14 июля 2013 г.
Высокой четкости транскраниальной стимуляции постоянным током (HD-ТОК), с его 4x1 кольцо монтаж, является неинвазивным методом стимуляции мозга, которая сочетает в себе как нейромодуляторных эффекты обычных TDCS с повышенным очаговости. Эта статья обеспечивает систематическое демонстрации использования 4x1 HD-TDCS, и соображения, необходимые для безопасной и эффективной стимуляции.
Общая цель этого видео состоит в том, чтобы продемонстрировать использование транскраниальной стимуляции постоянным током высокой четкости с использованием первичной моторной стимуляции коры головного мозга в качестве примера, а также описать соображения, необходимые для безопасной и эффективной стимуляции. Это достигается путем предварительного осмотра оборудования и подготовки материалов, необходимых для доставки HD TDCS. Далее измеряется голова испытуемого и на основании протокола исследования локализуются участки, подлежащие стимуляции.
Затем электроды располагаются на голове испытуемого и подтверждается адекватное качество контакта. Наконец, проверяются параметры стимуляции, включая интенсивность и продолжительность текущей полярности, и проводится вмешательство. В конечном счете, этот метод способен изменять возбудимость коры головного мозга с увеличением вокала по сравнению с обычным TDCS, что приводит к различным нейрофизиологическим и клиническим эффектам.
Ближайшим преимуществом H-E-D-T-D-C-S по сравнению с обычной транскраниальной стимуляцией постоянным током является то, что в дополнение к тому, что она портативна, проста в выполнении и хорошо переносится среди испытуемых, она также позволяет стимулировать мишени AL с повышенной вокалогласностью. Исследования по моделированию мозга показывают, что голосистость TVCS высокой четкости ограничена периметром электродного кольца, и в различных исследованиях сообщалось о его способности вызывать нейрофизиологические и клинические эффекты у людей. Описанный здесь метод может быть адаптирован для других монтажей и корковых мишеней.
В конечном счете, это приведет к более рациональным исследованиям и клиническим нейромодулирующим приложениям. Поскольку в настоящее время нет строгих рекомендаций по настройке этого монтажа и работе устройства, визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение. Нет, нет, до настройки устройства.
Подтвердите, что у участника нет противопоказаний к H-D-T-D-C-S, как указано здесь. Убедитесь, что все необходимые материалы легко доступны, как показано здесь и как отмечено в таблице 2 текстового протокола. Затем вставьте пластиковые корпуса HD в модульный колпачок для записи электроэнцефалограммы.
Центральный электрод должен соответствовать целевой области в данной демонстрации, первичная моторная кора или M1 и радиус четырех обратных электродов должны быть отрегулированы на основе изучаемого протокола. Перед каждым сеансом включите обычное устройство TDCS и адаптер многоканальной стимуляции и проверяйте зарядку аккумуляторов. Визуально осмотрите электроды на наличие признаков необычного износа или повреждений.
Подключите кабели пяти серебряных и хлоридных кольцевых электродов к подходящим приемникам на выходном кабеле адаптера четыре на одном. Центральный электрод будет определять полярность стимуляции как ANODAL или C-oal. Обязательно подсоедините центральный электрод.
Подведите к штекеру центрального ресивера. Затем подсоедините оставшиеся электроды к окружающим вилкам. Пусть участник удобно сядет на стул.
Тщательно осмотрите кожу головы участника на наличие кожных поражений, таких как порезы или признаки воспаления. Для начала локализуйте вершину или CZ, сначала измерив расстояние от наций до индейца и разделите расстояние пополам. Отметьте точку линией, затем измерьте расстояние между левой и правой преаурикулярными точками.
Разделите это расстояние пополам и отметьте пятно линией. Теперь соедините обе линии, чтобы создать крест. Чтобы стимулировать M1, рассчитайте 20% расстояния от cz до левой или правой преаурикулярной точки, начав измерение с cz.
Затем, держа метку M1 в поле зрения, поместите модульный колпачок для записи ЭЭГ на голову субъекта, удерживая центральный пластиковый чехол над меткой, чтобы сохранить в поле зрения метку креста M1 на коже головы, можно перемещать волосы, прежде чем надевать на них чехол HD. Убедитесь, что крышка плотно прилегает, но удобно, и отрегулируйте положение четырех обратных пластиковых корпусов. Затем отрегулируйте лямки кепки с помощью измерительной ленты.
