Summary
Stimulation transcrânienne à courant continu (STCC) est une technique bien établie pour moduler l'excitabilité corticale
Abstract
Stimulation transcrânienne à courant continu (STCC) est une technique qui a été intensivement étudiés dans la dernière décennie que cette méthode offre une alternative non invasive et sûre à changer l'excitabilité corticale 2. Les effets d'une session du STCC peut durer plusieurs minutes, et ses effets dépendent de la polarité de stimulation, comme celui de stimulation cathodique induit une diminution de l'excitabilité corticale, et la stimulation anodique induit une augmentation de l'excitabilité corticale qui peut durer au-delà de la durée de la stimulation 6. Ces effets ont été explorées en neurosciences cognitives et aussi sur le plan clinique dans une variété de troubles neuropsychiatriques - surtout lorsqu'il est appliqué sur plusieurs séances consécutives 4. Un domaine qui a été d'attirer l'attention des neuroscientifiques et les cliniciens est l'utilisation de STCC d'une modulation des douleurs liées à des réseaux de neurones 3,5. Modulation de deux principales aires corticales de recherche sur la douleur a été explorée: le cortex moteur primaire et le cortex préfrontal dorsolatéral 7. En raison du rôle essentiel de l'électrode de montage, dans cet article, nous montrons les différentes alternatives pour le placement des électrodes pour des essais cliniques sur la douleur STCC; discuter des avantages et des inconvénients de chaque méthode de stimulation.
Protocol
1. Matériaux
- Vérifiez si vous avez tout le matériel nécessaire (tableau 1, figure 1).
STCC appareils doivent être alimentées par batterie et de fonctionner comme un stimulateur de courant constant avec un rendement maximum dans la gamme miliAmps. Dans certains appareils, les batteries peuvent être imputables. Constante (tension contrôlée) stimulateurs ne sont pas appropriées pour les STCC. L'utilisation de prises électriques pour alimenter le dispositif n'est pas pratique ou approprié que mauvais fonctionnement des dispositifs pourrait livrer de grandes intensités des courants électriques sans aucun avertissement. - Électrodes utilisées pour STCC sont généralement constitués d'une électrode en métal ou en caoutchouc conducteur enfermé dans une poche, une éponge perforée qui est saturée avec une électrolytes (liquides avec le sel). Une autre possibilité est l'utilisation d'électrodes en caoutchouc avec un gel conducteur. Passage prolongé du courant en courant continu à travers l'électrode métallique (où les électrons à partir du stimulateur sont convertis en ions réalisées à travers le corps 8) peut produire des produits non désirés électrochimiques tels que les changements de pH. La poche éponge peut agir pour séparer physiquement, et donc de tampon, la peau des changements électrochimiques.
- Pour cette raison, les électrodes en métal ou en caoutchouc ne doit jamais être placé sur la peau pendant le STCC. De même lors de la stimulation utilisateur doit être vigilant contre la déshydratation éponge et le mouvement. Une autre considération liée est la durabilité et la réutilisation d'électrodes STCC. Notre expérience est que, surtout lorsque la polarité des électrodes est tourné, et les conditions de stimulation adéquate constamment maintenu, les électrodes en caoutchouc et en métal peut être réutilisé. Le choix de l'électrolyte est question plus loin. De l'expérience d'exploitation, il est recommandé d'utiliser à plat, et pas trop gros éponges perforé, comme ils mieux absorber la solution de conduction des électrolytes et de fournir contact avec la peau uniforme 8.
- Il ya la possibilité d'appliquer des anesthésiques topiques. Surtout pour la stimulation de courte durée, quand rampe n'est pas possible, il peut empêcher la perception et la sensation inconfortable somatosensoriel résultant de la stimulation TDC. Une autre raison pour utiliser l'application topique d'un anesthésique local est de créer la meilleure comparabilité entre imposture et active des conditions STCC, car aucun objet sentiriez si le courant passe ou pas et la situation optimale aveuglante serait garanti. Cette approche est particulièrement vulnérable lors de la planification à utiliser de plus grandes intensités comme aveuglante pourrait être moins efficace dans cette situation 7. Bien sensation / douleur et irritation de la peau ne sont pas toujours corrélés, l'utilisation excessive d'anesthésiques topiques pourrait masquer des effets indésirables graves telles que le brûlage.
Dans ce guide, nous illustrons l'STCC plus typique set-up pour gestion de la douleur: en utilisant des électrodes caoutchouc conducteur, des éponges de type poche perforée, tous deux placés sur la tête, sans anesthésique topique.
2. Mesures
- Assurez-vous que le sujet est assis confortablement.
- La zone de stimulation sera trouvée grâce à la mesure du cuir chevelu. Habituellement la convention du système EEG 10/20 est utilisé 7. Le site de la stimulation dépend de votre approche expérimentale.
- Trouver la localisation des vertex (figure 2):
Mesurez la distance du nasion et inion mi-parcours à l'aide d'un marqueur peau.
Nasion - point entre le front et le nez, à la jonction de l'os nasal (figure 3).
Inion - point le plus important de l'os occipital (figure 3).
