Summary
Transkranial likestrøm stimulering (tDCS) er en ikke-invasiv hjerne stimulering teknikk som har vist første terapeutiske effekter i flere nevrologiske tilstander. Den viktigste mekanismen bak disse terapeutiske effekter er modulering av kortikale oppstemthet. Derfor ville online overvåking av kortikale oppstemthet å veilede stimuleringsparametere og optimalisere sin terapeutiske effekter. I den foreliggende artikkelen går vi bruken av en ny enhet som kombinerer samtidige tDCS og EEG overvåkning i sanntid.
Abstract
Transkranial likestrøm stimulering (tDCS) er en teknikk som leverer svake elektriske strømmer gjennom hodebunnen. Denne konstant elektrisk strøm induserer endringer i neuronal membran eksitabilitet, som resulterer i sekundære forandringer i kortikal aktivitet. Selv tDCS har de fleste av sine neuromodulatory effekter på den underliggende cortex, kan tDCS effekter også være observert i fjerne nevrale nettverk. Derfor kan samtidig EEG overvåking av effekter av tDCS gi verdifull informasjon om mekanismene for tDCS. I tillegg kan EEG funn være en viktig surrogat markør for virkningen av tDCS og kan således anvendes for å optimalisere parametrene. Denne kombinerte EEG-tDCS systemet kan også anvendes for forebyggende behandling av nevrologiske tilstander karakterisert ved unormal toppene av kortikale eksitabilitet, som anfall. Et slikt system ville være grunnlaget for en ikke-invasiv lukket enhet. I denne artikkelen presenterer vi en ny enhet som er i stand til utilizing tDCS og EEG samtidig. For det, beskriver vi i en steg-for-steg mote de viktigste prosedyrene for anvendelsen av denne enheten ved hjelp skjematiske figurer, tabeller og video demonstrasjoner. I tillegg gir vi en gjennomgang på kliniske anvendelser av tDCS og dets kortikale effekter målt ved EEG teknikker.
Introduction
Transkranial likestrøm stimulering (tDCS) er en teknikk som bruker svake og direkte elektriske strømmer som leveres kontinuerlig gjennom hele hodebunnen for å indusere endringer i kortikal eksitabilitet 1, 2. Ved hjelp av motor fremkalt respons som en markør på motor cortex eksitabilitet, demonstrerte Nitsche og Paulus 3 at retningen av de tDCS effekter over hjernen er polaritet-spesifikk: katodisk stimulering induserer en reduksjon i kortikal eksitabilitet, mens anodisk stimulering induserer en økning i kortikal eksitabilitet . Denne effekten på kortikale oppstemthet kan vare i over en time etter stimulering. Disse tDCS-induserte endringer i hjernebarken oppstemthet kan resultere i betydelige atferdsmessige effekter. Et viktig spørsmål er variasjonen av tDCS effekter på atferd. Det er flere grunner til å forklare denne variasjonen. Studier på fMRI 4 og electroencephalography (EEG) 5,6 avslører at selv om tDCS har den mest aktiverende effect på underliggende cortex, fremkaller stimulering omfattende endringer i andre regioner av hjernen. I tillegg har det vist seg at tDCS effekter avhenger av tilstanden til baseline kortikal aktivitet syv. Derfor, gitt disse kildene til variabilitet, er bruk av bedre surrogater for å måle effektene av tDCS ønskelig.
I denne sammenheng foreslår vi bruk av samtidig EEG overvåking for å gi real-time data om virkningen av tDCS på kortikale oppstemthet av flere grunner. Først, for å optimalisere stimulering parametere tDCS. Sekund, for å gi innsikt i nye mål for terapi. Tredje, for å sikre sikkerheten under hjernestimulering, spesielt hos barn. Fjerde, for å hjelpe til tidlig oppdagelse og behandling av anfall hos pasienter med alvorlig epilepsi dvs. lukket system. Endelig kan denne enheten har også en potensiell anvendelse i hjerne-datamaskin-grensesnitt systemer.
På grunn av den kritiske rollenfor å overvåke kortikale oppstemthet endringer knyttet til ikke-invasiv hjerne stimulering, er hensikten med denne artikkelen å demonstrere hvordan du kan kombinere bruk av tDCS med EEG ved hjelp av en roman enhet (StarstimÒ - Neuroelectrics Instrument Controller, v 1.0; Rev 2012-08 -01, Neurolelectrics, Barcelona, Spania). Det bør bemerkes at denne artikkelen ikke gi opplysninger om tDCS søknad. For en fullstendig forståelse av anvendelsen av denne teknikken anbefaler vi å lese artikkelen på tDCS fra DaSilva et al. 11.
