Summary
Transkraniel jævnstrøm stimulation (TDCs) er en non-invasiv brain stimulation teknik, som har vist indledende terapeutiske virkninger i flere neurologiske sygdomme. Den vigtigste mekanisme bag disse terapeutiske virkninger er modulering af kortikale ophidselse. Derfor vil online overvågning af kortikal ophidselse vejlede stimuleringsparatmetrene og optimere dens terapeutiske virkninger. I denne artikel vil vi gennemgå brugen af en roman enhed, der kombinerer samtidige TDCs og EEG overvågning i realtid.
Abstract
Transcranial jævnstrøm stimulation (TDCs) er en teknik, der leverer svage elektriske strømme gennem hovedbunden. Denne konstant elektrisk strøm inducerer forskydninger i neuronal membran uro, hvilket resulterer i sekundære ændringer i kortikal aktivitet. Selvom TDCs har de fleste af sine neuromodulatory virkninger på den underliggende cortex, kan TDCs effekter også ses i fjerntliggende neurale netværk. Derfor kan samtidig EEG overvågning af virkningerne af TDCs give værdifulde oplysninger om mekanismerne i TDCs. Desuden kan EEG fund være en vigtig surrogatmarkør for virkningen af TDCs og kan således anvendes til at optimere dens parametre. Denne kombinerede EEG-TDCs Systemet kan også anvendes til forebyggende behandling af neurologiske tilstande kendetegnet ved unormal toppe af kortikal ophidselse, såsom kramper. Et sådant system ville være basis for en ikke-invasiv lukket-sløjfe apparat. I denne artikel præsenterer vi en ny enhed, der er i stand til utilders TDCs og EEG samtidigt. Til det beskriver vi i en trin-for-trin måde de vigtigste procedurer for anvendelsen af denne enhed ved hjælp af skematiske figurer, tabeller og video demonstrationer. Derudover giver vi en litteraturgennemgang på kliniske anvendelser af TDCs og dens kortikale effekter målt ved EEG-teknikker.
Introduction
Transkraniel jævnstrøm stimulation (TDCs) er en teknik, der bruger svage og direkte elektrisk strøm leveret kontinuerligt gennem hovedbunden for at inducere ændringer i kortikal ophidselse 1, 2. Brug motordrevne fremkaldte potentialer som en markør for motoriske cortex ophidselse, viste Nitsche og Paulus 3 at retningen af TDCs virkninger i hjernen er polaritet-specifik: katodisk stimulering inducerer et fald i kortikal ophidselse, hvorimod anodisk stimulering inducerer en stigning i kortikal ophidselse . Denne effekt på kortikal ophidselse kan vare i over en time efter stimulation. Disse TDCs-inducerede ændringer i kortikal ophidselse kan medføre betydelige adfærdsmæssige effekter. Et vigtigt spørgsmål er variabilitet TDCs effekter på adfærd. Der er adskillige årsager til denne variation. Undersøgelser om fMRI 4 og electroencefalografi (EEG) 5,6 viser, at selv om TDCs har den mest aktiverende EFFEct på den underliggende cortex, fremkalder stimulation omfattende ændringer i andre regioner af hjernen. Desuden er det blevet påvist, at TDCs virkninger afhænger af tilstanden af baseline kortikale aktivitet 7.. Derfor givet disse former for variabilitet, anvendelse af bedre surrogater at måle virkningerne af TDCs er ønskelig.
I denne sammenhæng foreslår vi brug af samtidig EEG overvågning til at levere real-time data om virkningen af TDCs på kortikal ophidselse af flere grunde. Først at optimere stimulering parametre TDCs. For det andet at give indsigt i nye mål for behandlinger. For det tredje, at sikre sikkerheden igennem brain stimulation, især hos børn. Fjerde at støtte i tidlig påvisning og behandling af anfald hos patienter med intraktabel epilepsi, dvs lukkede kredsløb. Endelig kunne denne enhed har også en potentiel anvendelse i brain-computer interface-systemer.
På grund af den afgørende rolleovervågning af kortikale excitabilitet ændringer i relation til non-invasiv brain stimulation, er formålet med denne artikel at vise, hvordan man kan kombinere brugen af TDCs med EEG ved hjælp af en ny enhed (StarstimÒ - Neuroelectrics Instrument Controller, v 1.0; Rev 2012-08 -01, Neurolelectrics, Barcelona, Spanien). Det skal bemærkes, at denne artikel ikke give oplysninger om TDCs ansøgning. For en fuldstændig forståelse af anvendelsen af denne teknik, som vi anbefale at læse artiklen om TDCs fra DaSilva et al. 11.
