Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Stimulering platsbestämning med hjälp av en 3D-digitizer med högupplöst transcranial rikta ström stimulering

Published: December 20, 2019 doi: 10.3791/60263

Summary

Presenteras här är ett protokoll för att uppnå högre noggrannhet i bestämning av stimulering plats kombinera en 3D-digitizer med högupplöst transkraniell direkt ström stimulering.

Abstract

Överflödet av neuroimaging data och snabb utveckling av maskininlärning har gjort det möjligt att undersöka hjärnans aktiveringsmönster. Emellertid, kausala bevis för hjärn området aktivering leder till ett beteende är ofta saknas. Transcranial direkt ström stimulering (tDCS), som tillfälligt kan förändra hjärnans kortikala retbarhet och aktivitet, är en noninvasiv neurofysiologiska verktyg som används för att studera kausala relationer i den mänskliga hjärnan. High-Definition transkraniell direkt ström stimulering (HD-TDCs) är en noninvasiv hjärna stimulering (Nibs) teknik som ger en mer fokal ström jämfört med konventionella TDCs. Traditionellt har stimuleringsplatsen varit grovt bestäms genom 10-20 EEG-systemet, eftersom fastställandet av exakta stimulering punkter kan vara svårt. Detta protokoll använder en 3D-digitaliserare med HD-tDCS för att öka noggrannheten vid bestämning av stimuleringspunkter. Metoden demonstreras med hjälp av en 3D-digitizer för mer exakt lokalisering av stimulering punkter i rätt temporo-parietal Junction (rTPJ).

Introduction

Transkrakal direkt ström stimulering (tDCS) är en noninvasiv teknik som modulerar kortikal retbarhet med svaga direkta strömmar över hårbotten. Det ämnar för att upprätta kausalitet mellan neural retbarhet och uppförande i sunda människor1,2,3. Dessutom, som en motorisk Neurorehabilitering verktyg, tDCS används ofta vid behandling av Parkinsons sjukdom, stroke, och cerebral pares4. Befintliga belägg tyder på att traditionella pad-baserade TDCs producerar aktuellt flöde genom en relativt större hjärnregion5,6,7. High-Definition transkraniell direkt ström stimulering (HD-TDCs), med mittringen elektrod sitter över en mål kortikal region omgiven av fyra retur elektroder8,9, ökar fokalitet genom att omskriva fyra ring områden5,10. Dessutom, förändringar i retbarhet av hjärnan induceras av HD-tDCS har betydligt större magnitud och längre löptider än de som genereras av traditionella tDCS7,11. Därför är HD-tDCS ofta används i forskning7,11.

Noninvasiv hjärn stimulering (NIBS) kräver specialiserade metoder för att säkerställa att en stimulering webbplats finns i standarden MNI och Talairach system12. Neuronavigation är en teknik som gör det möjligt att kartlägga interaktioner mellan transkrala stimuli och den mänskliga hjärnan. Visualiserings-och 3D-bilddata används för exakt stimulering. I både TDCs och HD-TDCs, en gemensam bedömning av stimulering platser i hårbotten är typiskt EEG 10-20 systemet13,14. Denna mätning används ofta för att placera TDCs Pads och optode hållare för funktionell nära infraröd spektroskopi (fnirs) i det inledande skedet13,14,15.

Bestämning av exakta stimuleringspunkter vid användning av 10-20-systemet kan vara svårt (t. ex. i den temporo-parietala korsningen [TPJ]). Det bästa sättet att lösa detta är att få strukturella bilder från deltagare som använder magnetisk resonanstomografi (MRI), sedan få den exakta sonden position genom att matcha målpunkter till sina strukturella bilder med hjälp av digitalisering produkter15. MRI ger bra rumslig upplösning men är dyrt att använda15,16,17. Dessutom kan vissa deltagare (t. ex. de med metallimplantat, klaustrofobiska personer, gravida kvinnor etc.) inte utsättas för MRI-skannrar. Därför finns det ett starkt behov av ett bekvämt och effektivt sätt att övervinna de ovannämnda begränsningarna och öka noggrannheten vid bestämning av stimuleringspunkter.

