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Neuroscience

प्राथमिक मोटर प्रांतस्था चयापचय पर द्विपक्षीय hemispheric Transcranial इलेक्ट्रिक उत्तेजना प्रभाव की माप के लिए एक उपकरण के रूप में चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी का प्रयोग करें

Published: November 19, 2014 doi: 10.3791/51631
Automatic Translation
1, 1, 2, 1, 1, 3, 1
1Department of Psychology, University of Montréal, 2Montreal Neurological Institute, McGill University, 3Center for Magnetic Resonance Research and Department of Radiology, University of Minnesota

Abstract

Transcranial प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना (tDCS) तेजी से इस तरह के स्ट्रोक और अवसाद के रूप में तंत्रिका विज्ञान और मानसिक विकारों के उपचार में पिछले एक दशक में इस्तेमाल किया गया है कि एक Neuromodulation तकनीक है. फिर भी, नैदानिक ​​लक्षणों में सुधार करने के लिए मस्तिष्क excitability के व्यवस्थित करने की क्षमता अंतर्निहित तंत्र खराब 33 समझा रहता है. यह इस तरह के एक क्षेत्र विशेष तरीके से 41 में γ aminobutyric एसिड (GABA) और ग्लूटामेट के रूप में मस्तिष्क चयापचयों के vivo मात्रा का ठहराव की अनुमति देता है के रूप में इस समझ को बेहतर बनाने में मदद करने के लिए, प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (1 एच मिसेज) का इस्तेमाल किया जा सकता है. वास्तव में, हाल ही में एक अध्ययन 1 एच मिसेज वास्तव में बेहतर न्यूरोट्रांसमीटर एकाग्रता 34 पर tDCS के प्रभाव को समझने के लिए एक शक्तिशाली साधन है कि प्रदर्शन किया. यह लेख एक मेगा प्रेस seq का उपयोग कर 3 टी में 1 एच मिसेज साथ tDCS (NeuroConn एमआर संगत उत्तेजक) के संयोजन के लिए पूरा प्रोटोकॉल का वर्णन करना हैuence. हम प्राथमिक मोटर cortices 27,30,31 के द्विपक्षीय उत्तेजना के होते हैं जो स्ट्रोक के बाद मोटर रोग के उपचार के लिए महान वादा दिखाया गया है कि एक प्रोटोकॉल के प्रभाव का वर्णन करेंगे. Methodological कारकों पर विचार करने के लिए और प्रोटोकॉल के लिए संभव संशोधनों पर भी चर्चा कर रहे हैं.

Introduction

अपनी गतिविधि मिलाना मानव मस्तिष्क को बिजली लागू करने का विचार प्राचीन काल से अध्ययन किया गया है. वास्तव में, के रूप में जल्दी 11 वीं सदी के रूप से लेखन मिरगी दौरे 1 के उपचार में टारपीडो बिजली मछली के उपयोग का वर्णन है कि पाया गया है. फिर भी, यह हाल ही में यह संज्ञानात्मक समारोह और मोटर प्रतिक्रिया 2 पर modulatory प्रभाव उत्पन्न करने के लिए दिखाया गया था के रूप में गैर इनवेसिव मस्तिष्क उत्तेजना वैज्ञानिक समुदाय में बड़े पैमाने पर ब्याज प्राप्त हुआ है कि जब तक नहीं है. Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) बड़े पैमाने पर जल्दी 1980 3 के बाद से अध्ययन किया गया है जबकि यह अब neuropathologies की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एक व्यवहार्य उपचार के विकल्प माना जाता है, के रूप में Transcranial प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना (tDCS) में हाल ही में ब्याज, इस तरह के स्ट्रोक के रूप में 4, बढ़ गया है शराब की लत 5, और पुराने दर्द 6. tDCS उदाहरण के लिए, टीएमएस तरह neurostimulation तकनीक के कई फायदे हैं,यह अपेक्षाकृत सस्ती, दर्द रहित है, के बाद से अच्छी तरह से इस प्रकार बेडसाइड 7 में प्रशासन के लिए यह संभव है, जिससे रोगियों द्वारा सहन, और पोर्टेबल. वास्तव में, रोगियों के केवल एक छोटा सा प्रतिशत उत्तेजना 8 दौरान एक हल्के झुनझुनी अनुभूति का अनुभव. हालांकि, इस अनुभूति आमतौर पर कुछ ही सेकंड में 9 के बाद गायब हो जाता है. नतीजतन, tDCS असली उत्तेजना 9,10 से नकली उत्तेजना को अलग नहीं कर सकते प्रतिभागियों के बहुमत के बाद से मजबूत डबल अंधा, दिखावा नियंत्रित अध्ययन की अनुमति देता है.

tDCS एक निरंतर कम amperage के विद्युत प्रवाह (1-2 एमए) की प्रेरण विषय की खोपड़ी पर तैनात सतह इलेक्ट्रोड के माध्यम से कॉर्टेक्स को लागू करना शामिल है. इलेक्ट्रोड आमतौर पर खारा लथपथ स्पंज में या सीधे एक ईईजी प्रकार पेस्ट के साथ सिर पर रखा जाता है. एक tDCS अध्ययन का संचालन करने के लिए, चार मुख्य मापदंडों प्रयोगकर्ता द्वारा नियंत्रित किया जा करने की जरूरत है: उत्तेजना का 1) की अवधि; 2) उत्तेजना की तीव्रता; 3) इलेक्ट्रोड आकार; और 4) इलेक्ट्रोड असेंबल. संदर्भ इलेक्ट्रोड आमतौर पर supraorbital क्षेत्र पर रखा गया है, जबकि मानक प्रोटोकॉल में, "सक्रिय" इलेक्ट्रोड हित के क्षेत्र के ऊपर स्थित है. वर्तमान नकारात्मक आरोप लगाया कैथोड की दिशा में सकारात्मक आरोप लगाया एनोड से बहती है. anodal उत्तेजना न्यूरॉन्स की आबादी के excitability को बढ़ाता है और cathodal उत्तेजना यह 11 कम कर देता है, जहां प्राथमिक मोटर प्रांतस्था (एम 1) पर tDCS का प्रभाव उत्तेजना के polarity द्वारा निर्धारित किया जाता है. टीएमएस के विपरीत, प्रेरित वर्तमान cortical न्यूरॉन्स में कार्रवाई क्षमता निर्माण करने के लिए अपर्याप्त है. cortical excitability में परिवर्तन झिल्ली क्षमता के hyperpolarization या वर्तमान प्रवाह 8,11 की दिशा पर निर्भर करता है न्यूरॉन्स की विध्रुवण के सरलीकरण या तो प्रमुख झिल्ली न्यूरोनल सीमा के मॉडुलन के कारण माना जाता है. ऑफसेट के बाद excitability के परिवर्तन की अवधि को 90 मिनट के लिए बच सकते हैंउत्तेजना की, उत्तेजना अवधि 11,12 पर निर्भर करता है.

tDCS और मोटर पुनर्वास

मोटर एकल पल्स टीएमएस 3 से प्रेरित क्षमता (MEPs) पैदा माध्यम tDCS द्वारा हासिल excitability के परिवर्तन मात्रा निर्धारित किया जा सकता है के बाद से एम 1 बड़े पैमाने पर उत्तेजना का एक लक्ष्य के रूप में इस्तेमाल किया गया है. TDCS द्वारा प्रेरित polarity के विशिष्ट excitability के परिवर्तन को मापने की संभावना दिखा प्रारंभिक अध्ययन उत्तेजना 11,12 का एक लक्ष्य के रूप में एम 1 का इस्तेमाल किया है. तब से, एम 1 नैदानिक ​​आबादी और क्योंकि मोटर समारोह, स्मृति गठन में इसके महत्व के स्वस्थ विषयों, और मोटर कौशल 12 के समेकन दोनों शामिल अध्ययन में tDCS के प्राथमिक लक्ष्यों में से एक बनी हुई है.

मस्तिष्क एक आंदोलन 14 को करने के लिए दोनों गोलार्द्धों के मोटर क्षेत्रों के बीच एक जटिल बातचीत पर निर्भर करता है. एक क्षेत्र क्षतिग्रस्त है, उदाहरण के लिए एक स्ट्रोक पीड़ित होने के बाद, अंतरhemispheric बातचीत बदल रहे हैं. मस्तिष्क plasticity पर अध्ययन मस्तिष्क के मोटर क्षेत्रों में अलग तरीके से 15 में इस संशोधन के लिए अनुकूल है कि पता चला है. इंट्रा-hemispheric निषेध नामक एक प्रक्रिया - सबसे पहले, क्षतिग्रस्त क्षेत्र के बरकरार, आसपास के क्षेत्रों क्षतिग्रस्त क्षेत्र के निषेध के लिए अग्रणी overactived बन सकता है. दूसरा, क्षतिग्रस्त क्षेत्र के मुताबिक़ क्षेत्र overactivated हो गई और घायल गोलार्द्ध पर निषेध लागू कर सकते हैं - इंटर-hemispheric निषेध नामक एक प्रक्रिया. प्रभावित एम 1 इसलिए दो बार दंडित किया जा सकता है: पहला घाव से और दूसरा अप्रभावित एम 1 और प्रभावित एम 1 16 के आसपास के क्षेत्र दोनों से आने वाले अवरोध से. एक ताजा अध्ययन में maladaptive अंतर-hemispheric प्रतियोगिता 18 के रूप में वर्णित किया गया है जो धीमी पुनर्वास 17, से जुड़ा हुआ है अप्रभावित गोलार्द्ध में excitability वृद्धि हुई है दिखाया है.

बाद होने वाली प्लास्टिसिटी को समझनाएक स्ट्रोक interhemispheric बातचीत 19 को बहाल कर सकते हैं कि Neuromodulation प्रोटोकॉल के विकास के लिए नेतृत्व कर सकते हैं. तीन मुख्य tDCS उपचार स्ट्रोक 20,21 निम्नलिखित मोटर घाटे के साथ रोगियों में प्रस्तावित किया गया है. पहले उपचार एकतरफा anodal उत्तेजना (एक-tDCS) द्वारा घायल मोटर कोर्टेक्स को पुन: सक्रिय करने के लिए करना है. इस मामले में, उत्तेजना सीधे वसूली के लिए आवश्यक माना जाता है जो perilesional क्षेत्रों में गतिविधियों में वृद्धि करना है. वास्तव में, अध्ययन इस इलाज 22-26 निम्नलिखित आंशिक पक्षाघाती ऊपरी या निचले अंग का सुधार दिखाया है. दूसरा उपचार बरकरार एम 1 से अधिक एकतरफा cathodal tDCS (सी-tDCS) को लागू करने से contralesional गोलार्द्ध के अधिक-सक्रियण को कम करने के उद्देश्य से विकसित किया गया था. यहाँ, उत्तेजना परोक्ष रूप से interhemispehric बातचीत के माध्यम से perilesional क्षेत्रों में गतिविधियों में वृद्धि करना है. इन अध्ययनों से परिणाम मोटर कामकाज के सुधार दिखाया हैपर सी-tDCS 4,27-29 के बाद. अंत में, तीसरे उपचार द्विपक्षीय tDCS का उपयोग अप्रभावित एम 1 से अधिक सी-tDCS की निरोधात्मक प्रभाव के साथ घायल एम 1 पर एक-tDCS के उत्तेजक प्रभाव के संयोजन करना है. परिणाम द्विपक्षीय tDCS 27,30,31 के बाद मोटर समारोह में सुधार दिखाया है. इसके अलावा, एक अध्ययन दोनों एकतरफा तरीकों 32 की तुलना में द्विपक्षीय tDCS निम्नलिखित अधिक से अधिक सुधार का प्रदर्शन किया.

