Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Лаборатория управления из чрескожной аурикулярных стимуляция блуждающего нерва (taVNS): техника, ориентация и соображения

Published: January 7, 2019 doi: 10.3791/58984
Automatic Translation
*1,2,3, *2, 1, 3, 3, 4, 3,5,6, 1
1Department of Biomedical Engineering, City College of New York, 2U.S. Army Research Laboratory, Aberdeen Proving Ground, 3Brain Stimulation Laboratory, Department of Psychiatry, Medical University of South Carolina, 4Department of Pediatrics, Medical University of South Carolina, 5Department of Neurology, Medical University of South Carolina, 6Ralph H. Johnson VA Medical Center
* These authors contributed equally

Summary

Описан методологическое описание техники, потенциальных целей и надлежащего отправления чрескожной аурикулярных вагуса (taVNS) на человеческое ухо.

Abstract

Неинвазивная вагуса (ВНС) может осуществляться через роман, новые neuromodulatory метод, известный как чрескожной аурикулярных вагуса (taVNS). В отличие от cervically имплантированных ВНС taVNS является недорогой и нехирургических метод, используемый для модулировать блуждающего системы. taVNS является привлекательным, поскольку он позволяет для быстрого перевода базовых исследований ВНС и служит безопасным, недорогим и портативный нейростимуляция системы для будущего лечения заболеваний центральной и периферической. Справочная информация и обоснование taVNS описано, наряду с электрические и параметрические соображения, надлежащего уха ориентации и крепления электродов стимуляции, индивидуального дозирования через определение порога восприятия (PT), и безопасно Администрация taVNS.

Introduction

Черепной нерв X, более известный как блуждающего нерва, является большой нерв тракта, что происходит в ствол головного мозга и центральной нервной системы: путешествия по всей периферии, ориентация всех основных органов в грудной клетки и живота (рис. 1)1. Стимуляция блуждающего нерва (ВНС) включает в себя хирургической имплантации биполярных электродов вокруг левой шейки ветви блуждающего нерва. Электрические импульсы передаются блуждающего нерва через хирургически имплантированных в груди2имплантированных импульсов (IPG). Хотя ВНС, в настоящее время УЛХ утвержденных для эпилепсии, тугоплавкие депрессии и хроническим ожирением, он является дорогостоящей процедурой, требующей посещения больницы и хирургии. Долгосрочная безопасность ВНС хорошо отлажена, и большинство из соображений безопасности связи текущей интенсивности связаны побочные эффекты (хриплый голос, боль в горле) без серьезных побочных эффектов, связанных с стимуляции за последние 25 лет его клинического применения3 .

Недавно неинвазивный форма ВНС, известный как чрескожной аурикулярных вагуса (taVNS) стало4. taVNS обеспечивает электрической стимуляции в ветвь аурикулярных блуждающего нерва (ABVN), легко доступны целевой объект, который иннервирует человеческого уха5. В течение последнего десятилетия, несколько групп продемонстрировали безопасность и переносимость этого метода6,7,8, включая Центральной и периферической нервной системы эффекты9,10, и поведенческие эффекты7,11,12,13 в психоневрологические населения. taVNS также изучается в отдельных лиц как перспективный усилитель когнитивной14,15 и социального функционирования16,17,18. Как стать установлено taVNS, он предлагает возможность для исследователей и клиницистов быстро перевести перспективных исследований ВНС, описанному в различных расстройств, начиная от неврологические и психические травмы,19, 20 , 21, наркомании22, воспаление23и шум в ушах24,25.

В принципе taVNS методологически похож на условно управляемых чрескожной электрической нерва стимуляции (TENS) используется для лечения боли в опорно-двигательного расстройства26. Разница состоит в том что taVNS доставляется в конкретные анатомические вкладыши целей, которые считаются иннервируются ABVN5. Поле по-прежнему является определение оптимальной стимуляции целей27, хотя два наиболее распространенных мест размещения на передней стенке в наружный ушной канал (козелка) и раковин cymba. Шам стимуляции может проводиться путем стимулирования мочку уха уха, площадью считает иметь минимальный ABVN иннервации (рис. 2). Кроме того притворство могут быть доставлены через метод пассивного контроля в котором Электроды прикрепляются к активных сайтов, но не стимуляции доставляется. Параметры стимуляции могут различаться между группами, однако по данным литературы, стимуляции доставляется в пульсирующего моды (импульса: 250 – 500 МКС, частота: 10-25 Гц) и доставлены в индивидуальный постоянного тока (< 5 мА). Стимуляция текущего варьируется в зависимости от индивидуальных и экспериментальный протокол, со многими группами, изучение различных интенсивностей в зависимости от индивидуального восприятия порога (PT). PT определяется как минимальное количество текущих, вызывая ощущение воспринимается на целевом сайте и обычно определяется через параметрические оценки индивидуальных последовательное тестирование (ПЕШТ) программного обеспечения, описанные в настоящем докладе.