Detta protokoll använder en 3D-digitaliserare för att övervinna dessa begränsningar. Jämfört med MRI, viktiga fördelar med en 3D-digitizer är låga kostnader, enkel tillämpning, och portabilitet. Den kombinerar fem referenspunkter (dvs., cz, fpz, Oz, vänster medfödd punkt, och höger medfödd punkt) av personer med platsinformation av målet stimulering punkter. Sedan ger det en 3D-position av elektroder på motivet huvud och uppskattar deras kortikala positioner genom att passa med de stora data från den strukturella bilden12,15. Denna probabilistiska registreringsmetod möjliggör presentation av transkraniell kartläggningsdata i MNI-koordinatsystemet utan att spela in ett ämnes magnetiska resonans bilder. Tillvägagångssättet genererar anatomiska automatiska etiketter och Brodmann områden11.

3D digitizer, används för att markera utrymme koordinater baserat på data från strukturella bilder, användes först för att bestämma positionen för Optoder i fnirs Research18. För dem som använder HD-tDCS, en 3D digitizer bryter finita stimulering punkter i EEG 10-20 systemet. Avståndet mellan de fyra retur elektroderna och mittelektroden är flexibelt och kan justeras efter behov. När du använder 3D digitizer med detta protokoll, var koordinaterna för rTPJ erhölls, vilket är bortom 10-20 systemet. Också visat är de förfaranden för inriktning och stimulera rätt temporo-parietal korsning (rTPJ) i den mänskliga hjärnan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Protokollet uppfyller riktlinjerna från den institutionella Granskningsnämnden vid Southwest University.

1. bestämning av Stimuleringssort

  1. Granska litteraturen och bekräfta stimulering plats (här, rtpj)19,20,21.

2. beredning av elektrod hållens lock

Anmärkning: följande steg visas i figur 1.

  1. Se till att alla nödvändiga material är lätt tillgängliga: 3D digitizer (figur 2), standard måttband, en markeringspenna, huvudformen, och en badmössa.
  2. Sätt locket på huvudformen och markera punkterna på locket.
    1. Lokalisera vertex (CZ). För att göra det, Markera först mittpunkten på avståndet mellan nasion och Inion med hjälp av en hud markör13,14,22. Sedan, mäta avståndet mellan pre-auricular punkter och markera mittpunkten. Den punkt där båda punkterna korsar är cz.
    2. Kontrollera placeringen av mittelektroden och retur elektroderna. Här var stimulering tillämpas på rTPJ. Rtpj motsvarar ungefär mittpunkten mellan CP6 och P6 i 10-10 EEG-systemet19,20,21.
    3. Hitta CP6 och P622,23,24,25. Enligt de proportionella kraven i 10-10-systemet, lokalisera den ungefärliga placeringen av rTPJ på hårbotten och markera den på locket.
    4. Justera radien för de fyra retur elektroderna baserat på målen11,14,26. Efter detta beslut, markera mittelektroden och retur elektrod platserna på locket.