Protocol
En. Materialer
- Sjekk at hvis alle materialer er tilgjengelig (figur 1) før du starter på følgende måte.
- Det er tre størrelser av neopren caps, avhengig av størrelsen på fagenes hode (small, medium og large). Hetten har 27 hull representerer EEG posisjoner basert på 10/20 system: prefrontal (F8, AF8, FP2, FPZ, FP1, AF7, F7), frontal (F4, Fz, F3), sentrale (C3, C1, Cz, C2, C4), parietal (P7, P3, Pz, P4, P8), temporal (T7, T8) og occipital (PO7, O1, Oz, O2, PO8).
- Elektrodene har to ulike bruksområder, og de kan brukes til EEG (seks kanaler) og for tDCS (to kanaler for svamp-elektroder, anoden og katoden). I noen tilfeller kan mer enn to områder av stimulering benyttes. I dette tilfellet fire svamp-elektroder vil være nødvendig og følgelig vil bare 4 kanaler forbli for EEG opptak.
- Variasjonen av tDCS elektroder størrelsen fører til en variant av fokale effekter 11. With en nedgang på elektrode dimensjon, kan en mer fokusert stimulering oppnås. På den annen side, ved å øke elektrode størrelse er det mulig å ha et funksjonelt ineffektiv elektrode. De mest brukte mengdeforhold 25 cm 2 (5 cm x 5 cm) eller 35 cm 2 (5 cm x 7 cm). I denne artikkelen vil svamp-elektroder av 25 cm 2 brukes.
- Alle elektrodene må koples til styreenheten til enheten gjennom ledningene. Denne enheten må lades med jevne mellomrom ved hjelp av kontrollsenteret Box Batterilader. Av sikkerhetsmessige grunner er det ikke mulig å lade kontrollboksen under aktiv stimulering.
- Den USB for Bluetooth-tilkobling er nødvendig for å pare kontrollboksen til laptop / datamaskin (se nedenfor).
2. Skin Preparation
- Inspisere huden for eventuelle pre-eksisterende lesjoner - unngå elektrisk stimulering / EEG opptak i løpet skadet hud eller over skallen lesjoner.
- For å øke ledningsevne, flytte håret vekk fratuftene av elektrisk stimulering / EEG registrering og sted plast hår klipp for å holde håret borte, rengjør overflaten av huden for å fjerne eventuelle tegn på lotion, smuss, fett, etc., og la den tørke.
3. Hode Målinger
- Finn og merk lokalisering av Vertex eller Cz (figur 2), ved å måle avstanden fra Pannetøtten til inion og merking halvveis bruke en hud markør 11.
4. Elektroder Plassering i Cap
- Sett saltvannsoppløsning på tDCS svamp-elektroder. De svamp-elektroder bør være gjennomvåt med saltvannsoppløsning 11 før bruk hodet cap. For en 25-35 cm 2 svamp, bør tilnærmet 6 ml oppløsning per side være tilstrekkelig. Det er viktig å periodisk etterfylle svamp-elektrode med saltvannsoppløsning i tilfelle av en lengre stimulasjons-protokoll.
- EEG og tDCS elektrodene må festes i hatten før motivet er physically bruker det.
- For ytterligere informasjon om generell tDCS elektroder forberedelse og posisjonering se 11.
5. Iført lue og reparasjon av kontrollboksen på det
- Sørg for at motivet sitter komfortabelt.
- Sett lokket på en måte at Vertex (målt på hodet) samsvarer med Cz punkt på hetten. Viktig: dette er bare gyldig for gjennomsnittlig størrelse hoder. Tre forskjellige putestørrelser er tilgjengelig ved behov.
- Fyll EEG elektroder med gel ved hjelp av en buet sprøyte.
- Koble EEG og tDCS elektroder til kontrollboksen ledninger. Kontrollkomiteen Box må festes til den bakre delen av hetten. Bruke kanal 1 og 2 for stimulering og de gjenværende (3 til 8) for EEG opptak. Deres stilling i hetten vil være avhengig av den ønskede eksperimentell tilnærming for både opptak og stimulering (tabell 1). Som en demonstrasjon, setter de klassiske venstre anodisk tDCS opp vil være displaYED: anode = M1, katode = Supraorbital motsatt. For denne montasjen, koble anode (rød svamp-elektrode) til C3 og katoden (svart svamp-elektrode) til Fp2.