taVNS является безопасный метод, который может быть введен в лаборатории или клинических условиях. Побочные эффекты taVNS являются минимальными, с раздражения кожи или покраснение, будучи наиболее распространенным побочным эффектом. Большинство исследований taVNS изучить стимуляции левого уха, как это считается безопасным, хотя данные в большое испытание (Бадран et al. 2018) показывают, что правосторонняя стимуляции имеет никакого увеличения риска неблагоприятных событий. Благодаря богатству литературы в односторонних левой стимуляции мы проиллюстрируем типичный taVNS установка для лабораторных исследований, изучения использования левосторонней taVNS как вмешательство.

Protocol

Этот экспериментальный протокол иллюстрирует типичный taVNS настройки для использования в лаборатории или клинические установки в которой мы нацелены на стимулирование передней стенки слухового канала (козелка) в лежачем положении с диаметром 8 мм круглый металлический электрод. Эти методы можно имитировать для альтернативного лечения активных сайтов, просто изменив положение электрода к cymba Конча. Все методы и процедуры были IRB утвержденных на человека исследований защиты программы (HRPP) в колледж города Нью-Йорк.

1. материалы

  1. Убедитесь, что все материалы, необходимые для администрирования taVNS готовятся (рис. 3). TaVNS стимулятор может быть либо батарея управляемые устройства, которое отвечает местным предписаниям или питание от обычной розетки с встроенной безопасности механизмами, которые предотвращать непреднамеренные электрических скачков. Стимулятор постоянный текущий (текущий контроль) с максимальной мощностью 5 мА не требуется.
  2. Для taVNS, использования электроды стимуляции из круглой проводящего металла (олово, Ag/AgCl, золото) в сочетании с проводящей среды например электролитного геля или проводящие пасты (см. таблицу материалов). Кроме того используйте токопроводящих электродов с гибким проводящих углеродных электродов и проводящего геля, который может быть или не быть клей. Никогда не ставьте электроды непосредственно на кожу без проводящей среды, как это может создать угрозу ненужных для участника и может вызвать дискомфорт или боль.
  3. Использовать компьютер программное обеспечение сценария (см. Таблицу материалы) который запрограммирован и используется для контроля стимулятор и инициировать стимуляции с определенными параметрами. Эти параметры включают в себя интенсивность тока (mA), ширина импульса (МКС), частоты (Гц), скважность (вкл/выкл время, s), длительность сеанса (мин).
  4. Использование алкоголя подготовка колодки (70% изопропиловый спирт) подготовить поверхность кожи до присоединения электродов на ухо. Это устраняет поверхности масла с поверхности кожи и уменьшает сопротивление кожи, обеспечение стимуляции доставляется на уровнях безопасной мощности.

2. ухо ориентации и подготовки кожи

  1. Используйте следующие критерии включения общего для проведения taVNS в параметре исследования: возраст 18-70, не лица или уха боль, не последние травмы уха, не металлические имплантаты, включая кардиостимуляторов, не беременна.
  2. В ходе экспериментов с участием здоровых участников в лабораторных условиях, используйте следующие критерии исключения: личная или семейная история захвата, настроение или сердечно-сосудистых расстройств, зависимость от алкоголя или недавние незаконного потребления наркотиков, на любой фармакологической агенты, известно, повышает риск захвата.
  3. Место участника на удобной кровати или стула в расслабленном положении лежа или другие с поднятой ноги и голова поддерживается.
  4. Осмотрите левое ухо участника. Обеспечить не ювелирные изделия прилагается и удаляются все макияж и лосьон. Подтвердите, что противопоказаний нет связанных с кожи на месте стимуляции, в том числе солнечных ожогов, порезов, поражения, открытые язвы.
  5. Найти цель стимуляции, landmarked передней стеной наружное ухо канала внешне, находя козелка. Стимуляция будут доставлены с частью ушного канала непосредственно за козелка (рис. 4).
  6. Используйте приготовительный спиртом салфеткой аккуратно скраб целевого сайта, внутренне и внешне, чтобы уменьшить сопротивление кожи и увеличение проводимости.