Protocol
1.. Materialer
- Kontroller, at hvis alle materialer er tilgængelige (figur 1), før du starter følgende trin.
- Der er 3 størrelser neopren hætter, afhængigt af størrelsen af de emner 'hoved (små, mellemstore og store). Hætten har 27 huller, der repræsenterer EEG holdninger er baseret på 10/20 system: præfrontale (F8, AF8, FP2, Fpz, FP1, AF7, F7), frontal (F4, Fz, F3), central (C3, C1, Cz, C2, C4), parietal (P7, P3 Pz, P4, P8), tidsmæssige (T7, T8), og occipital (PO7, O1, Oz, O2, PO8).
- Elektroderne har 2 forskellige anvendelser, og de kan anvendes til EEG (seks kanaler) og for TDCs (to kanaler til svamp-elektroder, anoden og katoden). I nogle tilfælde kan mere end to steder for stimulation anvendes. I dette tilfælde fire svamp-elektroder vil blive krævet, og derfor vil kun 4 kanaler forblive EEG optagelser.
- Variationen i TDCs elektroder størrelse fører til en variation af fokale virkninger 11. With et fald i elektrode dimension, kan en mere fokal stimulation opnås. På den anden side er det ved at øge elektrode størrelse er det muligt at have en funktionelt ineffektiv elektrode. De mest almindeligt anvendte proportioner er 25 cm 2 (5 cm x 5 cm) eller 35 cm 2 (5 cm x 7 cm). I dette papir vil svamp elektroder af 25 cm 2 anvendes.
- Alle elektroderne skal tilsluttes til kontrolboksen enheden gennem ledningerne. Denne enhed skal oplades med jævne mellemrum ved hjælp af Control Box Batteri oplader. Af sikkerhedsmæssige årsager er det ikke muligt at oplade Control Box under aktiv stimulation.
- USB til Bluetooth-forbindelse er nødvendig for at parre Control Box til laptop / computer (se nedenfor).
2.. Hud Forberedelse
- Undersøg huden for eventuelle allerede eksisterende læsioner - undgå elektrisk stimulation / EEG optagelse i beskadiget hud eller over kraniet læsioner.
- For at øge ledningsevne, flytte håret væk frastedet for elektrisk stimulation / EEG registrering og placere plastik hår klip til at holde håret væk, rengøre overfladen af huden for at fjerne eventuelle tegn på lotion, snavs, fedt osv. og lad det tørre.
3.. Hoved Målinger
- Find og marker lokalisering af Vertex eller Cz (Figur 2), ved at måle afstanden nasion til Inion og mærkning halvvejs bruge en hud markør 11..
4.. Elektroder Positionering i Cap
- Put saltvandsopløsning på TDCs svamp-elektroder. Svampen-elektroder skal vædet med saltvand 11, før iført hoved hætte. For en 25-35 cm 2 svamp, bør ca. 6 ml opløsning pr side tilstrækkelig. Det er vigtigt at jævne genopfylde svamp-elektrode med saltopløsning i tilfælde af en langvarig stimulering protokol.
- EEG og TDCs elektroderne skal være fastsat i hætten, før motivet er physically bære det.
- For yderligere oplysninger om generelle TDCs elektroder forberedelse og positionering se 11.
5.. Iført Cap og Fastsættelse af Control Box på det
- Sørg for, at emnet sidder komfortabelt.
- Placer hætten på en måde, at Vertex (målt på hovedet) matcher Cz punkt på hætten Vigtigt:. Dette er kun gældende for gennemsnitlige størrelse hoveder. Tre forskellige cap størrelser er tilgængelige, hvis nødvendigt.
- Fyld EEG elektroder med gel med en buet sprøjte.
- Tilslut EEG og TDCs elektroder til kontrolboksen ledninger. Control Box skal fastsættes til den bageste del af hætten. Bruge kanal 1 og 2 for stimulering og de resterende (3 til 8) for EEG optagelse. Deres stilling i hætten, vil afhænge af den ønskede eksperimentelle fremgangsmåde for både optagelse og stimulering (tabel 1). Som en demonstration, skal du indstille de klassiske venstre anodisk TDCs op, vil blive forskyYED: anode = M1, katode = Supraorbital contralateral. Til dette montage, tilslut anode (rød svamp elektrode) til C3 og katoden (black svamp elektrode) til Fp2.
- Sæt referenceelektroder til en af de mastoids sikre, at de ikke rører hinanden og knyttet dem til ledningerne (CMS, Common Mode Sense and DRL, Driven Right Leg) fra styreboksen.
6.. Stimulering og recording Set Up
- For at konfigurere parametre for stimulation og kontrol optagelse, skal softwaren installeres korrekt i henhold til producentens anvisninger.
- Tryk på "STIMULERING" i den vandrette bjælke på øvre skærm (figur 3).
- Vælg "EDIT" i øverste skærm og vælg "TDCs" eller "sham" af andre elektriske stimulation teknikker, såsom "transcranial vekselstrøm stimulation (TAC)" og "transcranial tilfældig støj stimulation" (tRNS) (figur 3a ). Den itfattes af sådanne tiltag er ude af anvendelsesområdet for dette papir og er bedre omtalt andetsteds 12, 13.
- Vælg den samlede varighed af den elektriske stimulation, sædvanligvis 20 min (figur 3b) og intensiteten af 2mA. Bemærk: Enheden er i stand til at stimulere elektrisk og registrering EEG-signaler i op til 1 time, hvis det er nødvendigt.
- Vælg elektroden positionering ifølge kanaler (figur 3c).
- Konfigurere TDCs og EEG kanaler (fig. 3d) i henhold til den eksperimentelle fremgangsmåde (tabel 1). Referenceværdierne elektroder er mærket som DRL og CMS. Vær sikker på at vælge den rigtige funktion for hver kanal Vigtigt:. Etiketten aktive stimulation elektrode som "anode" eller "katode" og dens reference som "return" (Figur 3d).
- I baren menuen placeret i den nederste del af skærmen vælge varigheden af rampen ned og rampe op periode, normalt 30 sek (Figure 3e). Under dette trin vil du også vælge varigheden af præ-og post EEG optagelser (figur 3f). EEG optagelse er ikke afhængig af stimulering og kan programmeres til at starte før, under eller efter afslutningen af TDCs.
- For at kontrollere elektrodeimpedans pressen "STIMULATION" i den øverste del af skærmen og derefter "mount" i venstre side af skærmen, og derefter "START IMPEDANCE CHECK" (Figur 4).
7.. Start Device
- Emnet skal være afslappet, komfortabel og vågen under proceduren.
- Tryk på "start" i den nederste del af skærmen (figur 5a).
- Tjek om den lodrette grå bjælke bevæger sig fremad før (figur 5b), under (5c) og efter (5d) at TDCs.
- Kontroller igen elektrode impedanser (figur 5e).
- Tryk på "Abort" at suspendere stimulation på ethvert tidspunkt, hvis det er nødvendigt (Figur 5f).
8.. Optag EEG data
- Tryk på "EEG" i øverste skærm for at kontrollere, om EEG-signaler er synlige og uden artefakter (figur 6, gul beslag). Signalerne kan filtreres fra 2 til 15 Hz for at afklare de EEG spor.
- EEG optagelse starter automatisk, så snart ikon LAUNCH er trykket.
- Under stimulation igangværende EEG kan kontrolleres i tre forskellige paneler, lokaliseret på den lodrette menubjælke (figur 6).
- Tidsdomænet (Figur 6): se de data, det bliver modtaget, vælge anden tid og spænding skalaer.
- Spectrum (figur 7): Vælg en kanal og visualisere kraftspektret online dvs skærmen viser effekten af hver EEG frekvens ved realtid Fast Fourier Transform (FFT) analyse.
- Spectrogram (figur 8): visualisere strømmen spectrogram online ved at få de oplysningerning om hyppigheden indholdet af den registrerede EEG som en funktion af tiden (frekvens analyse).
- I nogen af de ovennævnte muligheder forskeren er i stand til at filtrere EEG aktivitet (figur 6, gul rektangel) i bestemte frekvensbånd (tabel 2). De fleste undersøgelser vedrørende virkningen af TDCs på EEG aktivitet har anvendt denne fremgangsmåde til dataanalyse (tabel 3).