3. mätning av 3D-digitizer

  1. Skanna med metall skannern för att säkerställa att miljön för 3D digitizer är fri från metall.
  2. Placering av locket på försöks huvudets huvud
    1. Se till att referenserna (CZ, fpz, Oz, vänster medfödd punkt och höger medfödd punkt) på locket överensstämmer med den internationella 10-10 system för hårbotten plats22. Till exempel lokalisera vertex (CZ) på hårbotten och placera locket på motivet huvud, anpassa locket är cz till ämnena.
  3. Arrangera 3D digitizer utrustning
    1. Anslut 3D digitizer till datorn med USB-gränssnittet (Universal Serial Bus) och kontrollera att digitizer-programvaran är tillgänglig och klar27.
    2. Placera källan framför motivet och fäst det elastiska repet på sensorn runt huvudet. Viktigt, se till att varken källan eller sensorn rör sig under 3D digitizer mätning.
      Obs: källan är en magnetisk sändare som avger ett elektromagnetiskt dipolfält. Sensorn är en mottagare som detekterar fältet.
    3. Öppna digitizer-programvaran på datorn och se till att 3D digitizer-systemet kommunicerar med programvaran.
    4. Testa noggrannheten för pennan. Hitta en längd på 10 cm på linjalen och spela in noll examen och tio gradering, respektive, med hjälp av pennan.
      Mät avståndet mellan de två inspelnings punkterna i 3D digitizer ska fångas in. Jämför felet med läsningen från 3D-tracker.
    5. Välj ikonen ny och skapa en ny ämnes fil. Markera rutan sessioner och sedan referens.
      Anmärkning: med hjälp av 3D digitizer Stylus, referens positionsdata (CZ, Inion, nasion, vänster öra, höger öra) i ämnet samlas in enligt programvaran uppmaningarna.
    6. För att tillgodose kravet på fNIRS experiment, använda sändare, detektor, och kanal alternativ. Samla positionsdata för mittelektroden och fyra retur elektroder 3x för sändaren, detektorn och kanalen, för att minska felet. Se till att fem elektroder är numrerade och lokalisera i sin tur.
    7. Spara de tre filer som genereras.

4. data konvertering och rumslig registrering

  1. Välj de tre filerna i NIRS-SPM för att uppnå den riktiga koordinaterna till MNI Space28. Affine omvandla referenspunkter och fem elektrod punkter i deltagarna till motsvarande punkter i varje post enligt MRI-databasen i MNI rymden.
  2. Registrera data till anatomiska automatiska etiketter och Brodmann områden och registrera den rumsliga informationen av de fem elektroden pekar på båda dessa.
  3. Jämför koordinaterna för stimulering i tidigare forskning med de erhållna koordinaterna20,29.
  4. Gör ett litet snitt i linje med de fem punkter som är markerade på locket, så att plasthöljet är inbäddat tätt i locket.

5. stimulering

  1. Se till att deltagaren inte har några kontraindikationer (dvs. tidigare neurologiska eller psykiska störningar) för HS-TDCs1,3och att de gav skriftligt informerat samtycke före studien (inklusive HS-TDCs-stimulering).
  2. För enhetsinstallation, se till att alla nödvändiga material finns tillgängliga (figur 3). Installera enheten enligt beskrivningen i publicerad litteratur14. Nedan finns en kort beskrivning.
    1. Installera batterierna och kontrollera att de är laddade.
    2. Anslut den konventionella tDCS-och 4x1-Stimuleringadaptern.
    3. Anslut kablarna av fem AG/AgCI sintrad ring elektroder till matchande mottagare på 4x1 adapter utgångskabel.
    4. Kontrollera att allt material är korrekt anslutet.
  3. Mät huvudet på deltagaren och placera locket på huvudet.
    1. Bädda in de fem plast HD höljen i badmössa.
    2. Lokalisera cz, fpz och oz av ämnet13,14. Justera referensen på locket för att överensstämma med det internationella 10-10-systemet för hårbotten platser22. När locket är i läge, se till att det inte rör sig.
    3. Samla positionsdata för de stimulerade hjärn områdena med hjälp av 3D digitizer. Gör motsvarande justeringar enligt den genererade datan.
  4. Täck hårbotten ytan med elektriskt ledande gel. Först, noggrant separera håret genom öppnandet av plasthöljet med hjälp av slutet av en Plastspruta, tills hårbotten är utsatt. Täck sedan den exponerade hårbotten med elektriskt ledande gel genom plasthöljet öppning på hårbotten ytan.
  5. Ange parametrarna för tDCS-enheten: kvalitetsvärde, stimulans tid, intensitet och villkors inställning.
    1. Slå på 4x1 Multichannel-Stimuleringskortet.
    2. Kontrollera att Standardinställningen är Scan, som visar impedansen för en elektrod i taget i visningsfönstret genom att skanna elektroderna14,30,31. Här beskrivs impedansen som "kvalitetsvärde". Värden under 1,5 indikerar tillräcklig kvalitet14,30,31. I det här fallet var värdena lägre än 1.
      Anmärkning: om impedansvärdet överskrider dessa erforderliga gränser, öppna locket på plasthöljet med hög impedans och justera håret och elektroden för att erhålla önskat impedansvärde.
    3. Tryck på "mode Select"-knappen och växla från "Scan" till "pass", efter impedansvärdena är acceptabla.
    4. Välj mittanoden eller Center-katoden genom att trycka på knappen "polaritet". "Central ande" är standardinställningen.
    5. Justera inställningarna på den konventionella tDCS-enheten så att du kan ange stimulus duration (min), intensitet (mA) och sken villkor. I detta fall var anodal aktiv stimulering 1,5 mA, och stimulansen varade 20 min. Tryck sedan på "Relax"-spaken för att växla till full ström.
    6. När allt är inställt, initiera stimulering. Tryck på "Start"-knappen, och DC-intensiteten kommer ramp upp tills mål strömmen är nådd. Timern visar sedan återstående tid.
      Obs: vissa deltagare kan känna sig obekväma under perioder med ökad likströms intensitet. I sådana fall kan strömmen minskas måttligt något under några sekunder genom att dra ner "Relax" spaken. Tryck sedan på Dolly bar till full ström, gradvis, när deltagarna känner sig bekväma igen.