3. электрод подготовка и размещение

  1. При использовании не одноразовые электроды, осмотрите электроды для обеспечения чистой, подвергается коррозии поверхности. Убедитесь, что для предотвращения распространения бактерий между субъектами дезинфицируются электроды. Это может быть сделано с помощью алкоголя или стерилизации салфетки скраб электродов. При использовании одноразовых электродов, перейдите к шагу 3.2.
  2. Равномерно тонким слоем проводящих пасты на поверхности электрода. Это будет распространять электричество на сайте стимуляции. Для 8 мм диаметр круглых электрода, горошину количество пасты является достаточным. Распространение с помощью узкие деревянные аппликатор для формирования тонкий слой пасты < 1 мм наклеивают на обоих электродов.
  3. Подключите кабели электродов к устройству стимуляции, в то время как устройство отключено и проверки полярности электродов (красный/положительный электрод: анод, черный/отрицательного электрода: катода). Это важная деталь как ориентация является полярности конкретных — анода (красный/положительные терминал) является электрод помещается внутри ушного канала и ориентации на передней стенке в наружный ушной канал. Катода (черный/отрицательных терминал) сидит на внешней стороне придает козелка уха. Для стимуляции Шам анод помещается в передней части уха.
  4. Обрезать весной электрода на козелок с анода сделать контакт с передней стенки в наружный ушной канал и катод, связавшись с передней частью козелка.
    Примечание: Если проведение стимуляции Шам, зажим электрода на мочку уха (активный элемент управления). Кроме того Шам стимуляции могут быть доставлены, придавая стимуляции клипы активного узла и доставки не электрического тока (пассивного контроля).
  5. Как предметы будут чувствовать давление электродов, обрезается до их уха, убедитесь, что это давление не неудобно или разрушительными для регионарного кровотока, как продемонстрировано бледно белой кожей на клип сайта или физическую боль, почувствовал субъекта. После этой точки определите восприятия порог (PT), которая будет описана в следующем процедурный шаг.

4. Определение порога восприятия (PT)

Примечание: Порог восприятия имеет критическое значение, используемое для определения мощности taVNS стимуляции. Это значение определяется как минимальное количество электроэнергии необходимо воспринимать электрической стимуляции на коже, как покалывание или покалывание ощущения.

  1. Определите PT, с помощью простой повышающий и понижающий двоичного параметрического поиска. Сначала включите стимулятор и вывода 3 мА. Доставить 1 второй поезд taVNS стимуляции желаемого импульса (как правило, 250 – 500 μs) и частотой (25 Гц, может меняться на основе приложения).
  2. Спросите вопрос ли они чувствовали стимуляции. Ощущения обычно сообщается как «щекотать» или «прокалывание» ощущения.
    1. Если да, Уменьшите интенсивность стимуляции на 50% и повторите шаг 4.2. Если нет, на 50% увеличить интенсивность стимуляции и повторите шаг 4.2.
  3. Повторите процесс, описанный в шаге 4.2 до записи минимум 4 «Да» ответы в котором 4го да ответ должен прийти после № Интенсивность (в мА) PT будет значение, при котором предметом говорит их четвертый да ответ.
  4. Использование нахождение порог пример PT перечислены в таблице 1 для оказания помощи в определении PT.

