Sanal Gerçekliğe Maruz Kalma Sırasında Transkraniyal Doğru Akım Stimülasyonunun Eşzamanlı Uygulaması
18 Ocak 2021
Bu makale, travma sonrası stres bozukluğu olan gaziler için sanal gerçeklik kullanılarak warzone travması ile ilgili ipuçlarına maruz kalma sırasında transkraniyal doğru akım stimülasyonunun aynı anda uygulanmasına izin vermek için yeni bir protokolü özetlemektedir.
İnvaziv olmayan beyin stimülasyonunun sanal gerçeklikle kombinasyonu, travma sonrası stres ve anksiyete için tedavi arayan insanlar için duygusal öğrenmeyi ve alışkanlığı artırmak için yeni bir yaklaşım sunar. Bu, sinirbilimi temel alan son derece sürükleyici ama taşınabilir bir yaklaşımdır. Teknik terapötik olarak etkili olabilir ve bireysel hastaya uyarlanabilir.
Bu non-invaziv yöntem, travma sonrası stresi olan hastaların daha önce anksiyeteyi kışkırtan durumların güvenli olabileceğini öğrenmelerine yardımcı olabilir. Prosedürü gösteren sydney Brigido olacak, laboratuvarımdan bir araştırma asistanı. Sydney protokolün çeşitli adımlarına yardımcı olacak.
Bir katılımcıyı transkraniyal doğru akım stimülasyonuna hazırlamak için, baş kayışını katılımcıya yerleştirdikten sonra, daha önce hesaplanan kafa çevresini kullanarak katodal elektrodun yerini belirlemek için katılımcının arkasında durun ve başın inonundan sağa doğru bu mesafeyi ölçün. Katodal elektrotları ölçümlere göre mastoid işleminde yaklaşık olarak sağ kulağın arkasında olacak şekilde yerleştirin. Anodal elektrot için yeri belirlemek için, nasyondan daha önce hesaplanan kafa çevresinin% 10'unu ve daha önce hesaplanan% 5'ini sağda ölçün.
Anodal elektrot yerleştirin ve anotun 10 ila 20 EEG elektrot AF3FP1 konumlarına dokunduğunu doğrulayın. Elektrotlar yerleştirildiğinde, tDCS cihazını açın ve elektrotları takın. A ayarını yüklemek için sağ üst düğmeye basarak çalışma modundan çıkın ve cihazın ana kodunu girmek için sol üst ve alt düğmeleri kullanın.
Tamam'ı tıklatın ve okun tetikleyiciyi işaret ettiğinden emin olun. Yükleme ayarı görünene kadar ayarlarda gezinmek için sağ üst düğmeyi kullanın. A ayarına geri dönmek için tüm ayarlardan geri gitmek için sağ üst oku kullanarak ekranın altına ok kaydırmak için sol okları kullanın ve ayarı yüklemek için sol üst oku tıklatın.TDCS elektrotları ile katılımcının kafatası arasında yeterli temas olduğunu onaylamak için empedansı kontrol etmek için sağ üst ve alt sol düğmelere birlikte basın.
Stimülasyonu başlatın ve uyarılmadan önce, sırasında ve sonrasında empedansı kaydedin. Stimülasyonun tamamlanmasıyla, cihazı kapatmadan önce elektrotları cihazdan çıkarın. Katılımcının baskın olmayan elinin thenar bölgesine iki adet kendinden yapışkanlı tek kullanımlık elektrodermal aktivite elektrot yaması yerleştirin ve elektrodermal aktivite galvanik cilt yanıtı veri toplama yazılımını açın.
Önceden oluşturulmuş veri toplama şablonını açın ve yeni bir deneme oluşturmak için kayıt oluştur'u tıklatın. Elektrodermal aktivite sinyalini kalibre etmek için, bir elektrot yamasına bir elektrot takın ve aynı anda bir elektrot kalibre etmek için yazılım talimatlarını izleyin. Her iki elektrot da kalibre edildiğinde, katılımcıdan derin bir nefes almasını ve yeterli bir galvanik cilt tepki sinyali sağlamak için nefes almadan önce 10 saniye tutmasını isteyin.