6. efter stimulering

  1. När stimuleringen är över, vrid spaken långsamt för att justera strömmen till noll innan du stänger av strömmen. Annars kan deltagarna uppfatta stickande känsla eller yrsel när du stänger av strömmen direkt.
  2. Efter stimulering, öppna plastlocket och ta bort AG/AgCI sintrad ring elektroder från höljet.
  3. Ta bort badmössa och rengör materialen. Förse deltagarna med verktyg för att rengöra håret.
  4. Be deltagarna fylla i en enkät efter varje stimuleringssession, om nödvändigt (t. ex. för att mäta negativa effekter av screening efter HS-tDCS, deltagares tolerans mot hjärnstimulering etc., se kompletterande fil).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Med hjälp av de presenterade metoderna bestämdes koordinaterna för rTPJ, vilket kräver stimulering punkter bortom 10-20 systemet. För det första bör omkretsen av huvudformen likna det faktiska huvudet. Här var längden på nasion till Inion av huvudformen ~ 36 cm, och längden mellan den bilaterala medfödd var ~ 37 cm.

Stegen för att framställa elektrod locket vägleder 10-20-systemets mätpositioner. Här, NZ, iz, cz, Fpz, Oz, PZ, T8, T7, C4, P8, O2, P4, C6, P6, och CP6 bestämdes. Den ungefärliga placeringen av RTPJ (om mittpunkten mellan CP6 och P6) hittades på hårbotten. Avståndet mellan de centrala och perifera elektroderna bör justeras baserat på experimentella mål. Tidigare forskning erhållna radie värden från 3.5-7.5 cm11,14,30. Med olika radie värden, DC intensitet och stimulering varaktighet kan generera olika elektriska fältstyrkor. I detta protokoll fastställdes avståndet mellan alla retur elektroder och den centrala aktiva elektroden till 3,5 cm.

Flera viktiga referenspunkter på badmössa hölls, inklusive Fpz, cz, Oz, T8 och C4. Spetsen på hårbotten var placerad före stimulering, och det är viktigt att cz punkten på locket exakt överensstämmer med vertex. När locket är i läge, bör locket inte röra sig. En. mat-fil och två. csv-filer efter digitalisering erhölls (d.v.s. sub01_origin. csv, som inkluderade koordinatinformationen för referensen [med ämnesnummer 01]), medan sub01_others. csv inkluderade koordinatinformationen för de fem riktade punkter [med ämnesnummer 01)].

Tre. txt-filer erhölls efter data konvertering och rumslig registrering. I digitizer programvara, det finns sändare, detektor (mottagare), och Kanalalternativ för att uppfylla kraven i fNIRS experiment. Koordinatdata för sändaren, detektorn eller kanalen ska vara desamma. Små driftsfel kan dock uppstå på grund av laboratoriepersonalens färdigheter, Penn hållande gest, etc.