Representative Results
TDCs undersøges i øjeblikket som et terapeutisk middel til forskellige neurologiske tilstande, som omfatter depression 14, 15, post-traumatisk stress disorder 16, trangen til mad 17, marihuana 18, alkohol 19 og rygning 20, samt smerter 21, tinnitus 22, migræne 23, epilepsi 24, Parkinsons sygdom 25, 26, slagtilfælde rehabilitering 27, 28 og kognitiv dysfunktion 6, 29. Tabel 1 viser de evidensbaserede TDCs elektrode montager, der skal anvendes som behandling for forskellige kliniske tilstande.
I de fleste tilfælde er klinisk forbedring efter TDCs hovedsagelig tilskrives dens kortikale virkninger. Der er flere måder at kvantificere kortikale ændringer, og de hyppigst anvendte dem er funktionel magnetisk resonans (fMRI), TMS-indekserede kortikale ophidselse og electroencephalography (EEG). I sammenligning med fMRI, har EEG dårligere rumlig opløsning, men overlegen tidsmæssige opløsning 30, der afspejler timingen af neuronal aktivitet mere nøjagtigt. I forhold som med TMS-indekseret kortikal ophidselse, EEG giver en større rumlig opløsning. For eksempel, ved hjælp af TDCs / EEG enhed er det muligt at detektere igangværende ændringer på den rå EEG respons på TDCs. Figur 9 viser dæmpningen af kortikale aktivitet, især på den parietale region, efter TDCs blev tændt (kanaler C3 og C4). Bemærk, at under stimulering er det ikke muligt at registrere hjernens aktivitet i de samme kanaler, der anvendes til stimulering.
Virkningerne af TDCs på EEG er for nylig blevet undersøgt af flere forfattere (se tabel 3), men kun én har anvendt TDCs og EEG samtidig 31. De fleste af de undersøgelser viste signifikante EEG forandringer atter TDCs ved at analysere EEG kraftspektrum reaktion på aktiv versussham-TDCs. Brug power spektrum analyse kan EEG-signaler opdeles i en sum af rene frekvens komponenter ved hjælp af FFT analyse. På denne måde kan de signaler analyseres i form af sin magt spektrum, som giver information om signalets effekt ved hver frekvens (Tabel 2).
Figur 7 viser et repræsentativt eksempel på en igangværende EEG aktivitet under TDCs (rød beslag på bunden), og efter FFT-analyse (rød cirkel). Den første top aktivitet svarer til theta (5-7 Hz), og den anden til alfa (8-10 Hz) band frekvenser. Amplituden af EEG toppe måles i μV 2.
Et andet eksempel kommer fra undersøgelsen af Maeoka et al. 36, hvor forfatterne fandt en lokal fald i alfa-og en stigning i beta band amplituder efter anodisk stimulering af dorsolaterale præfrontale cortex kombineret med følelsesmæssig stress.
Figur 10
Derfor bruger den automatiske FFT-analyse (fig. 7) er investigator kunne bestemme og måle amplituden af de fremherskende EEG frekvens aktiviteter (delta-, theta-, alfa, beta, gamma) under og efter TDCs. Afhængigt af regionen af stimulering og andre eksperimentelle betingelser er amplituden af specifikke EEG frekvensbånd forventes at ændre sig efter TDCs (tabel 3). Faktisk tilføjer FFT-analyse funktion til EEG optagelse under TDCs tilbyder en unik mulighed for at forstå de kortikale neuromodulatory effekter i realtid.
Endelig kan EEG-signaler analyseres med en teknik kaldet en tid, frekvens baseret, eller spektrogram, image. Denne teknik er blevet betragtet lovende for forskningsformål, men denne form for EEG analyse endnu ikke er fuldt valideret til diagnostiske intentioner og bør tolkes med forsigtighed til dette formål 8..
Figur 8 viser et illustrativt eksempel på en EEG spektrogram behandles af den samme enhed.
Figur 1. Liste over nødvendige materialer til samtidig EEG overvågning under TDCs: neopren hætte, Control Box, kabler, elektroder, måling tape, saltvandsopløsning og Bluetooth USB.
Figur 2. Lokalisering af vertex (Cz) på hovedbunden 11: Mål afstanden af nasion til Inion og Mark halvvejs ved hjælp af en hudmarkør.
Figur 3. Stimulation Screenshot: a) Elektrisk stimulation mode (TDCs, TAC'er, tRNS, fingeret) b) Samlet varighed af elektrisk stimulation, c) Elektrode positionering ifølge kanaler d) TDCs og EEG-kanal konfiguration e) TDCs rampe varighed f) EEG optagelse varigheder.
Figur 4.. Monter Screenshot: Check elektroder impedans før stimulation begynder.
