Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Samtidig påføring av transkraniell likestrømstimulering under virtual reality-eksponering

Published: January 18, 2021 doi: 10.3791/61795

Summary

Dette manuskriptet skisserer en ny protokoll for å tillate samtidig anvendelse av transkraniell likestrømstimulering under eksponering for warzone traumerelaterte signaler ved hjelp av virtuell virkelighet for veteraner med posttraumatisk stresslidelse.

Abstract

Transkraniell likestrømstimulering (tDCS) er en form for ikke-invasiv hjernestimulering som endrer sannsynligheten for nevronal avfyring gjennom modulering av nevrale hvilemembraner. Sammenlignet med andre teknikker er tDCS relativt trygt, kostnadseffektivt og kan administreres mens enkeltpersoner er engasjert i kontrollerte, spesifikke kognitive prosesser. Dette siste punktet er viktig, da tDCS hovedsakelig kan påvirke iboende aktive nevrale områder. I et forsøk på å teste tDCS som en potensiell behandling for psykiatrisk sykdom, skisserer protokollen som er beskrevet her en ny prosedyre som tillater samtidig bruk av tDCS under eksponering for traumerelaterte signaler ved hjelp av virtuell virkelighet (tDCS + VR) for veteraner med posttraumatisk stresslidelse (NCT03372460). I denne dobbeltblinde protokollen blir deltakerne tildelt enten 2 mA tDCS, eller sham stimulering, i 25 minutter mens de passivt ser på tre 8-minutters standardiserte virtual reality-stasjoner gjennom Irak eller Afghanistan, med virtual reality-hendelser som øker i intensitet under hver stasjon. Deltakerne gjennomgår seks økter med tDCS+VR i løpet av 2-3 uker, og psykofysiologi (reaktivitet av hudledning) måles gjennom hver økt. Dette gjør det mulig å teste for innenfor og mellom øktendringer i hyperarousal til virtual reality-hendelser og tilleggseffekter av tDCS. Stimulering leveres gjennom en innebygd oppladbar batteridrevet tDCS-enhet ved hjelp av et ensidig elektrodeoppsett på 1 (anode) x 1 (katode). Hver elektrode er plassert i en 3 x 3 cm (strømtetthet 2,22 A / m2) gjenbrukbar svamplomme mettet med 0,9% normal saltvann. Svamper med elektroder er festet til deltakerens skalle ved hjelp av et gummihodebånd med elektrodene plassert slik at de retter seg mot regioner i ventromedial prefrontal cortex. Virtual reality-headsettet er plassert over tDCS-montasjen på en slik måte at det unngår elektrodeforstyrrelser.

Introduction

Posttraumatisk stresslidelse (PTSD) er en kronisk og invalidiserende tilstand som er spesielt utbredt blant veteraner. Til tross for utbredelsen og ødeleggende virkningen, har mange som mottar evidensbasert psykoterapi for PTSD betydelige restsymptomer1. Den synergistiske anvendelsen av ikke-invasiv hjernestimulering sammen med PTSD-fokuserte prinsipper for psykoterapi gir en mulighet til å forbedre terapeutiske gevinster og lavere PTSD-relaterte byrder.

En kjernekomponent i PTSD er manglende evne til å hemme en maladaptive fryktrespons2,3. Patologisk forhøyet aktivitet i amygdala og dorsal fremre cingulate cortex, regioner som letter fryktresponsen, har blitt konsekvent rapportert i PTSD. Dette er sammen med redusert aktivitet i ventromedial prefrontal cortex (VMPFC), en region som antas å nedregulere fryktresponsen3,4,5,6,7. Følgelig kan økende endogen VMPFC-aktivitet under behandling av fryktinduserende stimuli være en lovende metode for å forbedre hemming av frykt og effektiviteten av eksponeringsbaserte behandlinger.

Eksponeringsbaserte psykoterapier, en førstelinjebehandling for PTSD, tar sikte på å legge til rette for korrigerende læring ved å lære pasienter at den farlige opplevelsen (dvs. årsaken til DERES PTSD) ikke lenger er til stede eller truende i sitt nåværende miljø8,9. Emosjonelt engasjement i PTSD-terapi er en avgjørende komponent i suksess10, men hindres av pasienter som ønsker å unngå å oppleve plagsomme følelser og tilstedeværelsen av komorbide psykiatriske lidelser. En tiltalende tilnærming for å maksimere og spore emosjonelt engasjement over økter er å bruke oppslukende og kontekstuelt relevante VR-miljøer (Virtual Reality)11,12. VR-implementering støttes av tidligere data som indikerer at VR kan generere effektrater som kan sammenlignes med de som observeres med standard kognitive atferdsintervensjoner11,13,14. VR har den ekstra fordelen av å tilby et standardisert miljø for behandlingsutvikling for spesifikk hypotesetesting.

VR-miljøet muliggjør videre integrering av adjunktive ikke-invasive hjernestimuleringsmetoder, for eksempel transkraniell likestrømstimulering (tDCS). tDCS endrer kortikale spenninger via subthresholdmodulering av nevronale hvilemembranpotensialer ved hjelp av en svak (vanligvis 1 – 2 mA) konstant elektrisk strøm15. Stimulering gis vanligvis over en periode på 20 – 30 minutter. Effektene av tDCS avhenger av gjeldende polaritet. Selv om en forenkling i teorien øker positiv strømstrøm (dvs. anodal stimulering) sannsynligheten for nevronal depolarisering, mens negativ strømstrøm (dvs. katadal stimulering) reduserer sannsynligheten for nevronale virkningspotensialer16,17. Som sådan leser tDCS hjernen for etterfølgende svar på eksterne stimuli for å lette læring og minne18.

tDCS har en gunstig sikkerhetsprofil som en lavrisikoteknikk som tolereres godt og forbundet med minimale bivirkninger19,20. tDCS er også billig; tDCS-enheter koster rundt $ 9,000 sammenlignet med > $ 70K for klinisk tilgjengelige ikke-invasive hjernestimuleringsmetoder, for eksempel transkraniell magnetisk stimulering. tDCS-enheter er også bærbare, da de er batteridrevne, i motsetning til å trenge en dedikert elektrisk krets. Denne bærbarheten tillater bruk på alle kontorer eller rom, inkludert hjemme. Disse faktorene gjør det mulig å bruke tDCS i kombinasjon med terapeutiske intervensjoner, inkludert VR og eksisterende modeller for PTSD-behandling. Fleksibel bruk kan være spesielt viktig i det nye landskapet som leverer psykiatrisk behandling og ikke-invasiv hjernestimulering i verden etter COVID19.

Protokollen beskrevet nedenfor er designet for å integrere tDCS under VR-administrasjon (tDCS + VR) hos personer med krigssonerelatert PTSD for å øke engstelig habituation. VR-øktene gjør det mulig å standardisere eksponeringen for traumerelaterte hendelser på tvers av deltakere for å sikre et konsistent innhold for denne habituasjonen. Deltakerne gjennomgår seks økter med tDCS+VR i løpet av to til tre uker, der hver økt består av tre identiske VR-drive-throughs. Seks økter ble valgt for å omtrentlig varigheten av VR i Rothbaum et al.14 og Difede &Hoffman21. Dette antallet økter viste effekt i typiske, ikke-VR-behandlingsstudier (f.eks Bryant et al.22) og ble videreinformert ved mulighetsdata fra forrige pilotstudie23. Gjennom hver økt måles psykofysiologi (dvs. hudledning). Dette gjør det mulig å teste innenfor og mellom øktendringer i hyperarousal til virtual reality-hendelser og tilleggseffekter av tDCS. tDCS-intensiteten er satt til 2 mA og leveres gjennom en innebygd oppladbar batteridrevet stimulator som gir en konstant, likestrøm ved hjelp av et ensidig elektrodeoppsett på 1 (anode) x 1 (katode). Hver elektrode er plassert i en 3 x 3 cm (strømtetthet 2,22 A / m2) gjenbrukbar svamplomme mettet med 0,9% normal saltvann. Svamper med elektroder er festet til deltakerens hodeskalle ved hjelp av et gummihodebånd med anoden plassert over Fp1- og AF3-regioner og katoden over PO8 av 10 - 20 EEG elektrodekoordineringssystem for å målrette den ventromediale prefrontale cortexen samtidig som cathodal stimulering over prefrontal cortex forhindres. Lignende elektrodemontasjer, som tar sikte på å målrette VMPFC, har blitt brukt til å modulere utryddelsen av kondisjonerte fryktresponser fra laboratoriet vårt24,25 så vel som andre26. Virtual reality-headsettet er plassert over tDCS-montasjen på en slik måte at det unngår interferens med tDCS-elektroder. tDCS skal starte under oppstart av VR23 og fortsette hele tiden. Deltakerne kommer tilbake for 1- og 3-måneders vurderingsbesøk etter behandling for å vurdere langsiktige effekter av tDCS + VR på endringer i symptomer på PTSD, depresjon, angst og sinne, samt forbedringer i søvn og livskvalitet. Hypoteser som skal testes er 1A) prediksjonen om at aktiv tDCS+VR, sammenlignet med sham+VR, resulterer i større endring på PTSD symptomer og livskvalitet / sosial funksjon ved slutten av behandlingen, og 1B) vedvarende endring ved 1- og 3-måneders etterbehandling, og 2) at endring i psykofysiologiske responser, reflekterende av habituation, relaterer seg til endringer i PTSD symptomer og livskvalitet / fungerer annerledes etter aktiv tDCS + VR versus sham + VR. Denne kliniske studien er registrert under ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03372460.

Protocol

Kvalifiserte deltakere signerer skriftlig, informert samtykke før starten av eventuelle forskningsprosedyrer. Forskningen utføres i samsvar med institusjonelle, nasjonale og internasjonale retningslinjer for menneskelig forskning. Alle metoder som er beskrevet er godkjent av Institutional Review Board ved Providence VA Medical Center.

MERK: TDCS+VR-protokollen krever to dedikerte forskningsmedarbeidere. En av de ansatte er VR-kontrolleren, som driver VR og administrerer VR-stimuliene på de ulike tidspunktene som er beskrevet nedenfor. Den andre studiemedarbeideren driver datamaskinen som psykofysiologien samles inn på.

1. Screening, diagnostiske intervjuer og magnetisk resonansavbildning

  1. Rekrutter deltakere bestående av mannlige og kvinnelige veteraner, med et spesifikt fokus på Operation Enduring Freedom (Afghanistan), Operation Iraqi Freedom og Operation New Dawn (Irak) basert på følgende kvalifisering. Inklusjonskriterier: (1) diagnose av kronisk PTSD med traumer relatert til krigssoneerfaring, (2) alder mellom 18-70 år, og (3) hvis i behandling, symptomatisk til tross for pågående stabile behandlingsregimer i minst 6 uker før studieprosedyrer. Pågående medisiner og psykoterapi får lov til å fortsette uendret i løpet av studien. Eksklusjonskriterier er som følger: oppfylle etablerte sikkerhetskriterier for magnetisk resonansavbildning (MR), da MR-prosedyrer er en komponent i denne studien, og inkluderer hjerte pacemaker, implantert enhet (dyp hjernestimulering) eller metall i hjernen, cervical ryggmarg eller øvre thorax ryggmarg, graviditet eller planlegger å bli gravid under studien. Ytterligere tDCS-spesifikke eksklusjoner er hudskader på stimuleringsstedet som kan endre impedans (f.eks. vaskulære mol eller angiomer). Andre eksklusjonskriterier er livstidshistorie med moderat eller alvorlig traumatisk hjerneskade (TBI); nåværende ustabile medisinske tilstander; nåværende (eller tidligere hvis aktuelt) signifikant nevrologisk lidelse, eller livstidshistorie for a) anfallsforstyrrelse b) primær eller sekundær CNS-svulst c) slag eller d) cerebral aneurisme, enhver primær psykotisk lidelse, bipolar I lidelse, aktive moderate / alvorlige stoffbruksforstyrrelser (i løpet av den siste måneden, unntatt nikotin / koffein), aktiv selvmordsintensjon eller plan for å forsøke selvmord innen 6 måneder som oppdaget på screeninginstrumenter eller i etterforskningsteamets dom.
    MERK: Deltakerne i denne studien ble rekruttert fra Providence VA.
  2. Innhente skriftlig informert samtykke før oppstart av eventuelle studieprosedyrer.
  3. Administrer diagnostiske intervjuer og spørreskjemaer for å verifisere diagnostisering og vurdere alvorlighetsgraden av PTSD ved hjelp av Structured Clinical Interview for DSM 5 (SCID-5)27, Clinician Administered PTSD Scale (CAPS-5)28og PTSD Checklist for DSM5 (PCL-5)29.
    MERK: Administrasjon av SCID-5 tillater videre påvisning av eventuelle komorbide diagnoser som kan utelukke studiepoeng eksklusjonskriterier som er beskrevet ovenfor. Ytterligere vurderinger, for eksempel Quick Inventory of Depressive Symptomatology Self-Report (QIDS-SR)30, er opp til de enkelte forskningsteamene avhengig av hypoteser.
  4. Screen deltakere for sikkerhet til å gjennomgå tDCS og MR basert på utelukkelse kriteriene som er oppført ovenfor.
    MERK: Pre-screening MR-sikkerhetsskjemaer kan fås fra www.MRIsafety.com
  5. Planlegg at deltakerne skal fullføre seks VR-økter i løpet av to til tre uker, slik at deltakerne fullfører en VR-økt omtrent annenhver ukedag.

2. Randomisering

  1. Før den første studieimplementeringen av tDCS+VR, hent aktive tDCS- og sham-koder fra brukerhåndboken for tDCS-enheten og skriv dem inn i et randomiseringsprogram for å sikre blinding av tDCS + VR eller sham + VR-administrasjon.
  2. Ved hjelp av randomiseringsprogrammet oppretter du randomiseringsurner ved å tilordne deltakerne til å motta enten aktiv tDCS eller sham under virtuell virkelighet basert på kjønn (mann; kvinne) og PCL-5 symptom alvorlighetsgrad (lav; høy).
    MERK: Randomiseringsprogrammet bør generere en tDCS-enhetskode som senere kan legges inn i tDCS-enheten for å sikre at tDCS-administratoren forblir blindet for om aktiv eller falsk stimulering brukes. Som sådan er dette en dobbeltblind protokoll der både deltakere og tDCS-administratorer er blindet for stimuleringsstatus.

3. oppsett av tDCS-enhet

  1. Programmer tDCS-enheten med følgende parametere og innstillinger, oppført under 3.1.1 og 3.1.2, ved å trykke begge tastene på venstre side av tDCS-enheten for å lagre hver innstilling.
    1. Innstilling A: 30 s rampe opp til 1 mA intensitet, 1 mA stimulering i 30 s, og rampe ned til av over 30 s.
    2. Innstilling B: 30 s rampe opp til 2 mA intensitet, 2 mA stimulering i en varighet på 25 min, og en 30 s rampe ned til av.
  2. Sett tDCS-enheten til studiemoduseller en annen dobbeltblindingsfunksjon, ved å følge instruksjonene for tDCS-enheten.
    MERK: Innstilling A brukes til å innhente informasjon om impedans før stimulering og vurdering av tDCS-tolerabilitet før VR startes. I tillegg har anvendelsen av en kort elektrisk strøm tidligere blitt brukt til å gi en viss grad av somatisk følelse for å hjelpe til med å studere blinding24,25,31. Innstilling B gjør det mulig å skrive inn den spesifikke studiekoden for randomisering (aktiv eller sham) for hver deltaker. Innstillinger C og D brukes ikke i denne protokollen.

4. Oppsett av psykofysiologi

  1. Bruk hard- og programvare som er i stand til å registrere og analysere elektrodermal aktivitet (EDA) / galvanisk hudrespons (GSR) på en dedikert psykofysiologisk opptaksdatamaskin som er forskjellig fra datamaskinen som kjører VR-programvaren.
  2. Opprett en datainnsamlingsmal i henhold til programvarespesifikke prosedyrer med følgende datainnsamlingsinnstillinger: 5 μV; 10 HZ; DC. Hjertefrekvens: 1000 gevinst, Norm, DZ, 0,05 Hz.
    MERK: Oppretting av en datainnsamlingsmal sikrer konsistens av datainnsamlingsinnstillinger på tvers av økter og deltakere.

5. tDCS Studiebesøk: Oppsett og administrasjon

MERK: For trinnene under tillegg av TM1 og TM2 refererer til forskning "teammedlem 1" og "teammedlem 2" slik at de forskjellige trinnene kan fullføres samtidig.

  1. Når deltakeren ankommer, rengjør forsiktig, uten kraftig gnidning, deltakerens hud på de omtrentlige områdene der svampene / elektrodene vil bli plassert med en alkoholpinne og la tørke.
  2. Mål og registrer omkretsen av deltakerens hode. Beregn 5% og 10% av omkretsen som skal brukes senere for elektrodeplassering.
  3. Sett hodestroppen på deltakeren, dekk områder der svamper og elektroder vil bli plassert, på en slik måte at det fortsatt er mulig å passe en finger under hodestroppen.
  4. Kontroller at gummibåndkontakten er på siden av hodet slik at den er ute av veien for elektrodene og ikke forstyrrer vr-hodemontert skjerm.
  5. Fyll hver elektrodesvamp med 4 ml saltvann ved hjelp av en sprøyte. Sett elektrodene inn i svampelommene.
  6. Mens du er plassert bak deltakeren, etablerer du plasseringen for cathodalelektroden ved hjelp av den tidligere beregnede 10% av hodeomkretsen og måler denne avstanden ut fra innledning av hodet til høyre. Plasser katodalelektroden og kontroller målingene slik at katoden er omtrent bak høyre øre på mastoidprosessen.
  7. Deretter omplasseres for å møte deltakeren og etablere plasseringen for anodalelektroden ved å måle ut den tidligere beregnede 10% av hodeomkretsen fra nasion opp, og deretter måle ut den tidligere beregnede 5% av hodeomkretsen til høyre. Plasser anodalelektroden og kontroller målingene slik at anoden berører 10 – 20 EEG-elektrodesteder AF3/Fp1.
  8. Slå på tDCS-enheten, og koble deretter til elektrodene.
  9. Hvis du vil laste inn innstilling A, går du ut av studiemodus ved å trykke på knappen øverst til høyre, og deretter skriver du inn hovedkoden for enheten ved hjelp av knappene øverst og nederst til venstre. Når du har angitt hovedkoden, klikker du OK ved hjelp av knappen nederst til venstre. Kontroller deretter at pilen peker på utløser. Bruk knappen øverst til høyre for å gå gjennom innstillingene til den leser, last... innstilling. Rull pilen til bunnen av skjermen ved hjelp av venstrepilene, og bruk deretter pilen øverst til høyre til å gå gjennom alle innstillingene og tilbake til innstilling A. Til slutt klikker du pilen øverst til venstre for å laste inn innstilling A.
  10. Kontroller impedansen ved samtidig å trykke på knappen øverst til høyre og nederst til venstre for å bekrefte at det er tilstrekkelig kontakt mellom tDCS-elektrodene og deltakerens skalle. Registrer den første impedansen.
    1. Pass alltid på at elektrodene ikke er koblet til enheten før du slår den på. På samme måte må du alltid koble fra elektroder før du slår av enheten.
      MERK II: TDCS-enheten slås av automatisk hvis impedansen er over 55Ω. Som en retningslinje må du ikke starte tDCS-enheten hvis forestående enhet er større enn 35Ω for å begrense sjansen for automatisk avstenging. Hvis impedansen er for høy, legg til litt saltvann til svampene, flytt deltakerens hår ut av veien, eller stram gummihodebåndet hvis det ser ut til å være for løst. Unngå å dryppe saltvann på deltakeren - hvis dette skjer, er svampene for mettede.
  11. Start stimulering under Innstilling A. Registrer impedansen tidligere, under og etter stimulering under Innstilling A. Når stimuleringen er fullført under Innstilling A, fjerner du elektrodene fra tDCS-enheten og slår av enheten.
  12. TM1: Plasser to selvklebende EDA-elektrodeplaster til engangsbruk pånardelen av deltakerens ikke-dominerende hånd.
  13. TM1: Åpne EDA/GSR-datainnsamlingsprogramvaren for å tillate ny datafangst. Åpne den tidligere genererte datainnsamlingsmalen, og klikk Opprett/registrer et nytt eksperiment. Kalibrer EDA-signalet etter spesifikke programvareinstruksjoner ved først å feste en elektrode til én elektrodeplaster, kalibrere og deretter koble den andre elektroden til den andre elektrodeplasteret.
  14. TM1: For å sikre tilstrekkelig GSR-signal, be deltakeren om å puste dypt inn og holde det i 10 s før du puster ut.
    MERK: En økning i GSR bør være merkbar. Hvis det ikke oppdages noen endring i GSR, kan forskningspersonalet klappe hendene uten forvarsel for å fremkalle et GSR-svar. En baseline hudledningsnivåverdi lavere enn 2 μS kan være problematisk fordi det kan indikere for lav hudledning for å måle GSR gjennom VR-økten.
  15. TM2: Slå på virtual reality-systemet og åpne pasientapplikasjonsprogrammet. Kontroller at skjermoppløsningen er satt til 1280 x 720, og klikk spillav . Deretter åpner du klinikerkontrollerprogrammet og velger Irak Rural Driving eller Afghanistan Rural Driving Scenario basert på scenen som er mest relevant for deltakerens utplassering(er). Velg posisjonen til Driverunder pasientavatarvinduet. Still inn lydvolumet maksimalt 65 %.
  16. TM2: Ved hjelp av deltakeren plasserer du den hodemonterte skjermen på deltakerens hode, slik at displayet ikke forvrenger elektrodene. Se etter komfort. Plasser deretter hodetelefonene på deltakerens hode og se etter komfort.
  17. TM1: Start EDA-datainnsamling og registrer 2 minutter med baseline EDA ved å forklare for deltakeren at de må sitte stille i 2 min. Trykk F1 på tastaturet for å markere begynnelsen på grunnlinjeperioden og F3 for å markere slutten på grunnlinjeperioden.
    MERK I: Bruk av tastene F1, F2 og F3 for merking er avgjørende for å muliggjøre senere dataanalyser. F5 kan brukes til å markere deltakergenerert interferens gjennom hele EDA-datainnsamlingen(f.eks. hoste, bevegelse osv.).
    1. Når grunnlinje EDA er fullført, må du ikke stoppe EDA-datainnsamlingen, men fortsette å kjøre til alle tre stasjonene er fullført.
  18. Slå på tDCS-enheten og koble til elektrodene igjen. Enheten gjenspeiler nå studiemodus og innstilling B. Bruk den nederste høyre knappen for å klikke OK for å bekrefte at innstilling B er programmert til å bruke en 2 mA-intensitet i totalt 25 minutter, med en 30 s rampe opp og rampe ned hver.
    MERK: Under VR-økten kan deltakerne uttrykke ubehag fra hodebåndet eller en kløende, stikkende følelse. Deltakerne bør imidlertid instrueres om å rapportere eventuelle smerter eller en stadig mer varme- eller brennende følelse, da dette garanterer umiddelbar avstengning av tDCS-enheten for å unngå lokale hudforbrenninger.
  19. Skriv inn den deltakerspesifikke randomiseringskoden som er hentet fra randomiseringsprogramvaren, og klikk OK, og start deretter stimuleringen ved å trykke på knappen øverst til venstre for å klikke Y.
    MERK: Deltakerne bør informeres om at noen opplever cybersyke fra VR og at denne følelsen ligner på bilsyke. Hvis cyber sykdom oppstår, bør det avta raskt. Før deltakeren forlater, spør om de er i stand til å betjene et kjøretøy. Hvis ikke, kan støttende omsorg gis, og vanligvis er ekstra ventetid tilstrekkelig.
  20. Hvis du vil starte stasjonen, klikker du Av under driverkontroll.
    MERK: Hver deltaker vil gjøre tre drive-throughs per økt, hver varer ca 8 min i varighet, utgjør 24 min totalt. 25 min aktiv eller sham stimulering programmert i tDCS-enheten gjør det mulig å bruke et ekstra minutt til å sjekke inn med deltakeren mellom drive throughs.
  21. For den første økten (VR1, dag 1) må VR-kontrolleren lede deltakeren gjennom forekomsten av VR-hendelser ved hjelp av en verbal ledetekst under den første drive-through som følger: "Lenger fremme vil det være et veiangrep. I 3... 2... 1... go" (VR-kontrolleren velger "road ambush" i VR-menyen).
    MERK: Dette gjøres bare for den første VR-gjennomkjøringen på den første økten. For alle andre VR-drive-throughs eller økter må deltakeren gå gjennom stasjonen uten verbal ledetekst. VR-kontrolleren kan imidlertid minne deltakerne på at de vil se de samme scenene som den forrige drive-through, men ingen verbal advarsel om kommende VR-arrangementer vil bli gitt.
  22. VR-kontroller: Forsikre deg om at hver drive-through starter med minst 30s kjøring bare i VR-miljøet. Deretter administrerer du hver VR-hendelse (med minst 10 års kjøring mellom hver hendelse) ved å klikke på hendelsen som er merket i programvaremiljøet for klinikerkontrolleren. VR-hendelser vil skje i følgende rekkefølge: skudd, Blackhawk-helikopter som flyr over hodet, opprørsangrep og et annet opprørsangrep, etterfulgt av IEDer, et broangrep og en eksplosjon av kjøretøyet foran deltakerens kjøretøy. Se vedlegg 1 for tidspunkt for ulike VR-hendelser i både Afghanistan og Irak.
    MERK: Denne sekvensen med VR-hendelser gjentas i samme rekkefølge, og VR-hendelser gjentas samtidig under hver av de tre VR-drive-throughs under hver VR-økt.
  23. Mens VR-kontrolleren administrerer VR-hendelsene, må du få personalmedlemmet til å overvåke datainnsamlingspressen F2 på tastaturet hver gang en VR-hendelse administreres.
  24. Når bilen går tilbake til begynnelsen av kjøreturen, stopper du bilen fra å kjøre ved å klikke på gassknappen under førerkontroll.
  25. Etter hver drive-through må VR-kontrolleren sjekke inn med deltakeren for å sikre sikkerheten og komforten til deltakeren før du fortsetter med neste drive-through. Hvis deltakeren nevner potensielt mer alvorlige tDCS-bivirkninger, for eksempel en brennende eller økende varmefølelse, kan du følge de manuelle retningslinjene for tDCS for tDCS.
  26. Fullfør stasjon 2 og 3 med samme rekkefølge av VR-hendelser som under stasjon 1.
  27. Etter ferdigstillelse av alle tre VR-drive-throughs for en økt, sjekk og registrer tDCS-impedans ved å gå ut av studiemodus ved først å trykke på knappen øverst til høyre og skrive inn hovedkoden til enheten ved å bruke knappene øverst og nederst til venstre.
  28. Koble elektrodene fra tDCS-enheten og slå av enheten.
  29. Spør deltakeren om eventuelle bivirkninger ved å administrere et tDCS-spørreskjema for bivirkninger32.
  30. Til slutt rengjør VR-hodesettet, hodetelefonene og gummihodebåndet etter bruk med alkoholpinner og desinfeksjonsservietter. Ta et skjermbilde av det fullt innsamlede EDA-sporet over tid for kvalitetskontrollbehandling.
    MERK: Implementering av ytterligere rengjørings- og forebyggende tiltak kan være nødvendig som forholdsregler for å redusere spredningen av COVID-19. Det kan for eksempel hende at deltakerne må bruke kirurgiske ansiktsmasker. Bruk av ansiktsmasker øker sannsynligheten for dugging av VR-linsene. Kirurgisk tape kan brukes til å teipe maskene over deltakerens nese for å redusere dugging. På samme måte vil tilgjengeligheten av flere hodebånd - for både tDCS og VR-hodesettet - og hodetelefoner sikre spredt bruk mellom deltakere for rengjøring og desinfeksjon.

6. Analyser

  1. GSR-forhåndsbehandling
    1. Ved hjelp av GSR-prosesseringsprogramvare åpner du deltakerens lagrede GSR-fil og lagrer en ny kopi av filen for forhåndsbehandling slik at den opprinnelige, rå datafilen forblir bevart.
    2. Undersøk dataene visuelt for artefakter og generell drift, og fjern eller korriger dem deretter. Følg tidligere publiserte retningslinjer for fjerning av artefakter og rettelser for generell drift som du finner på https://www.birmingham.ac.uk/Documents/college-les/psych/saal/guide-electrodermal-activity.pdf
  2. Grunnlag for hudledningsnivå
    1. Registrer gjennomsnitts-, minimums- og maksimumsverdiene (i μS) i den opprinnelige perioden på 2 minutter ved å velge den opprinnelige perioden på 2 minutter med markøren. Denne informasjonen gir en viss indeks over tonic hudledningsnivå og nivået av EDA respons.
      MERK: Selv om en 2 min basisperiode brukes her, kan en lengre tidsperiode på opptil fire eller 5 min brukes.
  3. Hendelsesrelatert hudledningsrespons (SCR) på VR-stimuli
    1. Bestem og opprett epoker relatert til VR-hendelser ved hjelp av stimulustypehendelsesmarkeringer i dataene ved å velge ett sekund før hver VR-hendelse og opptil ti sekunder etter hver VR-hendelse. Epokebredden er tiden som er inkludert for å fange scr. Hvert psykofysiologiutstyrssett vil ha sitt eget sett med instruksjoner for å lage epoker. Se manualen for din psykofysiologi-samleenhet for denne informasjonen.
      MERK I: Selv om SCR-er vanligvis har en start, eller ventetid, på 1-3 s etter hendelsespresentasjon, presenteres ikke VR-hendelser alltid umiddelbart når de startes. For eksempel, mens en IED-eksplosjon og fjern pistolbrann vil oppstå umiddelbart når den startes, blir utbruddet av pistolbrann som en del av et opprørsangrep eller overflyvningen av en Blackhawk forsinket med flere sekunder. Som sådan bør 10-tallets vindu for SCR-analyser være liberalt nok til å fange SCR-er som svar på alle VR-hendelser.
      MERK II: Kontroller at hendelser, ikke faste tidsintervaller, er valgt for analyse. Her er hendelsene brukerdefinert type 2- hendelsesspesifikk VR-start som angitt av et forskningsteammedlem.
    2. Følg databehandlingsprosedyrer som beskrevet i psykofysiologiprogramvaren som brukes for å markere starten og slutten på hver epoke av interesse og trekke ut hendelsesrelaterte SCR-data. Se Tillegg 2 hvis du vil se et eksempel ved hjelp av en Søkesyklus-tilnærming. Eksporter forhåndsbehandlede GSR-data for videre analyser.
  4. Ytterligere analyser
    MERK: Gitt de relativt store epokene relatert til VR-hendelser, nemlig fra 1 s før 10 s følgende VR-hendelser, vil den forhåndsbehandlede utdatafilen inneholde både hendelsesrelaterte SCR-er og ikke-hendelsesrelaterte eller ikke-spesifikke SCR-er. Hvis du vil finne hendelsesrelatert SCR, bruker du det første positive avviket som overskrider en terskel på 0,02 μS som oppstår etter minst to sekunder. Et vindu på to sekunder velges fordi epoken inneholder 1 s før VR-hendelsespresentasjonen, og hendelsesrelaterte SCR-er har vanligvis ikke en ventetid på mindre enn 1 s.
    1. Bruk statistisk analyseprogramvare til å avgjøre om distribusjon av SCR-data er normalt. Hvis ikke, bruker du en kvadratrot- eller loggtransformasjon for å korrigere for skjev/kurtosis ved å følge trinnene som passer for den statistiske analysepakken som brukes.
  5. Bruk lineære blandede modeller for å teste effekten av aktiv tDCS eller sham på SCRs under VR, der gruppe (aktiv tDCS eller sham) er en mellomsåtende variabel, statistisk kontrollerende for baseline hudledningsnivå (SCL) og andre demografiske eller kliniske faktorer(f.eks. PTSD-alvorlighetsgrad). For å teste effekten av tDCS på mellomøkt habituation, bruk VR-økt (1 – 6) som en innenfor-fag variabel. For å vurdere effekten av tDCS på vanliggjøring i økten, bruk individuelle drive-throughs (1 – 3) i hver VR-økt som en innenfor-emne-variabel.

Representative Results

Representative resultater presentert her gjenspeiler individuelle psykofysiologiske datasporinger fra fire deltakere som fullførte ovennevnte skisserte protokoll. Påmeldte deltakere er veteraner med en diagnose av PTSD og – i tråd med studiens inklusjonskriterier – er mellom 18 og 70 år gamle. Gitt at dette en for tiden pågående dobbeltblindet, randomisert sham-kontrollert studie (NCT03372460), er det ikke mulig å presentere data knyttet til effektiviteten av aktiv tDCS versus sham. Derfor presenteres individuelle rå, ikke-behandlede datasporinger for hudledningsdata som er samlet inn som en del av denne pågående kliniske studien. Dette vil gi foreløpig innsikt i hva som kan forventes, inkludert hindringer ved innsamling av psykofysiologiske data og hudledningsopptak spesielt. Data om tolv veteraner med krigssonerelatert PTSD ved hjelp av protokollen ovenfor som en del av en egen pilotstudie har tidligere blitt publisert23.

Basert på visuell inspeksjon av sporene for hudledning, ser deltaker A (figur 1) ut til å vise tegn på vane mellom økter fra den første VR-økten til midtpunktet i protokollen, under den tredje VR-økten, til den siste sjette VR-økten.

Figure 1
Figur 1: Eksempel på sporing av rå hudledningsdata fra deltaker A. Figur 1 viser skjermbilder av rå hudledningsdata innhentet under VR-økt 1 (øverst), VR-økt 3 (midten) og VR-økt 6 (nederst). Reduksjoner i reaktivitet av hudledning indikerer habituasjon mellom økt. VR-øktene 2, 4 og 5 er ikke avbildet for å gi bedre visuell sammenligning av sporing av hudledning. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Visuell inspeksjon av deltaker B rå hudledningssporing (figur 2) ser ut til å indikere habituasjon i økten når du sammenligner den første drive-through (rød firkant) med den tredje drive-through (grønn firkant). Tidligere studier tyder på at selv om habituation innen økten er viktig, kan habituasjon mellom økter være en bedre prediktor for langvarig eksponeringsbasert behandlingssuksess for PTSD33,34.

Figure 2
Figur 2: Eksempel på sporing av rå hudledningsdata fra deltaker B. Figur 2 viser skjermbilder av rå hudledningsdata innhentet under den første stasjonen (rød firkant) og tredje stasjon (grønn firkant) av en VR-økt. Data som er representert i dette tallet, kan indikere habituation i økten fra den første drive-through til den tredje drive-through. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Visuell inspeksjon av deltaker C rå hudledningsdata (figur 3) ser ut til å vise en mindre sterk habituation-profil sammenlignet med deltaker A (figur 1), denne deltakeren demonstrerer likevel både mellom- og innenfor-økt-habituation. Videre, og i likhet med deltaker A, er hudledningsnivået numerisk høyere i løpet av den første VR-økten sammenlignet med de resterende fem øktene.

Figure 3
Figur 3: Eksempel på sporing av rå hudledningsdata fra deltaker C. Figur 3 viser dataskjermbilder av rå hudledning fra deltaker C for VR-øktene 1 til 6 bestilt fra topp til bunn. Deltaker C ser ut til å demonstrere både mellom- og innenfor-økt-habituation. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Rå hudledningsdata fra deltaker D (figur 4) viser et hudledningsnivå som kan betraktes som for lavt for riktige analyser med fravær av visuelt påvisbare hudledningsresponser. Disse dataene representerer derfor datainnsamlingsfeil. Selv om rådataene også avslører tilstedeværelsen av artefakter og elektrodesignaltap, er de vedvarende lave hudledningsnivåene og fraværet av visuelt påvisbare hudledningsresponser på tvers av alle seks VR-økter tydelig for denne personen.

Figure 4
Figur 4: Eksempel på sporing av rå hudledningsdata fra deltaker D. Figur 4 viser dataskjermbilder av rå hudledning fra deltaker D under VR-øktene 1 til 6, bestilt fra topp til bunn, og viser umålbare hudledningsnivåer og -responser, samt artefakter (blå ovaler) og EDA-elektrodesignaltap (grønn firkant). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Discussion

Protokollen beskrevet ovenfor beskriver samtidig bruk av tDCS og VR, i motsetning til seriell bruk av en av teknikkene. Når det gjelder eksisterende metoder, er samtidig bruk av tDCS med VR viktig. Mens VR gir et kontekstuelt rikt og oppslukende miljø for fryktrelatert behandling, tillater subthreshold stimulering levert av tDCS moduler av iboende nevral aktivering forbundet med denne fryktrelaterte behandlingen. Det er flere kritiske trinn i denne protokollen som kan deles inn i de som er relatert til tDCS + VR-implementering og de som er relatert til psykofysiologisk datafangst for analyser. Når det gjelder tDCS+VR, er det av avgjørende betydning å sikre riktig randomisering og samtidig bruk av tDCS gjennom hele VR-økten. En annen blindet medarbeider kan utføre ytterligere bekreftelse på randomisering.

Når det gjelder å sikre samtidig tDCS + VR, er to aspekter viktige; 1) impedansen oppnådd under tDCS-oppsett og 2) starte tDCS-enheten i nærheten av å starte VR. Sistnevnte problem er relativt enkelt og bør sikre at tDCS brukes kontinuerlig gjennom VR-presentasjonen, samtidig som det forblir godt innenfor sikkerhetsgrensene for tDCS når en 2 mA-intensitet påføres over en 25-minutters varighet20. Med hensyn til impedans er lav impedans ønskelig. Å vite om tilstrekkelig impedans, eller kontaktkvalitet, oppnås, avhenger av tDCS-enheten som brukes. Noen enheter vil vise impedans i Ohms, der lavere er bedre, mens andre enheter bruker en 10- eller 20-punkts skjermskala som representerer kontaktkvalitet, der høyere er bedre. Uavhengig av den spesifikke enheten, forbedrer bruken av normal saltvann, 0,9% NaCl-løsning, i motsetning til vanlig vann fra springen for å fukte elektrodesvampene impedans35. Bruken av vanlig vann fra springen bør videre unngås fordi det er forbundet med forekomsten av små hudskader35,36, en av de mer alvorlige mulige bivirkningene av tDCS. Hudskader kan også oppstå hvis huden under elektrodene er kraftig slipt før tDCS37, eller hvis en ledende gel brukes, som kan tørke ut35,38, og bør derfor også unngås. Til slutt kan en høy impedans før du starter tDCS føre til at du når eller overgår de foreskrevne sikkerhetsparametrene til enheten, noe som vil utløse enheten til å slå av midt VR-administrasjon. Selv om det er viktig å fukte elektrodenes svamper tilstrekkelig for å sikre tilstrekkelig impedans, bør dette balanseres ved ikke å suge elektrodene for mye, da dette kan føre til lekkasje eller drypping av saltvann når VR-headsettet plasseres. Lekkasje av saltvann kan gjøre det mulig for den elektriske strømmen å "spre seg" over et større område som resulterer i en lavere, men ukjent strømtetthet39, som avhenger av tDCS-intensitet (i mA) og størrelsen på elektroder (i cm2). På samme måte er det viktig at vr-hodemontert skjerm ikke fysisk berører svampene / elektrodene for å unngå forstyrrelse av strømstrøm og skifte av elektroder når deltakerne beveger hodet.

I denne protokollen anses hudledning som et primært utfallsmål. Hudledning er et psykofysiologisk mål på sympatisk nervesystemaktivitet40. Typiske faktorer knyttet til oppkjøp av hudledning, for eksempel effekter av miljøtemperatur og fuktighet, aldring, røykestatus, koffeinbruk og bruk av medisiner med antikolinerge effekter41, må vurderes, men kan ikke alltid elimineres. For eksempel er det mulig å be deltakerne om å avstå fra å bruke koffeinholdige produkter før VR-økter, men det er ikke etisk å be dem om å avslutte antidepressive medisiner. Videre, av grunner som ikke alltid er klare, viser en del av individer svært lave eller umålbare hudledningsnivåer og / eller hudledningsresponser, som er fremhevet i figur 4. Det er derfor viktig å registrere en tilstrekkelig utvalgsstørrelse for å tolerere tap, eller fravær, av data. Spesielt for implementeringen av denne protokollen, bør det også nevnes at hendelsesmarkører for tiden legges inn manuelt under den psykofysiologiske datafangsten. Selv om dette er en begrensning, er det ikke uvanlig i sykehussystemer at en ikke-sykehusadministrert datamaskin, i dette tilfellet datamaskinen som driver VR-miljøet, ikke kan kobles til det krypterte sykehusinformasjonsteknologinettverket. Dette betyr at det ikke er mulig å få datamaskinen som kjører VR-miljøet til å sende signaler(f.eks. gjennom en TTL-puls) til den psykofysiologiske datafangstdatamaskinen som er på sykehusnettverket. Selv om det er mindre elegant, er en løsning å ha to forskningsteammedlemmer til stede under hver VR-økt; en som styrer VR-administrasjonen og en som manuelt går inn i hendelsesmarkører til den psykofysiologiske sporingen, som det fremgår øverst i hver figur (se figur 1, figur 2, figur 3 og figur 4). Dette adresserer imidlertid ikke tilstedeværelsen av en liten tidsforskjell, mindre enn et halvt sekund, fra når VR-hendelser startes av VR-kontrolleren og går inn i hendelsesmarkøren av den andre personen. Fremtidige studier vil kanskje redusere dette slik at hendelsesmarkører automatisk kan registreres. Likevel anbefales det på det sterkeste at et annet forskningsteammedlem – forskjellig fra personen som driver VR-miljøet – som kan observere deltakeren gjennom økter. Det bør forventes at noen deltakere kan ha sterke følelsesmessige reaksjoner i løpet av studien eller oppleve cyber sykdomsrelaterte bivirkninger. Forskningsteamets evne til raskt å reagere på disse situasjonene sikrer best mulig omsorg.

Oppsummert bruker denne protokollen samtidig tDCS under VR for å utvide beboelsen til traumerelaterte scenarier. Den viktigste fordelen med denne tilnærmingen er bruken av en oppslukende traumerelatert kontekst og anvendelsen av en ikke-invasiv hjernestimuleringsteknikk under en klinisk relevant kognitiv prosess, i motsetning til å gjøre enten fortløpende. Mens protokollen beskrevet her bruker in-office-applikasjon i en veteranprøve med PTSD, kan denne tilnærmingen til samtidig ikke-invasiv hjernestimulering og virtuell virkelighet oversette til andre fryktbaserte og angstlidelser, samt hjemmeapplikasjoner av eksponeringsbaserte tilnærminger.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Vi vil takke Sydney Brigido, Hannah Hallett, Emily Aiken, Victoria Larson, Margy Bowker, Christiana Faucher og Alexis Harle for deres dedikerte innsats på dette prosjektet. Dette verket ble støttet av en Merit Award (I01 RX002450) fra USA Institutt for veteransaker, rehabiliteringsforsknings- og utviklingstjeneste og Senter for nevrorestorering og nevroteknologi (N2864-C) ved Providence VA (VA Rehabilitation Research and Development Service). Synspunktene uttrykt i denne artikkelen er forfatternes og representerer ikke synspunktene til det amerikanske veterandepartementet eller USAs regjering. Vi takker alle deltakerne.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ECG data acquisition module Biopac Part #: ECG100C ECG100C Electrocardiogram Amplifier records electrical activity generated by the heart to record ECG.
ECG electrode patches Biopac Part #: EL503, EL503-10 These pre-gelled disposable electrodes have a circular contact and are most suitable for short-term recordings, including surface EMG, ECG, EOG, etc
ECG leads Biopac 2 x Part #: LEAD110 These electrode leads are used with the EL500 series disposable snap electrodes.
EDA/GSR acquisition module Biopac Part #: EDA100C The EDA100C Electrodermal Activity Amplifier measures both the skin conductance level (SCL) and skin conductance response (SCR) as they vary with sweat gland (eccrine) activity due to stress, arousal or emotional excitement.
EDA/GSR electrode patches Biopac Part #: EL507, EL507-10 These disposable snap electrodes are designed for electrodermal activity studies and are pre-gelled with isotonic gel. The latex-free electrodes conform and adhere well to fingers/hands. Use with LEAD110A or SS57L unshielded electrode lead.
EDA/GSR leads Biopac 2 x Part #: LEAD110, LEAD110A, LEAD110S-R, LEAD110S-W These electrode leads are used with the EL500 series disposable snap electrodes.
HD/tDCS-Explore Neurotargeting Software Soterix Medical Contact Soterix Medical Software to assist in electrical field modeling and optimization of electrode montages for brain targeting. Free available options include ROAST and SIMNibs that run in Matlab.
Psychophysiology (ECG & EDA/GSR) analysis software Biopac Part #: ACK100W, ACK100M Biopac AcqKnowledge software data acquisition and analysis software allows for waveform analysis and instantly view, measure, analyze, and transform data.
Psychophysiology measuring equipment for ECG and EDA/GSR Biopac Part #: MP160WSW, MP160WS MP160 data acquisition system; needs connected EDA/GSR and ECG modules ordered separately, see next two entries.
Randomization and data capture software Redcap https://www.project-redcap.org/ REDCap software and consortium support are available at no charge to non-profit organizations that join the REDCap consortium. Joining requires submission of a standard, online license agreement.
Saline - 0.9% NaCi e.g Vitality Medical e.g. #37-6280 Regular saline can be purchased from different vendors.
tDCS electrodes and sponges Jali Medical (USA) Contact Jali Medical tDCS electrodes and sponges sold separately - contact vendor to order correct size (e.g. 5x5 cm)
Transcranial direct current stimulator (tDCS) Jali Medical (USA) Contact Jali Medical The neuroConn DC-STIMULATOR PLUS* is a single-channel programmable direct and alternating Current Stimulator.
Virtual reality system Virtually Better Contact Virtually better PTSD Suite from Virtually better "Bravemind" is an application for clinicians specializing in treating Posttraumatic Stress Disorder (PTSD).

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Watts, B. V., et al. Meta-analysis of the efficacy of treatments for posttraumatic stress disorder. Journal of Clinical Psychiatry. 74 (6), 541-550 (2013).
  2. Rothbaum, B. O., Davis, M. Applying learning principles to the treatment of post-trauma reactions. Annals of the New York Academy of Sciences. 1008 (1), 112-121 (2003).
  3. VanElzakker, M. B., et al. From Pavlov to PTSD: the extinction of conditioned fear in rodents, humans, and anxiety disorders. Neurobiology of Learning and Memory. 113, 3-18 (2014).
  4. Quirk, G. J., Garcia, R., González-Lima, F. Prefrontal mechanisms in extinction of conditioned fear. Biological Psychiatry. 60 (4), 337-343 (2006).
  5. Etkin, A., Wager, T. D. Functional neuroimaging of anxiety: a meta-analysis of emotional processing in PTSD, social anxiety disorder, and specific phobia. American Journal of Psychiatry. 164 (10), 1476-1488 (2007).
  6. Milad, M. R., Quirk, G. J. Fear extinction as a model for translational neuroscience: ten years of progress. Annual Review of Psychology. 63, 129-151 (2012).
  7. Koch, S. B. J., et al. Aberrant resting-state brain activity in posttraumatic stress disorder: a meta-analysis and systematic review. Depression and Anxiety. 33 (7), 592-605 (2016).
  8. Foa, E. B., Kozak, M. J. Emotional processing of fear: exposure to corrective information. Psychological Bulletin. 99 (1), 20-35 (1986).
  9. Foa, E. B., Keane, T. M., Friedman, M. J., Cohen, J. A. Effective treatments for PTSD: practice guidelines from the International Society for Traumatic Stress Studies. , Guilford Press. (2008).
  10. Foa, E. B., Huppert, J. D., Cahill, S. P. Emotional processing theory: An update. Pathological anxiety: Emotional processing in etiology and treatment. , Guilford Press. New York. 3-24 (2006).
  11. Opris, D., et al. Virtual reality exposure therapy in anxiety disorders: a quantitative meta-analysis. Depression and Anxiety. 29 (2), 85-93 (2012).
  12. Wiederhold, B. K., Rizzo, A. S. Virtual reality and applied psychophysiology. Applied Psychophysiology and Biofeedback. 30 (3), 183-185 (2005).
  13. Sherman, J. J. Effects of psychotherapeutic treatments for PTSD: a meta-analysis of controlled clinical trials. Journal of Traumatic Stress. 11 (3), 413-435 (1998).
  14. Rothbaum, B. O., et al. A randomized, double-blind evaluation of D-cycloserine or alprazolam combined with virtual reality exposure therapy for posttraumatic stress disorder in Iraq and Afghanistan War veterans. American Journal of Psychiatry. 171 (6), 640-648 (2014).
  15. Nitsche, M. A., et al. Transcranial direct current stimulation: state of the art 2008. Brain Stimulation. 1 (3), 206-223 (2008).
  16. Datta, A. Gyri -precise head model of transcranial DC stimulation: improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad. Brain Stimulation. 2 (4), 201-207 (2009).
  17. Lafon, B., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. C. Direct Current Stimulation alters neuronal input/output function. Brain Stimulation. 10 (1), 36-45 (2017).
  18. Coffman, B. A., Clark, V. P., Parasuraman, R. Battery powered thought: enhancement of attention, learning, and memory in healthy adults using transcranial direct current stimulation. Neuroimage. 85, 895-908 (2014).
  19. Poreisz, C., Boros, K., Antal, A., Paulus, W. Safety aspects of transcranial direct current stimulation concerning healthy subjects and patients. Brain Research Bulletin. 72, 208-214 (2007).
  20. Bikson, M., et al. Safety of transcranial direct current stimulation: evidence based update 2016. Brain Stimulation. 9, 641-661 (2016).
  21. Difede, J., Hoffman, H., Jaysinghe, N. Innovative use of virtual reality technology in the treatment of PTSD in the aftermath of September 11. Psychiatric Services. 53 (9), 1083-1085 (2002).
  22. Bryant, R. A., Moulds, M. L., Guthrie, R. M., Dang, S. T., Nixon, R. D. V. Imaginal exposure alone and imaginal exposure with cognitive restructuring in treatment of posttraumatic stress disorder. Journal of Consulting and Clinical Psychology. 71 (4), 706-712 (2003).
  23. van't Wout, M., Shea, M. T., Larson, V., Greenberg, B., Phillip, N. Combined transcranial direct current stimulation with virtual reality exposure for posttraumatic stress disorder: feasibility and pilot results. Brain Stimulation. 12 (1), 41-43 (2019).
  24. van't Wout, M., et al. Can transcranial direct current stimulation augment extinction of conditioned fear. Brain Stimulation. 9 (4), 529-536 (2016).
  25. van't Wout, M., Longo, S. M., Reddy, M. K., Philip, N. S., Bowker, M. T., Greenberg, B. D. Transcranial direct current stimulation may modulate extinction memory in posttraumatic stress disorder. Brain and behavior. 7 (5), 00681 (2017).
  26. Vicario, C. M., et al. Anodal transcranial direct current stimulation over the ventromedial prefrontal cortex enhances fear extinction in healthy humans: A single blind sham-controlled study. Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. 13 (2), 489-491 (2020).
  27. First, M., Williams, J., Karg, R., Spitzer, R. Structured Clinical Interview for DSM-5 Disorders-Research Version (SCID-5-RV). American Psychiatric Assocation. , Arlington. (2014).
  28. Weathers, F., et al. The clinician-administered PTSD scale for DSM-5 (CAPS-5). National Center for PTSD. , Interview available from the National Center for PTSD at www.ptsd.va.gov (2013).
  29. Weathers, F. W., Litz, B. T., Keane, T. M., Palmieri, P. A., Marx, B. P., Schnurr, P. P. The PTSD checklist for dsm-5 (pcl-5). National Center for PTSD. , Scale available from the National Center for PTSD at www.ptsd.va.gov (2013).
  30. Rush, A. J., et al. The 16-Item Quick Inventory of Depressive Symptomatology (QIDS), clinician rating (QIDS-C), and self-report (QIDS-SR): a psychometric evaluation in patients with chronic major depression. Biological Psychiatry. 54 (5), 573-583 (2003).
  31. van't Wout, M., Silverman, H. Modulating what is and what could have been: The effect of transcranial direct current stimulation on the evaluation of attained and unattained decision outcomes. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience. 17 (6), 1176-1185 (2017).
  32. Brunoni, A. R., Amadera, J., Berbel, B., Volz, M. S., Rizzerio, B. G., Fregni, F. A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation. International Journal of Neuropsychopharmacology. 14 (8), 1133-1145 (2011).
  33. van Minnen, A., Hagenaars, M. Fear activation and habituation patterns as early process predictors of response to prolonged exposure treatment in PTSD. Journal of Traumatic Stress: Official Publication of The International Society for Traumatic Stress Studies. 15 (5), 359-367 (2002).
  34. Sripada, R. K., Rauch, S. A. Between-session and within-session habituation in prolonged exposure therapy for posttraumatic stress disorder: a hierarchical linear modeling approach. Journal of Anxiety Disorders. 30, 81-87 (2015).
  35. Palm, U., et al. The role of contact media at the skin-electrode interface during transcranial direct current stimulation (tDCS). Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. 7 (5), 762-764 (2014).
  36. Palm, U., et al. Transcranial direct current stimulation in treatment resistant depression: A randomized double-blind, placebo-controlled study. Brain stimulation. 5 (3), 242-251 (2012).
  37. Loo, C. K., et al. Avoiding skin burns with transcranial direct current stimulation: preliminary considerations. International Journal of Neuropsychopharmacology. 14 (3), 425-426 (2011).
  38. Lagopoulos, J., Degabriele, R. Feeling the heat: the electrode-skin interface during DCS. Acta Neuropsychiatrica. 20 (2), 98-100 (2008).
  39. Horvath, J. C., Carter, O., Forte, J. D. Transcranial direct current stimulation: five important issues we aren't discussing (but probably should be). Frontiers in systems neuroscience. 8, 2 (2014).
  40. Boucsein, W. Electrodermal activity(2nd ed). , Springer. New York. (2012).
  41. Boucsein, W., et al. Publication Recommendations for Electrodermal Measurements. Psychophysiology. 49 (8), 1017-1034 (2012).

Tags

Nevrovitenskap Utgave 167 transkraniell likestrømstimulering virtuell virkelighet klinisk studie posttraumatisk stresslidelse tDCS ikke-invasiv hjernestimulering nevromodulering frykt utryddelse habituation emosjonelt minne hudledningsrespons
Samtidig påføring av transkraniell likestrømstimulering under virtual reality-eksponering
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

van 't Wout-Frank, M., Philip, N. S. More

van 't Wout-Frank, M., Philip, N. S. Simultaneous Application of Transcranial Direct Current Stimulation during Virtual Reality Exposure. J. Vis. Exp. (167), e61795, doi:10.3791/61795 (2021).

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