Med hjälp av NIRS-SPM-funktionen för fristående registrering genererar funktionen spatial registrering MNI-koordinater. Siffrorna på den första raden i tabell 1 representerar ordningen i digitizer. I detta protokoll är data från nummer fem positions information om mittelektroden. I Brodmann-områden (BA) erhölls den anatomiska etiketten och dess antal. Siffran efter varje rad anger hur många procent av överlappningen. I anatomiska automatiska etiketter (AAL) erhölls den anatomiska etiketten och procentandelen av överlappningen. För att minska mätfel beräknades det genomsnittliga värdet av tre datapunkter från de fem elektrodernas slutliga MNI-koordinater. Som för AAL och BA, värdet representerar en procentandel av överlappning med hjärnbarken. Alla möjligheter kombinerades med slutliga uppgifter (tabell 1).

Enligt data från MNI-koordinater, Aal och Ba, om skillnaden mellan värdet och målvärdet är för stor, måste badmössa justeras till den relativa positionen för de faktiska värdena för X, Y, Z och målvärdet, som förklaras i avsnitten 2 – 411,14,30,31.

Figure 1
Figur 1: steg för att skapa locket till Holding elektroden. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2:3D digitizer. 3D digitizer är en kostnadseffektiv lösning för 3D digitizing. Det är en Dual sensor rörelse tracker. Källan är en magnetisk sändare som avger ett elektromagnetiskt dipolfält. Sensorn är en mottagare som detekterar fältet. Med pekpennan kan du exakt precisera X-, Y-och Z-datapykter. Kontrollboxen ansluts till datorn och överför data. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: nödvändiga material för stimulering. Dessa material inkluderar en tDCS enhet, 4x1 Multichannel stimulering adapter, fyra 9 V batterier, fem AG/AgCI natrium ring elektroder, fem HD plasthöljen och deras respektive mössor, elektriskt ledande gel, en spruta, en standard måttband, och en badmössa. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Tabell 1: lokalisering av stimuleringar i hjärn området. Vänligen klicka här för att se denna tabell (Högerklicka för att ladda ner).

Tilläggsfil. Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Jämfört med traditionella tDCS ökar HD-tDCS fokalitet av stimulering. Typiska platser för stimulering är ofta baserade på 10-20 EEG-systemet. Det kan dock vara svårt att bestämma den exakta stimuleringspunkter bortom detta system. Detta papper kombinerar en 3D-digitizer med HD-tDCS att bestämma stimulering punkter bortom 10-20 systemet. Det är viktigt att tydligt definiera de steg och försiktighetsåtgärder för att göra och använda elektrod locket i sådana fall.

I allmänhet kommer placeringen av mål stimuleringsområden att härledas från resultaten från tidigare hjärnavbildningsstudier, och positionen för stimuleringsområdena på 10-20 internationellt system eller MNI-koordinater kan erhållas. Stegen för att skapa elektrod locket guide för att mäta positioner i 10-20 systemet är kritiska. Det är avgörande att hänvisningen på locket överensstämmer med den internationella 10-20 systemet för hårbotten platser när du placerar locket på huvudet. När 3D digitizer börjar köra, bör källan och sensorn inte flytta, eller det kommer att orsaka data avvikelse.

I programvaran, referenspunkterna är på hårbotten och inte på locket, om inte alla referenspunkter i hårbotten och mössa är matchande. Om felet mellan de uppmätta resultaten och målvärdena ligger utanför det acceptabla intervallet bör positionen för de markerade punkterna justeras något. Efter justeringen ska mätningarna göras igen. En gång förbrukaren pressa den "sätt välja" knapp och strömbrytare från "avsöka" till "passera", den ström vilja börja passerande från traditionell tDCS anordning igenom den elektrod in i 4x1 Multichannel stimulering adaptern.

Det modulära inspelnings locket för elektroencefalogram ger fasta positioner av sonder. Det kan dock vara svårt att bestämma den exakta stimuleringspunkter bortom detta system. Positionerna för elektroder bortom 10-20 systemet kan bestämmas med hjälp av det beskrivna protokollet, liksom koordinaterna för stimuleringspunkter. RADIUS-inställningen bör baseras på de experimentella målen. Med hjälp av den metod som beskrivs här kan radien för de fyra retur elektroderna och mittelektroden justeras flexibelt.