Figur 5. Launch Screenshot: a) LAUNCH butt på b) Lodret grå bar før TDCs c) Lodret grå bjælke under TDCs d) Lodret grå bar efter TDCs e) Impedans re-checking f) ABORT knappen.
Figur 6.. EEG Time domæne: kontrollere baseline løbende EEG aktivitet og vælg EEG band frekvenser, hvis det er nødvendigt (gul pil nederst til højre).
Figur 7. EEG kraftspektrum: tjek den fremherskende EEG frekvensbånd (rød cirkel) efter automatisk Fast Fourier Transform (FFT) analyse over rå igangværende EEG aktivitet (rødt rektangel i bunden).
oad/50426/50426fig8.jpg "/>
Figur 8. EEG spectrogram: EEG-signaler (rød rektangel i bunden) kan også omdannes til billederne (rød cirkel) ved hjælp af en teknik kaldet tid-frekvens baseret på.
Figur 9. Dæmpning af parietale EEG aktivitet som reaktion på anodisk TDCs (anode = C3 Cathode = C4). Bemærk, at under stimulering det ikke muligt at optage hjernens aktivitet i de samme kanaler, der anvendes til stimulation. Klik her for at se større figur .
Figur 10.. TDCs virkninger på EEG kraftspektrum: Bemærk forskelle i frontal alpha (a) og beta (b)
| Sygdom | Forfattere | Anode-elektrode positionering | Katode-elektrode positionering |
| Depression | Boggio et al, 2008;. Loo et al 2012. | DLPFC | Supraorbital |
| Smerte | Fregni et al., 2006 | M1 | Supraorbital |
| Stroke | Lindenberg et al. 2010 | M1 | M1 |
| Boggio et al. 2007 | M1 (ramte side) | Supraorbital | |
| Supraorbital | MI (non-ramte side) | ||
| Tinnitus | Fregni et al., 2006 </ Td> | LTA | Supraorbital |
| Parkinson | Benninger et al. 2010 | M1/DLPFC | Mastoid |
| Fregni et al., 2006 | M1 | Supraorbital | |
| Migræne | Antal et al. 2011 | V1 | Oz |
| Alkoholmisbrug | Boggio et al. 2008 | R / L - DLPFC | L / R - DLPFC |
Tabel 1. TDCs elektrode montager i forskellige kliniske tilstande Legends: LTA, venstre temporoparietal område V1, Visual cortex, DLPFC, dorsolaterale præfrontale cortex, M1, Motor cortex, R, Højre, L, venstre..
| Bands | Symbol | Frekvens (Hz) | Bedste optagelse hjemmeside | |
| Delta | δ | 1-4 | Frontal (voksne), Posterior (børn) | Dybe søvnstadier (3 og 4) |
| Theta | θ | 5-7 | Diffundere i hovedbunden | Døsighed |
| Alpha | α | 8-12 | Posterior regioner | Vækker, med lukkede øjne |
| Beta | β | 13-30 | Frontal | Mental indsats, dyb søvn |
| Gamma | γ | 31-45 | Somatisk-sensoriske cortex | Korttidshukommelse opgaver og taktil stimulation |
Tabel 2. EEG frekvensbånd.
| Forfattere | Anode-elektrode positionering | EEG Channels (antal) | Hovedresultater | |
| Ardolino et al., 2005 | FP1 | C4 | 4 | Bilateral stigning frontal delta-og theta bands. |
| Keeser et al. 2011 | F3 | FP2 | 25 | Fald i frontal-og præfrontale delta band. |
| Marshall et al. 2011 | F3/F4 | Mastoids | 7 | - Non-REM-søvn: frontal fald i delta-båndet. - REM-søvn: global stigning i gamma band. |
| Wirth et al. 2011 | F3 | Højre skulder | 52 | Globale fald i delta-båndet. |
| Zaehle et al. 2011 | F3 | Mastoids | 32 | - Anodisk: lokal stigning tHeta og alfa båndene. - Katodisk: lokale fald i theta-og alfa-bands. |
| Jacobson et al. 2011 | Mellem T4-Fz | FP1 | 27 | Fald i højre frontal theta band. |
| Polania et al. 2011 | C3 | FP3 | 62 | - Global synkronisering af alle undersøgte bands. |
| Maeoka et al. 2012 | F3 | FP2 | 128 | Lokale stigning i beta og faldt alfa bands. |
Tabel 3. Undersøgelser analyserer effekten af TDCs på EEG optagelser.