- Sett referanseelektroder til en av de mastoids gjør at de ikke berører hverandre og festet dem til ledningene (CMS, Common Mode Sense og DRL, Driven Høyre Leg) fra kontrollboksen.
6. Stimulering og opptak Set Up
- For å konfigurere parameterne for stimulering og sjekk opptak, må programvaren være riktig installert i henhold til produsentens instruksjoner.
- Trykk "stimulering" i horisontal bar på øvre skjermen (Figur 3).
- Velg alternativet "EDIT" i den øvre skjermen og velg "tDCS" eller "falske" ut av andre elektriske stimulering teknikker, for eksempel "transcranial vekselstrøm stimulering (totalkvoter)" og "transcranial tilfeldig støy stimulering" (Ovfø) (Figur 3a ). DETfeiler på slike tilnærminger er ute av omfanget av denne utredningen og er bedre omtalt andre steder 12, 13.
- Velg den totale varigheten av elektrisk stimulering, vanligvis 20 min (Figur 3b) og intensitet av 2 mA. Merk: enheten er i stand til å stimulere elektrisk og opptak EEG-signaler i opp til en time, hvis det er nødvendig.
- Velg elektrode posisjonering i henhold til kanaler (Figur 3c).
- Konfigurere tDCS og EEG-kanaler (figur 3d) ifølge den eksperimentelle metode (tabell 1). De referanseelektroder er merket som DRL og CMS. Pass på å velge riktig funksjon for hver kanal. Viktig: label aktiv stimulering elektrode som "anode" eller "katode" og dens referanse som "return" (figur 3d).
- I baren menyen ligger i den nedre delen av skjermen velge varigheten av rampen ned og trappe opp periode, vanligvis 30 sek (Figure 3e). Under dette trinnet vil du også velge varigheten av pre-og post EEG opptak (figur 3f). EEG-opptak er ikke avhengig av stimulering og kan programmeres til å begynne før, under eller etter slutten av tDCS.
- For å sjekke elektrodeimpedans trykk "stimulering" i den øvre delen av skjermen og deretter "Mount" i venstre side av skjermen og deretter "START IMPEDANCE CHECK" (figur 4).
7. Start Device
- Faget skal være avslappet, komfortabel og våken under inngrepet.
- Trykk på "Start" i nedre del av skjermen (Figur 5a).
- Sjekk om den vertikale grå linje beveger seg fremover før (figur 5b), under (5c) og etter (5 d) de tDCS.
- Sjekk elektrode impedans (figur 5e).
- Trykk "Avbryt" for å suspendere stimulering når som helst, hvis det er nødvendig (figur 5f).
8. Spille inn EEG data
- Trykk "EEG" i den øvre skjermen for å sjekke om de EEG-signaler er synlige og uten artefakter (figur 6 gule brakett). Signalene kan filtreres 2-15 Hz for å avklare EEG spor.
- EEG opptaket starter automatisk så snart ikonet LANSERING trykkes.
- Under den pågående stimulering EEG kan kontrolleres i tre forskjellige paneler, lokalisert på den vertikale menylinje (figur 6).
- Tid domene (figur 6): se dataene som det blir mottatt, velger annen tid og spenning skalaer.
- Spectrum (figur 7): Velg en kanal og visualisere effektspekteret online dvs. skjermen viser kraften i hver EEG frekvens ved real-time Fast Fourier Transform (FFT) analyse.
- Spectrogram (Figur 8): visualisere kraften spectrogram online ved å få informasjonsjon om frekvensinnholdet i den innspilte EEG som en funksjon av tid (tid-frekvens-analyse).
- I noen av de nevnte opsjoner forskeren er i stand til å filtrere den EEG aktivitet (figur 6, gul rektangel) i bestemte frekvensbånd (tabell 2). De fleste studier adressering virkningene av tDCS på EEG-aktivitet har brukt denne tilnærmingen for dataanalyse (tabell 3).
Representative Results
tDCS blir for tiden studert som en terapeutisk redskap for varierte nevrologiske tilstander, som inkluderer alvorlig depresjon 14, 15, posttraumatisk stresslidelse 16, suget etter mat 17, 18 marihuana, 19 alkohol og røyking 20, så vel som smerte 21, tinnitus 22, migrene 23, 24 epilepsi, Parkinsons sykdom 25, 26, hjerneslag rehabilitering 27, 28 og kognitiv 6 dysfunksjon, 29. Tabell 1 viser evidensbaserte tDCS elektrode montasjer som skal brukes som behandling for ulike kliniske tilstander.