Det finns många digitizer programpaket (t. ex. Brainstorm programvara för en fNIRS uppgift; här var VPEN programvara används)15. Olika datainsamlings paket betonar olika funktioner och bör väljas enligt forskningsfrågan. Huvud omkrets varierar mellan individer; att använda samma tak kan därför ge upphov till fel. Men den modulära elektroencefalogram inspelnings locket lider också av detta problem.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Denna studie stöddes av National Natural Science Foundation i Kina (31972906), entreprenörskap och innovation program för Chongqing Overseas återvände Scholars (cx2017049), grundläggande forskningsmedel för centrala universitet (SWU1809003), Open Forskningsfond för det centrala laboratoriet för psykisk hälsa, Institutet för psykologi, kinesiska vetenskapsakademin (KLMH2019K05), forskning innovation projekt av doktorand i Chongqing (CYS19117), och forskningsprogrammet medel av Collaborative innovation Centrum för bedömning mot grundläggande utbildning kvalitet vid Peking normal University (2016-06-014-BZK01, SCSM-2016A2-15003, och JCXQ-C-LA-1). Vi skulle vilja tacka prof. Ofir turel för hans förslag på det tidiga utkastet till detta manuskript.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1X1 Low Intensity transcranial DC Stimulator Soterix Medical 1300A
3-dimensional Polhemus-Patriot Digitizer POLHEMUS 1A0453-001 PATRIOT system component
4X1 Multi-Channel Stimulation Interface Soterix Medical 4X1-C3
Dell desktop computer Dell CRFC4J2 Master computer to run 3D digitizer application