TDCS के शारीरिक तंत्र

स्ट्रोक के इलाज में tDCS के बढ़ते उपयोग के बावजूद, इसके प्रभाव अंतर्निहित शारीरिक तंत्र अज्ञात 33 बनी हुई है. मनोवैज्ञानिक प्रभाव की एक बेहतर समझ बेहतर उपचार के विकल्प विकसित करने में मदद कर सकता है और मानकीकृत प्रोटोकॉल को जन्म दे सकता है. जैसा कि पहले उल्लेख उत्तेजना 11,12 की भरपाई के बाद, tDCS का प्रभाव अप करने के लिए 90 मिनट के लिए पिछले कर सकते हैं. इसलिए, hyperpolarization / विध्रुवणप्रक्रिया पूरी तरह से लंबे समय तक चलने प्रभाव 33,34 व्याख्या नहीं कर सकते. विभिन्न परिकल्पनाओं के बाद प्रभाव एम 1 न्यूरोट्रांसमीटर रिलीज, प्रोटीन संश्लेषण, आयन चैनल समारोह, या रिसेप्टर गतिविधि 34,35 में परिवर्तन सहित पर tDCS अंतर्निहित शारीरिक तंत्र के बारे में सुझाव दिया गया है. विपरीत प्रभाव दिखाया गया था, जबकि इस मामले में इनसाइट्स पहले glutamatergic एन मिथाइल-डी-aspartate (NMDA) रिसेप्टर प्रतिपक्षी dextromethorphan 36,37 से एम 1 excitability पर anodal और cathodal उत्तेजना का प्रभाव बाद के दमन दिखा औषधीय अध्ययन के माध्यम से हासिल किया गया एक NMDA रिसेप्टर agonist के 38 का उपयोग करते हुए. NMDA रिसेप्टर्स दीर्घकालिक potentiation (एलटीपी) और दीर्घकालिक अवसाद (लिमिटेड), glutamatergic और GABAergic न्यूरॉन्स 39,40 द्वारा मध्यस्थता दोनों के माध्यम से सीखने और स्मृति समारोह में शामिल होने के लिए लगा रहे हैं. वे एक-tDCS एलटीपी 13 लाती पता चला है कि जैसे जानवरों के अध्ययन में इस परिकल्पना के साथ लाइन में हैं.

<कार्रवाई tDCS प्रभाव, औषधीय प्रोटोकॉल उपस्थित महत्वपूर्ण सीमाओं अंतर्निहित के तंत्र के बारे में हमारी समझ में किए गए महत्वपूर्ण प्रगति के बावजूद पी वर्ग = "jove_content">. दरअसल, दवा कार्रवाई विशेष रूप से मानव प्रयोग के संदर्भ में, tDCS के रूप में स्थानिक विशिष्ट नहीं हो सकता, और उनके प्रभाव की कार्रवाई की व्यवस्था के बाद synaptic रिसेप्टर्स से 34 ज्यादातर की वजह से है. इसलिए, अधिक सीधे मानव मस्तिष्क पर tDCS के प्रभाव की जांच करने की जरूरत है. यह ब्याज की एक विशिष्ट क्षेत्र में न्यूरोट्रांसमीटर सांद्रता का विवो पता लगाने में गैर इनवेसिव अनुमति देता है के रूप में प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (1 एच श्रीमती) एक अच्छा उम्मीदवार है. इस विधि मस्तिष्क में हर प्रोटॉन-युक्त नयूरोचेमिकल एक विशिष्ट आणविक संरचना है और इसके परिणामस्वरूप, 1 एच मिसेज 41 से पता लगाया जा सकता है कि रासायनिक विशिष्ट अनुनादों पैदा करता है कि सिद्धांत पर आधारित है. में से मस्तिष्क की मात्रा से प्राप्त संकेतब्याज 1 और 5 पीपीएम के बीच resonate कि सभी प्रोटॉन से उत्पन्न होता है. अधिग्रहीत neurochemicals एक स्पेक्ट्रम पर प्रतिनिधित्व किया है और कुछ स्पष्ट रूप से अलग पहचाना चोटियों के साथ उनकी रासायनिक बदलाव के एक समारोह के रूप में साजिश रची, लेकिन अलग neurochemicals से कई अनुनादों ओवरलैप जहां कर रहे हैं. प्रत्येक चोटी का संकेत तीव्रता neurometabolite 41 की एकाग्रता के लिए आनुपातिक है. मात्रा निर्धारित किया जा सकता है कि neurochemicals की राशि चुंबकीय क्षेत्र 42,43 की ताकत पर निर्भर करता है. हालांकि, बहुत मजबूत अनुनादों से छिप कर रहे हैं जो कम एकाग्रता चयापचयों, 3 टी ऐसे अतिव्यापी संकेतों के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए एक तरह से वर्णक्रमीय संपादन के माध्यम से मजबूत अनुनादों को हटाना है, जैसे निचले क्षेत्र ताकत पर यों मेहनत कर रहे हैं. ऐसी तकनीकों में से एक γ aminobutyric एसिड (GABA) संकेतों 44,45 का पता लगाने की अनुमति देता है जो एक मेगा प्रेस अनुक्रम है.

केवल कुछ ही पढ़ाई पर tDCS के प्रभाव की जांच की हैमोटर 34,46 और गैर मोटर क्षेत्रों में 1 एच मिसेज का उपयोग मस्तिष्क चयापचय 47. स्टैग और सहयोगियों 34 एक-tDCS, सी-tDCS, और एम 1 चयापचय पर नकली उत्तेजना का प्रभाव का आकलन किया. वे एक-tDCS निम्नलिखित गाबा एकाग्रता में एक महत्वपूर्ण कमी, और सी-tDCS निम्नलिखित ग्लूटामेट + glutamine (GLX) और गाबा की एक महत्वपूर्ण कमी पाई. एक अन्य अध्ययन में यह एम 1 पर एक-tDCS द्वारा प्रेरित गाबा एकाग्रता में परिवर्तन की राशि मोटर सीखने 46 से संबंधित था कि सूचना मिली थी.

इन अध्ययनों से मोटर समारोह पर tDCS का प्रभाव अंतर्निहित शारीरिक तंत्र के बारे में हमारी समझ को बढ़ाने के लिए tDCS साथ 1 एच मिसेज संयोजन की क्षमता पर प्रकाश डाला. उनके व्यवहार प्रभाव अच्छी तरह से अध्ययन कर रहे हैं और सीधे शारीरिक परिणामों से संबंधित हो सकता है क्योंकि इसके अलावा, इस तरह के एम 1 पर एक-tDCS और सी-tDCS के रूप में नैदानिक ​​प्रोटोकॉल का उपयोग उपयोगी है. इसलिए, द्विपक्षीय टीडीसी के संयोजन के लिए एक मानक प्रोटोकॉलएस और 1 एच मिसेज 3 टी एमआरआई प्रणाली का उपयोग कर स्वस्थ प्रतिभागियों में प्रदर्शन किया है. Bihemispheric tDCS एकतरफा cathodal या एकतरफा anodal tDCS मोटर कोर्टेक्स 34 से अधिक आवेदन किया गया है, जहां पिछले एक मिसेज अध्ययन के साथ डेटा विपरीत प्रस्तुत किया है. प्रोटोकॉल मेगा प्रेस 1 एच मिसेज प्रदर्शन एक सीमेंस 3 टी स्कैनर में एक NeuroConn उत्तेजक साथ उत्तेजना के लिए विशेष रूप से वर्णन किया गया है.

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Protocol

अध्ययन एकजुट डे Neuroimagerie Fonctionnelle और मॉन्ट्रियल के विश्वविद्यालय के अनुसंधान और समुदाय आचार बोर्ड द्वारा अनुमोदित किया गया था और हेलसिंकी की घोषणा में कहा गया है आचार संहिता के अनुपालन में किया गया था. सभी विषयों एमआरआई अनुकूलता के लिए सावधान स्क्रीनिंग के बाद सूचित सहमति लिखा दिया और आर्थिक रूप से उनकी भागीदारी के लिए मुआवजा दिया गया.

1. tDCS सामग्री

  1. सभी आवश्यक सामग्री प्रयोग (सूची के लिए चित्रा 1 देखें) शुरू करने से पहले उपलब्ध हैं सुनिश्चित करें.
    नोट: अलग इलेक्ट्रोड आकार tDCS के लिए उपलब्ध हैं. इस अध्ययन के लिए, दो 5 एक्स 7 सेमी रबर इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाएगा. अन्य आकार उत्तेजना का क्षेत्र और उत्तेजना 48 के वांछित focality के आधार पर चुना जा सकता है.
  2. डिवाइस का आरोप लगाया या खामियों को दूर-इन डु नहीं किया जा सकता क्योंकि डीसी उत्तेजक की बैटरी चार्ज किया जाता है कि जाँच करने के लिए सुनिश्चित करें और समय-समय पर उन्हें चार्ज करने के लिएसुरक्षा कारणों के लिए अंगूठी उत्तेजना.

