычитание в темпе (PASST) в порядке противовеса, а задания на чтение существительных и глаголов и задание на генерацию глаголов в указанном порядке. Выполните первый эксперимент (вычислительные задачи) и второй эксперимент (языковые задачи) в псевдослучайном порядке. Не практикуйтесь ни в одной из задач после стимуляции мозга.

Примечание: В других исследованиях когнитивных исследований реальная и фиктивная стимуляция применялись к одной и той же когорте (внутренние участники, родственные выборки), разделенные продолжительностью вымывания не менее 5-7 дней. Тем не менее, дифференцировать фиктивную и реальную стимуляцию легче при более высоких силах тока. Это может быть проблематично в дизайне внутри участников, но не в дизайне между участниками, как описано здесь.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Headset	Beyerdynamic	DT234 Pro	Убедитесь, что микрофон не перемещается изо рта участников между тестированием.
Статический стимулятор постоянного тока	Magstim	DC Stimulator Plus	Размещение электродов является критическим фактором успеха для эффективности tDCS
Программное обеспечение для презентации и записи стимулов	www.neurobs.com	Presentation (версия 14.2)	Поддерживайте скорость предъявления стимулов, специфичных для участников, между сеансами в первом эксперименте