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Nitsche, M. A., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. Journal of Physiology. 527, 633-639 (2000).
  2. Sellaro, R., Nitsche, M. A., Colzato, L. S. The stimulated social brain: effects of transcranial direct current stimulation on social cognition. Annals of the New York Academy of Sciences. 1369 (1), 218-239 (2016).
  3. Chen, W., et al. Sex-based differences in right dorsolateral prefrontal cortex roles in fairness norm compliance. Behavioural Brain Research. 361, 104-112 (2019).
  4. Sánchez-Kuhn, A., Pérez-Fernández, C., Cánovas, R., Flores, P., Sánchez-Santed, F. Transcranial direct current stimulation as a motor neurorehabilitation tool: an empirical review. BioMedical Engineering Online. 16 (1), 76 (2017).
  5. Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target. Journal of Neural Engineering. 8 (4), 046011 (2011).
  6. Seo, H., Kim, H. I., Jun, S. C. The Effect of a Transcranial Channel as a Skull/Brain Interface in High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation-A Computational Study. Science Report. 7, 40612 (2017).
  7. Datta, A., et al. Gyri -precise head model of transcranial DC stimulation: Improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad. Brain Stimulation. 2, 201-207 (2009).
  8. Turski, C. A., et al. Extended Multiple-Field High-Definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) is well tolerated and safe in healthy adults. Restorative Neurology and Neuroscience. 35 (6), 631-642 (2017).
  9. Datta, A., Elwassif, M., Battaglia, F., Bikson, M. Transcranial current stimulation focality using disc and ring electrode configurations: FEM analysis. Journal of Neural Engineering. 5 (2), 163-174 (2008).
  10. Edwards, D., et al. Physiological and modeling evidence for focal transcranial electrical brain stimulation in humans: a basis for high definition tDCS. Neuroimage. 74, 266-275 (2013).
  11. Kuo, H. I., et al. Comparing cortical plasticity induced by conventional and high-definition 4 x 1 ring tDCS: a neurophysiological study. Brain Stimulation. 6 (4), 644-648 (2013).
  12. Singh, A. K., Okamoto, M., Dan, H., Jurcak, V., Dan, I. Spatial registration of multichannel multi-subject fNIRS data to MNI space without MRI. Neuroimage. 27 (4), 842-851 (2005).
  13. DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation. Journal of Visualized Experiments. (51), (2011).
  14. Villamar, M. F., et al. Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS). Journal of Visualized Experiments. (77), e50309 (2013).
  15. Jasinska, K. K., Guei, S. Neuroimaging Field Methods Using Functional Near Infrared Spectroscopy (NIRS) Neuroimaging to Study Global Child Development: Rural Sub-Saharan Africa. Journal of Visualized Experiments. (132), (2018).
  16. Logothetis, N. K. What we can do and what we cannot do with fMRI. Nature. 453 (7197), 869-878 (2008).
  17. Glover, G. H. Overview of functional magnetic resonance imaging. Neurosurgery Clinics of North America. 22 (2), 133-139 (2011).
  18. Zhu, H. The easy and stable marking method for registering fNIRS data to MNI space by using 10-20 system. , Beijing Normal University. Master's degree thesis (In Chinese) (2012).
  19. Young, L., Saxe, R. An fMRI Investigation of Spontaneous Mental State Inference for Moral Judgment. Journal of Cognitive Neuroscience. 21, 1396-1405 (2009).
  20. Young, L., Cushman, F., Hause, M., Saxe, R. The neural basis of the interaction between theory of mind and moral judgment. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 104, 8235-8240 (2007).
  21. Jurcak, V., Tsuzuki, D., Dan, I. 10/20, 10/10, and 10/5 systems revisited: their validity as relative head-surface-based positioning systems. Neuroimage. 34 (4), 1600-1611 (2007).
  22. Schestatsky, P., Morales-Quezada, L., Fregni, F. Simultaneous EEG monitoring during transcranial direct current stimulation. Journal of Visualized Experiments. (76), (2013).
  23. Klem, G. H., Lüders, H. O., Jasper, H. H., Elger, C. The ten-twenty electrode system of the International Federation. The International Federation of Clinical Neurophysiology. Cleveland Clinic Foundation. Electroencephalography & Clinical Neurophysiology Supplement. 52, Suppl 52 3 (1999).
  24. Society, A. E. Guideline thirteen: Guidelines for standard electrode position nomenclature. Journal of Clinical Neurophysiology. 1, 111-113 (1994).
  25. Oostenveld, R., Praamstrac, P. The five percent electrode system for high-resolution EEG and ERP measurements. Clinical Neurophysiology. 112, 713-719 (2001).
  26. Saturnino, G. B., Antunes, A., Thielscher, A. On the importance of electrode parameters for shaping electric field patterns generated by tDCS. Neuroimage. 120, 25-35 (2015).
  27. Shanghai Xinguo Photoelectric Technology Co. L. Real-time Recording System of Visual Head 3D Positioning Information (VPen). China patent. , (2014).
  28. Ye, J. C., Tak, S., Jang, K. E., Jung, J., Jang, J. NIRS-SPM: Statistical parametric mapping for near-infrared spectroscopy. Neuroimage. 44 (2), 428-447 (2009).
  29. Decety, J., Lamm, C. The role of the right temporoparietal junction in social interaction: how low-level computational processes contribute to meta-cognition. Neuroscientist. 13 (6), 580-593 (2007).
  30. Villamar, M. F., et al. Focal modulation of the primary motor cortex in fibromyalgia using 4x1-ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): immediate and delayed analgesic effects of cathodal and anodal stimulation. The Journal of Pain. 14 (4), 371-383 (2013).
  31. Borckardt, J. J., et al. A pilot study of the tolerability and effects of high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) on pain perception. The Journal of Pain. 13 (2), 112-120 (2012).

Tags

Neurovetenskap neurovetenskap noninvasiv hjärnstimulering HD-tDCS 3D digitizer rumslig registrering rTPJ
Stimulering platsbestämning med hjälp av en 3D-digitizer med högupplöst transcranial rikta ström stimulering
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chen, W., Chen, R., He, Q.More

Chen, W., Chen, R., He, Q. Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation. J. Vis. Exp. (154), e60263, doi:10.3791/60263 (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