उत्तेजना के लिए शर्तों का 2. योजना

  1. डिवाइस के साथ शामिल निर्देशों के अनुसार tDCS उपकरण चालू करें. (सक्रिय और नकली) दो अलग उत्तेजना मोड के लिए tDCS डिवाइस पूर्व निर्धारित किया है.
  2. कुछ उपकरणों के एक पूर्व निर्धारित विधा नहीं है, उत्तेजना शुरू करने से पहले उचित दिखावा मापदंडों का चयन करें.
    1. एक सेटिंग लोड करके मानकों का एक सेट पूर्व परिभाषित. 2 या 4 मुख्य मेनू "सिस्टम" विकल्प से चयन करने के लिए बटन प्रेस (चित्रा 2 देखें).
    2. बटन 3 दबाकर प्रदर्शन पर लाइन 2 पर कर्सर ले जाएँ.
    3. "लोड सेटिंग" प्रदर्शन पर पता चलता है जब तक बटन 2 या 4 दबाएँ. बटन 3 दबाएं.
    4. बटन 2 या दबाकर सेटिंग (ए, बी, सी या डी) के पत्र का चयन 4.
    5. प्रदर्शन स्वत: "पैरामीटर" विकल्प दिखाई देंगे 1. बटन के साथ ऊपर की ओर कर्सर ले जाएँ.
    6. वापस लाइन 3 पर जाने के बटन 3 4 लाइन पर जाने के लिए बटन 2 या 4. प्रेस दबाकर डिवाइस की स्क्रीन मेनू से विकल्प "में फीका" का चयन करें और बटन प्रेस करने के लिए बटन 1 2 प्रेस और 4 से 15 की अवधि को समायोजित करने के लिए.
      नोट: अवधियों में फीका संशोधित किया जा सकता है.
    7. वापस लाइन 3 पर जाने के बटन 3 4 लाइन पर जाने के लिए बटन 2 या 4. प्रेस दबाकर डिवाइस की स्क्रीन मेनू से "बाहर फीका" विकल्प का चयन करें और बटन प्रेस करने के लिए बटन 1 2 प्रेस और 4 से 15 की अवधि को समायोजित करने के लिए.
      नोट: अवधियों में फीका संशोधित किया जा सकता है.
    8. रेखा को वापस 3. राष्ट्रपति जाने के लिए बटन प्रेस 1"अवधि" विकल्प प्रदर्शन मेनू पर पता चलता है जब तक बटन 2 या 4 है. 4 लाइन के पास जाओ और डिवाइस पर उपलब्ध न्यूनतम अवधि तक ही समायोजित करने के लिए बटन 2 और 4 प्रेस करने के लिए बटन 3 प्रेस (वर्तमान डिवाइस के लिए 15 एस, देखें चित्र 3 बी).
      नोट: यह सक्रिय उत्तेजना के समान एक झुनझुनी सनसनी पैदा होगा.
  3. सेटिंग के परिवर्तन को बचाने के लिए एक साथ बटन 1 और 3 दबाएं.
  4. पूर्व कार्यक्रम के सक्रिय उत्तेजना मापदंडों. ऐसा करने के लिए नकली उत्तेजना की स्थापना के लिए के रूप में ही निर्देशों का पालन करें, लेकिन 1200 सेकंड की अवधि कार्यक्रम के लिए (; चित्रा 3a देखने 20 मिनट).
  5. पूर्व कार्यक्रम परीक्षण उत्तेजना मापदंडों. ऐसा करने के लिए, नकली उत्तेजना की स्थापना के लिए के रूप में ही निर्देशों का पालन करें लेकिन 45 सेकंड की अवधि कार्यक्रम.
    नोट: परीक्षण उत्तेजना प्रयोग करने से पहले प्रतिबाधा की माप के लिए इस्तेमाल किया जाएगा.
  6. छद्म-दौड़ाdomly प्रतिभागियों को उत्तेजना की शर्तों को आवंटित.
  7. 1) द्विपक्षीय: एक अंधा प्रयोग के लिए तीन स्थितियों में से प्रत्येक के लिए एक नंबर आवंटित anodal सही, cathodal छोड़ दिया; 2) द्विपक्षीय: anodal, cathodal सही छोड़ दिया; 3) दिखावा: anodal सही, cathodal छोड़ दिया.

3. प्रतिभागियों सहमति

  1. प्रक्रिया के भागीदार को सूचित करें और सहमति पत्र पर हस्ताक्षर.
    1. प्रतिभागियों tDCS करने के लिए किसी भी contraindication नहीं है कि सत्यापित करें: एक मनोरोग या तंत्रिका संबंधी इतिहास, एक पेसमेकर की उपस्थिति, धातु खोपड़ी में प्रत्यारोपित, बेहोशी की एक इतिहास, दौरे के इतिहास, मादक द्रव्यों के सेवन, जब्ती के एक परिवार के इतिहास का एक इतिहास है, ज्वर फिट बैठता है, पूर्ववर्ती रात में नींद की कमी, त्वचा की संवेदनशीलता का इतिहास है, और किसी भी शराब की खपत पिछले दिन के इतिहास.
    2. TDCS के सबसे रिपोर्ट दुष्प्रभाव के भागीदार को सूचित करें: हल्के झुनझुनी; मध्यम थकान; इलेक्ट्रोड के तहत खुजली के प्रकाश सनसनी; थोड़ाजलन.
  2. सामान्य एमआर मतभेद और दुष्प्रभावों के भागीदार को सूचित करें.

इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के लिए 4. माप

  1. प्रतिभागी सिर पर निम्नलिखित स्थलों को खोजने के लिए 10/20 अंतरराष्ट्रीय प्रणाली का उपयोग करें: nasion और Inion (चित्रा -4 ए), preauricular अंक, और दो ​​लक्षित क्षेत्रों: सी 3 और सी 4 (4B चित्रा).
    1. दोनों आंखों के बीच के स्तर पर नाक के पुल पर स्थित अलग उदास क्षेत्र के रूप में nasion लगाएँ. खोपड़ी के निचले भाग में स्थित पश्चकपाल हड्डी के सबसे प्रमुख प्रक्षेपण के रूप में Inion लगाएँ. एक कान के पास preauricular बात का पता लगाने; यह गाल की हड्डी का निशान से ऊपर खरोज है. नीचे बताए अनुसार माप के आधार पर सी 3 और सी 4 लगाएँ.
  2. सिर के midline के साथ nasion और Inion के बीच की दूरी को मापने के लिए एक मापने टेप का प्रयोग करें और दूरी बुद्धि के 50% पर एक निशान बनाहा अस्थाई हाइड्रो मार्कर.
  3. दो preauricular अंक के बीच की दूरी को मापने और पिछले निशान के साथ लाइन में दूरी का 50% से कम एक गैर-स्थायी हाइड्रो मार्कर के साथ एक छाप बनाने के लिए एक मापने टेप का प्रयोग करें. इस बिंदु Cz (शिखर) से मेल खाती है.
  4. Cz से, preauricular अंक के बीच बनाई गई रेखा के साथ, कुल दूरी का 20% के अनुरूप है कि एक गैर-स्थायी हाइड्रो मार्कर के साथ, दो अंक, प्रत्येक पक्ष पर एक निशान. ये निशान लक्ष्य क्षेत्रों (सी 3 और सी 4, चित्रा 4 बी) के अनुरूप हैं.
    नोट: इस तरह टीएमएस या neuronavigation के रूप में अन्य तरीकों में भी एम 1 स्थानीयकरण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

इलेक्ट्रोड्स 5. प्लेसमेंट

  1. प्रेरित किया जाएगा कि लक्षित क्षेत्रों से दूर जितना संभव हो उतना बाल ले जाएँ. लक्षित क्षेत्रों को साफ करने के लिए एक कपास झाड़ू के साथ एक ईईजी प्रकार एक्सफ़ोलीएटिंग जेल लागू करें.
  2. इलेक्ट्रोड संपर्क बढ़ाने के लिए एक 70% isopropyl शराब और कुस्र्न Prepping पैड के साथ लक्षित क्षेत्रों को साफ करें.
  3. उदारता एक ईईजी प्रकार प्रवाहकीय पेस्ट के साथ पूरे इलेक्ट्रोड को कवर किया. पेस्ट पूरी सतह भर में मोटी लगभग 5 मिमी है कि सुनिश्चित करें. पूरे रबर क्षेत्र पेस्ट के साथ कवर किया जाता है सुनिश्चित करें. हल्के लक्ष्य क्षेत्रों और एक नमकीन घोल के साथ इलेक्ट्रोड पर प्रवाहकीय पेस्ट गीला.
  4. चित्रा 4 बी के रूप में दिखाया इलेक्ट्रोड स्थिति और मजबूती से लक्षित क्षेत्रों पर इलेक्ट्रोड दबाएँ. इलेक्ट्रोड का इष्टतम स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए भागीदार के सिर के चारों ओर एक रबर बैंड रखें. प्रतिभागी स्कैनिंग सत्र के दौरान कोई दर्द या बेचैनी का अनुभव करेंगे कि इस तरह से इसे समायोजित.
  5. सुराग संभावित जलता बचने के लिए त्वचा के संपर्क में नहीं आते हैं कि सुनिश्चित करें.

स्कैनर कमरे के बाहर 6. tDCS टेस्ट

  1. इलेक्ट्रोड केबल और प्रतिरोध के समुचित कार्य को सत्यापित करने के लिए एक मल्टीमीटर प्रयोग करें.
  2. TDCS उपकरण चालू करें और परीक्षण उत्तेजना सेटिंग लोड. 2 या 4 मुख्य मेनू "सिस्टम" विकल्प से चयन करने के लिए बटन दबाएं. "लोड सेटिंग" प्रदर्शन पर पता चलता है जब तक बटन 3. प्रेस बटन 2 या 4 दबाकर प्रदर्शन पर लाइन 2 पर कर्सर ले जाएँ. बटन दबाने से पूर्व क्रमादेशित परीक्षण सेटिंग (ए, बी, सी या डी) के पत्र का चयन करें 3. बटन दबाएँ 2 या 4.
  3. स्वत: "पैरामीटर" विकल्प दिखाई देंगे प्रदर्शन 1. बटन के साथ ऊपर की ओर कर्सर ले जाएँ. पहली पंक्ति पर, बटन 2. दिखाएगा प्रदर्शन प्रेस "उत्तेजना?" विभिन्न पूर्व क्रमादेशित मानकों के साथ.
  • उत्तेजना शुरू करने के लिए बटन प्रेस 1. प्रदर्शन प्रतिबाधा स्तर दिखाने के लिए और स्वचालित रूप से यह 20 से अधिक kΩ पहुंचता है तो बंद हो जाएगा. प्रतिबाधा स्तर 20 kΩ खत्म हो गया है, तो आंतरिक बॉक्स से इलेक्ट्रोड तारों हाल चलाना और इलेक्ट्रोड की स्थिति को सत्यापित करने के लिए स्कैनिंग कमरे से बाहर निकलें.
  • परीक्षण उत्तेजना फिर से करें. जब impedan का एक अच्छा स्तरसीई पर पहुंच गया और परीक्षण उत्तेजना खत्म हो गया है जब, भीतर बॉक्स से इलेक्ट्रोड हाल चलाना है.

    • 7. tDCS सेटअप

    1. चित्रा 5 में दिखाया गया है, tDCS युक्ति और स्कैनर नियंत्रण कक्ष में बाहरी बॉक्स जगह है.
      नोट: tDCS डिवाइस और बाहरी बॉक्स संगत एमआर नहीं हैं और चुंबक वातावरण में नहीं लिया जाना चाहिए.
    2. TDCS डिवाइस में बाहरी बॉक्स तारों प्लग और फिर बाहरी बॉक्स में लंबे समय बॉक्स केबल प्लग.
    3. एमआरआई कमरे में स्कैनर नियंत्रण कक्ष से tDCS बॉक्स केबल चलाने. एमआरआई स्कैनर के पीछे की ओर एमआरआई कमरे की दीवार के साथ, किसी भी सनक या छोरों से परहेज यथासंभव सीधे इस केबल चलाने के लिए सुनिश्चित करें. चित्रा 5 में दिखाया गया है, इसकी स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए केबल पर कई एमआर संगत sandbags रखो.
    4. (चित्रा 5) एमआरआई कक्ष में आंतरिक बॉक्स लाने और इसे में लंबे समय बॉक्स केबल प्लग.