5. Доставка стимуляции

  1. Как только тема является удобной стимуляция электродов с надлежащим образом прикреплены к желаемой цели, и порог восприятия, определяется желаемого импульса и частотой, начать стимуляции.
  2. Использовать компьютер под управлением импульса генерации GUI (например, stimDesigner, freeware, включенные в этой рукописи) подключены к блок сбора данных (DAQ) диск системы стимулирования. Программное обеспечение должно выход TTL импульсы как программируемые параметры (Рисунок 5). TTL импульсов будет направляться через кабель BNC стимулятор «триггер в» порт. Этот интерфейс программного обеспечения/стимулятор интерфейс позволяет модуляции частоты, скважность (вкл/выкл время) и продолжительность сессии (рис. 6). Графический интерфейс используется прилагается бесплатный, с открытым исходным ресурсом с этой рукописи.
    1. Убедитесь, что стимуляция доставляется на супер-пороговых уровней, например, 200% PT8,9. Например, если PT преисполнена решимости быть 0,8 мА, стимуляции будут доставлены на 1,6 мА.
    2. Обеспечить соблюдение руководящих принципов для циклов при проведении долгосрочной стимуляции сессий. Типичный циклов имеют 30-60 s «на «периодов и s 60 – 120 «выключено» период, или 20 – 50% рабочих циклов.
    3. Изменять длину сеанса стимуляции (полное время). Исследования показывают, что 30-60 мин стимуляции сессий на 25% Рабочий цикл является безопасной и свободной от каких-либо острых побочных эффектов или неблагоприятных событий. Эти сессии можно повторить с 12 – 24 h между сессиями безопасно.
      Примечание: taVNS безопасность остается неясным для более длительных периодов больше процент циклов стимуляции сессий (> 40%), ускоренное парадигмы и более высокие дозы текущей стимуляции.

6. После taVNS

  1. По завершении стимуляции запись объективных данных о стимуляции дискомфорт и побочные эффекты. Хотя taVNS, как имплантируемые ВНС, имеет ограниченный безопасности обеспокоенность8,28, контролировать и фиксировать ощущения, дискомфорт и любых неблагоприятных событий на рейтинг от 0-10-29.
  2. Удаление электрод стимуляции из уха и чистая остаточная проводящих пасты из уха субъекта с помощью приготовительный площадку алкоголя.
  3. Используйте спирт для очистки и дезинфекции электрод стимуляции сразу же после удаления из уха субъекта.
  4. Осмотрите уха для покраснение или раздражение на сайте стимуляции и записывать любые замечания.

Representative Results

Когда проводится подготовка кожи, восприятия порогов обратно коррелирует с ширина импульса стимуляции. Как ширина импульса увеличивается, порог восприятия уменьшается (рис. 7). Первоначальные исследования этой группой изучения воздействия импульса на PT здоровых лиц (совещание критериев включения/исключения, перечисленные выше), определил, что Объединенные общей (n = 15, 7 женщин, средний возраст 26,5 ± 4.99) PT в 100 МКС = 3.92 ± 1.1 мА; 200 μs = 2,24 мА ± 0,74; 500 МКС = 1,24 мА ± 0.41. Эти пороговые значения показывают, что постоянный текущий стимулятором мощностью доставки до 5 мА тока требуется для стимуляции параметров Ширина импульса 500 МКС, и минимум 10 мА стимулятором требуется меньше ширины импульса (Таблица 2). Тонкой настройки текущего требуется, с шагом 0,1 мА необходимы для точного стимуляции.

Доставку стимуляции на 200% PT терпимым и сравнительно безболезненно, как свидетельствует боль численного рейтинг весы (NRS) весы9,30. Шкала ЯРБ является система рейтинга для боль от 0-10 в котором лиц сообщать боль или дискомфорт,29. Как активных, так и Шам стимуляции аналогичным образом оценить уровни болями (NRS < 3 для всех ширины импульса стимуляции. Говоря более конкретно, биологически активные импульса 500 МКС доставлено 25 Гц сообщается в среднем оценить как активный = 1,98 ± 0,83, Шам = 2.17 ± 1.27 (n = 25, 9 женщин, средний возраст 25.16 ± 4.16 лет) (Таблица 3). Номинальности боли для других параметров не более болезненным, чем параметр 25 Гц и подробности можно найти в предыдущие работы группы30.

Безопасность и переносимость 30 мин до 1 часа сессий на 20 – 50% рабочий цикл широко сообщалось в литературе с некоторых исследований, обеспечивая несколько сеансов в том же день распространения 12 – 15 ч врозь12,31. Без серьезных побочных эффектов были зарегистрированы от 60 субъектов, участвующих в нескольких серий экспериментов с субъектов, участвующих от 1 до 8 повторных посещений распространения как минимум 24 часов.

taVNS, при приеме внутрь как сообщалось в этой рукописи, была продемонстрировала модулировать вегетативной нервной системы, вызывают изменения деятельности функциональных мозга как измеряется МР-томографию BOLD и на экспериментальной основе для лечения нервно-психических расстройств и помощь в реабилитации .