Mesurer la distance entre les points de pré-auriculaires et les mi-parcours. Marquer deux points à mi-chemin pour trouver le Vertex. - Pour localiser le cortex moteur primaire ou M1, utiliser 20% de la mesure auriculaire et l'utilisation de cette mesure à partir de Cz travers auriculaires ligne (sur le côté du Vertex) (figure 4). Cet endroit doit correspondre à l'emplacement C3/C4 EEG. Cette méthode de localisation est suffisante compte tenu de la traditionnelle focalité du STCC grandes électrodes. Pour plus de STCC focale, d'autres méthodes de localisation corticale pourrait être nécessaire.
- Pour localiser le cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) 9,10: Une méthode pratique consiste à mesurer cinq centimètres en avant de l'emplacement M1 ou d'utiliser le système 10/20 EEG. Cela devrait correspondre à l'emplacement F3 ou F4 EEG, comme on le voit ici (figure 5). Cette méthode de détermination du site de stimulation est suffisante lors de l'utilisation traditionnelle des électrodes STCC. Pour plus de STCC focale, d'autres méthodes de localisation corticale peuvent être nécessaires, telles que la neuronavigation.
3. Préparation de la peau
- Inspectez la peau pour toute irritation de pré-sortie, des coupures ou des lésions - éviter de stimuler sur la peau endommagée et plus les lésions du crâne.
- Pour augmenter la conductance, de déplacer les cheveux loin du site de stimulation et de nettoyer la surface de la peau pour éliminer toute trace de lotion, de la saleté, etc, etlui permettre de sécher. Pour les sujets avec des cheveux épais, utilisation de gel conducteur peut être nécessaire.
- Si vous utilisez électrodes réutilisables, inspecter l'insert en caoutchouc et des éponges pour l'usure. Inspectez l'insert en caoutchouc et des éponges pour l'usure. S'il n'y a aucune preuve de détérioration, jetez les composants sales et utiliser une nouvelle électrode.
4. Position des électrodes
- Après avoir trouvé le site de la préparation de stimulation et de la peau, vous devriez placer l'une des sangles élastiques tête ou en caoutchouc autour de la circonférence de la tête. La bande élastique doit être placé sous l'inion pour éviter tout mouvement pendant la stimulation. Les sangles élastiques doivent être faites de matériaux non conducteurs (ou ils vont fonctionner comme des électrodes) et matériaux non absorbants (pour éviter les sangles d'absorption de liquide par les éponges).
- Chaque côté de l'éponge doit être trempé dans une solution saline. Pour un 35 cm 2 éponges, environ 6 mL de la solution de chaque côté peut suffire (total de 12 mL par éponge). Soyez prudent de ne pas trop imbiber l'éponge (pas trop humide il devrait y avoir aucune fuite d'eau, mais pas non plus sec que d'avoir un contact des électrodes bon). Eviter les fuites de liquide à travers le sujet. Vous pouvez utiliser une seringue pour ajouter plus de solution si nécessaire.
Il est prouvé que des solutions d'électrolytes contenant une faible concentration de NaCl (15 mM) sont perçus comme plus confortable pendant STCC que ceux des solutions avec des concentrations plus élevées de NaCl (220 mM) 11,12. Depuis la force ionique de l'eau déminéralisée est beaucoup moindre que celle de toutes les solutions de NaCl, il ya une tension nettement plus nécessaire de transporter le courant à travers l'électrode et à travers la peau par rapport aux solutions de NaCl. Ainsi, il est recommandé l'utilisation de solutions avec une concentration de NaCl modérée, dans la gamme 15 mm à 140 mm, comme STCC à ces concentrations est plus susceptible d'être perçue comme confortable, nécessite de tension modérément bas, tout en permettant une bonne conduction du courant. 11 L'utilisation de gels (adapté à partir d'applications tels que les EEG) a également été envisagée - une limitation principale est la dispute augmenté de set-up de nettoyage après stimulation, sans bénéfice démontré sur les résultats lors de l'utilisation des électrodes éponge perforée. - Connecter les câbles à l'appareil.
Consultez votre manuel d'utilisation stimulateur si le stimulateur doit être allumé avant ou après la connexion des électrodes positionnées au stimulateur. Utiliser tous les stimulateurs, les électrodes ne doit pas être déconnecté ou connecté lorsque le flux de courant a été lancé. Veiller à la polarité de connexion est correcte tant que les effets de la STCC sont hautement spécifiques de polarité (normalement, le rouge indique l'électrode anode, et noir ou bleu indique la cathode, ce qui est de la convention, mais vérifiez avec votre appareil). Notez que dans le contexte du STCC (et plus largement la stimulation électrique en général), "anode" toujours indiqué la borne positive par rapport lorsqu'il est positif courant introduction du corps, tandis que "cathode" indique le terminal par rapport négatif où le courant positif puis quitte le corps. - Insérer la broche du cordon du connecteur dans l'ouverture du récipient sur le caoutchouc conducteur en médaillon.
- Faites glisser le caoutchouc conducteur en médaillon dans l'éponge. La partie isolée du câble dépasse de l'ouverture de l'éponge de poche. S'assurer que le conducteur du caoutchouc ensemble médaillon est couvert par l'éponge et qu'il n'y a aucune partie de l'axe de la moelle connecteur est visible.