    8. एमआरआई स्कैन पीआरeparation

    1. नहीं पहले से ही वहाँ में tDCS परीक्षण से अगर, एमआरआई कमरे में प्रवेश करने के लिए भागीदार पूछो, और earplugs में डाल दिया.
    2. एमआरआई तालिका के कुंडल क्षेत्र के अंतर्गत एक पतली तकिया रख दिया. मेज पर लेट भागीदार पूछो. यदि आवश्यक हो तो आराम के लिए भागीदार और एक कंबल के पैरों के नीचे एक तकिया रख दिया. प्रतिभागी सुरक्षा उद्देश्यों के लिए अलार्म बटन दीजिए.
    3. एमआरआई कमरे में भाग लेने के लिए स्कैनर कंट्रोल रूम से सूचना के प्रसारण की अनुमति देने के दोनों कान पर अलग हेडफोन रखो.
    4. सिर का तार (कुंडल रखा जाएगा जहां तालिका के शीर्ष करने के लिए संभव के रूप में बंद के सिर के ऊपर) तैनात किया जाएगा जहां क्षेत्र के तहत संभव के रूप में उच्च भागीदार के सिर की स्थिति. TDCS डिवाइस कंपनी की सिफारिश के अनुसार, भागीदार के सिर के दाईं ओर साथ इलेक्ट्रोड तारों रखो.
    5. प्रतिभागी के सिर के चारों ओर 32 चैनल प्राप्त-केवल कुंडल रखें. के माध्यम से इलेक्ट्रोड केबल चलानेकुंडली के दाईं ओर. (निर्माण में स्कैनर की सुविधा) एक लाल स्थिति लेजर का उपयोग यथासंभव सीधे भागीदार के सिर की स्थिति.
    6. हाथों को स्पर्श नहीं करना सुनिश्चित कर रही है जबकि, एक आरामदायक स्थिति में हाथ और पैर को स्थानांतरित करने के लिए भागीदार पूछो. पूरे सत्र के दौरान के रूप में अभी भी संभव के रूप में रहने के लिए प्रतिभागी को याद दिलाना सुनिश्चित करें. प्रतिभागी तैयार है, स्कैनर के पीछे इलेक्ट्रोड तारों तक पहुंचने के बीच लाइन पिछले मेज चाल है.
    7. कुंडली के पीछे के सही पक्ष पर इलेक्ट्रोड केबल को स्थिर करने के लिए चिकित्सा टेप का प्रयोग करें. TDCS भीतरी बॉक्स में स्कैनर के अंदर स्थित इलेक्ट्रोड तारों प्लग. अधिक से अधिक स्थिरता के लिए उस पर एक रेत से भरा बोरा के साथ स्कैनर के दाईं ओर भीतरी बॉक्स रखो.
    8. इसकी अंतिम स्थिति में वापस मेज ले जाएँ. TDCS रखें चालू है और इलेक्ट्रोड पूरे एमआरआई सत्र के लिए बाहरी बॉक्स में खामियों को दूर किया.

    9. पूर्व tDCS 1 एच मिसेज सत्र

    सिर की उचित स्थिति को सत्यापित करने और समग्र आंदोलन के लिए जाँच करने के लिए सत्र के अंत में अधिग्रहण किया जाएगा, जो एक दूसरे localizer से तुलना करने की जरूरत छवियों को प्राप्त करने के लिए एक localizer अनुक्रम चलाएँ.
  • एम 1 voxel और संभव संरचनात्मक असामान्यताओं का पता लगाने की स्थिति के लिए संरचनात्मक टी 1 भारित MPRAGE छवियों मोल (टी आर = 2300 मिसे, टी ई = 2.91 मिसे, एफए: 9 °; FOV = 256 X 256 मिमी, 256 X 256 मैट्रिक्स ; टी मैं: 900 मिसे, 176 स्लाइस, अभिविन्यास: बाण के समान, अधिग्रहण के समय: 4 मिनट 12 सेकंड).
  • स्पेक्ट्रोस्कोपी मात्रा के हित (Voi) के दृश्य के लिए अधिक उपयुक्त हैं कि विमानों में छवियों का एक बहु योजनाकार पुनर्निर्माण कार्य करें.
    1. 3 डी कार्ड में, MPRAGE कच्चे छवियों (बाण के समान अभिविन्यास) ब्राउज़. "बनाने समानांतर पर्वतमाला" खिड़की से "अक्षीय 2X2" का चयन करें. समानांतर लाइनों की स्थिति को समायोजित करें और अक्षीय ओर्थोगोनल दृश्य बनाने के लिए सहेजें पर क्लिक करें.
    2. "बनाने समानांतर पर्वतमाला" खिड़की से "राज्याभिषेक 2X2" का चयन करें. समानांतर लाइनों की स्थिति को समायोजित करें और राज्याभिषेक ओर्थोगोनल दृश्य बनाने के लिए "बचाने के लिए" पर क्लिक करें.
  • तीन अभिविन्यास स्लाइस पर Yousry के आधार पर छोड़ दिया एम 1 और सहयोगियों का 49 संरचनात्मक स्थलों का पता लगाएँ. फिर, स्कैनर अक्ष के लिए किसी भी कोणीयकरण रिश्तेदार (चित्रा 6) के बिना क्षेत्र पर Voi (30 X 30 X 30 मिमी 3) की स्थिति.
  • एक लाइन-चौड़ाई स्कैन (21 ओं) मोल.
    1. इस लाइन-चौड़ाई स्कैन से संकेत का असली भाग पर पानी की लाइन-चौड़ाई को मापने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्ड का चयन करें. ब्राउज़र से लाइन-चौड़ाई कच्चे डेटा लोड. रेखा-चौड़ाई माप प्रोटोकॉल (प्रोटोकॉल मेनू: प्रोटोकॉल का चयन करें) लोड करें.
    2. स्कैनर सॉफ्टवेयर इंटरैक्टिव पोस्ट प्रसंस्करण उपकरण का उपयोग चरण समायोजित करें. चरण सुधार अनुभाग का चयन करें और कर्सर के साथ आधारभूत लिए चरण समायोजित.
    3. रेखा-चौड़ाई को कम करने के लिए,तेजी से (ईएसटी) मानचित्र 50 अनुक्रम तीन बार चलाते हैं. रेखा-चौड़ाई स्कैन और लाइन-चौड़ाई माप (कदम 9.5) दोहराएँ. अंतिम पानी की लाइन चौड़ाई नोट.
  • भाप 51, 51 और FIDS की व्यक्तिगत भंडारण OVS जहां एक मेगा प्रेस अनुक्रम 44,45, साथ सक्षम हैं (interleaved 32 "संपादित बंद" और 32 "संपादित करें पर") 64 मेटाबोलाइट स्कैन के 4 ब्लॉकों प्रारंभ (टी आर = 3 एस, टी ई = 68 मिसे, कुल अधिग्रहण के समय: 12 मिनट)
  • भाप दमन ("केवल आरएफ बंद") के साथ और 0 पीपीएम पर एक डेल्टा माप के साथ मेगा पानी दमन बिना मेगा प्रेस अनुक्रम का उपयोग कर एक पानी संदर्भ, मोल. (: 42 सेकंड अधिग्रहण के समय) के बजाय 64 से 4 मेटाबोलाइट स्कैन का एक ब्लॉक मोल.

    • 10 tDCS प्रक्रिया

    1. TDCS उत्तेजना शुरू होगा और स्कैनर पूरे उत्तेजना के लिए चुप हो जाएगा कि प्रतिभागी को सूचित करें.
    2. दो पहले से ठेला में से एक का चयन करेंउत्तेजना हालत को और शुरू अनुसार मापदंडों घुसा दिया. उत्तेजना के 20 मिनट के दौरान प्रतिबाधा और वोल्टेज पर नज़र रखें. उत्तेजना खत्म हो गया है, के बाद tDCS मिसेज सत्र शुरू हो जाएगा कि प्रतिभागी को सूचित करें. TDCS डिवाइस को बंद न करें.

    11. पोस्ट-tDCS 1 एच मिसेज सत्र

    1. पूर्व tDCS स्कैन लेकिन अधिग्रहण की डबल ब्लॉक के रूप में मेगा प्रेस दृश्य के साथ ही मेटाबोलाइट स्कैन चलाने (64 स्कैन के 8 ब्लॉकों (32 "संपादित बंद" और 32 "संपादित करें पर", interleaved)) दो पर चयापचयों प्राप्त करने के लिए अलग समय के बाद tDCS बताते हैं.
    2. पूर्व tDCS सत्र के साथ के रूप में, एक ही मापदंड का उपयोग कर एक पानी संदर्भ स्कैन अधिग्रहण. एक localizer अनुक्रम के साथ सत्र समाप्त करें.
    3. दिखने में सिर गति के एक सूचकांक के रूप में स्कैनिंग सत्र की शुरुआत और अंत में अधिग्रहीत localizer छवियों की तुलना करें.
    4. देखने कार्ड का उपयोग और ब्राउज़र मेनू में जाना. पहली और स्थानीय दूसरा चुनेंizer कच्चे छवियों. देखने कार्ड में छवियों को लोड और दोनों छवियों की तुलना करें. सर्वर के माध्यम से DICOM प्रारूप में निर्यात डेटा.

    1 एच मिसेज डाटा 12. विश्लेषण

    1. एक प्रोग्रामिंग और संसाधन सॉफ्टवेयर का उपयोग कर आयात डेटा, और पीपीएम 2.85 के बीच और 3.40 TCR और TCHO संकेत का उपयोग व्यक्तिगत रूप से संग्रहीत FIDS की आवृत्ति और चरण समायोजित. ऐसा करने के लिए, सत्र की औसत स्पेक्ट्रा के लिए आवृत्ति और प्रत्येक व्यक्ति फूरियर तब्दील FIDS (स्पेक्ट्रा) के चरण फिट करने के लिए सॉफ्टवेयर के lsqnonlin समारोह का उपयोग करें.
      नोट: इस एक साइट विशेष दृष्टिकोण और जरूरी डेटा की गुणवत्ता को प्रभावित नहीं करेगा डेटा आयात करने और विश्लेषण करने के लिए अन्य तरीकों है.
    2. 4.7 पीपीएम और 7.5 पीपीएम ("बंद संपादित करें") में आवेदन किया है और 1.9 पीपीएम और 4.7 पीपीएम ("संपादित करें पर") (चित्रा 7 में थे कि चयनात्मक डबल बंधी दालों के साथ वैकल्पिक स्कैन से संकेत घटाना, अंतिम स्पेक्ट्रा प्राप्त करने के लिए ).
    3. का प्रयोग करें LCModel 52दोनों के अंतर का विश्लेषण और "संपादित रवाना" स्पेक्ट्रा के लिए. डिफ़ॉल्ट सिमुलेशन और आधारभूत मॉडलिंग निष्क्रिय करें.
    4. Subscapular लिपिड संकेत से संदूषण के साथ सत्र को बाहर करने के स्पेक्ट्रा के एक दृश्य निरीक्षण प्रदर्शन (एफ igure 9 देखें).
    5. गुणवत्ता नियंत्रण के भाग के रूप में, TCR-सीएच 3 हर्ट्ज 10 से ऊपर की linewidth साथ स्पेक्ट्रा बाहर. केवल 35% से कम क्रेमर-राव कम सीमा (CRLB) के साथ मात्रा निर्धारित किया गया है, जो विश्लेषण चयापचयों (गाबा, GLX, TCR, tNAA) में शामिल हैं.
      नोट: CRLB मेटाबोलाइट मात्रा का ठहराव की अनुमानित त्रुटि प्रदान करते हैं. CRLB> 50% विश्वसनीय नहीं है और LCModel पुस्तिका से एक सिफारिश की कट ऑफ है. परिणामों की व्याख्या जब क्षेत्र में कई एक मानक के रूप में एक CRLB कम से कम 35% का इस्तेमाल किया है. 53-55 इसके अतिरिक्त, CRLB ध्यान में रखा जाना चाहिए.
    6. "संपादित बंद" और "दोनों से" बंद संपादित "स्पेक्ट्रा, और tNAA से" अन्तर "स्पेक्ट्रा, TCR से गाबा और GLX quantifications प्राप्त; अन्तर "TCR से अधिक अनुपात के रूप में ब्याज की अलग चयापचयों की एक्सप्रेस सांद्रता गाबा और GLX के लिए, से अंश और हर (tNAA के लिए इस्तेमाल विभिन्न आधार सेट के लिए खाते में निम्न समूह का औसत सुधार कारक द्वारा अनुपात गुणा.." अन्तर "स्पेक्ट्रा" से स्पेक्ट्रा / tNAA "संपादित बंद).
      नोट: नोट: गाबा और GLX सांद्रता भी पानी या NAA संकेत का उपयोग मात्रा निर्धारित किया जा सकता है.