I de fleste tilfeller er klinisk bedring etter tDCS hovedsak tilskrives den kortikale effekter. Det er flere måter å kvantifisere kortikale endringene og de mest brukte som er funksjonell magnetisk resonans imaging (fMRI), TMS-indeksert cortical oppstemthet og electroencephalography (EEG). I sammenligning med fMRI, har EEG dårligere romlig oppløsning, men overlegen tidsmessig oppløsning 30, noe som gjenspeiler timing i nerveaktiviten mer nøyaktig. I tillegg, sammenlignet med TMS-indeksert kortikal eksitabilitet, gir EEG en større romlig oppløsning. For eksempel, ved hjelp av tDCS / EEG enhet, er det mulig å oppdage pågående endringer på rå EEG i respons til tDCS. Figur 9 viser dempningen av kortikal aktivitet, hovedsakelig på parietalregion, etter at tDCS ble slått på (C3 kanalene og C4). Legg merke til at i løpet av stimulering er det ikke mulig å ta hjerne aktivitet i de samme kanaler som brukes for stimulering.
Effektene av tDCS på EEG har nylig blitt studert av flere forfattere (se tabell 3), men bare én har søkt tDCS og EEG samtidig 31. De fleste av studiene viste signifikant endringer i EEG ved tDCS ved å analysere EEG effektspekteret i respons til aktiv versussham-tDCS. Ved hjelp av kraften spektrum analyse, kan EEG-signaler deles opp i en sum av rene frekvens komponenter ved hjelp av FFT analyse. På denne måten, kan signalene bli analysert med hensyn til sin kraft-spektrum, som gir informasjon om signalets effekt ved hver frekvens (tabell 2).
Figur 7 viser et representativt eksempel på en pågående EEG aktivitet under tDCS (rød brakett på undersiden), og etter FFT analyse (rød sirkel). Den første topp aktivitet tilsvarer theta (5-7 Hz) og den andre til alfa (8-10 Hz) band frekvenser. Størrelsen til EEG-toppene er målt i μV to.
Et annet eksempel kommer fra studie av Maeoka et al. 36, der forfatterne fant en lokal nedgang i alpha og en økning i beta bandet amplitudes etter anodisk stimulering av dorsolateral prefrontal cortex kombinert med følelsesmessig stress.
Figur 10
Derfor, ved hjelp av den automatiske FFT-analyse (figur 7) undersøkeren er i stand til å bestemme og måle amplituden for de dominerende frekvens EEG aktiviteter (delta, theta, alfa, beta, gamma) under og etter tDCS. Avhengig av regionen av stimulering og andre eksperimentelle betingelser blir amplituden av spesifikke EEG frekvensbånd forventes å endre seg etter tDCS (tabell 3). Faktisk legger FFT analyse funksjon til EEG opptak under tDCS tilbyr en unik mulighet til å forstå hjernebark neuromodulatory effekter i sanntid.
Endelig kan EEG-signaler bli analysert med en teknikk som kalles en tid-frekvens basert, eller spectrogram image. Denne teknikken har vært ansett lovende for forskningsformål, men er denne type EEG analyse fortsatt ikke fullt validert for diagnostiske hensikter og bør tolkes med forsiktighet for dette formålet åtte.
Figur 8 viser et illustrerende eksempel på en EEG spektrogram prosessert av den samme enheten.
Figur 1. Liste over nødvendige materialer for samtidig EEG overvåking under tDCS: neopren cap, kontrollboks, kabler, elektroder, måling tape, saltvannsoppløsning og Bluetooth USB.
Figur 2. Lokalisering av toppunktet (Cz) i hodebunnen 11: Mål avstanden fra Pannetøtten til inion og Mark halvveis bruke en hudmarkør.
Figur 3. Stimulering Skjermbilde: a) Elektrisk stimulering modus (tDCS, totalkvoter, Ovfø, sham), b) Total varighet av elektrisk stimulering, c) elektrode posisjonering i henhold til kanaler, d) tDCS og EEG kanal konfigurasjon; e) tDCS ramping varighet, f) EEG opptak varigheter.