Figure 1
Рисунок 1 : Эфферентная прогнозы блуждающего нерва и сечение. (A) эфферентной прогнозы целевого блуждающего нерва, каждый основной орган на теле с широким воздействия на телесные функции (B) сечение блуждающего нерва, демонстрируя внутри Анатомия нерва как серию связки нервов всех содержащихся в рамках одной основной путь. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 : taVNS ухо целей. Ориентация ABVN может быть достигнуто путем стимулирования передней стенки наружного уха канал, landmarked особенно на козелок (A1), или cymba раковин (A2). Шам стимуляции осуществляется по мочку уха (S). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3 : Ключевые компоненты. Минимальный требуемый компоненты для надлежащего отправления taVNS являются следующие (A) электроды стимуляции уха, проводящего геля (B) и алкоголя подготовительной прокладки, (C) компьютер может отправлять и получать TTL импульсов на (D ) Постоянный текущий стимулятором для стимуляции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4 : Пример установки. Эта фотография показывает отдельные принимающие taVNS левого уха в позиции для прохождения экспериментальных парадигмы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5 : Скриншот графического интерфейса используется для стимуляции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 6
Рисунок 6 : Электрическая стимуляция манипуляции сигнала. Электрического тока прямой квадратные волны могут быть доставлены на различных параметров. Эта цифра показывает ключевые свойства сигнала, который может быть изменен для того, чтобы добиться желаемого биологических эффектов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 7
Рисунок 7 : Восприятия пороговые значения на увеличение ширины импульса. Как ширина импульса увеличивается, уменьшается порога восприятия (PT). Большинство здоровых людей будет иметь PT в течение 2 стандартных отклонения (SD) эти значения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Table 1
Таблица 1: пример того, как для определения порога восприятия (PT). Эта таблица показывает пример последовательности да/нет ответов позволяет параметрически определить PT.

Table 2
Таблица 2: текущие уровни стимуляции. Значения стимуляции тока в мА (200% PT) для каждого импульса (n = 15).

Table 3
Таблица 3: PT, стимуляции тока и боль значения для параметров предложил стимуляции. Значения стимуляции тока в мА (200% PT) для каждого импульса (n = 25).

Supplemental File Figure
Дополнительный файл: Freeware GUI, используемые в настоящем Протоколе. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Discussion

Как и все новые формы все описанные меры имеют решающее значение для безопасного управления taVNS. Конечная обеспокоенность вызывает вопрос безопасности, который включает в себя не только снижения рисков до taVNS через надлежащей проверки, но также мониторинг предметы во время стимуляции для дискомфорт, боль или неблагоприятные события. Ниже приведены три наиболее важным соображением для управляющей taVNS. Скрининг на taVNS противопоказания - противопоказания являются следующие: любых текущих или прошлых истории сердечно-сосудистых заболеваний, лица или уха боль, недавние травмы уха, металлических имплантатов выше уровня шеи. Для подготовки надлежащего субъекта кожи удаление любой поверхности масла, грязь или макияж от поверхности кожи с алкоголем помогает с проводимостью электродами, уменьшает напряжения стимуляции, необходимые для привода стимулятор и в конечном итоге приводит к более сеанс стимуляции терпимым и безопасной. Рекомендуется использовать стимулятором и электродов, встреча низкий выход транскраниальной электрической стимуляции (ЛОТЕС) руководящие принципы32. ЛОТЕС устанавливает руководящие принципы и отраслевых стандартов для электрических стимуляторов, которые строятся для стимуляции головы и шеи и это предлагается для групп, чтобы читать этот документ перед началом строительства их собственных систем. Рекомендуется использовать либо плагин стимулятор FDA очищается (см. Таблицу материалы), или низкого напряжения (< 50 V), аккумуляторный, постоянный текущий стимулятор с мерами безопасности, встроенный во избежание непреднамеренных чрезмерной доставки тока на сайте стимуляции. Убедитесь, что электроды изготовлены и собраны для использования в taVNS. Убедитесь, что текущее производство и инжиниринг руководящие принципы соблюдаются как ссылка если сделал лаборатории заказной системы используются.