- Placez une électrode une éponge en dessous de la bande élastique. Assurez-vous que excessive de liquide n'est pas éjecté de l'éponge vers le cuir chevelu pendant ce processus que cela se généralise dans le flux de courant à travers le cuir chevelu et épuisent l'éponge de liquide.
- Connectez la sangle deuxième tête élastique à la bande élastique abord en fonction de l'électrode montage que vous voulez utiliser (tableau 2). Autres sangles élastiques tête peut être utilisée.
- Placez l'électrode une éponge secondes sur la tête sous la bande élastique seconde. Assurez-vous que vous le placez sur la zone marquée vous voulez stimuler.
- Le chemin d'un terminal périphérique, grâce à une électrode, à travers le corps, à travers la deuxième électrode, et retour à la borne deuxième appareil forme un circuit - la résistance totale de ce qui (somme des électrodes et la résistance du corps) peut être mesurée. Si la résistance globale est anormalement élevée, cela peut indiquer l'électrode mauvais set-up. Si votre appareil mesurer la résistance - ce serait recommandée - le champ indication devrait afficher contact des électrodes appropriées. Idéalement, on devrait avoir pour objectif d'avoir l'impédance sous 5k Ohms. Certains appareils indiquent la tension à travers le chemin plutôt que de la résistance - dans ce cas la résistance peut être calculée en utilisant simplement la loi d'Ohm (résistance = Indiquez tension / courant appliqué). De nombreux appareils continuent à fournir une indication de la résistance au cours de la stimulation, ce qui fournit un moyen utile pour détecter une situation potentiellement dangereusesituation (par exemple une électrode de séchage). Dans certains cas, un appareil met automatiquement fin à la stimulation ou réduire l'intensité de la stimulation en cas d'augmentation de résistance au-delà d'un certain seuil.
5. STCC Démarrer
- Avant de commencer la procédure, les sujets d'écran pour les contre-indications (voir la discussion).
- Le sujet doit être détendu, confortable et éveillé pendant la procédure. L'interférence incontrôlée avec l'activité corticale courant pendant STCC devrait être évitée. Pour la stimulation de la zone du cortex moteur, il a été démontré que l'effort cognitif intensive sans rapport avec la zone cible, ainsi que l'activation massive du cortex moteur par la contraction musculaire prolongée abolit les effets du STCC 13.
- Réglez les paramètres sur le stimulateur STCC que vous voulez stimuler avec, notamment l'intensité, le temps, et le cas échéant à votre appareil, le réglage de la condition simulée (figure 10). Notez que certains stimulateurs doivent être allumés avant le contact entre les électrodes et la peau est faite pour éviter les chocs électriques.
- Maintenant lancer le STCC. Pour réduire les effets négatifs commencent par le flux de courant montée en puissance du courant. De nombreux appareils commerciaux comprennent les caractéristiques automatiquement rampe de courant sur et en dehors. Un point qui devrait être noté est que les sujets continuent généralement sentir une certaine sensation locale, même après actuelle est interrompue.
- Certains sujets peuvent éprouver de l'inconfort pendant la période initiale STCC. En pareil cas, le courant peut être modérément diminué pour une période temporaire, par exemple 50%, que le sujet ajuste, puis augmenté progressivement jusqu'à revenir au niveau désiré. Cette fonction peut dépendre de l'appareil utilisé.
- Au début de la stimulation, la majorité des sujets percevra une sensation de démangeaison légère, qui puis s'estompe dans la plupart des cas. De même, les changements rapides du circuit de stimulation immédiate pourrait induire tirs des nerfs périphériques. Le sujet peut-il préavis aussi bref phosphènes rétine avec des électrodes près des yeux. Ces effets peuvent être largement évités en ramping le courant de haut en bas au début et à la fin du traitement. Cela pourrait également empêcher la étourdissements ou de vertiges occasionnellement rapportés lorsque le courant est brusquement augmenté ou diminué. 7
- Après la stimulation, le flux de courant doit être éteint rampe ainsi Remarque sur la haute définition STCC (HD-STCC):. STCC avec de petites électrodes, puis environ 2 cm 2 est appelé HD-STCC et utilise souvent éventail d'électrode (plus de deux) pour guider courant à travers le cerveau pour des applications spécifiques 14. Ce document méthodes axée uniquement sur STCC conventionnelles (en utilisant des électrodes éponge plus grand), et il est important de souligner que le HD-STCC nécessite électrodes spécifiques 15, préparation de la peau, et le matériel de stimulation. Il n'est pas recommandé d'appliquer STCC utilisant 1-2 mA d'électrodes éponge 14,15.
6. Après la procédure
- Pour évaluer la stimulation transcrânienne DC régulièrement et d'enregistrer la sécurité de cette technique sur une longue période de temps, il est recommandé d'utiliser un questionnaire d'effets indésirables.
- Un tel questionnaire devrait inclure tous les effets indésirables possibles associés à STCC. Les effets indésirables les plus fréquents sont des picotements, des démangeaisons et des sensations de brûlure, des céphalées et des malaises. Vous pouvez trouver un exemple d'un tel questionnaire dans l'article de Brunoni et al. (2011) 16. Il est également recommandé de recueillir des données quantitatives sur les effets néfastes comme un 1 à 5 ou 1 à 10 échelle de notation.