Figur 4. Monter Skjermbilde: Sjekk elektroder impedans før stimulering begynner.
Figur 5. Lansere Skjermbilde: a) LANSERING rumpe videre, b) Vertikal grå baren før tDCS, c) Vertikal grå feltet under tDCS, d) Vertikal grå baren etter tDCS; e) Impedans re-sjekke; f) ABORT-knappen.
Figur 6. EEG Tid domenet: sjekk grunnlinjen pågående EEG aktivitet og velg EEG band frekvenser hvis nødvendig (gul pil nederst i høyre).
Figur 7. EEG effektspekter: sjekk den dominerende EEG frekvensbånd (rød sirkel) etter automatisk Fast Fourier Transform (FFT) analyse over de rå pågående EEG aktivitet (rødt rektangel på bunnen).
oad/50426/50426fig8.jpg "/>
Figur 8. EEG spectrogram: EEG-signaler (rød firkant nederst) kan også omdannes til bilder (rød sirkel) ved hjelp av en teknikk som kalles tid-frekvens basert.
Figur 9. Demping av parietal EEG aktivitet i respons til anodisk tDCS (Anode = C3; Cathode = C4). Legg merke til at under stimulering ikke mulig å ta hjernens aktivitet i de samme kanaler som brukes for stimulering. Det Klikk her for å se større figur .
Figur 10. tDCS effekt på EEG effektspekter: Merk forskjeller i frontal alfa (a) og beta (b)
| Sykdom | Forfattere | Anode elektrode posisjonering | Katode elektrode posisjonering |
| Depresjon | 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 (berørte side) | Supraorbital | |
| Supraorbital | MI (ikke-smertefulle siden) | ||
| Tinnitus | Fregni et al., 2006 </ Td> | LTA | Supraorbital |
| Parkinson | Benninger et al., 2010 | M1/DLPFC | Mastoid |
| Fregni et al., 2006 | M1 | Supraorbital | |
| Migrene | Antal et al., 2011 | V1 | Oz |
| Alkoholmisbruk | Boggio et al., 2008 | R / L - DLPFC | L / R - DLPFC |
Tabell 1. tDCS elektrode montasjer i ulike kliniske tilstander Legends: LTA, venstre temporoparietal området, V1, Visual cortex; DLPFC, dorsolaterale prefrontal cortex, M1, Motor cortex, R, Høyre, L, Venstre..
| Band | Symbol | Frekvens (Hz) | Best opptak nettstedet | |
| Delta | δ | 1-4 | Frontal (voksne), posterior (barn) | Dype stadier av søvn (3 og 4) |
| Theta | θ | 5-7 | Diffuse i hodebunnen | Døsighet |
| Alpha | α | 8-12 | Bakre regioner | Våkner, med øynene lukket |
| Beta | β | 13-30 | Frontal | Mental anstrengelse, dyp søvn |
| Gamma | γ | 31-45 | Somato-sensoriske cortex | Korttidshukommelse oppgaver og taktil stimulering |
Tabell 2. EEG frekvensbånd.
| Forfattere | Anode elektrode posisjonering | EEG-kanaler (antall) | Hovedfunn | |
| Ardolino et al., 2005 | FP1 | C4 | 4 | Bilateral økning på frontal delta og theta band. |
| Keeser et al., 2011 | F3 | FP2 | 25 | Nedgang i frontal og prefrontal delta band. |
| Marshall et al., 2011 | F3/F4 | Mastoids | 7 | - Non-REM søvn: frontal nedgang på deltaet band. - REM søvn: global økning av gamma band. |
| Wirth et al., 2011 | F3 | Høyre skulder | 52 | Global nedgang i deltaet band. |
| Zaehle et al., 2011 | F3 | Mastoids | 32 | - Anodisk: lokal økning av tHeta og alfa band. - Katodisk: lokale nedgang på Theta og alfa band. |
| Jacobson et al., 2011 | Mellom T4-Fz | FP1 | 27 | Nedgang i høyre frontal theta band. |
| Polania et al., 2011 | C3 | FP3 | 62 | - Utland synkronisering av alle studert band. |
| Maeoka et al., 2012 | F3 | FP2 | 128 | Lokal økning i beta og redusert alpha band. |
Tabell 3. Studier analysere effektene av tDCS på EEG opptak.