Убедитесь, что межэлектродное расстояние является достаточным в соответствии с протоколом исследования. Затем с помощью конца деревянной ватной палочки отделите волосы через отверстие в пластиковом кожухе, пока кожа головы не обнажится. Повторяйте это под каждой оболочкой с помощью пластикового шприца или нанося непосредственно из флакона.
Введите около 1,5 миллилитров электропроводящего геля через отверстие каждой пластиковой оболочки, начиная с поверхности кожи головы. Осторожно избегайте растекания геля за пределы окружности пластикового корпуса, так как это может привести к шунтированию электрического тока. Затем, шероховатой поверхностью вниз и гладкой закругленной поверхностью вверх, опустите кольцевой электрод до упора в основание пластикового корпуса, используя шприц или поршень в качестве направляющей.
При необходимости добавьте еще немного геля, чтобы покрыть электрод, а затем используйте колпачки, прилагаемые к пластиковым корпусам HD, чтобы зафиксировать электроды на месте. Для уменьшения натяжения электродных кабелей. Оберните их вокруг каждого пластикового корпуса и прикрепите скотчем к стулу или к одежде субъекта.
Затем подключите закругленный конец выходного кабеля к выходному порту адаптера четыре на один. Подключите конец конусной вилки входного кабеля к входному порту адаптера четыре на одного, а другой конец входного кабеля подключите к выходному порту обычного устройства TDCS. Важно отметить, что кабель, помеченный как центральный, будет определять полярность постоянного тока, подаваемого от центрального электрода, как анодную или катетерную.
Когда подключения будут готовы, включите устройство. Убедитесь, что значения импеданса находятся в достаточном диапазоне, повернув ручку выбора режима в многоканальном адаптере стимуляции «четыре на одного» для сканирования. Затем устройство будет сканировать электроды, показывая импеданс одного электрода за раз в окне дисплея.
Используйте кнопку переключения проводов для автоматического переключения электродов на дисплее. Затем нажмите кнопку, чтобы заблокировать дисплей на выбранном электроде и проверить импеданс. Многоканальный адаптер стимуляции «четыре на одного» будет измерять импеданс в единицах качества в значениях ниже или равных 1,5 до 2,0.
В предыдущих исследованиях в качестве порогового значения использовались единицы качества. Если значения импеданса выходят за эти желаемые пределы, откройте крышку пластикового корпуса, в котором находится электрод с высоким импедансом, и снимите кольцевой электрод с центром из серебра и хлорида серебра. Следуйте только что описанным процедурам для регулировки волос и электрода для получения оптимального импеданса.
Как только целевое значение качества будет достигнуто, установите на место крышку корпуса. После того как будет подтверждено, что качество импеданса для всех электродов находится в нужном диапазоне, поверните ручку выбора режима в многоканальном адаптере стимуляции «четыре на одного» из режима сканирования в режим прохода. Убедитесь, что участник удобно сидит в кресле и остается бодрым во время стимуляции.
Отрегулируйте настройку в фиктивный или активный режим в обычном устройстве TDCS и подтвердите продолжительность и интенсивность стимуляции. Чтобы начать сеанс HD TDCS, нажмите кнопку запуска на обычном устройстве TDCS. Стартовый индикатор будет мигать при увеличении интенсивности постоянного тока, а затем непрерывно гореть при достижении целевого тока.
Затем таймер покажет оставшееся время, а индикатор истинного тока покажет интенсивность тока, подаваемого на центральный электрод и четыре обратных электрода вместе взятых. Если объект испытывает дискомфорт из-за зуда или покалывания, используйте функцию расслабления, чтобы вручную снизить интенсивность на 0,2–0,5 миллиампер в течение нескольких секунд, пока объект не почувствует себя комфортно. Сразу после этого постепенно увеличивайте интенсивность до исходной дозы.
После завершения сеанса можно снова измерить сопротивления по всем каналам, при желании откройте пластиковые колпачки и аккуратно снимите кольцевые электроды, центрированные из серебра и хлорида серебра, с корпусов. При необходимости используйте тупой конец ватной палочки. Чтобы не натянуть электродные провода, снимите колпачок ЭЭГ со встроенными пластиковыми корпусами.