- On devrait également utiliser ce questionnaire effets indésirables après l'état de stimulation factice pour révéler une meilleure comparabilité entre les deux situations de stimulation. Il est prouvé que la stimulation provoque simulacre une quantité comparable de démangeaisons et des picotements que la stimulation active.
7. Les résultats représentatifs:
Avec une configuration correcte, l'appareil doit afficher STCC que soit le courant passe pendant la situation STCC actif, ou l'appareil doit afficher en mode imposture lors de l'exécution d'une procédure stimulation placebo (figure 10).
Fait à noter, même avec l'appareil qui indique que le courant circule à travers le système, le courant pourrait effectivement être shunté par la peau. Afin d'éviter cet effet, il est recommandé d'avoir une distance suffisante entre les électrodes. Selon les études de modélisation, nous recommandons que, pour être d'au moins 8cm lors de l'utilisation des électrodes 5x7cm 17.
Par ailleurs, il est recommandé de consulter des modèles de tête ordinateur 14 et les études neurophysiologiques. Ces étapes supplémentaires ferait en sorte qu'une spécifiques montage est associée à des changements significatifs dans l'excitabilité corticale dans la zone qui est à l'étude.
Représentant pour la stimulation anodique est un iUGMENTATION de l'excitabilité du cerveau, alors que la stimulation cathodique conduit à une réduction de l'excitabilité corticale. Preuve tangible de ce qui a été révélé dans les essais ciblant le cortex moteur primaire (figure 6).
La variation de la taille de l'électrode conduit à une variation d'effets focale. Avec une diminution du diamètre de l'électrode, une stimulation plus focale peut être atteint. Ceci peut être prouvé en utilisant TMS sur le cortex moteur. D'un autre côté par la taille de l'électrode augmente, il est possible d'avoir une électrode fonctionnellement inefficace (figure 8).
Avec durée de la session de 20 minutes ou plus et avec des sessions multiples sur plusieurs jours consécutifs, les séquelles du STCC va durer plus longtemps. Exemple en est le traitement des syndromes de douleur.
Un point important est l'emplacement de l'électrode de référence. Si une position extracephalic est choisi, l'enquêteur doit être conscient de la répartition actuelle de l'électrode de référence pourrait déplacer le pic de courant induit et de modifier les effets de la SMTr.
Figure 1. Matériaux
Figure 2: Position de Vertex. Aires corticales marqués selon le système 10/20.
Figure 3: Position nasion et Inion
Figure 4: Position du cortex moteur. Aires corticales marqués selon le système 10/20.
Figure 5: Position DLPFC. DLPFC = cortex préfrontal dorsolatéral. Aires corticales marqués selon le système 10/20.
Figure 6: Modification de l'excitabilité corticale due à la polarité actuels et STCC montage. Tableau: Les effets induits de la stimulation TDC sur la taille du moteur potentiel évoqué (MEP), évalué par stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Amplitudes MEP après stimulation sont donnés en pour cent du MEP sans stimulation. Notez que seul le cortex moteur (M1) - controlatéral supra-orbitaire (FP2) la mise en montage conduit à une augmentation significative de la taille des MPE après anodique et une diminution de l'amplitude MEP après stimulation cathodique. Il n'y a pas d'effets significatifs sur l'amplitude MEP montages STCC autres. Figure: Placements électrode 6 (modifié d'après Nitsche, 2000).
Figure 7: Tailles d'électrode
Figure 8: Diminution de la taille de l'électrode conduit à un effet plus focalement du STCC. Muscle potentiel évoqué tailles d'amplitude (MEP) de l'abducteur (ADM) et du muscle premier interosseux dorsal (FDI) au cours STCC anodique ou cathodique. En utilisant la condition d'un 35 cm 2 d'électrode, STCC anodique et cathodique influencer la taille d'amplitude MEP du SMA et de l'IDE dans une mesure similaire. A ce montage, les deux zones musculaires mains de représentation sont situées sous l'électrode de stimulation. Dans le cas d'une petite électrode, qui est seulement placé sur la zone de représentation de l'ADM, les effets des changements d'amplitude MEP de la représentation corticale IDE ne sont pas reproductibles (voir colonne jaune) 18 (modifié par Nitsche 2007).
Figure 9: Tissue-dépendu densité de courant. Densités de courant calculée dans différents tissus. Ampleur de densité de courant dépend de la conductivité des tissus. Notez que 10% environ de la densité de courant atteint le Gray Matter 19 (modifié d'après Wagner, 2007a).
Figure 10: Différentes conditions de stimulation: actif vs imposture. Certains appareils offrent STCC ups fixé pour actifs et de l'état fictif. Habituellement la stimulation applicable est indiqué par un signal lumineux.
| Matériau |
| Dispositif de TDC |
| Pile 9V (2x) |
| Deux bandes tête en caoutchouc |
| Deux électrodes caoutchouc conducteur |
| Deux électrodes éponge |
| Câbles |
| Une solution de NaCl |
| Ruban de mesure |
Tableau 1. Matériaux
| Positionnement d'électrode anode | Positionnement des électrodes cathodiques | Observations | Avertissements |
| Cortex moteur primaire (M1) | Sus-orbitaires | C'est le plus utilisé montage. Il a été prouvé que l'excitabilité corticale peut être changé jusqu'à 40% 6 (figure 6). Résultats de la stimulation de la dépolarisation neuronale Anodal et l'augmentation de l'excitabilité neuronale tandis que la stimulation cathodique a des résultats opposés 6. | Seul un cortex moteur est stimulé - pourrait être un problème pour les syndromes de douleur bilatérale. Aussi l'effet de confusion de l'électrode de supra-orbitaire doit être envisagée. |
| Cortex moteur primaire (M1) | Cortex moteur primaire | - Approche intéressante lorsqu'il ya un déséquilibre entre les bi-hémisphériques cortex moteur (comme les accidents vasculaires cérébraux) - Peut être utilisé avec deux électrodes de stimulation anodique (voir sixième ligne), où l'électrode cathodique est placé dans la zone sourcilière par exemple. | Les électrodes peuvent être trop proches les uns des autres questions de manœuvre. Une diminution de la surface des électrodes va augmenter le degré de dérivation le long de la peau 19 Par conséquent manœuvre pourrait être liée non seulement à positionner l'électrode, mais aussi à la taille de l'électrode. La relative résistance des tissus dépend de la position de l'électrode et la taille de la résistance globale sur laquelle le courant dépend de la 19 propriétés de l'électrode. |
| Cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) | Sus-orbitaires | La plupart utilisées pour la stimulation DLPFC - des résultats positifs pour le traitement de la dépression 20 et aussi la douleur chronique 3. | Seule la situation de stimulation unilatérale DLPFC est possible avec ce montage. |
| Cortex préfrontal dorsolatéral | Cortex préfrontal dorsolatéral | - Approche intéressante lorsqu'il ya un déséquilibre bi-hémisphérique. - Peut être utilisé pour une situation deux stimulation anodique (voir sixième ligne), où l'électrode cathodique est placé dans la zone sourcilière par exemple. | Les électrodes peuvent être trop proches les uns des autres questions de manoeuvre 19. (S'il vous plaît voir la deuxième rangée, quatrième colonne). |
| Occipital | Sommet | Intéressant pour les essais de contrôle actif de douleur chronique ou d'une modulation du cortex visuel. | Lorsqu'il est utilisé comme contrôle actif, électrodes de référence sont placés dans différents endroits à problèmes de comparabilité entre les approches intra-et inter-expérimentales. |
| Deux électrodes anodique, par exemple, les deux corticales moteur | Sus-orbitaires | Changement simultané de l'excitabilité corticale | L'inhibition transcalleuse pourrait ajouter un facteur de confusion 21 |
| Une électrode sur une cible corticale, par exemple, le cortex moteur primaire (M1) | Extra-crânienne | Eviter l'effet de confusion des deux électrodes avec des polarités opposées dans le cerveau 7. | Selon cible, la répartition actuelle pourrait ne pas être optimale et donc induire une stimulation inefficace 22 |
Positionnement Tableau 2 électrodes 7.
Note: Il est possible que les différences entre les positions d'électrodes différentes pourrait être l'activation de différentes populations neuronales à cause de différentes orientations du champ électrique.
Discussion
Étapes critiques:
Les aspects à être contrôlée avant la procédure de départ:
- Tout d'abord, les patients doivent être testés pour savoir s'il existe des contre-indications pour STCC - ces contre-indications peuvent être d'application spécifique. Cela inclut des questions telles que la présence de céphalées sévères ou fréquentes, les troubles chroniques de la peau, ou de réactions indésirables à un traitement antérieur STCC. Si il ou elle a toute de métal dans la tête ou a eu un traumatisme crânien grave, les changements anatomiques peuvent modifier le flux de courant 23,24. Histoire de la saisie, la grossesse et l'histoire d'un AVC ne sont généralement pas des contre-indications strictes - et en effet, peut-être les critères d'inclusion dans certains essais cliniques.
- Vérifiez la présence de lésions sur le cuir chevelu en plus sujets devraient être spécifiquement interrogés et inspectés pour l'existence de maladies de peau. S'il ya des lésions, la procédure STCC devrait être évitée ou, le cas échéant, s'assurer que la stimulation ne sera pas réalisée directement sur ou à travers la lésion. La stimulation d'un autre site ne peut être envisagée. Il est rapporté que répétées STCC quotidienne provoque une irritation cutanée cliniquement significative sous les électrodes dans certaines 7 patients. Il ya des preuves de lésions induites par STCC selon intégrité de la peau. Par exemple, il a été démontré rougeur étendue et brun changements intracutanée croustillant aux formes rondes irrégulière due à la stimulation TDC à une intensité de 2 mA pour une période de deux semaines, dont cinq séances par semaine 25. Si STCC est fortement indiquée ou doit être réalisée, il est possible de prendre en considération pour stimuler avec une intensité plus faible, comme 0,5 à 1,0 mA, mais il n'est pas garanti que cela va empêcher les irritations de la peau ou des lésions. Ainsi, la condition de la peau sous les électrodes doivent être inspectés avant et après STCC 7.
- Vérifiez les connecteurs des câbles pour l'électrolyse. Utilisez une autre paire si évident. Il est recommandé de vérifier les câbles après environ deux mois d'utilisation.
Pendant les deux-active ou factice STCC toujours se demander si l'objet se sent toujours à l'aise et est capable de continuer la procédure.
Modifications possibles:
- Il ya beaucoup de variétés de positionnement des électrodes 7 (tableau 2).
- Il ya beaucoup de variétés de 26 tailles d'électrode (figure 7). Pour une donnée courant appliqué, la taille des électrodes influence la densité de courant 18 et influe sur la focalité du cerveau de modulation (figure 8). Des études cliniques ont suggèrent plus la taille de l'électrode de plus la densité de courant 26, cependant les études de modélisation suggèrent que la relation entre la taille de l'électrode et la zone de modulation du cerveau peut être plus complexe 27. Par ailleurs, les effets de petites électrodes peuvent différer qualitativement en raison de manœuvres différentiel de courant dans le cuir chevelu, et plus les effets relatifs de bord à la zone des électrodes globale 7. Il y avait radicalement des niveaux supérieurs de manœuvre pour les tailles petite électrode rapporté que pour les régimes d'électrode plus grande 19.
- High-Definition STCC (HD-STCC) est une technologie qui améliore focalité spatiale, mais nécessite un matériel spécial et des contrôles procéduraux 15.
- L'électrode (position de l'électrode et la taille) le montage avec le courant appliqué de déterminer l'intensité du champ électrique généré dans le cerveau qui, à son tour, détermine l'efficacité du STCC. L'utilisation de la densité d'électrode simplement actuel, défini par le rapport entre la force du courant et la taille des électrodes, a été proposé de normaliser les résultats cliniques - mais les études de modélisation suggèrent cela ne peut s'appliquer sur une gamme limitée et que l'électrode de conception globale montage détermine le résultat. Généralement, l'augmentation de l'intensité du courant (ou la densité de courant) pour un résultat donné montage dans plus d'effets. Il est important de noter que la densité de courant à la surface de la peau est beaucoup plus élevé que dans le cerveau 19 (figure 9).
- La position du «retour» («de référence») d'électrode peuvent influencer l'écoulement de courant globale à travers le cerveau, et donc même influencer la modulation du cerveau sous les électrodes actives 22. Ainsi, la potion de deux électrodes doit être envisagée.
- La durée de la stimulation dépend de l'objectif de la démarche expérimentale. Une augmentation de la durée de la stimulation est associée à l'apparition et une plus longue durée de séquelles 3,4. Toutefois, au moins une étude a révélé un renversement de sens lorsque la durée des effets de stimulation a été augmenté, ce qui suggère que plus d'intensité ne se traduit pas nécessairement un résultat plus robuste clinique. Bien que l'intérieur de paramètres STCC publié est considéré comme sûr et bien toléré, le potentiel d'effets secondaires indésirables augmente avec l'intensité croissante (le temps, duratisur, ou la répétition de taux / nombre).
- Orientation du champ électrique: défini par les positions des électrodes et de la polarité. La stimulation cathodique diminue généralement excitabilité corticale, alors que la stimulation anodique augmente généralement l'excitabilité corticale 2,3.
- Placebo: Pour factice STCC le même protocole est utilisé ci-dessus. Cependant, le courant sera appliqué pendant 30 secondes. C'est l'un des avantages de la STCC rapport à d'autres méthodes non invasives de stimulation cérébrale. Depuis les sensations découlant résulté de STCC-actifs ont tendance à se produire que dans les premières étapes d'application, cette méthode imposture, il est difficile pour le patient à distinguer le groupe placebo de l'application STCC actif. Cette stimulation initiale et brève est une méthode fiable d'un placebo 28.
- Notez que la technique peut également être appliquée lors de l'utilisation d'autres thérapies transcrânienne électriques tels que les TAC 29 ou 30 RRT.
Justification de l'aide STCC dans la douleur chronique:
Le fait que plusieurs thérapeutiques pharmacologiques modalités n'apportent qu'un soulagement modeste pour la douleur chronique des patients soulève la possibilité que la cause de la persistance de cette maladie débilitante peut se situer dans les changements de plastique dans la douleur liée réseaux de neurones. Fait intéressant, la modulation de l'activité corticale peut être réalisé de façon non invasive par STCC, comme décrit précédemment, ce qui a été rapporté pour produire durablement des effets thérapeutiques de la douleur chronique due à des changements dans la plasticité corticale.
Effet clinique de la douleur chronique STCC:
Il a été démontré que STCC appliquée au cortex moteur des changements de l'excitabilité corticale locale (figure 6) 6. Plus précisément, les résultats de stimulation anodique à une augmentation de l'excitabilité neuronale, alors que la stimulation cathodique a des résultats opposés 6. En effet, l'application anodique STCC plus M1 conduit à une plus grande amélioration de l'échelle visuelle analogique (EVA) notes de douleur que STCC imposture. Cet effet thérapeutique sur la douleur suite à une stimulation M1, bien que transitoire, a été reproduite dans plusieurs groupes de patients atteints de syndromes de douleur neuropathique, comme la névralgie du trijumeau, le syndrome de la douleur poststroke 31, les maux de dos et la fibromyalgie 32. Fait intéressant, les essais cliniques dans la douleur neuropathique, en raison de blessures à la moelle épinière, la stimulation du cortex moteur par STCC a montré une amélioration des douleurs et cumulatifs effet analgésique qui a duré deux semaines après la stimulation. Il ya aussi des preuves de son effet analgésique chez les patients fibromyalgiques 33 qui est toujours significative après trois semaines de suivi pour STCC anodique de la M1 par rapport à une stimulation factice, et ainsi que la stimulation du 33 DLPFC. Bien que les effets de la STCC anodique plus DLFPC pour l'amélioration des douleurs n'ont pas été explorées intensivement, il a été démontré qu'il peut être utilisé pour moduler les seuils de douleur chez des sujets sains 34. Néanmoins, la stimulation de cette zone du cerveau est une technique fiable pour améliorer la mémoire de travail 10, en augmentant les performances sur des tâches de mémoire dans la maladie d'Alzheimer et la réduction de 9 cue-provoqué soif de fumer de façon significative 35 par exemple; par conséquent, il est également concevable que cela pourrait être une stratégie utile pour moduler affectivo-émotionnelles réseaux cognitifs associés au traitement des douleurs chez les patients souffrant de douleurs chroniques.
Disclosures
La City University de New York détient des brevets sur la stimulation cérébrale, sur lequel Marom Bikson est un inventeur. Marom Bikson est une co-fondateur de Medical Inc Soterix
Acknowledgments
DaSilva AF a reçu le soutien financier du CSTC high-tech subvention, l'Université du Michigan pour effectuer cet examen. Volz MS est financé par une bourse subvention de Stiftung Charité.
References
- Fregni, F., Pascual-Leone, A. Technology insight: noninvasive brain stimulation in neurology-perspectives on the therapeutic potential of rTMS and tDCS. Nat Clin Pract Neurol. 3 (7), 383-383 (2007).
- Wagner, T., Valero-Cabre, A., Pascual-Leone, A. Noninvasive human brain stimulation. Annu Rev Biomed Eng. 9, 527-527 (2007).
- Fregni, F., Freedman, S., Pascual-Leone, A. Recent advances in the treatment of chronic pain with non-invasive brain stimulation techniques. Lancet Neurol. 6 (2), 188-188 (2007).
- Lefaucheur, J. P., Antal, A., Ahdab, R., Ciampi de Andra, D., Fregni, F., Khedr, E. M., Nitsche, M., Paulus, W. The use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS) to relieve pain. Brain Stimul. 1 (4), 337-337 (2008).
- Antal, A., Paulus, W. Transcranial magnetic and direct current stimulation in the therapy of pain. Schmerz Apr. 24 (2), 161-161 (2010).
- Nitsche, M. A., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol. 527 (Pt 3), 633-633 (2000).
- Nitsche, M. A., Cohen, L. G., Wassermann, E. M., Priori, A., Lang, N., Antal, A. Transcranial direct current stimulation: state of the art. Brain Stimul. 11, 642-642 (2008).
- Merrill, D. R., Bikson, M., Jefferys, J. G. Electrical stimulation of excitable tissue: design of efficacious and safe protocols. J Neurosci Methods. 141 (2), 171-171 (2005).
- Boggio, P. S., Khoury, L. P., Martins, D. C., Martins, O. E., de Macedo, E. C., Fregni, F. Temporal cortex direct current stimulation enhances performance on a visual recognition memory task in Alzheimer disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 80 (4), 444-444 (2009).
- Fregni, F., Boggio, P. S., Nitsche, M., Bermpohl, F., Antal, A., Feredoes, E., Marcolin, M. A., Rigonatti, S. P., Silva, M. T., Paulus, W., Pascual-Leone, A. Anodal transcranial direct current stimulation of prefrontal cortex enhances working memory. Exp Brain Res. 166 (1), 23-23 (2005).
- Dundas, J. E., Thickbroom, G. W., Mastaglia, F. L. Perception of comfort during transcranial DC stimulation: effect of NaCl solution concentration applied to sponge electrodes. Clin Neurophysiol. 118 (5), 1166-1166 (2007).
- Minhas, P., Datta, A., Bikson, M. Cutaneous perception during tDCS: Role of electrode shape and sponge salinity. Clin Neurophysiol. 11, (2010).
- Antal, A., Terney, D., Poreisz, C., Paulus, W. Towards unravelling task-related modulations of neuroplastic changes induced in the human motor cortex. Eur J Neurosci. 26 (9), 2687-2687 (2007).
- Datta, A. Gyri-precise head model of transcranial direct current stimulation: improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad. Brain Stimul. 2 (4), 201-201 (2009).
- Minhas, P., Bansal, V., Patel, J., Ho, J. S., Diaz, J., Datta, A., Bikson, M. Electrodes for high-definition transcutaneous DC stimulation for applications in drug delivery and electrotherapy, including tDCS. J Neurosci Methods. 190 (2), (2010).