Одно соображение для taVNS является обеспечить выход напряжения постоянного текущего стимулятор может преодолеть сопротивление кожи и доставить тока, необходимые для стимуляции. Закон Ома (V = IR) демонстрирует отношения между ток (I) и сопротивления (R) кожи. Избежание недостаточна системы рекомендуется минимум 20 V настольная стимулятором. Тепла из головы или окружающей среды может привести к снижению проводящих пасты. Если это происходит, рекомендуется остановить стимуляцию и повторно подготовьте кожу и электроды с новым проводящих вставить.

Ограничение taVNS это огромный параметра пространство. Неизвестно, о том, что более важно — ширина импульса или частоты. Существует не хватает данных в недавних исследованиях taVNS, которые ответить на такие вопросы. Различные поведенческие эффекты являются производными от различных ширины импульса, частоты и стимуляции токов13,33,34,,3536,37, 38,39.

В настоящее время предполагается, что 500 МКС импульса чтобы быть наиболее биологически активные9. Относительно частоты, было продемонстрировано, что 25 Гц является эффективной частоте, хотя текущие расследования оптимального таких высоких частот (> 25 Гц), двусторонние стимуляции (левый и правый уши), и исследовано всплеск парадигмы проводятся. Необходимы исследования, изучения различных параметров стимуляции, стимуляция альтернативных сайтов и обязанность цикла оптимизации для продвижения и усовершенствовать метод taVNS.

taVNS является перспективным неинвазивной альтернативой обычных ВНС. taVNS предоставляет недорогой (<$ 5000 в продемонстрировали экспериментальной установки, стоимость зависит от типа стимулятор используется) и простой метод, который может быть использован для перевода положительных результатов в изучении возможностей использования ВНС на различных моделях животных расстройств, неинвазивно модулировать вегетативной нервной системы и потенциально миниатюрных и оптимизирован для домашнего neuromodulation для лечения психоневрологических и других расстройств.

Будущий потенциал и возможности применения taVNS огромны. taVNS может служить перспективным дополнением или автономные лечения психоневрологических расстройств, такие, как депрессия и эпилепсии, taVNS в паре реабилитации, обучения для восстановления или ускорить изучение поведения40, уменьшения воспалительной реакции 41 , 42и потенциально могут быть использованы для повышения производительности и вегетативные функции8,10.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Исследования в этой публикации было поддержано финансирование от национальных институтов из здравоохранения Национальный центр по Neuromodulation для реабилитации, P2CHD086844 номер гранта NIH/NICHD, который был удостоен в медицинский университет Южной Каролины. Содержание являются исключительно ответственности авторов и не обязательно отражают официальную точку зрения низ или NICHD.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
70% Isopropyl Alcohol Wipes Any N/A Any alcohol preparation pads used for skin in appropriate.
Constant Current Stimulator (Triggerable) Soterix Medical N/A Stimulator manufactured for custom use by Soterix Medical
Disposable Conductive Electrodes Custom Built N/A Stimulation electrodes are custom built at the City College Neural Engineering Lab (Badran/Bikson)
Matlab Software w/ Stimulation GUI MathWorks N/A MATLAB used for programing pulse pattern
Ten20 Conductive Paste Weaver and Company N/A Conductive paste used for administration of stimulation