Discussion
Sikkerhetsspørsmål
I utgangspunktet bør fagene bli undersøkt for eventuelle kontraindikasjoner for tDCS 11. Sjekk også for hudskader eller sykdommer, siden det er tegn på tDCS induserte lesjoner i henhold til hud integritet. Hvis tDCS er sterkt indikert over en lesioned område, er det mulig å gjøre det på lavere intensitet, 0,5-1,0 dvs. mA. Imidlertid er det ikke garantert at dette vil forhindre hudirritasjoner eller lesjoner. Således bør den tilstanden til huden under elektrodene inspiseres før og etter tDCS 2..
Impedans og elektroder
Elektrode impedanser bør være så lavt som mulig. Dette reduserer risikoen for intern og ekstern støy forstyrrelser eller forvrengte signaler. Impedanser bør også kontrolleres på nytt når det er noen gjenstand til stede i signalet 37.
Alle elektroder må være av god kvalitet med intakte overflater. Rebrukbare elektroder med inkonsekvent overflater kan skape ujevne strømtettheter. Alle overflateelektrodene bør anvendes med tilstrekkelig ledende gel å sikre lave impedanser, og impedansene bør sjekkes for gjenstander 37.
Lukket-sløyfe-systemer
Et lukket system er et system som kan diagnostisere elektrofysiologiske forandringer og behandle dem straks 8, 10. Et illustrerende eksempel er EEG pigg detektor for en møtende anfall. Dette prinsippet har blitt brukt hos pasienter med alvorlig epilepsi. Morrell og kolleger ni behandlet 191 pasienter med problematiske epilepsi ved hjelp av en hjerne implantert stimulator og observert en betydelig reduksjon i anfallsfrekvens samt forbedringer i livskvalitet. Til tross for suksessen, er invasive prosedyrer forbundet med risiko og komplikasjoner som lokal infeksjon eller uønskede humør eller kognitive effekter og derfor en AlternAtive, er non-invasiv tilnærming ønskelig. Derfor kan den nåværende enhet representerer et interessant alternativ for de pasientene som trenger rask nevrofysiologiske diagnose og rask behandling, for eksempel epileptikere.
Den lukket system program, kan det ikke være begrenset til pasienter med epilepsi bare. En rekke nyere studier har antydet at EEG-forandringer kan være markører for ulike nevropsykiatriske sykdommer 30. Ved hjelp av en kombinasjon av tDCS og EEG kan også være nyttig for å optimalisere parameterne for stimulering. Slike algoritmer er fortsatt uutviklet, men kombinasjonen av funn fra EEG og tDCS studier kan bidra i en slik utvikling.
I forhold til TMS, som er en annen ikke-invasiv hjernestimulasjon teknikk, er tDCS ansett mye mer egnet for terapeutiske formål, hovedsakelig på grunn av sin lave pris og relativt bærbarhet. I tillegg å ha et system som bruker et hode cap med forhåndsbestemt elektrode steder kan standardisere plassering av stimulering og forbedre resultatene. En annen fordel med dette apparatet er muligheten for å stimulere mer enn ett sted på samme tid, noe som har vist seg å være klinisk overlegen enn konvensjonelle stimulering ifølge enkelte forfattere 38, 39.
Selv om enheten viser klare fordeler, noen begrensninger må tas opp for å forbedre enheten for fremtiden. Først, kan ikke enheten stimulere og ta EEG-signaler på samme sted samtidig (se figur 9). Sekund, er antall kanaler tilgjengelig for å spille inn EEG lav. Vanlig anbefaling er å bruke minst 16-kanaler for en tilstrekkelig EEG studie 40 og enda flere kanaler for elektro-oculography å oppdage øyebevegelser gjenstander. Faktisk, i de siste årene har det vært en tendens til å øke antall kanaler i EEG / tDCS studier (tabell 3). Selv om det lave antall kanaler miGHT påvirker følsomhet i å oppdage dynamiske endringer i hjernebarken oppstemthet, kan slikt system fortsatt være nyttig for å finne algoritmer for bestemte plassering av elektroder.
Disclosures
Dette arbeidet ble delvis støttet av Neuroelectric, Barcelona Spania, som produserer instrumentet brukes i denne artikkelen.
Acknowledgments
PS fått finansiell støtte fra kapper, Brasil. Dette arbeidet ble delvis støttet med et stipend fra CIMIT. Forfatterne er også takknemlig overfor Uri Fligil for sin teknisk assistanse og til Olivia Gozel og Noelle Chiavetta for deres hjelp i å redigere dette manuskriptet.
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).