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    Representative Results

    चित्रा 6 सब मिसेज उपाय किए गए थे, जहां एम 1 में हाथ का प्रतिनिधित्व पर स्थित Voi की स्थिति को दर्शाता है. आंकड़ा 6D में, एक 3 डी दृश्य ख्यात प्राथमिक मोटर प्रांतस्था पर खोपड़ी पर तैनात tDCS इलेक्ट्रोड की एक स्पष्ट प्रतिनिधित्व दिखाता है. 7 शो प्रतिनिधि "संपादित बंद" और अंतर एम 1 में अधिग्रहण ("अंतर") स्पेक्ट्रा चित्रा. GLX, गाबा + मिमी के साथ ही NAA के लिए इसी चोटियों स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है.

    8 चित्रा एक भी भागीदार में तीन अलग-अलग स्थितियों के लिए मिसेज अधिग्रहण पूर्व tDCS और बाद tDCS के बीच परिवर्तन का प्रतिशत दिखाता है. पोस्ट-tDCS सत्र से परिणाम 8A चित्रा. समय के साथ परिवर्तन के विकास के उदाहरण देकर स्पष्ट करने के लिए दो बार के अंक में विभाजित GLX के लिए परिवर्तन का प्रतिशत पता चलता रहे. नकली उत्तेजना के लिए, GLX एकाग्रता प्रदर्शित करता है कोई उल्लेखनीय मॉडुलन. द्विपक्षीय stimu के लिएआबादी 1 (बाएं anodal, सही cathodal), फिर GLX का कोई उल्लेखनीय मॉडुलन मनाया जाता है; हालांकि, समय के साथ एकाग्रता की मॉडुलन नकली उत्तेजना में मनाया जाता है के विपरीत है. अंत में, द्विपक्षीय उत्तेजना 2 (बाएं cathodal, सही anodal) के बारे में, एक समान पैटर्न नकली उत्तेजना लेकिन उत्तेजना के बाद दूसरी बार-बिंदु में GLX एकाग्रता की एक उल्लेखनीय वृद्धि के साथ मनाया जाता है.

    चित्रा 8B उत्तेजना की हालत के संबंध में गाबा की एकाग्रता में परिवर्तन का प्रतिशत दिखाता है. नकली उत्तेजना के लिए, गाबा एकाग्रता प्रदर्शित करता है कोई उल्लेखनीय मॉडुलन. हालांकि, एक मामूली कमी दोनों समय बिंदुओं पर मनाया जाता है. नकली उत्तेजना के बाद गाबा के मॉडुलन GLX के लिए अधिक से अधिक महत्वपूर्ण है ,. इसके विपरीत, गाबा एकाग्रता की एक उल्लेखनीय वृद्धि द्विपक्षीय उत्तेजना 1 (बाएं एनोड, सही कैथोड) के बाद दूसरी बार बिंदु में देखा जाता है. परिवर्तन के अंत में, एक समान पैटर्ननकली उत्तेजना को द्विपक्षीय उत्तेजना 2 (बाएं कैथोड, सही एनोड) के लिए मनाया जाता है.

    9 चित्रा दो अलग प्रतिभागियों से प्राप्त स्पेक्ट्रा से पता चलता है. चित्रा 9A एक स्वीकार्य लिपिड संकेत के साथ अच्छी गुणवत्ता की एक स्पेक्ट्रम से पता चलता है. 9b चित्रा दृश्य निरीक्षण के बाद बाहर रखा गया था जो बड़े लिपिड का संकेत है, के साथ एक स्पेक्ट्रम से पता चलता है. अंत में, यह आंकड़ा 10 5 मिमी भागीदार आंदोलन निम्न ब्याज की voxel के स्थान के विस्थापन से पता चलता है.

    चित्रा 1
    चित्रा 1: सामग्री. 1) खारा समाधान; 2) प्रवाहकीय पेस्ट; 3) इलेक्ट्रोड जेल; 4) शराब पैड prepping; 5) टेप को मापने; 6) ईईजी पेंसिल; 7) रबड़ बैंड; 8) इनर बॉक्स; 9) tDCS डिवाइस; 10) बाहरी बॉक्स; 11) इनर बॉक्स केबल; 12) बाहरी बॉक्स केबल; 13) इलेक्ट्रोड; 14) लंबे समय से बॉक्स केबल


    चित्रा 2: वर्तमान प्रोटोकॉल में इस्तेमाल विशिष्ट tDCS डिवाइस पर बटन की स्थिति की tDCS डिवाइस छवि. ये बटन अलग सेटिंग्स सेट पूर्व करने के लिए उपयोग किया जाता है.

    चित्रा 3
    चित्रा 3: tDCS शर्तों के समय के पाठ्यक्रम. सक्रिय tDCS हालत का) समय पाठ्यक्रम. पूर्व tDCS मेटाबोलाइट अधिग्रहण के बाद, एमए पहुंच गया है 1 के एक तीव्रता तक tDCS डिवाइस और रैंप 15 सेकंड के लिए वर्तमान पर बारी. 0 मा की तीव्रता तक 20 मिनट और रैंप से नीचे 15 सेकंड के लिए मौजूदा पहुँच जाता है के लिए प्रोत्साहित करना. TDCS उपकरण बंद कर और बाद उत्तेजना मेटाबोलाइट अधिग्रहण करने के लिए आगे बढ़ना नहीं है. बी) नकली tDCS हालत के समय के पाठ्यक्रम. पूर्व tDCS मेटाबोलाइट अधिग्रहण के बाद, अरहर1 मा की तीव्रता तक tDCS डिवाइस और रैंप 15 सेकंड के लिए वर्तमान पर एन प्राप्त की है. 0 मा की तीव्रता तक 15 सेकंड (वर्तमान डिवाइस पर उपलब्ध न्यूनतम समय) और रैंप से नीचे 15 सेकंड के लिए वर्तमान के लिए उत्तेजित तक पहुँच जाता है. 20 मिनट के लिए प्रतीक्षा करें. TDCS उपकरण बंद कर और बाद उत्तेजना मेटाबोलाइट अधिग्रहण करने के लिए आगे बढ़ना नहीं है.

    चित्रा 4
    चित्रा 4: इलेक्ट्रोड पोजीशनिंग ए) सी 3 और सी 4 की पहचान के लिए इस्तेमाल 10/20 अंतरराष्ट्रीय प्रणाली स्थलों. शिखर (CZ) nasion और Inion, और दो preauricular अंक के बीच की दूरी का 50% के बीच की दूरी का 50% से मेल खाती है. बी) सी 3 और सी 4 शीर्ष बिंदु से मापा preauricular अंक के बीच कुल दूरी, के 20% के अनुरूप हैं. दोनों इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी कम से कम 8 सेमी छोड़ने के लिए सुनिश्चित करें.


    चित्रा 5: एमआर कमरे के योजनाबद्ध देखें. एमआर स्कैनिंग और सांत्वना कमरे में सामग्री की नियुक्ति. यह अच्छी गुणवत्ता की एक एमआर संकेत प्राप्त करने के लिए और सुरक्षा उद्देश्यों के लिए डिवाइस के विभिन्न भागों की स्थिति के लिए प्रोटोकॉल का पालन करने के लिए आवश्यक है.

    चित्रा 6
    चित्रा 6: Voi नियुक्ति. (ए) बाण के समान, (बी) राज्याभिषेक, और (सी) अक्षीय स्लाइस में एम 1 के बाएं हाथ क्षेत्र पर Voi की स्थिति (30 X 30 X 30 मिमी 3). इलेक्ट्रोड की स्थिति के 3 डी दृश्य (डी) में दिखाया गया है.

    चित्रा 7
    चित्रा 7: 1 एच मिसेज मेटाबोलाइट Spectrउम. प्रतिनिधि (ए) "संपादित बंद" और (बी) के अंतर कच्चे डेटा, LCModel से फिट और बच सहित मेगा प्रेस अनुक्रम 44,45 के साथ प्राप्त ("अंतर") स्पेक्ट्रा. सीआर: कुल क्रिएटिन (क्रिएटिन + phosphocreatine (सीआर-सीएच 3 पीसीआर सीएच 3)); NAA: एन -acetyl-aspartate + नाग (sNAA + नाग); GLX: ग्लूटामेट + glutamine (ग्लू + GLN); गाबा + मिमी: γ aminobutyric एसिड + अणुओं

    चित्रा 8
    चित्रा 8: एक ही विषय के लिए GLX और गाबा पर द्विपक्षीय tDCS के प्रभाव. ए) GLX एकाग्रता पर tDCS प्रभाव तीन स्थितियों के लिए दिखाए जाते हैं. परिणाम पूर्व tDCS अधिग्रहण और दो पद उत्तेजना अधिग्रहण के बीच परिवर्तन के प्रतिशत के रूप में व्यक्त कर रहे हैं. बी) गाबा एकाग्रता पर tDCS प्रभाव तीन स्थितियों के लिए दिखाए जाते हैं. परिणाम चा के प्रतिशत के रूप में व्यक्त कर रहे हैंपूर्व tDCS अधिग्रहण और दो पद उत्तेजना अधिग्रहण के बीच nge. शाम: द्विपक्षीय द्विपक्षीय 1: वाम एनोड, सही कैथोड; द्विपक्षीय 2: वाम कैथोड, सही एनोड

    चित्रा 9
    9 चित्रा: स्पेक्ट्रा एक दृश्य निरीक्षण) एक अच्छी गुणवत्ता डेटा का उदाहरण. आंकड़ा लिपिड का एक स्वीकार्य राशि के साथ "संपादन बंद" और "अन्तर" स्पेक्ट्रा से पता चलता है. 5.6 हर्ट्ज: 3 पीपीएम पर TCR-सीएच 3 की 14% LW: गाबा संकेत के 56 CRLB: "अन्तर" स्पेक्ट्रा विश्लेषण से SNR है. प्रतिभागी के अत्यधिक आंदोलन की वजह से एक गरीब गुणवत्ता डेटा बी) उदाहरण. आंकड़ा "संपादित बंद" और "अन्तर" स्पेक्ट्रा से पता चलता है. 3 पीपीएम पर TCR-सीएच 3 की 47% LW: गाबा संकेत के 39 CRLB: "अन्तर" स्पेक्ट्रा विश्लेषण से SNR 4.4 हर्ट्ज


    चित्रा 10: 5 मिमी के एक आंदोलन के बाद (ए) बाण के समान और (बी) के राज्याभिषेक स्लाइस में एम 1 के बाएं हाथ क्षेत्र पर Voi के आंदोलन स्थिति (30 X 30 X 30 मिमी 3) के बाद Voi स्थान. कपाल हड्डियों और बॉक्स में तानिका का समावेश स्कैन के लिपिड के शामिल किए जाने और समाप्त करने के लिए नेतृत्व करेंगे. हल्के भूरे रंग के वर्ग Voi की प्रारंभिक स्थिति को दर्शाता है.