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Berthoud, H. R., Neuhuber, W. L. Functional and chemical anatomy of the afferent vagal system. Autonomic Neuroscience. 85 (1-3), 1-17 (2000).
  2. George, M. S., et al. Vagus nerve stimulation: a new form of therapeutic Brain Stimulation. CNS Spectrums. 5 (11), 43-52 (2000).
  3. Nemeroff, C. B., et al. VNS therapy in treatment-resistant depression: clinical evidence and putative neurobiological mechanisms. Neuropsychopharmacology. 31 (7), 1345-1355 (2006).
  4. Ventureyra, E. C. Transcutaneous vagus nerve stimulation for partial onset seizure therapy. Child's Nervous System. 16 (2), 101-102 (2000).
  5. Peuker, E. T., Filler, T. J. The nerve supply of the human auricle. Clinical Anatomy. 15 (1), 35-37 (2002).
  6. Kreuzer, P. M., et al. Transcutaneous vagus nerve stimulation: retrospective assessment of cardiac safety in a pilot study. Frontiers in Psychiatry. 3, 70 (2012).
  7. Kreuzer, P. M., et al. Feasibility, safety and efficacy of transcutaneous vagus nerve stimulation in chronic tinnitus: an open pilot study. Brain Stimulation. 7 (5), 740-747 (2014).
  8. Badran, B. W., et al. Short trains of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) have parameter-specific effects on heart rate. Brain Stimulation. 11 (4), 699-708 (2018).
  9. Badran, B. W., et al. Neurophysiologic effects of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) via electrical stimulation of the tragus: A concurrent taVNS/fMRI study and review. Brain Stimulation. 11 (3), 492-500 (2018).
  10. Clancy, J. A., et al. Non-invasive vagus nerve stimulation in healthy humans reduces sympathetic nerve activity. Brain Stimulation. 7 (6), 871-877 (2014).
  11. Usichenko, T., Hacker, H., Lotze, M. Transcutaneous auricular vagal nerve stimulation (taVNS) might be a mechanism behind the analgesic effects of auricular acupuncture. Brain Stimulation. 10 (6), 1042-1044 (2017).
  12. Rong, P., et al. Effect of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on major depressive disorder: A nonrandomized controlled pilot study. Journal of Affective Disorders. 195, 172-179 (2016).
  13. Bauer, S., et al. Transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) for treatment of drug-resistant epilepsy: a randomized, double-blind clinical trial (cMPsE02). Brain Stimulation. 9 (3), 356-363 (2016).
  14. Jacobs, H. I., Riphagen, J. M., Razat, C. M., Wiese, S., Sack, A. T. Transcutaneous vagus nerve stimulation boosts associative memory in older individuals. Neurobiology of Aging. 36 (5), 1860-1867 (2015).
  15. Jongkees, B. J., Immink, M. A., Finisguerra, A., Colzato, L. S. Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation (tVNS) Enhances Response Selection During Sequential Action. Frontiers in Psychology. 9, 1159 (2018).
  16. Sellaro, R., de Gelder, B., Finisguerra, A., Colzato, L. S. Transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) enhances recognition of emotions in faces but not bodies. Cortex. 99, 213-223 (2018).
  17. Jin, Y., Kong, J. Transcutaneous vagus nerve stimulation: a promising method for treatment of autism spectrum disorders. Frontiers in Neuroscience. 10, (2016).
  18. Colzato, L. S., Ritter, S. M., Steenbergen, L. Transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) enhances divergent thinking. Neuropsychologia. 111, 72-76 (2018).
  19. George, M. S., et al. Vagus nerve stimulation for the treatment of depression and other neuropsychiatric disorders. Expert Review of Neurotherapeutics. 7 (1), 63-74 (2007).
  20. Kong, J., Fang, J., Park, J., Li, S., Rong, P. Treating Depression with Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation: State of the Art and Future Perspectives. Frontiers in Psychiatry. 9, 20 (2018).
  21. Dawson, J., et al. Safety, feasibility, and efficacy of vagus nerve stimulation paired with upper-limb rehabilitation after ischemic stroke. Stroke. 47 (1), 143-150 (2016).
  22. Liu, H., et al. Vagus nerve stimulation inhibits heroin-seeking behavior induced by heroin priming or heroin-associated cues in rats. Neuroscience Letters. 494 (1), 70-74 (2011).
  23. Zhang, Y., et al. Chronic Vagus Nerve Stimulation Improves Autonomic Control and Attenuates Systemic Inflammation and Heart Failure Progression in a Canine High-Rate Pacing ModelCLINICAL PERSPECTIVE. Circulation: Heart Failure. 2 (6), 692-699 (2009).
  24. De Ridder, D., Kilgard, M., Engineer, N., Vanneste, S. Placebo-controlled vagus nerve stimulation paired with tones in a patient with refractory tinnitus: a case report. Otology & Neurotology. 36 (4), 575-580 (2015).