- Brunoni, A. R. A Systematic Review on Reporting and Assessment of Adverse Effects associated with Transcranial Direct Current Stimulation. Int J Neuropsychopharmacol. , Forthcoming (2011).
- Wagner, T. Transcranial direct current stimulation: a computer-based human model study. Neuroimage. 35 (3), 1113-1113 (2007).
- Nitsche, M. A., Doemkes, S., Karaköse, T., Antal, A., Liebetanz, D., Lang, N., Tergau, F., Paulus, W. Shaping the effects of transcranial direct current stimulation of the human motor cortex. J Neurophysiol. 97 (4), 3109-3109 (2007).
- Wagner, T., Fregni, F., Fecteau, S., Grodzinsky, A., Zahn, M., Pascual-Leone, A. Transcranial direct current stimulation: a computer-based human model study. Neuroimage. 35 (3), 1113-1113 (2007).
- Boggio, P. S., Rigonatti, S. P., Ribeiro, R. B., Myczkowski, M. L., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A., Fregni, F. A randomized, double-blind clinical trial on the efficacy of cortical direct current stimulation for the treatment of major depression. Int J Neuropsychopharmacol. 11 (2), 249-249 (2008).
- Williams, J. A., Pascual-Leone, A., Fregni, F. Interhemispheric modulation induced by cortical stimulation and motor training. Phys Ther. 90 (3), 398-398 (2010).
- Lang, N., Nitsche, M. A., Rothwel, J. C., Williams, J. A., Lemon, R. N. Effects of transcranial direct current stimulation over the human motor cortex on corticospinal and transcallosal excitability. Exp Brain Res. 156 (4), 439-439 (2004).
- Bikson, M., Datta, A., Rahman, A., Scaturro, J. Electrode montages for tDCS and weak transcranial electrical stimulation: role of "return" electrode's position and size. Clin Neurophysiol. 121 (12), (1976).
- Bikson, M., Fregni, F. Transcranial direct current stimulation in patients with skull defects and skull plates: high-resolution computational FEM study of factors altering cortical current flow. Neuroimage. 52 (4), 1268-1268 (2010).
- Datta, A., Baker, J. M., Bikson, M., Fridriksson, J. Individualized model predicts brain current flow during transcranial direct-current stimulation treatment in responsive stroke patient. Brain Stimulation. , Forthcoming (2011).
- Palm, U., Keeser, D., Schiller, C., Fintescu, Z., Nitsche, M., Reisinger, E. Padberg Skin lesions after treatment with transcranial direct current stimulation (tDCS). Brain Stimul. 1 (4), 386-386 (2008).
- Datta, A., Elwassif, M., Bikson, M. Bio-heat transfer model of transcranial DC stimulation: comparison of conventional pad versus ring electrode. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 670-670 (2009).
- Miranda, P. C., Faria, P., Hallett, M. What does the ratio of injected current to electrode area tell us about current density in the brain during tDCS? Clin Neurophysiol. 120 (6), 1183-1183 (2009).
- Gandiga, P. C., Hummel, F. C., Cohen, L. G. Transcranial DC stimulation (tDCS): a tool for double-blind sham-controlled clinical studies in brain stimulation. Clin Neurophysiol. 117 (4), 845-845 (2006).
- Antal, A. Comparatively weak after-effects of transcranial alternating current stimulation (tACS) on cortical excitability in humans. Brain Stimul. 1 (2), 97-97 (2008).
- Terney, D. Increasing human brain excitability by transcranial high-frequency random noise stimulation. J Neurosci Methods. 28 (52), 14147-14147 (2008).
- Fregni, F., Boggio, P. S., Mansur, C. G., Wagner, T., Ferreira, M. J., Lima, M. C., Rigonatti, S. P., Marcolin, M. A., Freedman, S. D., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A. Transcranial direct current stimulation of the unaffected hemisphere in stroke patients. Neuroreport. 16 (14), 1551-1551 (2005).
- Antal, A., Terney, D., K hnl, S., Paulus, W. Anodal transcranial direct current stimulation of the motor cortex ameliorates chronic pain and reduces short intracortical inhibition. J Pain Symptom Manage. 39 (5), (2010).
- Fregni, F., Gimenes, R., Valle, A. C., Ferreira, M. J., Rocha, R. R., Natalle, L., Bravo, R., Rigonatti, S. P., Freedman, S. D., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A., Boggio, P. S. A randomized, sham-controlled, proof of principle study of transcranial direct current stimulation for the treatment of pain in fibromyalgia. Arthritis Rheum. 54 (12), (2006).
- Boggio, P. S., Zaghi, S., Lopes, M., Fregni, F. Modulatory effects of anodal transcranial direct current stimulation on perception and pain thresholds in healthy volunteers. Eur J Neurol. 15 (10), 1124-1124 (2008).
- Fregni, F., Liguori, P., Fecteau, S., Nitsche, M. A., Pascual-Leone, A., Boggio, P. S. Cortical stimulation of the prefrontal cortex with transcranial direct current stimulation reduces cue-provoked smoking craving: a randomized, sham-controlled study. J Clin Psychiatry. 69 (1), 32-32 (2006).