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    Discussion

    उद्देश्य वर्तमान कागज 3 टी स्कैनर का उपयोग कर के संयोजन tDCS और 1 एच मिसेज के लिए एक मानक प्रोटोकॉल का वर्णन करने के लिए. अगले भाग में, पद्धति कारकों पर विचार-विमर्श किया जाएगा.

    महत्वपूर्ण कदम
    मतभेद स्क्रीनिंग
    प्रयोग करने के लिए पिछला, यह tDCS और 1 एच मिसेज के उपयोग के संबंध में किसी भी contraindication के लिए स्क्रीन प्रतिभागियों के लिए महत्वपूर्ण है. निम्नलिखित अपवर्जन मानदंड का उपयोग tDCS के लिए सिफारिश की है: एक मनोरोग या तंत्रिका संबंधी इतिहास, एक पेसमेकर की उपस्थिति, खोपड़ी में प्रत्यारोपित धातु का एक टुकड़ा, बेहोशी की एक इतिहास, बरामदगी के इतिहास या मादक द्रव्यों के सेवन का एक इतिहास. बाएं एम 1 से केवल चयापचयों का अधिग्रहण किया जाएगा, क्योंकि अध्ययन से हाथ छोड़ दिया प्रतिभागियों के बहिष्कार की सिफारिश की है. वास्तव में, हाल ही में एक अध्ययन हाथ वरीयता के आधार पर प्रमुख और गैर प्रमुख गोलार्द्धों के बीच अंतर interhemispheric निषेध दिखाया गया है, उत्तेजना 15 के प्रभाव मिलाना सकता है. इसके अलावा, प्रयोग शुरू करने से पहले, सिर पर किसी भी घाव के लिए जाँच करें और किसी भी त्वचा रोग 56 के लिए पूछना. एक घाव मौजूद है, तो सीधे प्रभावित क्षेत्र उत्तेजक से बचने का प्रयास करें. यह भी उत्तेजना 57 के बाद त्वचा का निरीक्षण करने के लिए सिफारिश की है. इसके अलावा, इलेक्ट्रोड असेंबल के लिए इस्तेमाल किया उत्पादों में से किसी को एलर्जी की उपस्थिति के लिए स्क्रीन. 1 एच मिसेज के लिए, अपवर्जन मानदंड शरीर में धातु की मौजूदगी के लिए किसी भी पूर्व सर्जरी के एक सावधान स्क्रीनिंग सहित किसी भी चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग अध्ययन के लिए के रूप में ही होना चाहिए.

    यह प्रतिभागी tDCS उत्तेजना के दौरान किसी भी असुविधा महसूस किया, तो यह निर्धारित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है. फिर, प्रयोग के बाद, प्रतिभागी किसी साइड इफेक्ट के बारे में पूछा जाना चाहिए. यह प्रोटोकॉल के संबंध में उनकी उपस्थिति यों सबसे रिपोर्ट दुष्प्रभाव सहित एक रिकार्ड फार्म का उपयोग करने के लिए संभव है (के लिए 58 देखनाएक उदाहरण). सबसे रिपोर्ट दुष्प्रभाव हल्के झुनझुनी (70.6%), मध्यम थकान (35.3%), इलेक्ट्रोड के तहत खुजली का एक प्रकाश सनसनी (30.4%), और मामूली जलन (21.6%) 58 हैं.

    आंदोलन कलाकृतियों कमी

    इस डेटा में 59 की गुणवत्ता को प्रभावित मुख्य कारकों में से एक है के रूप में स्कैनर में भागीदार के आंदोलन 1 एच मिसेज दौरान एक प्रमुख मुद्दा है. 10 चित्रा में दिखाया गया है, (5 मिमी 1 मिमी से) विषय के आंदोलन इस प्रकार डेटा की गुणवत्ता में फेरबदल स्पेक्ट्रम में बड़े लिपिड संकेत करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप, डेटा से इस अधिग्रहण का बहिष्कार करने के लिए. इसलिए, यह ध्यान से पूरे स्कैन के दौरान भाग लेने के लिए सिर स्थिरता के महत्व को समझाने के लिए महत्वपूर्ण है. स्कैनर में भाग लेने की स्थिति के दौरान, यह किसी भी आगे आंदोलन से बचने के लिए सबसे आरामदायक स्थिति को खोजने के लिए इस विषय में पूछने के लिए महत्वपूर्ण है. DurVoi की स्थिति आईएनजी, यह स्कैन चुप है, भले ही यह अभी भी रहने के लिए जरूरी है कि प्रतिभागी को सूचित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है.

    इसके अलावा, प्रयोग की अवधि आंदोलन की कुल मात्रा को कम करने में मदद करने के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है. सबसे पहले, यह Voi की नियुक्ति के लिए अच्छी गुणवत्ता के चित्र प्राप्त करने के लिए जितना संभव हो कम, लेकिन काफी लंबे समय से शारीरिक अनुक्रम के लिए एक इष्टतम लंबाई, उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है. दूसरा, मेटाबोलाइट अधिग्रहण के एक छोटे दृश्य का उपयोग tDCS से पहले की सिफारिश की है. तीसरा, उत्तेजना प्रभाव के अस्थायी पाठ्यक्रम पर कब्जा करने के क्रम में, उत्तेजना के बाद अधिग्रहण की एक लंबी अनुक्रम का उपयोग की सलाह दी है. चौथा, पूर्व की तुलना और बाद के प्रयोग localizer छवियों भागीदार आंदोलन अनुमान लगाने के लिए.

    विश्लेषण
    मेगा प्रेस अनुक्रम 44,45 स्थानीय, पानी दबा प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता है, और स्पेक्ट्रा संपादित किया है. प्रेस में एक स्थानिक स्थानीयकरण एक 90 का उपयोग किया जाता है6; हैमिंग फ़िल्टर सिंक नाड़ी (बैंडविड्थ समय उत्पाद = 8.75, अवधि = 2.12 मिसे, बैंडविड्थ (FWHM) = 4.2 किलोहर्ट्ज़) और दो 180 ° माओ दालों (अवधि = 5.25 मिसे, बैंडविड्थ = 1.2 किलोहर्ट्ज़). सभी स्थानीयकरण दालों 3 पीपीएम पर क्रियान्वित कर रहे हैं. एक चयनात्मक डबल बंधी 180 ° Shinnar-ली रॉक्स पल्स 7.5 और 4.7 पीपीएम के साथ, 1.9 में गाबा की β-सीएच 2, और 4.7 पीपीएम बारी की अनुनाद आवृत्ति लागू किया जाता है. अनुकूलित छूट देरी (भाप) और बाहरी मात्रा दमन के साथ चर बिजली का उपयोग कर अतिरिक्त पानी दमन, 50 मानव 3 टी प्रणाली के लिए अनुकूलित और मेगा प्रेस करने के लिए पहले शामिल किया और पानी को दबाने के लिए और Voi के स्थानीयकरण में सुधार किया जाता रहे थे OVS. चयनात्मक पल्स 1.9 पीपीएम पर लागू किया जाता है, 1.9 पीपीएम में गूंज और नाड़ी की बैंडविड्थ के भीतर अनुनादों गाबा ("संपादित करें पर") की γ-2 Ch गूंज के refocusing के कारण उल्टे कर रहे हैं. चयनात्मक पल्स 7.5 पीपीएम पर लागू किया जाता है, सामान्य है68 मिसे के टी ई में pectrum संग्राहक गाबा चरण के γ-2 Ch गूंज के साथ ("संपादित रवाना") प्राप्त की है. गाबा त्रिक और कुल क्रिएटिन (क्रिएटिन + phosphocreatine) प्रतिध्वनि ("अंतर") की मनाही के बाहरी लाइनों के चुनिंदा अवलोकन में वैकल्पिक स्कैन के परिणाम से संकेत के घटाव. कारण उलटा नाड़ी की बैंडविड्थ के लिए, NAA, ग्लू + GLN, और बड़े अणुओं के अतिरिक्त अनुनादों भी मनाया जाता है. पूरे प्रोटोकॉल चार interleaved अधिग्रहण में बांटा गया है और आवृत्ति के कारण हार्डवेयर के लिए आवृत्ति drifts कम करने के लिए प्रत्येक व्यक्ति के स्कैन से पहले अद्यतन किया जाता है. interleaved अधिग्रहण और एक खूंटी भंडारण बाद के प्रसंस्करण में आवृत्ति और चरण के सुधार की अनुमति देता है.

    प्रोटोकॉल में वर्णित विश्लेषण विधि मॉडल स्पेक्ट्रा के एक रेखीय संयोजन के रूप में प्रयोगात्मक स्पेक्ट्रम का सबसे अच्छा फिट की गणना की अनुमति देता है. के लिए आधार सेट में मॉडल स्पेक्ट्राएन -acetylaspartate (sNAA), alanine (ALA), एस्कॉर्बेट (एएससी), aspartate का आधा भाग एसिटाइल (एएसपी: "संपादित रवाना" स्पेक्ट्रा निम्न घनत्व मैट्रिक्स रीतिवाद 59 के आधार पर नकली और ज्ञात रासायनिक परिवर्तन और जम्मू कपलिंग 60, और शामिल किए ), NAA की aspartate आधा भाग (mNAA), सीआर (सीआर-सीएच 2), सीआर के सीएच 3 समूह (सीआर-सीएच 2), पीसीआर (के 2 Ch समूह पीसीआर सीएच 2), के सीएच 3 समूह की 2 Ch समूह पीसीआर (पीसीआर सीएच 2), गाबा, ग्लूकोज (GLC), ग्लू, GLN, glycerophosphorylcholine (जीपीसी), ग्लाइसिन (Gly), glutathione (GSH), लैक्टेट (एलएसी), Myo -inositol (एमआई), एन -acetylaspartylglutamate ( नाग), phosphorylcholine (PCho), phosphorylethanolamine (पीई), scyllo -inositol (एसआई), और बैल की तरह.