Discussion
Sikkerhedsspørgsmål
I første omgang bør emner skal screenes for eventuelle kontraindikationer for TDCs 11.. Check også for hudlæsioner eller sygdomme, da der er tegn på TDCs inducerede læsioner efter hudens integritet. Hvis TDCs stærkt indikeret over en læderede område, er det muligt at gøre det ved lavere intensitet, dvs 0,5-1,0 mA. Det er imidlertid ikke garanteres, at dette vil forhindre hudirritationer eller læsioner. Således bør tilstanden af huden under elektroderne skal kontrolleres før og efter TDCs 2.
Impedans og elektroder
Elektrode impedanser skal være så lavt som muligt. Dette mindsker risikoen for interne og eksterne støj interferens eller forvrængede signaler. Impedanser bør også kontrolleres igen, når der er nogen artefakt stede i signalet 37..
Alle elektroder skal være af god kvalitet med intakte overflader. Rebrugbare elektroder med inkonsistente overflader kan skabe ujævne strømtætheder. Alle overfladeelektroder bør anvendes med tilstrækkelig ledende gel til at sikre lave impedanser, og impedanser skal kontrolleres for artefakter 37..
Lukkede kredsløb systemer
Et lukket-sløjfe system er et system, der kan diagnosticere elektrofysiologisk abnormiteter og behandle dem hurtigt 8, 10. Et illustrativt eksempel er EEG spike detektor for en modkørende anfald. Dette princip er blevet anvendt hos patienter med svær epilepsi. Morrell og kolleger 9 behandlede 191 forsøgspersoner med intraktabel epilepsi ved hjælp af en hjerne implanteret stimulator og observeret en signifikant reduktion i anfaldshyppighed samt forbedringer i livskvaliteten. På trods af succesen, er invasive procedurer forbundet med risici og komplikationer såsom lokal infektion eller uønskede humør eller kognitive effekter og dermed en alterntiv, non-invasiv fremgangsmåde er ønskelig. Derfor kan den foreliggende indretning udgør en interessant mulighed for de patienter, der har brug for hurtig neurofysiologiske diagnose og hurtig behandling, såsom epileptiske patienter.
Den lukkede kredsløb ansøgning måske ikke være begrænset til patienter med epilepsi alene. En række nyere undersøgelser har antydet, at EEG ændringer kan være markører for forskellige neuropsykiatriske sygdomme 30. Ved hjælp af en kombination af TDCs og EEG kunne også være nyttige til at optimere parametrene for stimulation. Sådanne algoritmer er stadig uudviklet, men kombinationen af fund fra EEG og TDCs undersøgelser kan hjælpe med en sådan udvikling.
Sammenlignet med TMS, som er en anden ikke-invasiv brain stimulation teknik er TDCs betragtes langt mere egnet til terapeutiske formål primært på grund af sin lave omkostninger og relativ bærbarhed. Derudover have et system, der bruger en head cap med forudbestemt elektrode steder kan standardisere placeringen af stimulation og forbedre resultaterne. En anden fordel ved denne anordning er muligheden for at stimulere mere end et sted på samme tid, hvilket har vist sig at være klinisk overlegen end konventionel stimulation ifølge nogle forfattere 38, 39.
Selvom enheden viser klare fordele, nogle begrænsninger skal løses for at forbedre indretningen for fremtiden. Først, kan enheden ikke stimulere og registrere EEG-signaler i det samme sted samtidigt (se figur 9). For det andet er antallet af tilgængelige kanaler til at optage EEG er lav. Den sædvanlige anbefaling er at bruge mindst 16-kanaler for en tilstrækkelig EEG studie 40 og endnu flere kanaler til elektro-oculography at opdage øjenbevægelser artefakter. Ja, i de seneste par år har der været en tendens til at øge antallet af kanaler i EEG / TDCs undersøgelser (tabel 3). Selvom det lave antal kanaler miGHT påvirke sensibilitet i detektering dynamiske ændringer i kortikal ophidselse, kan en sådan ordning stadig være nyttig til at finde algoritmer til bestemte elektrode placeringer.
Disclosures
Dette arbejde blev delvist støttet af Neuroelectric, Barcelona Spanien, som producerer instrument, der anvendes i denne artikel.
