Transkraniyal Doğru Akım Stimülasyonu Dahil Olmak Üzere Güvenilir, Kolay ve Tolere Edilen Transkraniyal Elektriksel Stimülasyon için Güncellenmiş Teknik
3 Ocak 2020
Transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS) uygulanırken, tekrarlanabilir elektrot hazırlama ve yerleştirme tolere ve etkili bir seans için hayati önem taşımaktadır. Bu makalenin amacı, tDCS'nin uygulanması için güncelleştirilmiş modern kurulum prosedürlerini ve transkraniyal alternatif akım stimülasyonu (tACS) gibi ilgili transkraniyal elektriksel stimülasyon tekniklerini göstermektir.
Bu videonun amacı transkraniyal doğru akım stimülasyonu, tDCS ve transkraniyal alternatif akım stimülasyonu, tACS gibi ilgili transkraniyal elektriksel stimülasyon teknikleri yönetmek için güncelleştirilmiş kurulum prosedürleri göstermektir. Bu nda tDCS'nin motor korteks ve dorsolateral prefrontal korteks stimülasyonu için yaygın olarak uygulanan montajlar kullanılarak gösterildiği gösterilmiştir. Burada açıklanan modern tDCS tekniği, elektrot yerleşimini, hantal karbon kauçuk ekleme adımlarını, ıslatma elektrot süngerlerinin sıkıcı prosedürlerini ve lastik bantların başlık olarak kullanılmasını belirlemek için bant ölçümünden kaçınır.
Bu işlem özel bir başlık ve önceden doymuş bir kopmalı konektör elektrodu kullanılarak optimize edilmiştir. Her montaj için belirli bir başlık vardır. Bazı malzemeler çalışma veya tedavinin özel protokolüne bağlı olsa da, modern tDCS uygulamaları arasında genel olan temel öğeler vardır.
TDCS oturumundan önce, gerekli tüm malzemelerin kullanışlı olduğundan emin olun. Araştırma çalışmaları için, çalışma başlamadan önce, denek çalışmaya katılmak için izin vermelidir. Onay formu, araştırma protokolü, riskler ve çalışmanın yararları hakkında ayrıntıları içerir.
Bu form, tedaviyi kabul etmek veya reddetmek için gönüllü bir seçim yapabilmeleri için deneklere uygun bilgileri ifşa etmeyi amaçlamaktadır. Deneklerin bedenlerine ne olduğunun farkında olmaları ve katılımcıların fiziksel ve zihinsel refahlarına dahil olmaları için bir araştırmacının etik sorumluluklarının farkında olmaları gerektiği için, yasal ve etik haklardan kaynaklanır. Uyarıma başlamadan önce katılımcılardan yazılı izin alınmalıdır.
Kurulum, kullanılacak başlığın uygun boyutunu belirlemek için öncelikle deneğin baş çevresinin ölçülmesiyle başlar. Elektrot montajına bağlı olarak farklı boyutlarda başlık vardır. Ölçümlere göre uygun boyutu seçmek için başlığınızın kullanım kılavuzuna başvurun.
Elektrotun yerleştirilmesinin beklendiği deriyi inceleyin. Gözle görülür lezyonlar gözlemlerseniz, tDCS uygulamayın. Mümkünse, tuzlu saç derisi içine saç sızan emin olmak için parmaklarınızla saç ayırarak kafa derisi maruz, elektrot ve kafa derisi arasındaki temas kalitesini artırmak için.
Tek kullanımlık, önceden monte edilmiş bir çırpıda sünger elektrodu uyguluyoruz. Çantadan iki beş santimetreye beş santimetrelik sünger elektrotları çıkarın. tDCS kullanılan elektrotlar genellikle iletken kauçuk elektrotlar çoğunlukla tuzlu elektrolit çözeltisi ile doymuş bir sünger içine kapalı.
Önceden doymuş ve yeni elektrotlar güvenilirliği artırmak için kullanılır. Sabit konumlu başlık beyin hedefi üzerinde elektrotlar güvenli için kullanılır. Sünger elektrotlarını M1SO beyin bölgesi üzerinde doğru bir şekilde konumlandırmak için, ilk olarak kayışın alt kısmında bulunan nasion temsil eden halkayı nasion üzerine yerleştirin.
