Method Article

İnsan Beyin Aktivitesini Kaydetmek için Eşzamanlı Transkraniyal Alternatif Akım Stimülasyonu ve Elektroensefalografinin Kurulması

August 29th, 2025

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Fehér, K. D. ve diğerleri, Transkraniyal Alternatif Akım Stimülasyonu Sırasında Eşzamanlı Elektroensefalografi Kaydı (tACS). J. Vis. Uzm. (2016)

Bu video, beyin aktivitesini kaydederken beyne ritmik elektrik sinyalleri iletmek için eşzamanlı transkraniyal alternatif akım stimülasyonu (tACS) ve elektroensefalografi (EEG) deneylerinin kurulumunu göstermektedir. Prosedür, elektrot izolasyonunu sağlar ve doğru stimülasyon ve temiz EEG sinyalleri için jel köprülemesini önler.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnsan katılımcıları içeren tüm prosedürler, insan refahı için kurumsal, ulusal ve uluslararası yönergelere uygun olarak gerçekleştirilmiş ve yerel kurumsal inceleme kurulu tarafından gözden geçirilmiştir.

NOT: Şekil 1, transkraniyal alternatif akım stimülasyonu (tACS) elektrotlarının ve elektroensefalografi (EEG) başlığının montajlarını ve tasarımını göstermektedir. tACS elektrodunu kafa derisine bağlı tutmak için elastik bir EEG başlığı (Şekil 1D) kullanıyoruz.

1. Montajlar

NOT: Temsili sonuçlar aşağıdaki tACS elektrot montajlarından elde edilmiştir.

  1. Montaj 1: Her iki elektrodu da saçlı deriye, sol dorsolateral prefrontal kortekse (DLPFC) (F3 elektrot) ve sol posterior parietal kortekse (PPC) (P3 elektrot) yerleştirin (Şekil 1A).
  2. Montaj 2: Sol DLPFC'deki kafa derisine bir tACS elektrodu yerleştirin (F3 elektrodu) ve sol omuza başka bir tACS elektrodu yerleştirin (Şekil 1B).
  3. Montaj 3: Sol PPC'deki kafa derisine bir tACS elektrodu yerleştirin (P3 elektrodu) ve sol omuza başka bir tACS elektrodu yerleştirin (Şekil 1C).

2. tACS Elektrotlarının Hazırlanması

  1. Omuza bir referans tACS elektrodu yerleştirilecekse (Montaj 2 ve 3), önce bunu yapın.
    1. Omuz elektrodunu yerleştirmeden önce, cildi EEG ve elektrokardiyografi için aşındırıcı bir cilt hazırlama jeli ile hazırlayın. Cildi jel ile hafifçe ovalamak için bir gazlı bez kullanın.
    2. EEG jelini tACS elektroduna uygulayın ve elektrodu omzunuza yerleştirin.
    3. Elektrodu yapışkan bantla omzunuza sabitleyin.
  2. EEG kapağını takın. Elektrot konumlandırma için uluslararası 10-20 sistemine göre kapağın konumunu ayarlayın ve çene kayışını sıkın.
  3. tACS elektrodunun kafa derisinde nereye yerleştirileceğini belirtmek için noktaları işaretleyin. Su bazlı kırmızı bir kalem kullanın, çünkü ilk olarak kalemin renkli malzemesi yalıtım etkilerini azaltır ve ikincisi, su ile kolayca yıkanabilir.
  4. Jel yerleştirme için EEG başlığındaki deliklerin çok sıkı olması nedeniyle kalem işaretleme için kafa derisine ulaşmıyorsa (Şekil 1D), pamuklu çubuğun ahşap sapı gibi tahta bir çubuk kullanın.
    1. Çubuğun ucunu iyice boyayın ve bu ucu kafa derisini işaretlemek için kullanın.
    2. EEG kapağını çıkarın ve işaretlemenin başarılı olup olmadığını kontrol edin. Gerekirse, daha sonra kolayca fark edilebilmesi için işaretlemeyi doldurun.
  5. Katılımcının saçının uzunluğuna bağlı olarak aşağıdaki adımları (2.5.1-2.5.4) gerçekleştirin. Katılımcının saçları kısaysa (yaklaşık 10 santimetreye kadar), aşağıdaki adımları atlayın (dreadlock gibi bazı saç stillerinin tACS elektrotlarının uygulanmasını imkansız hale getirdiğine de dikkat edilmelidir). Katılımcının saçı daha uzunsa:
    1. tACS elektrodu, merkezi kafa derisindeki kırmızı nokta ile işaretlenmiş şekilde yerleştirin. Şu anda tACS elektroduna EEG jeli konulmaması gerektiğini unutmayın.
    2. tACS elektrodunun iç halkasının içindeki tüm saçları dışarı çıkarın.
    3. Dişli saçı kablo bağlayıcılarla bağlayın. tACS elektrodunun etrafındaki kılların kablo bağlayıcılar tarafından ona bağlanmamasına dikkat edin.
    4. Saç bağlandıktan sonra tACS elektrodunu çıkarın.
  6. EEG jelini tACS elektrodunun kafa derisine uygulayın.
    1. Jeli uygulamadan önce, kafa derisini ve omuz tACS elektrotlarını stimülatörüne bağlayın, ancak henüz stimülatörü açmayın. tACS elektrodu üzerine ince bir tabaka EEG jeli uygulayın. Seyrek bir jel uygulaması önemlidir.
    2. tACS elektrodunu dikkatlice tekrar kafaya yerleştirin.
      1. Katılımcının saçı daha uzunsa, bağlı saçı tACS elektrodunun iç deliğinden, tACS elektrodundaki EEG jeline dokunmadan geri geçirin.
      2. tACS elektrodunu yerleştirirken, kafa derisindeki kırmızı işaretin tACS elektrodunun ortasında tutulmasına çok dikkat edin. tACS elektrodu kafa derisine yerleştirildikten sonra, konumu artık değiştirilemez.
      3. tACS elektrodu yerleştirildikten sonra kablo bağlayıcılarını saçtan çıkarın.
    3. Stimülatörü açın ve empedansı izleyin. tACS elektroduna dikkatlice biraz baskı uygularken, kırmızı işaretleme noktasının her zaman tACS elektrodunun ortasında tutulmasına çok dikkat edin.
    4. tACS elektrodunun kenarlarını dikkatlice kaldırın ve tACS elektrodu ile saç arasına değil, saçın altına biraz daha EEG jeli uygulayın (Şekil 2). Bu, özellikle katılımcının çok fazla saçı varsa önemlidir (tartışmaya bakın).
    5. Empedans 10 kΩ'un altına stabil bir şekilde düşene kadar tACS elektroduna baskı uygulamaya devam edin. tACS stimülatörü ile tACS elektrodunun empedansını izleyin. Gerekirse dikkatlice ek EEG jeli ekleyin, ancak her zaman seyrek olarak.
      NOT: tACS stimülatörü tarafından izlenen tACS elektrodunun empedansı, tACS elektrotları arasında ölçülür, bu da her elektrot için ayrı empedans değeri bilgisi sağlamama dezavantajına sahiptir. EEG amplifikatör sistemine bağlı olarak, bu yolla tACS elektrotlarının empedansını ölçmek ve daha sonra her bir elektrot için empedansı ayrı ayrı ölçmek de mümkün olabilir.
    6. tACS elektrodundan sızan herhangi bir jele dikkat edin ve fazla EEG jelini pamuklu çubukla çıkarın.

3. EEG Kapağının Takılması

  1. tACS elektrotlarının empedansı 10 kΩ eşiğinin altına ulaştığında, EEG kapağını tekrar takın. EEG başlığını çok nazik ve dikkatli bir şekilde takın, özellikle de EEG başlığının malzemesi elastik ise, aksi takdirde bu adımda kafa derisi tACS elektrodunun konumunu hareket ettirmek kolaydır.
    NOT: tACS elektrodunun kayması, tACS elektrodunun altındaki EEG jelini yayar ve EEG jelinin EEG elektrotlarıyla köprü kurmasına neden olur. Elastik bir kapağı kuvvetle aşağı çekmemek önemlidir, çünkü bu daha sonra geri tepmesine neden olabilir ve bu da tACS elektrodunun hareket etmesine neden olur.
  2. EEG kapağının kayışını sıkın.

4. EEG Elektrotlarının Hazırlanması

:
  1. Kafa derisi ile EEG elektrotları arasında temas oluşturmak için EEG elektrotlarına uygun viskozitede EEG jeli (tartışmada ayrıntılı olarak tartışıldığı gibi) uygulayın. Toprak ve referans EEG elektrotları ile başlayın. Ardından, tACS elektrodunun yakınında bulunan elektrotlara ilerleyin. Sonra kalan elektrotlara devam edin (Tartışmaya bakınız).
  2. tACS elektrodunu çevreleyen EEG elektrotları için, iğne ucu tACS elektrodundan uzak bir yöne bakacak şekilde jel enjekte edin. Jel uygularken EEG elektrotlarını yavaşça aşağı doğru itin, böylece jel elektrotların altından kaçmaz.
  3. Şekil 3'te gösterildiği gibi, EEG elektrotları ve kafa derisi arasındaki teması artırmak için tahta bir çubuk kullanın. İğne ucunu bu amaç için kullanmayın, çünkü katılımcının kafa derisini sıyırır ve ayrıca bu amaç için o kadar etkili değildir.
    1. Jeli çubukla kafa derisine doğru itin ve çubuğun üst kısmıyla kafa derisini dönme hareketiyle çok nazikçe ovalayın. tACS elektrodunun yakın bir yakınında bulunan elektrotlar için, çubuğun yanlara doğru hareketleri jeli elektrotun altına yayacağından, çubuğun açısını kafa derisine dik olarak tutmaya çalışın. Gerekirse, biraz daha EEG jeli uygulayın ve ardından empedansı daha da iyileştirmek için tahta çubuğu kullanın.
  4. Sızan jel yoluyla köprülemeyi önlemek için (Şekil 4), tACS elektrodunun hemen yakınında EEG elektrotlarının empedansını düşürmek için jeli uygularken tutumlu olun. Bunun yerine, daha fazla jel eklemeyi düşünmeden önce sadece tahta çubuğu kullanarak empedansı mümkün olduğunca düşürmeye çalışın.
  5. Tahta çubukla iyi bir empedans elde edildikten sonra, ucu kafa derisine değene kadar iğneyi dikkatlice sokun ve aşağı indirin. Ardından, iğneyi dışarı çekerken jeli nazikçe uygulayın, böylece EEG elektrodu ile kafa derisi arasındaki teması stabilize etmeye yardımcı olun.
  6. Optimum veri için 5 kΩ'un altındaki EEG elektrot empedanslarını hedefleyin, çünkü bu, gürültü girişimini ve sinyal bozulmasını azaltır.
  7. Empedanslar uygun seviyeye indirildikten sonra, sızan jel nedeniyle tACS elektrodu ile çevresindeki EEG elektrotları arasında bir köprü oluşturulup oluşturulmadığını test edin.
    1. Deneysel ilgi yoğunluğuyla (örneğin, 1 mA tepeden tepeye) kısa sinüzoidal stimülasyon uygulayın.
      NOT: Bazı sistemlerin sınırlamaları nedeniyle (malzeme tablosuna bakın), köprülemeyi çevrimiçi olarak kontrol etmek mümkün değildir, ancak yalnızca stimülasyon uygulayarak ve ardından EEG amplifikatörünün herhangi bir kanalının doygun hale gelip gelmediğini kontrol
    2. ederek kontrol etmek mümkündür.
    3. Uyarırken herhangi bir kanalın doymuş olup olmadığına bakın.
      NOT: Temsili sonuçlardan da anlaşılacağı gibi, tACS ve EEG elektrotları arasında sızan jel yoluyla köprüleme, EEG amplifikatörünün bu kanalını doyuracak ve bu elektrotlardan gelen veri kaydını ortadan kaldıracaktır. Sızan jel yoluyla bir köprüleme kurulduktan sonra, bunu geri almak mümkün değildir. Tek seçenek deneyi yarıda kesmektir.
  8. Empedansları bir kez daha kontrol edin. Ardından kayda başlayın.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
figure-results-1

Şekil 1. Montaj çizimi. (A) Kafa derisine yerleştirilen iki tACS elektrotu ile montaj (F3 ve P3). (B) Kafa derisine (F3) yerleştirilen bir tACS elektrotu ve ipsilateral omuza yerleştirilen bir referans tACS elektrotu il...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
tACS için stimülatör: Eldith DC-Stimulator plusNeuroConn GmbH, Almanya Uzaktan giriş için, bu özelliğin etkin olduğu bir model sipariş ettiğinizden emin olun
. Tetikleyicileri göndermek için analog çıkış kartı: Statik ve dalga biçimli analog çıkış kartı, model NI PCI-6723Ulusal Enstrümanlar, ABD 13 bit, 32 kanal.
Matlab ve veri toplama araç kutusuMathWorks, Inc., ABD MATLAB için mevcut olan 'Veri toplama araç kutusu', çeşitli üreticiler tarafından üretilen analog çıkış kartı gibi veri toplama donanımını kontrol etmek için işlevler sağlar.
EEG sistemi: eegosports, 32 kanallı waveguard EEG başlığı ileANT neuro, Hollanda
tACS elektrotlarıNeuroConn GmbH, Almanya305090-05 305050Malzemeler: iletken kauçuk elektrotlar. Kafa derisi elektrotlarının boyutları: Dış Ø: 60 mm, İç Ø: 25 mm (Parça # 305090-05) Orijinal boyuttan kesilmiş Ø 75 mmOmuz elektrodunun boyutları: 50 x 50 mm (Parça # 305050)
EEG jeliInselspital, Bern, İsviçre Cildi ovalayan, elektrottan cilde teması iyileştiren aşındırıcılar (yani pomza) içeren elektrot macunu.
EEG ve elektrokardiyografi için aşındırıcı cilt hazırlama jeli: NuprepWeaver and Company, ABD
Pamuklu çubuklar, ahşap saplıSalzmann MEDICO, İsviçre Boyutlar:150 x 1,5 mm; ahşap sap Ø 2,2 mm
Yapışkan bant: LeukofixBNS medical GmbH, Almanya04.107.12

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Transcranial Alternating Current StimulationElectroencephalography RecordingEEG Gel ApplicationElectrode Isolation TechniqueGel Bridging PreventionImpedance Monitoring MethodEEG Cap MountingScalp Electrode ContactSimultaneous tACS EEGBrain Activity Recording

Related Articles