Затем с помощью бумажного полотенца и воды при необходимости удалите остатки геля с головы субъекта. Попросите испытуемого заполнить анкету для отслеживания любых нежелательных явлений. Если электроды расположены правильно и значения импеданса находятся в достаточном диапазоне, ток будет течь от анода к катоду.
Заданная интенсивность тока будет выдаваться устройством и отображаться в его истинном токотекущем индикаторе в фиктивном режиме. Устройство автоматически прекратит подачу тока примерно через 30 секунд после его инициирования, а индикатор покажет его прекращение. В дополнение к конфигурации кольца «четыре на одно», продемонстрированной в этом видео, TDCS высокой четкости может быть настроена для различных других развертываний электродов на основе изучаемого протокола.
Вычислительные модели показывают, что четыре на одно кольцо HD TDCS приводит к более фокальной стимуляции мозга по сравнению с обычной TDCS. Область модуляции возбудимости коры головного мозга ограничена в пределах периметра кольца, а пик электрического поля находится под центральным электродом. В отличие от этого, обычная ТДКС вызывает стимуляцию различных областей, таких как ипсилатеральная, височная и двусторонняя лобные доли, а пик электрического поля происходит посередине между двумя электродами, а не под ними.
Одно из таких исследований с использованием четырех на одно кольца H-D-T-D-C-S показало, что у здоровых добровольцев он может значительно снижать сенсорные пороги жары и холода, а также приводить к маргинальному обезболивающему эффекту для порогов боли при холоде. Кроме того, он может вызывать значительные изменения возбудимости коры головного мозга, измеренные с помощью моторных вызванных потенциалов. На самом деле, сообщалось, что один 10-минутный сеанс Anodal H-D-T-D-C-S при давлении 2,0 миллиампер оказывает более выраженное и длительное возбуждающее побочное действие, чем обычный TDCS.
Более того, у пациентов с фибромиалгией, активных четыре на одно кольцо, H-D-T-D-C-S индуцировал значительное снижение общей воспринимаемой боли и значительно увеличенный порог механического обнаружения по сравнению с фиктивной стимуляцией. После просмотра этого видео у него должно быть хорошее понимание того, как сеанс TDCS высокой четкости работает безопасным и эффективным образом. При попытке выполнить эту процедуру важно не забывать тщательно проверять полярность кабелей при подключении многоканального адаптера стимуляции four x one к обычному устройству TDCS.
Несмотря на то, что TVCS высокой четкости предлагает множество вариантов настройки, описанные здесь методы позиционирования и подготовки электродов следует использовать только из соображений безопасности. Следует использовать аппаратное обеспечение и аксессуары, которые были специально протестированы для использования в видеороликах высокой четкости. Эта техника может проложить путь для исследователей в области стимуляции мозга к изучению эффектов неинвазивной, более фокальной доставки постоянного тока к дискретным мишеням AL.
Потенциальные приложения могут включать нейрофизиологические исследования, когнитивные и поведенческие оценки, а также терапевтические вмешательства, направленные на такие расстройства, как хроническая боль, инсульт, болезнь Паркинсона, мигрень и другие. Это правда, что ее нужно исследовать.
В данной статье демонстрируется применение высокоточной транскраниальной стимуляции постоянным током (HD-tDCS) с использованием кольцевого монтажа 4x1 для неинвазивной стимуляции мозга. Особое внимание уделяется нейромодулирующим эффектам данной методики и повышенной фокальности воздействия по сравнению с традиционной tDCS.
Транскраниальная стимуляция постоянным током высокой четкости (HD-tDCS) с использованием кольцевой конфигурации 4x1 позволяет осуществлять точную неинвазивную модуляцию возбудимости коры головного мозга, что способствует механистическому снижению рисков при поиске новых нейротерапевтических средств. Повышенная фокальность и воспроизводимость этого метода по сравнению с традиционной tDCS делают его ценным инструментом для валидации мишеней на ранних этапах и трансляционных исследований в рамках разработки нейрофармацевтических препаратов. Стандартизированное применение и количественные показатели анализа облегчают проведение надежных сравнительных исследований и приоритизацию портфеля разработок.
Метод 4x1 ring HD-tDCS охватывает все этапы от начального поиска до доклинической валидации, обеспечивая проверку гипотез, оценку взаимодействия с мишенью и разработку трансляционных биомаркеров.