Nasion beyin için bölüm ön, alın ve burun arasında bulunan. Daha sonra, kayışın üst kısmını kayışın alt kısmına dik olacak şekilde ayarlayın. Kayışın üst kısmı, başın her iki tarafına simetrik olarak yerleştirilmiş, yaklaşık olarak kulağın üzerinde yer almak için tasarlanmıştır.
Kayışın arka elastik kısmı oksipital kemiğin en belirgin noktası olan inion üzerine yerleştirilmelidir. Başlık rahat ama rahatsız edici sıkı olmadığından emin olun. Siyah katot bağlama kablosunu tDCS aygıtının ilgili giriş siyah sürücüsüne bağlayın.
TDCS aygıtındaki ilgili konumu için kırmızı anod bağlantı kablosu için bunu tekrarlayın. TDCS'nin etkileri polarite özgü olarak kabul edilir gibi bağlantı polaritesi doğru olduğundan emin olun. TDCS ve genel olarak elektriksel stimülasyon bağlamında anod, pozitif akımın vücuda girdiği pozitif terminaldir ve katot pozitif akımın vücuda çıktığı negatif terminaldir.
TACS bağlamında, her iki terminal de alternatif olarak anot ve katot gibi hareket edeceği için anot ve katot kavramı yoktur. tDCS oturumunu başlatmadan önce, nesnenin rahat ve uyanık olduğundan emin olun. Cihazın açık olduğunu, kabloların düzgün bağlanıp başlık ve elektrotun düzgün bir şekilde yerlebir olduğunu doğrulayın.
Empedans ölçer iyi temas sağlamak için ikincil bir yöntemdir, ancak tüm protokol adımları doğru izlenir emin olmak için ihtiyaç değiştirmez. Temas kalitesi için empedans ölçeri kontrol edin. Deneğin genel temas kalitesi anormal derecede düşükse, bu yanlış elektrot kurulumuna işaret edebilir ve bu da yüksek empedansa neden olabilir.
Daha iyi bir iletişim kalitesi elde etmek için başlık ve/veya tuzlu su takviyesi yaptıktan sonra iletişim kalitesi düşük olmaya devam ederse, cihazınızda varsa Pre-Stim Tickle tuşuna basabilirsiniz. TDCS oturum süresini, yoğunluğunu veya cihazınız için varsa sahte durum ayarını programlayın. Elektrotlar ve deri arasındaki temas yapmadan önce bazı uyarıcıların çalıştırılması tavsiye edilir.
tDCS oturumu için bir tES aygıtı kullanıyorsanız, tDCS dalga biçimi ayarını seçtiğinizden emin olun. Başlat düğmesine basarak tDCS'yi başlatın. Herhangi bir yan etkiyi azaltmak için, bazı cihazlar uyarım başında otomatik akım rampası kadar içerir, hangi cihaz yavaş yavaş 30 saniye için akım rampaları.
Stimülasyon başında, denekler genellikle elektrotlar altında bir kaşıntı ve / veya karıncalanma hissi algılarlar, daha sonra çoğu durumda kaybolur. Bazı denekler ilk tDCS döneminde rahatsızlık yaşayabilirler. Bu gibi durumlarda, özne ayarlandıkça geçici bir süre için akım orta derecede azaltılabilir.
Daha sonra, yavaş yavaş istenilen seviyeye kadar akım geri artırın. Bu özellik kullanılan aygıta ve protokole bağlı olabilir. İyi temas kalitesi sağlamak için elektrotlar stimülasyon sırasında susuz kalmamalıdır.
Elektrotlar susuz hale gelirse, yavaş yavaş elektrotlar için daha tuzlu eklemek için bir şırınga kullanabilirsiniz. Tuzlu ilavesi temas kalitesini artırmazsa, denekten cilt hissi onaylayın. Stimülasyon seansının sonunda cihaz tedavi yoğunluğundan sıfır mA'ya inecektir.
Elektrotlarla yüklenen başlığı deneğin kafa derisinden çıkarın. Son olarak, aygıtı kapatın. Bu tablo, bu videoda açıklandığı gibi, geleneksel tDCS uygulama yöntemleri ile güncelleştirilmiş tDCS yöntemleri arasındaki genel farkı karşılaştırmaktadır.