    "अन्तर" स्पेक्ट्रा के लिए निर्धारित आधार NAA, गाबा, ग्लू, और GLN के चार 100 मिमी समाधान (600 मिलीलीटर गोलाकार कांच च की प्रयोगात्मक मापा स्पेक्ट्रा से उत्पन्न किया गयाlasks) एक ही मापदंड और इन विवो प्रयोगों के लिए के रूप में स्कैनर का उपयोग कर. (2 मिमी टीएसपी), वह स्वरूप (प्रत्येक समाधान अतिरिक्त कश्मीर 2 HPO 4 (72 मिमी), के.एच. 2 पीओ 4 (28 मिमी), सोडियम azide (0.1 मिमी), 3 (trimethylsilyl) -1-propanesulfonic एसिड सोडियम नमक निहित ) वैकल्पिक, और आसुत जल, 200 मिमी. आधार सेट स्पेक्ट्रा 37 डिग्री सेल्सियस और हर प्रयास के शारीरिक तापमान में हासिल किया गया ठंडा कम करने के लिए बनाया गया था (~ 1 डिग्री सेल्सियस अधिग्रहण के 15 भीतर) एक छोटे से पानी में से हर एक को रखने से पहले एक बड़ी पानी की टंकी में phantoms preheating द्वारा -filled कुंडली में रखा गया था, जो प्लास्टिक कंटेनर, पृथक. वे चयापचयों के रासायनिक बदलाव को प्रभावित क्योंकि तापमान और पीएच स्पेक्ट्रोस्कोपी में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं. साथ ही, दोनों "बंद संपादित करें" और "अन्तर" स्पेक्ट्रा के लिए, आधार सेट प्रयोगात्मक का उपयोग पश्चकपाल प्रांतस्था से 10 विषयों से मापा एक मेटाबोलाइट-nulled macromolecular स्पेक्ट्रम शामिलउलटा-वसूली (उलटा समय, टी मैं = 760 मिसे) 61 (टी आर = 2.7 के लिए) को छोड़कर नियमित मेगा प्रेस अधिग्रहण के रूप में ही मापदंडों का उपयोग तकनीक.

    प्रेत परीक्षण
    साथ और मजबूती से पहला भाग लेने के लिए पूर्व अध्ययन किया जा रहा सलाह दी है सटीक स्कैनर और अनुक्रम मानकों के साथ प्रतिभागियों पर इस्तेमाल किया जाएगा कि tDCS उत्तेजक बिना एक 100 मिमी गाबा प्रेत पर प्रक्रिया का परीक्षण. प्रक्रिया एक localizer अनुक्रम, एक संरचनात्मक अनुक्रम (यानी MPRAGE), एक लाइन-चौड़ाई स्कैन और 16 "संपादित करें पर" और "संपादित रवाना" स्कैन को शामिल करना चाहिए. उत्तेजक, उत्तेजना मापदंडों या स्कैनर बदल रहे हैं तो यह दोहराया जाना चाहिए. संकेत पर कलाकृतियों की उपस्थिति की जांच करने के लिए, एक साथ और tDCS सिम्युलेटर बिना SNR में परिवर्तन के लिए स्पेक्ट्रा की समीक्षा करनी चाहिए, spikes और कुछ आवृत्तियों पर शोर, और SNR मूल्यों की उपस्थिति और शारीरिक भारतीय सैन्य अकादमी पर किसी भी महत्वपूर्ण मूर्तिGES.

    प्रोटोकॉल के लिए संभावित संशोधन
    1 एच मिसेज पैरामीटर्स
    1 एच मिसेज का उपयोग मेटाबोलाइट सांद्रता का अधिग्रहण करने के लिए, यह एक विशिष्ट क्षेत्र के स्थानीयकरण और यह मात्रा 35 में संकेत उत्तेजित करने के लिए आवश्यक है. वर्तमान पत्र में, बाईं एम 1 पर एक भी Voi की नियुक्ति के लिए प्रक्रिया का वर्णन किया गया था. हालांकि, इस प्रोटोकॉल के लिए कई अलग अलग संशोधन लागू किया जा सकता है. मेटाबोलाइट सांद्रता के सफल माप, ऐसे प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स 62 के रूप में विभिन्न cortical और subcortical क्षेत्रों में प्रदर्शन 63, सेरिबैलम स्ट्रिएटम हिप्पोकैम्पस और 64 दृश्य कोर्टेक्स 66, और श्रवण प्रांतस्था 67 Pons किया गया है. Voi का आकार भी हित के क्षेत्र के एक समारोह के रूप में अलग कर सकते हैं, लेकिन मात्रा में आम तौर पर 68 से 3 सेमी 3 के बीच और 27 के बीच है. हालांकि, यह कम एकाग्रता चयापचयों सफलता की एकाग्रता प्राप्त करने के लिए कठिन हैvoxels से गाबा के रूप में एच 20 सेमी 3 से छोटी. एक महत्वपूर्ण मुद्दा कपाल हड्डियों, तानिका, और अतिरिक्त मस्तिष्क मस्तिष्कमेरु द्रव के साथ Voi के किसी भी संपर्क से बचने के लिए सुनिश्चित करने के लिए है. छोटे दिमाग में, Voi छोड़ दिया पार्श्व वेंट्रिकल का हिस्सा शामिल हो सकता है. इस मामले में, निलय का समावेश कपाल हड्डियों के शामिल किए जाने से अधिक बेहतर है.

    साथ ही, चयनित अधिग्रहण क्रम पर निर्भर करता है, विभिन्न चयापचयों 69 मात्रा निर्धारित किया जा सकता है. क्योंकि कॉर्टिकल पर tDCS के polarity विशेष प्रभाव के ऐसे प्वाइंट से फिर से हल स्पेक्ट्रोस्कोपी (प्रेस) अनुक्रम 70 और हालांकि 1.5 टी में गाबा की मात्रा का ठहराव की अनुमति नहीं दी, इको अधिग्रहण मोड (भाप) 71 उत्तेजित के रूप में पिछले विधियों, excitability, दोनों उत्तेजक (ग्लूटामेट) और निरोधात्मक (गाबा) न्यूरोट्रांसमीटर की मात्रा का ठहराव आवश्यक है. वर्तमान प्रोटोकॉल में, मेगा प्रेस वर्णक्रमीय संपादन अनुक्रम 44,45 का उपयोग दिखाया गया था, गाबा सहित प्रमुख neurochemicals की मात्रा का ठहराव, की अनुमति देता है (चित्रा 6 देखें). ऐसी अल्ट्रा-शॉर्ट ते मिसेज और जम्मू के रूप में गाबा मात्रा का ठहराव की अनुमति अन्य दृश्यों, श्रीमती, पिछले कुछ वर्षों (एक समीक्षा के लिए 41 देखें) में विकसित किया गया है -resolved.

    मेटाबोलाइट सांद्रता आम तौर पर एक और मेटाबोलाइट (सापेक्ष एकाग्रता) के संबंध में एक अनुपात के रूप में व्यक्त कर रहे हैं क्योंकि अंत में, संदर्भ मेटाबोलाइट का विकल्प है नैदानिक ​​आबादी 69 को रोजगार अत्यधिक महत्वपूर्ण है, और विशेष रूप में इतनी पढ़ाई. उनके सांद्रता मानव मस्तिष्क में अपेक्षाकृत स्थिर होना पाया जाता है के रूप में सबसे अधिक इस्तेमाल किया संदर्भ चयापचयों, TCR और NAA हैं. यह एक एक बाहरी (जैसे, प्रेत) या तो संदर्भित की आवश्यकता है जो चयापचयों की संपूर्ण मात्रा का ठहराव या आंतरिक संकेत (जैसे, पानी संकेत) 68 उपयोग करने के लिए भी संभव है ध्यान दिया जाना चाहिए. एक आंतरिक पानी संदर्भ का उपयोग एक अतिरिक्त आवश्यकताऊतक सुधार के कदम पानी एकाग्रता और विश्राम गुण ग्रे बात, सफेद पदार्थ और मस्तिष्कमेरु द्रव (सीएसएफ) के बीच अलग है. 72 ऊतक सुधार सभी प्रतिभागियों की Voi में अनुमान ऊतक संरचना का उपयोग या विषय विशिष्ट ऊतक संरचना का उपयोग कर या तो किया जा सकता है विभाजन 73 से. इसके अतिरिक्त, यह tDCS पानी सांद्रता पर एक मामूली प्रभाव हो सकता है जो उत्प्रेरण शोफ की सैद्धांतिक जोखिम वहन करती है कि ध्यान दिया जाना चाहिए. हालांकि, Nitsche और सहयोगियों को 74 सीधे इस विशिष्ट चिंता का मूल्यांकन और ललाट प्रांतस्था पर tDCS निम्नलिखित शोफ के कोई सबूत नहीं दिखाया. नतीजतन, एक पानी संदर्भ का उपयोग एक व्यवहार्य विकल्प माना जाता है.

    tDCS पैरामीटर्स
    अलग इलेक्ट्रोड आकार उत्तेजना का क्षेत्र और उत्तेजना 75,76 के वांछित focality के आधार पर 9 इस्तेमाल किया जा सकता है. दा सिल्वा और सहयोगियों 56 1 एच मिसेज विभिन्न नैदानिक ​​आबादी में लक्षणों में सुधार करने के लिए दिखाया गया है कि विशिष्ट tDCS प्रोटोकॉल की कार्रवाई की अंतर्निहित तंत्र को सत्यापित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि एक उपयोगी तकनीक है. इलेक्ट्रोड स्थिति और उत्तेजना की अवधि (प्रोटोकॉल का वर्णन के लिए 77 देखते हैं इस तरह के दर्द, अवसाद, टिनिटस, पार्किंसंस, माइग्रेन, और शराब के सेवन के इलाज में इस्तेमाल उन लोगों में से एक के रूप में इन विशिष्ट tDCS प्रोटोकॉल के प्रभाव की जांच करने के लिए संशोधित किया जा सकता है ). यह भी प्रतिबाधा स्तर 20 kΩ से ऊपर है, तो डिवाइस को प्रोत्साहित और स्क्रीन पर एक प्रतिबाधा त्रुटि संदेश प्रदर्शित नहीं होगा कि ध्यान दिया जाना चाहिए. एक उच्च प्रतिबाधा पैदा कर सकता है कि विभिन्न कारकों में शामिल हैं: इलेक्ट्रोड पर प्रवाहकीय पेस्ट 1) अपर्याप्त राशि; इलेक्ट्रोड पर 2) अपर्याप्त दबाव; 3) बुरी सह(बाल के कारण) खोपड़ी के साथ ntact; कारण गंजापन के लिए खोपड़ी के 4) उमड़ना; 5) कनेक्शन के साथ समस्याओं; 6) तारों के साथ समस्याओं; (7) उत्तेजक साथ समस्याओं; और 8) इलेक्ट्रोड के साथ समस्याओं.

    यह भी tDCS के लिए प्राथमिक मोटर प्रांतस्था के स्थानीयकरण अधिक सटीक बनाया जा सकता है कि ध्यान दिया जाना चाहिए. वर्तमान प्रोटोकॉल में, 10/20 ईईजी सिस्टम अधिकतम विद्युत क्षेत्र प्रक्षेपण और PreCentral गाइरस भीतर एम 1 के वास्तविक प्रतिनिधित्व के बीच मामूली misalignment शुरू हो सकता है, जो प्रयोग किया जाता है. इस मुद्दे को दरकिनार करने के लिए एक संभावित तरीका ठीक टीएमएस प्रेरित पेशी प्रतिक्रिया के माध्यम से एम 1 में हाथ प्रतिनिधित्व करने के लिए स्थानीय Transcranial चुंबकीय उत्तेजना का उपयोग करने के लिए है. एमआर स्कैनर के आसपास के क्षेत्र में एक टीएमएस इकाई की उपलब्धता इस संभावना को सीमित कर सकते हैं.

    TDCS की सुरक्षा और 1 एच मिसेज
    TDCS की सुरक्षा
    कई अध्ययनों tDCS है कि पता चला हैदोनों गैर चिकित्सीय और नैदानिक ​​आबादी 10 में केवल मामूली प्रतिकूल प्रभाव उत्पादन के लिए एक सुरक्षित Neuromodulation तकनीक. वास्तव में, मिरगी जब्ती का कोई मामला कभी tDCS 10 निम्नलिखित सूचना दी गई है. हालांकि, tDCS की सुरक्षा अभी तक बच्चों और गर्भवती महिलाओं के 78 में जांच की जा गया है.

    एमआर संगत सामग्री
    एक एमआर स्कैनर के अंदर उत्तेजक जब सावधानी से लिया जाना चाहिए. एमआर कमरे में लाया सभी सामग्री संगत एमआर होना चाहिए (चित्रा 1 देखें). क्योंकि tDCS और एमआर स्कैनर द्वारा उत्पादित विद्युत प्रवाह के बीच संभव बातचीत की, वर्तमान प्रोटोकॉल में वर्णित एमआर दृश्यों के दौरान, tDCS हमेशा चालू होना चाहिए, और इलेक्ट्रोड से जुड़ा रहना चाहिए. सिर का तार नीचे तारों की coiling संकेत में कलाकृतियों और विकृतियों का उत्पादन कर सकते हैं. इसके अलावा, तारों के अनुचित कनेक्शन संभावित प्रतिभागी को जलाने के लिए पर्याप्त एक वर्तमान मजबूत उत्पादन कर सकता <समर्थन> 79. यह एक अवांछित उच्च वोल्टेज उत्तेजना पैदा कर सकता है के रूप में अंत में, यह वर्तमान बह रहा है, जबकि इलेक्ट्रोड डिस्कनेक्ट कभी नहीं करने के लिए महत्वपूर्ण है.

    tDCS-मिसेज तकनीक
    मिसेज के साथ संयोजन के रूप में tDCS का उपयोग करना बेहतर यह अपेक्षाकृत नया Neuromodulation तकनीक के साथ मस्तिष्क की गतिविधियों के मॉडुलन अंतर्निहित तंत्र को समझने की संभावना प्रदान करता है. हालांकि, तकनीक की कुछ सीमाएं संबोधित किया जाना चाहिए. सबसे पहले, tDCS में इस्तेमाल किया इलेक्ट्रोड आम तौर पर नहीं बल्कि बड़े हैं और उत्तेजना का प्रभाव मस्तिष्क के ऊतकों की एक विस्तृत स्थानिक हद तक कवर करने के लिए माना जाता है. मिसेज अधिग्रहण ब्याज की एक छोटी voxel तक सीमित है कि इस तथ्य के साथ युग्मित, tDCS-मिसेज केवल मस्तिष्क excitability के प्रकल्पित व्यापक मॉडुलन के बावजूद स्थानिक घिरा प्रभाव के आकलन के लिए अनुमति देता है. इस समस्या को नाकाम करने के लिए एक संभावित तरीका मस्तिष्क भर में वितरित हित के कई voxels उपयोग करने के लिए है. हालांकि, इस हस्ताक्षर करेंगेnificantly पहले से ही मौजूद तकनीक का एक प्रमुख सीमा है जो प्रायोगिक सत्र की अवधि को बढ़ा सकते हैं. प्रतिभागी तैयारी पर विचार दरअसल, जब, पूर्व tDCS मिसेज, tDCS हस्तक्षेप और बाद tDCS मिसेज, एक पूर्ण सत्र को आसानी से दो घंटे के लिए पिछले सकता है. एक मेटाबोलाइट एकाग्रता पर tDCS प्रभाव के समय पाठ्यक्रम नक्शा करने के लिए चाहता है यदि अवधि भी बढ़ा सकते हैं.

    प्रयोग की अवधि से संबंधित एक महत्वपूर्ण मुद्दा भागीदार स्कैनर में है के बाद इलेक्ट्रोड प्रतिबाधा वृद्धि होगी कि संभावना है. TDCS आसानी इलेक्ट्रोड नियुक्ति के बाद अधिक है कि 45 मिनट के लिए शुरू कर सकते हैं, पेस्ट आवेदन इष्टतम नहीं है और इलेक्ट्रोड कसकर पर्याप्त आयोजित नहीं कर रहे हैं उत्तेजक इलेक्ट्रोड धीरे-धीरे भागीदार की खोपड़ी के पालन खो देंगे कि वहाँ एक जोखिम है. प्रतिबाधा 20 से अधिक kΩ तक पहुँच जाता है, उत्तेजना संभव नहीं होगा और प्रतिभागी समस्या को हल करने के लिए स्कैनर से हटाया जा करने की आवश्यकता होगी. वें के बादई वर्णित प्रक्रिया ब्याज की voxel की महत्वपूर्ण विस्थापन बना सकते हैं स्कैनर से प्रतिभागी को दूर करने, एक ही क्षेत्र के पूर्व और बाद tDCS के कई स्कैनिंग शामिल है. यह स्कैनिंग करने प्रतिबाधा तुरंत पहले परीक्षण करने के लिए और इलेक्ट्रोड स्थापित करते समय महान देखभाल करने के लिए इसलिए बहुत महत्वपूर्ण है.

    सिद्धांततः, tDCS के वर्तमान प्रवाह एमआर संकेत में कलाकृतियों का उत्पादन कर सकता. Antal और सहयोगियों को 80 कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद छवियों की गुणवत्ता पर (आदि, के साथ और उत्तेजना के बिना, के साथ और इलेक्ट्रोड के बिना) विभिन्न tDCS स्थितियों के प्रभाव को मापने के द्वारा इस विशिष्ट चिंता की जांच की. हालांकि, हमारे ज्ञान करने के कारण स्कैनर में tDCS डिवाइस की उपस्थिति के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी संकेत में कलाकृतियों की उपस्थिति अभी तक का मूल्यांकन किया जाना है.

    अंत में, देखभाल इलेक्ट्रोड केबल में प्रतिरोधों के संबंध के साथ लिया जाना चाहिए. एमआर क्षेत्र इस प्रकार preventin, प्रतिरोधों को नुकसान पहुंचा सकता हैजी उत्तेजना. एहतियात के तौर पर, प्रतिरोध से पहले हर मिसेज सत्र के लिए स्कैनर वातावरण के बाहर परीक्षण किया जाना चाहिए. इसके अलावा, 20 से अधिक kΩ का एक प्रतिबाधा उत्तेजक साथ एक प्रारंभिक या वास्तविक समस्या को प्रतिबिंबित कर सकते त्वचा प्रतिक्रियाओं और उच्च प्रतिबाधा बढ़ सकता है. इसलिए, उत्तेजक पहले हर मिसेज सत्र के लिए स्कैनर कमरे के बाहर की जाँच की हर भागीदार और प्रतिबाधा के स्तर से पहले सावधानी से जाँच की जानी चाहिए.

    संयुक्त tDCS और 1 एच मिसेज मस्तिष्क चयापचय पर चिकित्सकीय इस्तेमाल किया उपचार के प्रभाव का एक मात्रात्मक उपाय प्रदान करता है कि एक शक्तिशाली उपकरण है. TDCS प्रभाव के शारीरिक तंत्र खराब समझ है, ऐसे में इन प्रक्रियाओं पर प्रकाश डाला सकता है कि बहुविध दृष्टिकोण की आवश्यकता है. इस तरह के स्ट्रोक 27,30,31 और अवसाद 81 के रूप में विकृतियों के लिए एक नैदानिक ​​उपकरण के रूप में tDCS में ब्याज में हाल ही में वृद्धि के साथ, यह मिसेज साथ tDCS का संयोजन एक महत्वपूर्ण हो सकता है कि स्पष्ट हैउपकरण बेहतर tDCS के उपचारात्मक प्रभाव को समझने के लिए. इसके अलावा, tDCS-मिसेज रोगियों tDCS चिकित्सकीय प्रतिक्रिया करने के लिए एक बेहतर मौका है जो निर्धारित करने के लिए एक प्रारंभिक उपकरण के रूप में सेवा कर सकता है. इस तरह के एक मार्कर पाया जाता है, tDCS-मिसेज एक tDCS हस्तक्षेप में रोगियों दाखिला करने से पहले एक स्क्रीनिंग परीक्षा के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है.

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    Disclosures

    लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

    Acknowledgments

    यह काम करता है कनाडा के स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थान और प्राकृतिक विज्ञान और कनाडा के इंजीनियरिंग अनुसंधान परिषद से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था. अनुसूचित जनजाति कनाडा के स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थान से एक Vanier कनाडा ग्रेजुएट छात्रवृत्ति द्वारा समर्थित किया गया था. एम.एम. जैव प्रौद्योगिकी अनुसंधान केंद्र (BTRC) अनुदान p41 RR008079 और p41 EB015894 (NIBIB), और एनसीसी P30 NS076408 से समर्थन मानता है.

    हम रोमेन Valabrègue (केंद्र डे NeuroImagerie डे Recherche - CENIR, पेरिस, फ्रांस) स्वीकार करना चाहते हैं और ब्राइस Tiret (केंद्र सभ्य De L'Institut Universiatire डे Gériatrie (CRIUGM), मॉन्ट्रियल, कनाडा, Commissariat A L'Energie atomique एट Aux ऊर्जा विकल्प प्रसंस्करण उपकरण विकसित करने के लिए (सीईए), पेरिस, फ्रांस), और एडवर्ड जे Auerbach (चुंबकीय अनुनाद रिसर्च और रेडियोलॉजी विभाग, मिनेसोटा विश्वविद्यालय के लिए केंद्र, संयुक्त राज्य अमरीका). मेगा प्रेस और FASTESTMAP दृश्यों विकसित किए गएएडवर्ड जे Auerbach और माल्गोर्ज़ेटा Marjańska द्वारा और एक C2P समझौते के तहत मिनेसोटा विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    DC-stimulator plus NeuroConn 30DCS01E MR compatible device
    NuPrep preparation gel Weaver and Co. #10-61
    Ten20 conductive paste Weaver and Co. #10-20-4
    Electrode prepping pad Grass technologies MD0017 70% isopropyl alcohol and pumice
    Saline solution Local drugstore sample 0.9% sodium chloride
    Non permanent hydro-marker Sharpie SHPE20WH
    SYNGO MR VB17 Siemens AG MRI software
    MAGNETOM Trio A Tim System Siemens AG MRI scanner version
    Matlab 2013a (Version 8.1) MathWorks Inc processing and analysis software
    LCModel 6.3 LC MODEL inc see: s-provencher.com

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

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    तंत्रिका विज्ञान अंक 93 प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी Transcranial प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना प्राथमिक मोटर प्रांतस्था गाबा ग्लूटामेट स्ट्रोक
    प्राथमिक मोटर प्रांतस्था चयापचय पर द्विपक्षीय hemispheric Transcranial इलेक्ट्रिक उत्तेजना प्रभाव की माप के लिए एक उपकरण के रूप में चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी का प्रयोग करें
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