Acknowledgments
PS modtaget støtte støtte fra CAPES, Brasilien. Dette arbejde blev delvist støttet med en bevilling fra CIMIT. Forfatterne er også taknemmelig for, at Uri Fligil for sin tekniske bistand og Olivia Gozel og Noelle Chiavetta for deres hjælp med at redigere dette manuskript.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Material | |||
| Neoprene HeadCap | Neuroelectrics | NE019 | 1 |
| Neoprene Headband | Neuroelectrics | NE020 | 1 |
| Frontal dry electrode front-end | Neuroelectrics | NE021 | 4 |
| Gel electrode front-end | Neuroelectrics | NE022 | 8 |
| Gel Bottle 60cl | Neuroelectrics | NE016 | 1 |
| Stimulation electrode Pi cm2 | Neuroelectrics | NE024 | 8 |
| Saline solution bottle 100ml | Neuroelectrics | NE033 | 1 |
| Sponge electrode fron-end 25 cm2 | Neuroelectrics | NE026 | 4 |
| Adhesive Electrode Front-end | Neuroelectrics | NE025 | 25 |
| USB Bluetooth Dongle | Neuroelectrics | NE031 | 1 |
| USB card with software | Neuroelectrics | NE015 | 1 |
| Curved Syringe | Neuroelectrics | NE014 | 1 |
| microUSB NECBOX charger | Neuroelectrics | NE013 | 1 |
| Electrode cable | Neuroelectrics | NE017 10 | 1 |
| Material Name | |||
| StarStim NECBOX | Neuroelectrics | NE012 | 1 |
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, 383-393 (2007).
- Nitsche, M. A., Cohen, L. G. Transcranial direct current stimulation: State of the art. Brain Stimul. 1, 206-223 (2008).
- Nitsche, M. A., Paulus, W. Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans. Neurology. 57, 1899-1901 (2001).
- Kwon, Y. H., Ko, M. H. Primary motor cortex activation by transcranial direct current stimulation in the human brain. Neurosci. Lett. 435, 56-59 (2008).
- Ardolino, G., Bossi, B., Barbieri, S., Priori, A. Non-synaptic mechanisms underlie the after-effects of cathodal transcutaneous direct current stimulation of the human brain. J. Physiol. 568, 653-663 (2005).
- Marshall, L., Kirov, R., Brade, J., Mölle, M., Born, J. Transcranial electrical currents to probe EEG brain rhythms and memory consolidation during sleep in humans. PLoS One. 6, 16905 (2011).
- Brunoni, A. R., Nitsche, M. A. Clinical research with transcranial direct current stimulation (tDCS): challenges and future directions. Brain Stimul. 5, 175-195 (2012).
- Nuwer, M. Assessment of digital EEG, quantitative EEG, and EEG brain mapping: report of the American Academy of Neurology and the American Clinical Neurophysiology Society. Neurology. 49, 277-292 (1997).
- Morrell, M. J. RNS System in Epilepsy Study Group. Responsive cortical stimulation for the treatment of medically intractable partial epilepsy. Neurology. 77, 1295-1304 (2011).
- Berényi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsáki, G. Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation. Science. 337, 735-737 (2012).
- DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation. J. Vis. Exp. (51), e2744 (2011).
- Antal, A., Boros, K., Poreisz, C., Chaieb, L., Terney, D., Paulus, W. Comparatively weak after-effects of transcranial alternating current stimulation (tACS) on cortical excitability in humans. Brain Stimul. 1, 97-105 (2008).
- Terney, D., Chaieb, L., Moliadze, V., Antal, A., Paulus, W. Increasing human brain excitability by transcranial high-frequency random noise stimulation. J. Neurosci. 28, 14147-14155 (2008).
- Boggio, P. S., Rigonatti, S. P. A randomized, double-blind clinical trial on the efficacy of cortical direct current stimulation for the treatment of major depression. Int. J. Neuropsychopharmacol. 11, 249-254 (2008).
- Loo, C. K., Alonzo, A., Martin, D., Mitchell, P. B., Galvez, V., Sachdev, P. Transcranial direct current stimulation for depression: 3-week, randomised, sham-controlled trial. Br. J. Psychiatry. 200, 52-59 (2012).
- Boggio, P. S., Rocha, M. Noninvasive brain stimulation with high-frequency and low-intensity repetitive transcranial magnetic stimulation treatment for posttraumatic stress disorder. J. Clin. Psychiatry. 71, 992-999 (2010).