Ayrıca, geleneksel ve modern tDCS yöntemlerini kullanarak kurulum sürelerini ölçtüğük bir deney gerçekleştirdik. Bunun için, her iki yöntemde de uzmanlar ve acemiler topladık ve her katılımcının kurulumu gerçekleştirmesinin ne kadar sürdüğünü ölçtük. Kurulum beş kez tekrarlandı ve her deneme ayrı ayrı zamanlandı.
Sonuçlar, modern yöntemin hem uzman hem de acemi katılımcılar için geleneksel yöntemden çok daha az kurulum süresi gerektirdiğini göstermektedir. Geleneksel tDCS yöntemi kullanılarak, uzman tarafından alınan ortalama kurulum süresi yaklaşık sekiz dakika idi. Geleneksel tDCS yöntemini kullanarak, acemi tarafından alınan ortalama kurulum süresi yaklaşık 10 1/2 dakika oldu.
Acemiler kurulum hataları yaptı ve genellikle beş oturum sonra bile, hatasız bir kurulum elde edemedi. Modern tDCS yöntemini kullanarak, uzmanlar tarafından alınan ortalama kurulum süresi bir dakikadan biraz fazlaydı. Modern tDCS yöntemi kullanılarak, acemiler tarafından alınan ortalama kurulum süresi yaklaşık 2 1/2 dakika idi.
Acemiler genellikle beşinci oturumda hatasız bir kurulum elde edebildiler ve hatalar önemsizdi. Modern tDCS yöntemi, geleneksel EEG 10-10 pozisyonlarını ölçen uzman bir operatörle karşılaştırılabilir hassasiyetle elektrot yerleştirilmesine olanak tanır. Operatör veya kendi kendine uygulama için, modern tDCS yöntemi son derece güvenilirdir.
Burada açıklanan modern tDCS yaklaşımı, uyarım kurulum süresini azaltırken kurulum güvenilirliğini artırır.
Genel Bakış
Bu makale, transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS) ve transkraniyal alternatif akım stimülasyonu (tACS) gibi ilgili tekniklerin uygulanmasına yönelik güncellenmiş kurulum prosedürlerini göstermektedir. Etkili seanslar için uygun elektrot hazırlığı ve yerleşimi kritik öneme sahiptir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Elektrofizyoloji
- Transkraniyal Elektriksel Stimülasyon
Arka Plan
- tDCS, non-invaziv bir beyin stimülasyon tekniğidir.
- Elektrot yerleşimi, stimülasyon etkinliğini ve denek konforunu etkiler.
- Modern teknikler, kurulum sürecini basitleştirmeyi amaçlar.
- Etik hususlar, katılımcılardan bilgilendirilmiş onam alınmasını gerektirir.
Çalışmanın Amacı
- tDCS ve tACS kurulumu için net bir kılavuz sağlamak.
- Elektrot yerleştirmenin güvenilirliğini artırmak.
- Stimülasyon seansları sırasında katılımcı konforunu iyileştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Kafa bandı uyumu için baş çevresinin ölçülmesi.
- Önceden doyurulmuş çıtçıtlı konnektör elektrotların kullanımı.
- Farklı elektrot yerleşimleri için özel kafa bantları.
- Kontak kalitesi için empedans takibi.
Ana Sonuçlar
- Etkili elektrot yerleştirme teknikleri gösterilmiştir.
- Katılımcı konforunun ve onamının önemi ana hatlarıyla belirtilmiştir.
- tDCS kurulumu için modernize edilmiş bir yaklaşım sunulmuştur.
- Ekipmanların doğru kullanımının önemi vurgulanmıştır.
Sonuçlar
- Modernize edilmiş prosedürler tDCS'nin etkinliğini artırır.
- Güvenilir sonuçlar için uygun kurulum esastır.
- Araştırmalarda katılımcı güvenliği ve konforu her şeyden önemlidir.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Sektörel Uygunluğu
tDCS, tACS ve tRNS gibi transkraniyal elektrik stimülasyonu (tES) yöntemleri, nöral devreleri modüle etmek ve hastalıkla ilgili sistemlerde hedef etkileşimini değerlendirmek amacıyla preklinik ve erken keşif araştırmalarında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Hedef doğrulama ve fenotipik tarama iş akışlarında tekrarlanabilir veriler üretmek için güvenilir, standartlaştırılmış ve iyi tolere edilen stimülasyon protokolleri esastır. Açıklanan güncellenmiş teknik, kurulum değişkenliğini ve operatöre bağlı hataları azaltarak, keşif biyolojisi ve analiz geliştirme aşamaları boyunca tutarlı bir uygulamayı desteklemektedir.
Biyofarmasötik Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Hastalıkla ilişkili fenotiplerdeki nedensel rolleri incelemek için kortikal hedeflerin hassas ve tekrarlanabilir nöromodülasyonunu sağlar.
- Operasyonel Değer: Standartlaştırılmış başlık ve önceden monte edilmiş elektrotlar, kurulum süresini ve yerleştirme hatalarını minimize ederek hedef doğrulama taramalarında verimliliği artırır.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: EEG veya davranışsal analizlerle birleştirildiğinde, doz-yanıt ve etki mekanizması çalışmalarını destekleyen nicel nörofizyolojik veriler sağlar.
- Operasyonel Değer: Empedans izleme ve önceden doyurulmuş elektrotlar, kararlı kontak kalitesi sağlayarak yüksek kapasiteli tarama uygulamalarında veri değişkenliğini azaltır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Hedef modülasyonunu değerlendirmek amacıyla preklinik türlerde veya insan kaynaklı modellerde non-invaziv kortikal stimülasyona olanak tanıyarak hastalıkla ilgili sistem modellemesini destekler.
- Operasyonel Değer: tACS ve tRNS dalga formlarına uyumluluk, mekanistik risk azaltma çalışmalarında frekans spesifik nöromodülasyon için esnek protokol tasarımına imkan tanır.
İşleme Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, güvenilir nöral modülasyonun erken aşama hedef doğrulamada hipotez testlerini ve yolak açıklığa kavuşturulmasını desteklediği, keşif biyolojisinden lider tanımlamaya uzanan sürekliliğe uygundur.
- Keşif Biyolojisi: Hastalıkla ilgili fenotiplerde hedef katılımını değerlendirmek için nöral devrelerin kontrollü perturbasyonuna olanak tanır.
- Tarama: Standartlaştırılmış kurulum ve empedans izleme, deney plakaları veya denek kohortları boyunca tekrarlanabilir stimülasyon iletimini destekler.
- Analitikler: Stimülasyon koşullarını ve bileşik etkilerini karşılaştırmaya yardımcı olan elektrofizyolojik veya davranışsal çıktıların toplanmasını kolaylaştırır.
- Translasyonel Araştırma: Hastalık mekanizmaları kortikal disregülasyon içerdiğinde, in vitro veya in vivo modellerden insanla ilgili kortikal hedeflemeye geçişte sürekliliği destekler.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Sabit konumlu başlık ve snap-elektrot sistemi, çok projeli nöromodülasyon programları için çalışmalar ve merkezler arası standartlaşmayı sağlar.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Güvenilir ve düşük değişkenlikli stimülasyon iletimi aracılığıyla hedef modülasyonunda öngörüsel güven.
- Operasyonel Değer: Azaltılmış kurulum süresi ve hata oranları, nörobilim odaklı keşif süreçlerinde operasyonel verimliliği artırır.
- Stratejik Değer: İyileştirilmiş veri tekrarlanabilirliği, hedef önceliklendirme ve ön aday belirlemede daha iyi karar verme süreçlerini destekler.
- Portföy Etkisi: Nöromodülasyon tabanlı analizlerde biyolojik gürültünün azaltılmasıyla, riskten arındırılmış geliştirme kararları iyileştirilir.
Uygulama Hususları
- Hassas kortikal hedefleme için nöroanatomi ve elektrot montaj seçimi eğitimi.
- Programlanabilir dalga formlarına (tDCS, tACS, tRNS) ve empedans izleme özelliğine sahip tES cihazlarına erişim.
- Araştırma merkezleri genelinde başlık boyutlarının ve elektrot yerleştirme protokollerinin standartlaştırılması.
- Pediyatrik veya nörodejeneratif modeller dahil olmak üzere farklı denek popülasyonları için adaptasyon değerlendirmeleri.
- Kısıtlamalar arasında, optimal elektrot-saç derisi teması için uygun cilt hazırlığına ve salin doygunluğuna olan bağımlılık yer almaktadır.