  25. Shim, H. J., et al. Feasibility and safety of transcutaneous vagus nerve stimulation paired with notched music therapy for the treatment of chronic tinnitus. Journal of Audiology & Otology. 19 (3), 159-167 (2015).
  26. Chesterton, L. S., Foster, N. E., Wright, C. C., Baxter, G. D., Barlas, P. Effects of TENS frequency, intensity and stimulation site parameter manipulation on pressure pain thresholds in healthy human subjects. Pain. 106 (1-2), 73-80 (2003).
  27. Badran, B. W., et al. Tragus or cymba conchae? Investigating the anatomical foundation of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS). Brain Stimulation. 11 (4), 947-948 (2018).
  28. Ramsay, R. E., et al. Vagus nerve stimulation for treatment of partial seizures: 2. Safety, side effects, and tolerability. First International Vagus Nerve Stimulation Study Group. Epilepsia. 35 (3), 627-636 (1994).
  29. Farrar, J. T., Young, J. P., LaMoreaux, L., Werth, J. L., Poole, R. M. Clinical importance of changes in chronic pain intensity measured on an 11-point numerical pain rating scale. Pain. 94 (2), 149-158 (2001).
  30. Badran, B. W., et al. Short trains of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) have parameter-specific effects on heart rate. Brain Stimulation. , (2018).
  31. Bauer, S., et al. Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation (tVNS) for Treatment of Drug-Resistant Epilepsy: A Randomized, Double-Blind Clinical Trial (cMPsE02). Brain Stimulation. 9 (3), 356-363 (2016).
  32. Bikson, M., et al. Limited output transcranial electrical stimulation (LOTES-2017): Engineering principles, regulatory statutes, and industry standards for wellness, over-the-counter, or prescription devices with low risk. Brain Stimulation. 11 (1), 134-157 (2018).
  33. Kraus, T., et al. BOLD fMRI deactivation of limbic and temporal brain structures and mood enhancing effect by transcutaneous vagus nerve stimulation. Journal of Neural Transmission. 114 (11), 1485-1493 (2007).
  34. Kraus, T., et al. CNS BOLD fMRI effects of sham-controlled transcutaneous electrical nerve stimulation in the left outer auditory canal-a pilot study. Brain Stimulation. 6 (5), 798-804 (2013).
  35. Fallgatter, A., et al. Far field potentials from the brain stem after transcutaneous vagus nerve stimulation. Journal of Neural Transmission. 110 (12), 1437-1443 (2003).
  36. Fallgatter, A. J., Ehlis, A. -C., Ringel, T. M., Herrmann, M. J. Age effect on far field potentials from the brain stem after transcutaneous vagus nerve stimulation. International Journal of Psychophysiology. 56 (1), 37-43 (2005).
  37. Polak, T., et al. Far field potentials from brain stem after transcutaneous vagus nerve stimulation: optimization of stimulation and recording parameters. Journal of Neural Transmission. 116 (10), 1237-1242 (2009).
  38. Greif, R., et al. Transcutaneous electrical stimulation of an auricular acupuncture point decreases anesthetic requirement. The Journal of the American Society of Anesthesiologists. 96 (2), 306-312 (2002).
  39. Wang, S. -M., Peloquin, C., Kain, Z. N. The use of auricular acupuncture to reduce preoperative anxiety. Anesthesia & Analgesia. 93 (5), 1178-1180 (2001).
  40. Badran, B. W., et al. Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) for improving oromotor function in newborns. Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. , (2018).
  41. Borovikova, L. V., et al. Vagus nerve stimulation attenuates the systemic inflammatory response to endotoxin. Nature. 405 (6785), 458-462 (2000).
  42. Ulloa, L. The vagus nerve and the nicotinic anti-inflammatory pathway. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (8), 673-684 (2005).

Tags

Нейробиологии выпуск 143 taVNS tVNS ВНС транскутанное аурикулярных стимуляция блуждающего нерва стимуляция блуждающего нерва уха стимуляции
Лаборатория управления из чрескожной аурикулярных стимуляция блуждающего нерва (taVNS): техника, ориентация и соображения
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Badran, B. W., Yu, A. B., Adair, D., … More

Badran, B. W., Yu, A. B., Adair, D., Mappin, G., DeVries, W. H., Jenkins, D. D., George, M. S., Bikson, M. Laboratory Administration of Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation (taVNS): Technique, Targeting, and Considerations. J. Vis. Exp. (143), e58984, doi:10.3791/58984 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter