Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Samtidig anvendelse af transkranial jævnstrømstimulering under Virtual Reality-eksponering

Published: January 18, 2021 doi: 10.3791/61795
Automatic Translation
1,2,3, 1,2,3
1VA RR&D Center for Neurorestoration and Neurotechnology, Providence VA Medical Healthcare System, 2Department of Psychiatry and Human Behavior, Alpert Brown Medical School, 3COBRE Center for Neuromodulation, Butler Hospital

Summary

Dette manuskript skitserer en ny protokol for at muliggøre samtidig anvendelse af transkranial jævnstrømsstimulering under eksponering for krigszone traumerelaterede signaler ved hjælp af virtual reality for veteraner med posttraumatisk stressforstyrrelse.

Abstract

Transkranial jævnstrømsstimulering (tDCS) er en form for ikke-invasiv hjernestimulation, der ændrer sandsynligheden for neuronal fyring gennem graduering af neurale hvilemembraner. Sammenlignet med andre teknikker er tDCS relativt sikker, omkostningseffektiv og kan administreres, mens enkeltpersoner er involveret i kontrollerede, specifikke kognitive processer. Sidstnævnte punkt er vigtigt, da tDCS overvejende kan påvirke iboende aktive neurale regioner. I et forsøg på at teste tDCS som en potentiel behandling for psykiatrisk sygdom skitserer den protokol, der er beskrevet her, en ny procedure, der tillader samtidig anvendelse af tDCS under eksponering for traumerelaterede signaler ved hjælp af virtual reality (tDCS + VR) for veteraner med posttraumatisk stressforstyrrelse (NCT03372460). I denne dobbeltblinde protokol tildeles deltagerne enten at modtage 2 mA tDCS eller falsk stimulering i 25 minutter, mens de passivt ser tre 8-minutters standardiserede virtual reality-drev gennem Irak eller Afghanistan, hvor virtual reality-begivenheder stiger i intensitet under hvert drev. Deltagerne gennemgår seks sessioner med tDCS+VR i løbet af 2-3 uger, og psykofysiologi (hudledningsreaktivitet) måles under hver session. Dette gør det muligt at teste for inden for og mellem session ændringer i hyperarousal til virtual reality begivenheder og adjunktive virkninger af tDCS. Stimulering leveres via en indbygget genopladelig batteridrevet tDCS-enhed ved hjælp af en ensidig elektrodeopsætning på 1 (anode) x 1( katode). Hver elektrode er placeret i en 3 x 3 cm (strømtæthed 2,22 A/m2)genanvendelig svamplomme mættet med 0,9% normal saltvand. Svampe med elektroder er fastgjort til deltagerens kranium ved hjælp af en gummihovedbøjle med elektroderne placeret således, at de er målrettet mod regioner inden for den ventromediale præfrontale cortex. Virtual reality headsettet placeres over tDCS montagen på en sådan måde, at man undgår elektrodeinterferens.

Introduction

Posttraumatisk stresslidelse (PTSD) er en kronisk og invaliderende tilstand, der er særligt udbredt blandt veteraner. På trods af dens prævalens og ødelæggende virkning har mange, der modtager evidensbaseret psykoterapi for PTSD, betydelige resterende symptomer1. Den synergistiske anvendelse af ikke-invasiv hjernestimulation sammen med PTSD-fokuserede principper for psykoterapi giver mulighed for at forbedre terapeutiske gevinster og lavere PTSD-relaterede byrder.

En kernekomponent i PTSD er den manglende evne til at hæmme en maladaptive frygtrespons2,3. Patologisk forhøjet aktivitet i amygdala og dorsal forreste cingulate cortex, regioner, der letter frygtresponsen, er konsekvent blevet rapporteret i PTSD. Dette er sammen med reduceret aktivitet i ventromedial præfrontal cortex (VMPFC), en region menes at nedregulere frygten svar3,4,5,6,7. Derfor kan stigende endogen VMPFC-aktivitet under behandling af frygtfremkaldende stimuli være en lovende metode til at forbedre hæmning af frygt og effektiviteten af eksponeringsbaserede behandlinger.

Eksponeringsbaserede psykoterapier, en førstelinjebehandling for PTSD, har til formål at lette korrigerende læring ved at lære patienter, at den farlige oplevelse (dvs. årsagen til deres PTSD) ikke længere er til stede eller truende i deres nuværende miljø8,9. Følelsesmæssigt engagement i PTSD-terapi er en afgørende del af succes10, men hæmmes af patienter, der ønsker at undgå at opleve bekymrende følelser og tilstedeværelsen af comorbide psykiatriske lidelser. En tiltalende tilgang til at maksimere og spore følelsesmæssigt engagement over sessioner er at bruge fordybende og kontekstuelt relevante virtual reality (VR) miljøer11,12. VR-implementering understøttes af tidligere data, der indikerer, at VR kan generere effektivitetsrater, der kan sammenlignes med dem, der observeres med standard kognitive adfærdsmæssige indgreb11,13,14. VR har den yderligere fordel, at der skabes et standardiseret miljø for behandlingsudvikling til specifikke hypotesetest.

VR-miljøet giver desuden mulighed for integration af supplerende ikke-invasive hjernestimulationsmetoder, såsom transkranial jævnstrømstimulering (tDCS). tDCS ændrer kortikal excitabilitet via subthreshold-modulering af neuronal hvilemembranpotentialer ved hjælp af en svag (typisk 1 – 2 mA) konstant elektrisk strøm15. Stimulering gives typisk over en periode på 20 – 30 minutter. Virkningerne af tDCS er afhængige af den nuværende polaritet. Selv om en oversimplificering i teorien øger positiv strøm (dvs. anodal stimulation) sandsynligheden for neuronal depolarisering, mens negativ strøm (dvs. cathodal stimulation) reducerer sandsynligheden for neuronale virkningspotentialer16,17. Som sådan læser tDCS hjernen for efterfølgende reaktioner på eksterne stimuli for at lette læring og hukommelse18.

tDCS har en gunstig sikkerhedsprofil som en lavrisikoteknik, der tolereres godt og forbundet med minimale bivirkninger19,20. tDCS er også billigt; tDCS enheder koster omkring $ 9.000 i forhold til > $ 70K for klinisk tilgængelige ikke-invasive hjerne stimulation metoder, såsom transkranial magnetisk stimulation. tDCS-enheder er også bærbare, da de er batteridrevne, i modsætning til at have brug for et dedikeret elektrisk kredsløb. Denne bærbarhed gør det muligt at bruge på ethvert kontor eller rum, herunder derhjemme. Disse faktorer gør det muligt at bruge tDCS i kombination med terapeutiske indgreb, herunder VR og eksisterende modeller for PTSD-behandling. Fleksibel brug kan være særlig vigtig i det nye landskab, der leverer psykiatrisk behandling og ikke-invasiv hjernestimulation i verden efter COVID19.

Nedenstående protokol er designet til at integrere tDCS under VR-administration (tDCS+VR) hos personer med krigszonerelateret PTSD for at øge ængstelig tilvænning. VR-sessionerne gør det muligt at standardisere eksponeringen for traumerelaterede hændelser på tværs af deltagerne for at sikre et ensartet indhold til denne tilvænning. Deltagerne gennemgår seks sessioner med tDCS+VR i løbet af to til tre uger, hvor hver session består af tre identiske VR-drive-throughs. Der blev udvalgt seks sessioner til indbyrdes tilnærmelse af VR's varighed i Rothbaum et al.14 og Difede &Hoffman21. Dette antal sessioner viste effekt i typiske, ikke-VR-behandlingsundersøgelser (f.eks. Bryant et al.22) og blev yderligere informeret af gennemførlighedsdata fra den tidligere pilotundersøgelse23. Under hver session måles psykofysiologi (dvs. hudledning). Dette giver mulighed for test af inden for og mellem session ændringer i hyperarousal til virtual reality begivenheder og adjunktive virkninger af tDCS. tDCS intensitet er indstillet til 2 mA og leveres gennem en indbygget genopladelig batteridrevet stimulator, der giver en konstant, jævnstrøm ved hjælp af en 1 (anode) x 1 (katode) ensidig elektrode set-up. Hver elektrode er placeret i en 3 x 3 cm (strømtæthed 2,22 A/m2)genanvendelig svamplomme mættet med 0,9% normal saltvand. Svampe med elektroder er fastgjort til deltagerens kranium ved hjælp af en gummihovedbøjle med anoden placeret over Fp1- og AF3-regioner og katododen over PO8 i 10 – 20 EEG-elektrodekoordinationssystemet for at målrette den ventromediale præfrontale cortex, samtidig med at katodal stimulation over den præfrontale cortex forhindres. Lignende elektrode montager, der har til formål at målrette VMPFC, er blevet brugt til at modulere udryddelsen af betingede frygt svar fra vores laboratorium24,25 samt andre26. Virtual reality headsettet placeres over tDCS montagen på en sådan måde, at interferens med tDCS-elektroder undgås. tDCS bør starte under indledningen af VR23 og fortsætte hele vejen igennem. Deltagerne vender tilbage til 1- og 3-måneders efterbehandlingsvurderingsbesøg for at vurdere langsigtede virkninger af tDCS+VR på ændringer i symptomer på PTSD, depression, angst og vrede samt forbedringer i søvn og livskvalitet. Hypoteser, der skal testes, er 1A) forudsigelsen om, at aktive tDCS + VR, sammenlignet med sham+VR resulterer det i større ændringer i PTSD-symptomer og livskvalitet/social funktion ved afslutningen af behandlingen, og 1B) vedvarende forandring ved 1- og 3-måneders efterbehandling, og 2) denne ændring i psykofysiologiske reaktioner, der afspejler tilvænning, vedrører ændringer i PTSD-symptomer og livskvalitet/funktion forskelligt efter aktiv tDCS+VR versus sham+VR. Dette kliniske forsøg er registreret under ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03372460.

Protocol

Berettigede deltagere underskriver skriftligt, informeret samtykke inden påbegyndelse af eventuelle forskningsprocedurer. Forskningen udføres i overensstemmelse med institutionelle, nationale og internationale retningslinjer for menneskelig forskning. Alle de beskrevne metoder er blevet godkendt af Det Institutionelle Review Board i Providence VA Medical Center.

BEMÆRK: TDCS+VR-protokollen kræver to dedikerede forskningspersonale. En medarbejder er VR Controller, der driver VR og administrerer VR-stimuli på de forskellige tidspunkter, der er skitseret nedenfor. Den anden undersøgelse medarbejder driver den computer, hvor psykofysiologi er indsamlet.

1. Screening, Diagnostiske interviews, og Magnetisk Resonans Imaging

  1. Rekruttér deltagere bestående af mandlige og kvindelige veteraner med særligt fokus på Operation Enduring Freedom (Afghanistan), Operation Iraqi Freedom og Operation New Dawn (Irak) baseret på følgende berettigelse. Inklusionskriterier: (1) diagnose af kronisk PTSD med traumer relateret til krigszoneerfaring, (2) alder mellem 18-70 år og (3) hvis den er i behandling, symptomatisk på trods af igangværende stabile behandlingsregimer i mindst 6 uger før undersøgelsesprocedurer. Igangværende medicin og psykoterapi får lov til at fortsætte uændret i løbet af undersøgelsen. Udelukkelseskriterierne er som følger: opfylder etablerede sikkerhedskriterier for magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), da MR-procedurer er en del af denne undersøgelse og omfatter pacemaker, implanteret enhed (dyb hjernestimulation) eller metal i hjernen, livmoderhalskræft rygmarv eller øvre bryst rygmarv, graviditet eller planlægger at blive gravid under undersøgelsen. Yderligere tDCS-specifikke undtagelser er hudlæsioner på stimuleringsstedet, der kan ændre impedans (f.eks. vaskulære modermærker eller angiomer). Andre udelukkelseskriterier er levetidshistorie med moderat eller alvorlig traumatisk hjerneskade (TBI); nuværende ustabile medicinske tilstande; nuværende (eller tidligere, hvis det er relevant) signifikant neurologisk lidelse, eller levetid historie a) beslaglæggelse lidelse b) primære eller sekundære CNS tumorer c) slagtilfælde eller d) cerebral aneurisme, enhver primær psykotisk lidelse, bipolar I lidelse, aktiv moderat / svær stofbrug lidelser (inden for den sidste måned, undtagen nikotin / koffein), aktiv selvmordstanker hensigt eller planlægger at forsøge selvmord inden for 6 måneder som opdaget på screening instrumenter eller i efterforskningsholdets dom.
    BEMÆRK: Deltagerne i denne undersøgelse blev rekrutteret fra Providence VA.
  2. Indhente skriftligt informeret samtykke forud for indledningen af eventuelle undersøgelsesprocedurer.
  3. Administrere diagnostiske interviews og spørgeskemaer for at verificere diagnose og vurdere sværhedsgraden af PTSD ved hjælp af Structured Clinical Interview for DSM 5 (SCID-5)27, den kliniker administrerede PTSD Scale (CAPS-5)28, og PTSD Tjekliste for DSM5 (PCL-5)29.
    BEMÆRK: Administration af SCID-5 yderligere gør det muligt at opdage eventuelle comorbide diagnoser, der kan udelukke undersøgelse udelukkelse kriterier skitseret ovenfor. Yderligere vurderinger, såsom Quick Inventory of Depressive Symptomatology Self-Report (QIDS-SR)30, er op til de enkelte forskerhold afhængigt af hypoteser.
  4. Screen deltagere for sikkerhed at gennemgå tDCS og MR baseret på udelukkelseskriterierne, der er anført ovenfor.
    BEMÆRK: Forscreening af MR-sikkerhedsformularer kan fås ved henvendelse til www.MRIsafety.com
  5. Planlæg deltagerne at gennemføre seks VR-sessioner i løbet af to til tre uger, så deltagerne gennemfører en VR-session ca. hver anden ugedag.

2. Randomisering

  1. Før den indledende undersøgelsesimplementering af tDCS+VR skal du hente aktive tDCS- og sham-koder fra tDCS-enhedsmanualen og indtaste dem i et randomiseringsprogram for at sikre blinding af tDCS+VR- eller sham+VR-administration.
  2. Brug randomiseringsprogrammet til at oprette randomiseringsurner ved at tildele deltagerne til at modtage enten aktiv tDCS eller sham under virtual reality baseret på køn (mand, kvinde) og PCL-5 symptom sværhedsgrad (lav; høj).
    BEMÆRK: Randomiseringsprogrammet skal generere en tDCS-enhedskode, der efterfølgende kan indtastes i tDCS-enheden for at sikre, at tDCS-administratoren forbliver blændet af, om der anvendes aktiv eller falsk stimulering. Som sådan er dette en dobbeltblind protokol, hvor både deltagere såvel som tDCS-administratorer er blindet for stimuleringsstatus.

3. Opsætning af tDCS-enhed

  1. Programmer tDCS-enheden med følgende parametre og indstillinger, der er angivet under 3.1.1 og 3.1.2, ved at trykke på begge taster i venstre side af tDCS-enheden for at gemme hver indstilling.
    1. Indstilling A: 30 s rampe op til 1 mA intensitet, 1 mA stimulation til 30 s, og rampe ned til off over 30 s.
    2. Indstilling B: 30 s rampe op til 2 mA intensitet, 2 mA stimulation i en varighed på 25 min, og en 30 s rampe ned til off.
  2. Indstil tDCS-enheden til undersøgelsestilstandeller anden dobbeltblindende funktion ved at følge tDCS-enhedsinstruktionerne.
    BEMÆRK: Indstilling A bruges til at indhente oplysninger om impedans forud for stimulering og vurdering af tDCS-tolerabilitet, inden VR påbegyndes. Derudover har anvendelsen af en kort elektrisk strøm tidligere været brugt til at give en vis grad af somatisk fornemmelse for at hjælpe med at studere blændende24,25,31. Indstilling B gør det muligt at indtaste i den specifikke undersøgelseskode for randomisering (aktiv eller falsk) for hver deltager. Indstillingerne C og D bruges ikke i denne protokol.

4. Opsætning af psykofysiologi

  1. Brug hårdt og software, der er i stand til at optage og analysere elektrodermal aktivitet (EDA)/galvanisk hudrespons (GSR) på en dedikeret psykofysiologisk optagelsescomputer, der er forskellig fra den computer, der kører VR-softwaren.
  2. Opret en dataindsamlingsskabelon i henhold til softwarespecifikke procedurer med følgende indstillinger for dataindsamling: 5 μV; 10 HZ; DC. Puls: 1000 gevinst, Norm, DZ, 0,05 Hz.
    BEMÆRK: Oprettelse af en skabelon til dataindsamling sikrer ensartethed i indstillingerne for dataindsamling på tværs af sessioner og deltagere.

5. tDCS Studiebesøg: Opsætning og administration

BEMÆRK: For trinene under tilføjelsen af TM1 og TM2 refererer til forskning "teammedlem 1" og "teammedlem 2", så de forskellige trin kan udføres samtidigt.

  1. Når deltageren ankommer, forsigtigt ren, uden kraftig gnidning, deltagerens hud på de omtrentlige områder, hvor svampe / elektroder vil blive placeret med en alkohol podning og lad tørre.
  2. Mål og registrer omkredsen af deltagerens hoved. Beregn 5% og 10% af den omkreds, der skal anvendes senere til elektrodeplacering.
  3. Sæt hovedremmen på deltageren, der dækker områder, hvor svampe og elektroder vil blive placeret, på en sådan måde, at det stadig er muligt at montere en finger under hovedremmen.
  4. Sørg for, at elastikstikket er på siden af hovedet, så det er ude af vejen for elektroderne og ikke forstyrrer VR-hovedmonteret display.
  5. Fyld hver elektrode svamp med 4 mL saltvand ved hjælp af en sprøjte. Sæt elektroderne i svampelommer.
  6. Mens placeret bag deltageren, fastslå placeringen af katodal elektrode ved hjælp af tidligere beregnet 10% af hovedet omkreds og måle denne afstand ud fra inion af hovedet til højre. Placer katodalelektroden, og kontroller målingerne, så katododen er omtrent bag højre øre på mastoidprocessen.
  7. Derefter flyttes til at møde deltageren og fastslå placeringen af anodalelektroden ved at måle de tidligere beregnede 10% af hovedomkredsen fra nasion op og derefter måle de tidligere beregnede 5% af hovedets omkreds til højre. Placer anodal elektroden og kontroller målinger, så anododen rører ved 10 – 20 EEG-elektrodeplaceringer AF3/Fp1.
  8. Tænd tDCS-enheden, og tilslut derefter elektroderne.
  9. Hvis du vil indlæse Indstilling A, skal du afslutte studietilstanden ved at trykke på den øverste højre knap og derefter indtaste enhedens masterkode ved hjælp af knapperne øverst og nederst til venstre. Når du har indtastet masterkoden, skal du klikke på OK ved hjælp af knappen nederst til venstre. Sørg derefter for, at pilen peger på udløseren. Brug den øverste højre knap til at bevæge sig gennem indstillingerne, indtil den læser, belastning ... indstilling. Rul pilen til bunden af skærmen ved hjælp af venstre pile, og brug derefter pil øverst til højre til at flytte gennem alle indstillingerne og tilbage til indstilling A. Til sidst skal du klikke på pilen øverst til venstre for at indlæse indstilling A.
  10. Kontroller impedansen ved samtidig at trykke på den øverste højre og nederste venstre knap for at bekræfte, at der er tilstrækkelig kontakt mellem tDCS-elektroderne og deltagerens kranium. Optag den første impedans.
    1. Sørg altid for, at elektroderne ikke er tilsluttet enheden, før du tænder den. På samme måde skal du sørge for altid at frakoble elektroder, før du slukker for enheden.
      BEMÆRK II: TDCS-enheden slukkes automatisk, hvis impedansen er over 55Ω. Som retningslinje må du ikke starte tDCS-enheden, hvis impendencen er større end 35Ω for at begrænse risikoen for automatisk s nedlukning. Hvis impedansen er for høj, tilsættes en lille saltvand til svampene, flytte deltagerens hår af vejen, eller stramme gummi pandebånd, hvis det synes at være for løs. Undgå dryppende saltvand på deltageren – hvis dette sker, svampene er for mættet.
  11. Start stimulering under Indstilling A. Registrer impedansen før, under og efter stimulering under Indstilling A. Når stimuleringen under indstilling A er afsluttet, skal du fjerne elektroderne fra tDCS-enheden og slukke for enheden.
  12. TM1: Placer to selvklæbende, engangs-EDA elektrodeplastre på thenar-delen af deltagerens ikke-dominerende hånd.
  13. TM1: Åbn EDA/GSR-dataopsamlingssoftwaren for at tillade ny datafangst. Åbn den tidligere genererede skabelon til dataindsamling, og klik på Opret/registrer et nyt eksperiment. Kalibrer EDA-signalet efter specifikke softwareinstruktioner ved først at fastgøre en elektrode til en elektrodeplaster, kalibrere og derefter forbinde den anden elektrode til den anden elektrodeplaster.
  14. TM1: For at sikre tilstrækkelig GSR signal bede deltageren om at tage en dyb indånding og holde den i 10 s, før vejrtrækning ud.
    BEMÆRK: En stigning i GSR bør være mærkbar. Hvis der ikke opdages nogen ændring i GSR, kan forskningspersonalet klappe i hænderne uden varsel for at fremkalde et GSR-svar. En baseline hudledningsniveauværdi, der er lavere end 2 μS, kan være problematisk, fordi den kan indikere for lav hudledning til at måle GSR under hele VR-sessionen.
  15. TM2: Tænd virtual reality-systemet, og åbn patientapplikationsprogrammet. Kontroller, at skærmopløsningen er indstillet til 1280 x 720, og klik på Afspil. Åbn derefter Clinician Controller-programmet, og vælg Irak Rural-kørsel eller Afghanistan Rural-kørselsscenariet baseret på den scene, der er mest relevant for deltagerens indsættelse(er). Vælg placeringen af Driverunder patientavatarvinduet . Indstil lydstyrken til højst 65 %.
  16. TM2: Placer med hjælp fra deltageren det hovedmonterede display på deltagerens hoved, så det sikres, at displayet ikke forvrænger elektroderne. Tjek for komfort. Placer derefter hovedtelefonerne på deltagerens hoved og kontroller for komfort.
  17. TM1: Start EDA dataindsamling og registrere 2 min baseline EDA ved at forklare deltageren, at de bliver nødt til at sidde stille i 2 min. Tryk på F1 på tastaturet for at markere begyndelsen af baseline periode og F3 for at markere slutningen af baseline periode.
    BEMÆRK I: Brug af tasterne F1, F2 og F3 til markeringer er afgørende for at muliggøre senere dataanalyser. F5 kan bruges til at markere deltagergenereret interferens i hele EDA-dataindsamlingen(f.eks. hoste, bevægelse osv.).
    1. Når baseline EDA er fuldført, skal du ikke stoppe EDA-dataindsamlingen, men fortsætte med at køre, indtil alle tre drev er fuldført.
  18. Tænd tDCS-enheden, og tilslut elektroderne igen. Enheden afspejler nu studietilstand og indstilling B. Brug den nederste højre knap til at klikke på OK for at bekræfte, at indstilling B er programmeret til at anvende en 2 mA-intensitet i alt 25 minutter med en 30 s rampe op og rampe ned hver.
    BEMÆRK: Under VR-sessionen kan deltagerne udtrykke ubehag fra pandebåndet eller en kløende, stikkende fornemmelse. Deltagerne bør dog instrueres i at rapportere eventuelle smerter eller en stadig mere opvarmning eller brændende fornemmelse, da dette berettiger øjeblikkelig afspærring af tDCS-enheden for at undgå lokale hudforbrændinger.
  19. Angiv den deltagerspecifikke randomiseringskode, der hentes fra randomiseringssoftwaren, og klik på OK, og start derefter stimuleringen ved at trykke på knappen øverst til venstre for at klikke på Y.
    BEMÆRK: Deltagerne skal informeres om, at nogle mennesker oplever cybersyge fra VR, og at denne følelse ligner bilsyge. Hvis der opstår cybersyge, bør det trække sig hurtigt tilbage. Før deltageren forlader, skal du spørge, om de er i stand til at betjene et køretøj. Hvis ikke, kan der ydes støttende pleje, og normalt er ekstra ventetid tilstrækkelig.
  20. Hvis du vil starte drevet, skal du klikke på knappen Fra under driverstyring.
    BEMÆRK: Hver deltager vil gøre tre drive-throughs per session, hver varer omkring 8 min i varighed, svarende til 24 min i alt. De 25 minutters aktiv eller falsk stimulering, der er programmeret i tDCS-enheden, gør det muligt at bruge et ekstra minut til at tjekke ind med deltageren mellem køre igennem.
  21. For den første session (VR1, dag 1) skal VR-controlleren guide deltageren gennem forekomsten af VR-begivenheder ved hjælp af en mundtlig prompt under den første drive-through som følger: "Forude vil der være et vej baghold. I 3... 2... 1... go" (VR Controller vælger 'vej baghold' i VR-menuen).
    BEMÆRK: Dette vil kun ske for den første VR-drive-through på den første session. For alle andre VR-drive-throughs eller sessioner skal deltageren gennemgå drevet uden verbale spørgsmål. VR-controlleren kan dog minde deltagerne om, at de vil se de samme scener som den forrige drive-through, men der vil ikke blive givet nogen verbal advarsel om kommende VR-begivenheder.
  22. VR-controller: Sørg for, at hver drive-through starter med mindst 30'er kørsel kun i VR-miljøet. Derefter administrere hver VR begivenhed (med mindst 10'erne af kørsel mellem hver begivenhed) ved at klikke på begivenheden som mærket i kliniker controller software miljø. VR-hændelser vil forekomme i følgende rækkefølge: skud, Blackhawk helikopter flyver overhead, oprørsk baghold og et andet oprørsk baghold, efterfulgt af IED'er, et bro baghold og en eksplosion af køretøjet foran deltagerens køretøj. Se bilag 1 for timing af forskellige VR-begivenheder i både Afghanistan og Irak kørsel scenarier.
    BEMÆRK: Denne sekvens af VR-hændelser gentages i samme rækkefølge, og VR-hændelser gentages på samme tid under hver af de tre VR-drive-throughs under hver VR-session.
  23. Mens VR Controller administrerer VR-hændelserne, skal medarbejderen overvåge hudens ledningsføringsdataerhvervelsespresse F2 på tastaturet, hver gang en VR-begivenhed administreres.
  24. Når bilen vender tilbage til begyndelsen af drevet, skal du forhindre bilen i at køre ved at klikke på Throttle-knappen under førerstyring.
  25. Efter hver drive-through skal VR-controlleren tjekke ind hos deltageren for at sikre deltagerens sikkerhed og komfort, før du fortsætter med den næste drive-through. Hvis deltageren nævner potentielt mere alvorlige tDCS-bivirkninger, såsom en brændende eller stigende varmefornemmelse, skal du følge tDCS-enhedens manuelle retningslinjer for at stoppe tDCS.
  26. Komplet drev 2 og 3 ved hjælp af samme rækkefølge af VR-hændelser som under drev 1.
  27. Når alle tre VR-drive-throughs er afsluttet for en session, skal du kontrollere og registrere tDCS-impedans ved at gå ud af studietilstand ved først at trykke på den øverste højre knap og indtaste enhedens hovedkode ved hjælp af knapperne øverst og nederst til venstre.
  28. Tag elektroderne ud af tDCS-enheden, og sluk for enheden.
  29. Forespørg deltageren om eventuelle bivirkninger ved at administrere et tDCS-bivirkningsspørgeskema32.
  30. Rengør endelig VR-headsettet, hovedtelefonerne og gummihovedbøjlen efter brug med alkoholpinde og desinfektionsservietter. Tag et skærmbillede af det fuldt indsamlede EDA-spor over tid til kvalitetskontrolbehandling.
    BEMÆRK: Implementering af yderligere rengørings- og forebyggende foranstaltninger kan være nødvendig som forholdsregler for at reducere spredningen af COVID-19. For eksempel kan deltagerne nødt til at bære kirurgiske ansigtsmasker. Brugen af ansigtsmasker øger sandsynligheden for dug af VR-linserne. Kirurgisk tape kan bruges til at tape maskerne over deltagerens næse for at reducere dug. På samme måde vil tilgængeligheden af flere pandebånd - til både tDCS og VR-headsettet - og hovedtelefoner sikre fordelt brug mellem deltagerne til rengøring og desinfektion.

6. Analyser

  1. Forbehandling af GSR
    1. Brug GSR-behandlingssoftware til at åbne deltagerens gemte GSR-fil, og gem en ny kopi af filen til forbehandling, så den oprindelige, rå datafil bevares.
    2. Visuelt inspicere data for artefakter og generel drift, derefter fjerne eller rette dem. Følg tidligere offentliggjorte retningslinjer for fjernelse af artefakter og rettelser til generel drift, som kan findes på https://www.birmingham.ac.uk/Documents/college-les/psych/saal/guide-electrodermal-activity.pdf
  2. Basislinje for hudledningsniveau
    1. Registrer gennemsnits-, minimum- og maksimumværdierne (i μS) i den oprindelige periode på 2 min. ved at markere den oprindelige periode på 2 min. med markøren. Disse oplysninger giver nogle indeks over tonic hudledning niveau og niveauet af EDA lydhørhed.
      BEMÆRK: Selvom der bruges en 2 min baseline periode her, kan der anvendes en længere periode på op til fire eller 5 min.
  3. Hændelsesrelateret hudledningsrespons (SCR) på VR-stimuli
    1. Bestem og opret epoker relateret til VR-hændelser ved hjælp af stimulustypehændelsesmarkeringerne i dataene ved at vælge det ene sekund før hver VR-begivenhed og op til ti sekunder efter hver VR-begivenhed. Epokebredden er den tid, der følger med at erobre SCR. Hvert psykofysiologiudstyrssæt vil have sit eget sæt instruktioner til oprettelse af epoker. Se manualen til din psykofysiologi-indsamling enhed for disse oplysninger.
      BEMÆRK I: Selvom SCR'er typisk har en start eller latenstid på 1-3 s efter eventpræsentation, præsenteres VR-begivenheder ikke altid med det samme, når de indledes. For eksempel, mens en IED eksplosion og fjern pistol brand vil forekomme straks, når indledt, starten af pistol brand som en del af en oprørsk baghold eller overflyvning af en Blackhawk er forsinket med flere sekunder. Som sådan bør 10'ernes vindue til SCR-analyser være liberalt nok til at fange SCR'er som svar på alle VR-begivenheder.
      NOTE II: Kontroller, at hændelser, ikke faste tidsintervaller, er valgt til analyse. Her er arrangementerne brugerdefinerede type 2- eventspecifikke VR-start som indtastet af et forskerteammedlem.
    2. Følg databehandlingsprocedurerne som beskrevet i den psykofysiologisoftware, der bruges til at markere starten og slutningen af hver epoke af interesse og udtrække hændelsesrelaterede SCR-data. Se tillæg 2 for et eksempel ved hjælp af en Find cyklus-tilgang. Eksporter forbehandlede GSR-data til yderligere analyser.
  4. Yderligere analyser
    BEMÆRK: I betragtning af de relativt store epoker relateret til VR-hændelser, nemlig fra 1 s før 10 s følgende VR-hændelser, vil den forbehandlede outputfil indeholde både hændelsesrelaterede SCR'er og ikke-hændelsesrelaterede eller ikke-specifikke SCR'er. For at bestemme den hændelsesrelaterede SCR skal du bruge den første positive afvigelse, der overstiger en tærskel på 0,02 μS, der forekommer efter mindst to sekunder. Der vælges et vindue på to sekunder, da epoken indeholder 1'erne før VR-eventpræsentationen, og hændelsesrelaterede SCR'er har typisk ikke en latenstid på mindre end 1 s.
    1. Ved hjælp af statistisk analysesoftware skal du afgøre, om distribution af SCR-data er normal. Hvis ikke, skal du anvende en kvadratrods- eller logtransformation for at korrigere for skævhed/kurtose ved at følge de trin, der passer til den anvendte statistiske analysepakke.
  5. Brug lineære blandede modeller til at teste effekten af aktiv tDCS eller fingeret på SCR'er under VR, hvor gruppe (aktiv tDCS eller sham) er en variabel mellem forsøgspersonerne, der statistisk kontrollerer for baseline hudledningsniveau (SCL) og andre demografiske eller kliniske faktorer(f.eks. PTSD-sværhedsgrad). For at teste effekten af tDCS på mellem-session habituation, skal du bruge VR session (1 - 6) som en inden-fag variabel. For at vurdere effekten af tDCS på ind-session habituation, skal du bruge individuelle drive-throughs (1 - 3) inden for hver VR-session som en inden for emnet variabel.

Representative Results

Repræsentative resultater præsenteret her afspejler individuelle psykofysiologiske dataopsporinger fra fire deltagere, der afsluttede ovennævnte skitserede protokol. Tilmeldte deltagere er veteraner med en diagnose af PTSD og – i overensstemmelse med kriterierne for optagelse af forsøg – er mellem 18 og 70 år gamle. I betragtning af at dette er et i øjeblikket igangværende dobbeltblindt, randomiseret sham-kontrolleret forsøg (NCT03372460), er det ikke muligt at præsentere data vedrørende effektiviteten af aktiv tDCS versus sham. Derfor præsenteres individuelle rå, ikke-behandlede, hudledningsdatasporinger indsamlet som en del af dette igangværende kliniske forsøg. Dette vil give foreløbig indsigt i, hvad der kan forventes, herunder hindringer i forbindelse med indsamling af psykofysiologiske data og hudledningsoptagelser i særdeleshed. Data om tolv veteraner med krigszone-relateret PTSD ved hjælp af ovenstående protokol som en del af en separat pilotundersøgelse er tidligere blevet offentliggjort23.

Baseret på visuel inspektion af hudledningssporene ser deltager A (Figur 1) ud til at vise tegn på beboelse mellem sessionen fra den første VR-session til midten af protokollen under den tredje VR-session til den sidste, sjette VR-session.

Figure 1
Figur 1: Eksempel på sporing af data om rå hudledningsdata fra deltager A. Figur 1 viser skærmbilleder af data om rå hudledning, der er opnået under VR-session 1 (øverst), VR-session 3 (i midten) og VR-session 6 (nederst). Reduktioner i hudens ledningsadfærd reaktivitet indikerer mellem-session habituation. VR-sessioner 2, 4 og 5 er ikke afbilledet for at give mulighed for bedre visuel sammenligning af hudledningssporinger. Klik her for at se en større version af dette tal.

Visuel inspektion af deltager B rå hudledningssporing (Figur 2) synes at indikere beboelse under sessionen, når man sammenligner den første drive-through (rød firkant) med den tredje drive-through (grøn firkant). Tidligere undersøgelser tyder på, at selv om in-session habituation er vigtig, mellem-session habituation kan være en bedre prædiktor for langvarig eksponering-baseret behandling succes for PTSD33,34.

Figure 2
Figur 2: Eksempel på sporing af data om rå hudledningsdata fra deltager B. Figur 2 viser skærmbilleder af data om rå hudledning, der er opnået under det første drev (rød firkant) og tredje drev (grøn firkant) i en VR-session. Data, der er repræsenteret i dette tal, kan indikere beboelse inden for sessionen fra den første drive-through til den tredje drive-through. Klik her for at se en større version af dette tal.

Visuel inspektion af deltager C rå hudledningsdata (figur 3) synes at vise en mindre skarp tilvænningsprofil sammenlignet med deltager A (figur 1), viser denne deltager ikke desto mindre både mellem- og inden for-session-tilvænning. Desuden, og i lighed med deltager A, er hudledningsniveauet numerisk højere under den første VR-session sammenlignet med de resterende fem sessioner.

Figure 3
Figur 3: Eksempel på sporing af data om rå hudledningsdata fra deltager C. Figur 3 viser skærmbilleder af rå hudledningsdata fra deltager C til VR-sessioner 1 til 6 bestilt fra top til bund. Deltager C synes at demonstrere både mellem- og inden-session habituation. Klik her for at se en større version af dette tal.

Rå hudledningsdata fra deltager D (Figur 4) viser et hudledningsniveau, der kan anses for at være for lavt til korrekte analyser uden visuelt påviselige hudledningsresponser. Som sådan repræsenterer disse data dataindsamlingsfejl. Selvom de rå data også afslører tilstedeværelsen af artefakter og elektrodesignaltab, er de vedvarende lave hudledningsniveauer og fraværet af visuelt påviselige hudledningsresponser på tværs af alle seks VR-sessioner synlige for denne person.

Figure 4
Figur 4: Eksempel på sporing af data om rå hudledningsdata fra deltager D. Figur 4 viser skærmbilleder af rå hudledningsdata fra deltager D under VR-sessioner 1 til 6, bestilt fra top til bund, hvilket viser umålelige hudledningsniveauer og reaktioner samt artefakter (blå ovaler) og EDA-elektrodesignaltab (grøn firkant). Klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Den ovenfor beskrevne protokol beskriver den samtidige anvendelse af tDCS og VR i modsætning til den serielle anvendelse af begge teknikker. Med hensyn til eksisterende metoder er samtidig anvendelse af tDCS med VR vigtig. Mens VR giver et kontekstuelt rigt og fordybende miljø til frygtrelateret behandling, giver subthreshold-stimuleringen fra tDCS mulighed for modulering af iboende neural aktivering forbundet med denne frygtrelaterede behandling. Der er flere kritiske trin i denne protokol, der kan opdeles i dem, der vedrører tDCS + VR-implementering og dem, der er relateret til psykofysiologiske datafangst til analyser. Med hensyn til tDCS+VR er det af afgørende betydning at sikre korrekt randomisering og samtidig anvendelse af tDCS gennem hele VR-sessionen. En anden blindet medarbejder kan udføre yderligere bekræftelse af randomisering.

Med hensyn til at sikre samtidig tDCS+ VR er to aspekter vigtige; 1) den hindring, der er opnået under tDCS-opsætningen og 2) at starte tDCS-enheden i nærheden af start VR. Sidstnævnte spørgsmål er relativt ligetil og bør sikre , at tDCS anvendes kontinuerligt i hele VR-præsentationen , samtidig med at det holder sig inden for sikkerhedsgrænserne for tDCS , når der anvendes en intensitet på 2 mA over en varighed på 25 minutter20. Med hensyn til impedans er lav impedans ønskelig. At vide, om der opnås tilstrækkelig impedans eller kontaktkvalitet, afhænger af den tDCS-enhed, der bruges. Nogle enheder vil vise impedans i Ohms, hvor lavere er bedre, mens andre enheder bruger en 10- eller 20-punkts skærmskala, der repræsenterer kontaktkvalitet, hvor højere er bedre. Uanset den specifikke enhed forbedrer brugen af normal saltvand, 0,9% NaCl-opløsning, i modsætning til almindeligt ledningsvand for at fugte elektrodesvampene impedansen35. Brugen af almindeligt postevand bør yderligere undgås, fordi det er forbundet med forekomsten af små hudlæsioner35,36, en af de mere alvorlige mulige bivirkninger af tDCS. Hudlæsioner kan også forekomme, hvis huden under elektroderne er kraftigt slibet før tDCS37, eller hvis der anvendes en ledende gel, som kan tørre ud35,38, og derfor også bør undgås. Endelig kan en høj impedans før start af tDCS resultere i at nå eller overgå de foreskrevne sikkerhedsparametre for enheden, hvilket vil udløse enheden til at lukke ned midt i VR-administrationen. Selv om det er vigtigt at fugte elektrodampene tilstrækkeligt til at sikre tilstrækkelig impedans, bør dette afbalanceres ved ikke at sætte for mange iblødsætning af elektroderne, da dette kan resultere i lækage eller dryp af saltvand, når VR-headsettet er placeret. Udsivning af saltvand kan gøre det muligt for den elektriske strøm at "sprede" sig over et større område, hvilket resulterer i en lavere, men ukendt strømtæthed39, som afhænger af tDCS-intensitet (i mA) og elektroders størrelse (i cm2). Ligeledes er det vigtigt, at VR-hovedmonteret display ikke fysisk rører svampene / elektroderne for at undgå forstyrrelser i strømmen og skift af elektroder, når deltagerne bevæger hovedet.

I denne protokol betragtes hudledning som en primær resultatmåling. Hudledning er et psykofysiologisk mål for sympatisk nervesystemaktivitet40. Typiske faktorer forbundet med hudledning erhvervelse, såsom virkninger af miljøtemperatur og fugtighed, aldring, rygning status, koffein brug, og brug af medicin med anticholinergic effekter41, bliver nødt til at blive overvejet, men kan ikke altid elimineres. For eksempel er det muligt at bede deltagerne om at afholde sig fra at bruge koffeinholdige produkter forud for VR-sessioner, men det er ikke etisk at bede dem om at afbryde antidepressiv medicin. Af årsager, der ikke altid er klare, udviser en del af individerne desuden meget lave eller umålelige hudledningsniveauer og/eller hudledningsresponser, hvilket er fremhævet i figur 4. Det er derfor vigtigt at registrere en tilstrækkelig stikprøvestørrelse til at tolerere tab eller fravær af data. Specifikt for gennemførelsen af denne protokol skal det også nævnes, at hændelsesmarkører i øjeblikket indtastes manuelt under den psykofysiologiske datafangst. Selvom dette er en begrænsning, er det ikke ualmindeligt i hospitalssystemer, at en ikke-hospitalsstyret computer, i dette tilfælde den computer, der driver VR-miljøet, ikke kan tilsluttes det krypterede hospitalsteknologinetværk. Det betyder, at det ikke er muligt at have den computer, der driver VR-miljøet, sende signaler (f.eks. gennem en TTL-puls) til den psykofysiologiske datafangstcomputer, der er på hospitalsnetværket. Selvom det er mindre elegant, er en løsning at have to medlemmer af forskerholdet til stede under hver VR-session; en, der styrer VR-administrationen, og en, der manuelt indtaster hændelsesmarkører for den psykofysiologiske sporing, som det kan ses øverst i hvert tal (se figur 1, figur 2, figur 3 og figur 4). Dette adresserer dog ikke tilstedeværelsen af en lille tidsforskel, mindre end et halvt sekund, fra det tidspunkt, hvor VR-hændelser indledes af VR-controlleren og indtaster hændelsesmarkøren af den anden person. Fremtidige undersøgelser vil måske afbøde dette, så hændelsesmarkører automatisk kan registreres. Men tilstedeværelsen af et andet forskerteammedlem – forskelligt fra den person, der driver VR-miljøet – som kan observere deltageren under hele sessionerne, anbefales stærkt. Det bør forventes, at nogle deltagere kan have stærke følelsesmæssige reaktioner i løbet af undersøgelsen eller opleve cybersyge-relaterede bivirkninger. Forskerholdets evne til hurtigt at reagere på disse situationer sikrer den bedst mulige pleje.

Sammenfattende bruger denne protokol samtidig tDCS under VR til at øge beboelsen til traumerelaterede scenarier. Den største fordel ved denne tilgang er brugen af en fordybende traumerelateret kontekst og anvendelsen af en ikke-invasiv hjernestimulationsteknik under en klinisk relevant kognitiv proces i modsætning til at gøre begge på hinanden følgende. Mens protokollen beskrevet her bruger in-office ansøgning i en veteran prøve med PTSD, denne tilgang af samtidig ikke-invasiv hjerne stimulation og virtual reality kan oversætte til andre frygt-baserede og angstlidelser samt at-home applikationer af eksponering-baserede tilgange.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Vi vil gerne takke Sydney Brigido, Hannah Hallett, Emily Aiken, Victoria Larson, Margy Bowker, Christiana Faucher og Alexis Harle for deres dedikerede indsats på dette projekt. Dette arbejde blev støttet af en Merit Award (I01 RX002450) fra USA (USA) Institut for Veterans Anliggender, Rehabilitering Forskning og Udvikling Service og Center for Neuroretoration og Neuroteknologi (N2864-C) på Providence VA (VA Rehabilitation Research and Development Service). De synspunkter, der udtrykkes i denne artikel, er forfatternes og repræsenterer ikke synspunkterne fra det amerikanske department of Veterans Affairs eller den amerikanske regering. Vi takker alle deltagerne.

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

Neurovidenskab Problem 167 transkranial direkte strømstimulering virtual reality klinisk forsøg posttraumatisk stressforstyrrelse tDCS ikke-invasiv hjernestimulation neuromodulation frygt udryddelse tilvænning følelsesmæssig hukommelse hudledningsrespons
Samtidig anvendelse af transkranial jævnstrømstimulering 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