- Goldman, R. L., Borckardt, J. J. Prefrontal cortex transcranial direct current stimulation (tDCS) temporarily reduces food cravings and increases the self-reported ability to resist food in adults with frequent food craving. Appetite. 56, 741-746 (2011).
- Boggio, P. S., Zaghi, S. Modulation of risk-taking in marijuana users by transcranial direct current stimulation (tDCS) of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). Drug Alcohol Depend. 112, 220-225 (2010).
- Boggio, P. S., Sultani, N. Prefrontal cortex modulation using transcranial DC stimulation reduces alcohol craving: a double-blind, sham-controlled study. Drug Alcohol Depend. 92, 55-60 (2008).
- Fregni, F., Liguori, P. 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, 32-40 (2008).
- Fregni, F., Gimenes, R. A randomized, sham-controlled, proof of principle study of transcranial direct current stimulation for the treatment of pain in fibromyalgia. Arthritis Rheum. 54, 3988-3998 (2006).
- Fregni, F., Marcondes, R. Transient tinnitus suppression induced by repetitive transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation. Eur. J. Neurol. 13, 996-1001 (2006).
- Antal, A., Kriener, N., Lang, N., Boros, K., Paulus, W. Cathodal transcranial direct current stimulation of the visual cortex in the prophylactic treatment of migraine. Cephalalgia. 31, 820-828 (2011).
- Fregni, F., Otachi, P. T. A randomized clinical trial of repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with refractory epilepsy. Ann. Neurol. 60, 447-455 (2006).
- Benninger, D. H., Lomarev, M. Transcranial direct current stimulation for the treatment of Parkinson's disease. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 81, 1105-1111 (2010).
- Boggio, P. S., Nunes, A. Repeated sessions of noninvasive brain DC stimulation is associated with motor function improvement in stroke patients. Restor. Neurol. Neurosci. 25, 123-129 (2007).
- Lindenberg, R., Renga, V., Zhu, L. L., Nair, D., Schlaug, G. Bihemispheric brain stimulation facilitates motor recovery in chronic stroke patients. Neurology. 75, 2176-2184 (2010).
- Fregni, F., Boggio, P. S. Anodal transcranial direct current stimulation of prefrontal cortex enhances working memory. Exp. Brain Res. 166, 23-30 (2005).
- Shafi, M. M., Westover, M. B., Fox, M. D., Pascual-Leone, A. Exploration and modulation of brain network interactions with noninvasive brain stimulation in combination with neuroimaging. Eur. J. Neurosci. 35, 805-825 (2012).
- Wirth, M., Rahman, R. A. Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on behaviour and electrophysiology of language production. Neuropsychologia. 49, 3989-3998 (2011).
- Keeser, D., Padberg, F. Prefrontal direct current stimulation modulates resting EEG and event-related potentials in healthy subjects: a standardized low resolution tomography (sLORETA) study. Neuroimage. 55, 644-657 (2011).
- Zaehle, T., Sandmann, P., Thorne, J. D., Jäncke, L., Herrmann, C. S. Transcranial direct current stimulation of the prefrontal cortex modulates working memory performance: combined behavioral and electrophysiological evidence. BMC Neurosci. 12, 979-984 (2011).
- Polanía, R., Nitsche, M. A., Paulus, W. Modulating functional connectivity patterns and topological functional organization of the human brain with transcranial direct current stimulation. Hum. Brain Mapp. 32, 1236-1249 (2011).
- Maeoka, H., Matsuo, A., Hiyamizu, M., Morioka, S., Ando, H. Influence of transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex on pain related emotions: a study using electroencephalographic power spectrum analysis. Neurosci. Lett. 512, 12-16 (2012).
- Isley, M. R., Edmonds, H. L. Jr, Stecker, M. American Society of Neurophysiological Monitoring. Guidelines for intraoperative neuromonitoring using raw (analog or digital waveforms) and quantitative electroencephalography: a position statement by the American Society of Neurophysiological Monitoring. J. Clin. Monit. Comput. 23, 369-390 (2009).
- Faria, P., Leal, A., Miranda, P. C. Comparing different electrode configurations using the 10-10 international system in tDCS: a finite element model analysis. Conf Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. , 1596-1599 (2009).
- Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target. J. Neural. Eng. 8, 046011 (2011).
- Flink, R., Pedersen, B. Guidelines for the use of EEG methodology in the diagnosis of epilepsy. International League Against Epilepsy: commission report. Acta Neurol. Scand. 106, 1-7 (2002).