TDCS'yi yönetmek için, sanal gerçeklik sistemini açmak ve hasta başvuru programını açmak için bir asistana sahip olun. Ekran çözünürlüğünün 720'ye 1280 olarak ayarlanıp ayarlanıp ayarlanayım. Klinisyen denetleyici programını açın ve katılımcının dağıtımıyla en alakalı sahneyi temel alan sürüş senaryosunu seçin.
Hasta avatar penceresinin altında sürücü konumunu seçin ve ses seviyesini maksimumun %65'i olarak ayarlayın. Katılımcının yardımıyla, asistanın başa monte ekranı katılımcının kafasına yerleştirmesini ve ekranın elektrotları yerinden çıkarmamasına dikkat edin ve konfor olup olmadığını kontrol edin. Asistanın kulaklıkları katılımcının kafasına yerleştirmesini ve rahatlık olup olmadığını kontrol edin.
Temel elektrodermal aktivite verilerinin toplanmasına izin vermek için katılımcıya iki dakika sessizce oturmasını söyleyin ve temel dönemin başlangıcını işaretlemek için F1 tuşuna basın. İki dakika sonra, temel dönemin sonunu işaretlemek için F3 tuşuna basın. Taban çizgisi elektrodermal aktivite toplama işlemi tamamlandıktan sonra, tDCS cihazını açın ve elektrotları tekrar takın.
Cihaz B ayarı için çalışma modunda olmalıdır.B ayarının programlanmış olduğunu onaylamak ve 30 saniyelik bir rampa yukarı ve 30 saniyelik rampa aşağı ile toplam 25 dakika olmak üzere iki miliamp yoğunluğu uygulamak için Tamam'ı tıklatın. Randomizasyon yazılımından alınan katılımcıya özgü rastgeleleştirme kodunu girin ve Tamam'ı tıklatın. Uyarımını başlatmak için eveti belirtmek için sol üst düğmeye basın ve sürücüyü başlatmak için tıklatın. Her sürüşün yalnızca VR ortamında en az 30 saniye sürüşle başladığından emin olun.
İlk oturum için, katılımcıya vr olaylarının oluşumunda, ileride, üç, iki, bir, git gibi ilk sürüş sırasında sözlü bir istem kullanarak rehberlik edin. Üç, iki, bir içinde bir yol pususu göreceksin. VR menüsünde uygun sahneyi seçerken.
Her VR etkinliğini, her etkinlik arasında en az 10 saniye sürüşle yönetin. VR etkinlikleri uygulanırken, cilt iletim veri alımını izlemek için her VR etkinliği uygulandığında klavyede F2 tuşuna bir yardımcı basın. Cilt iletim izlerinin görsel incelemesine dayanarak, katılımcı A' nın üçüncü VR oturumundan son altıncı VR oturumuna kadar ilk VR oturumundan protokolün orta noktasına kadar oturumlar arası alışkanlık belirtileri gösterdiği görülmektedir.
Katılımcı B için ham cilt iletim izlemenin görsel incelemesi, ilk drive-through'ı üçüncü sürüşle karşılaştırırken oturum içi alışkanlığı gösteriyor gibi görünüyor. Katılımcı C için ham cilt iletim verilerinin görsel incelemesi, katılımcı A'ya kıyasla daha az yalın bir alışkanlık profili gösteriyor gibi görünmektedir.Yine de, katılımcı C hem oturum içi hem de oturum içi alışkanlığı göstermektedir. Ayrıca, A katılımcısına benzer şekilde, ilk VR oturumunda cilt iletim seviyesi kalan beş seansa kıyasla sayısal olarak daha yüksektir.
D katılımcısından elde edilen ham cilt iletim verileri, görsel olarak tespit edilebilir cilt iletim yanıtlarının olmamasıyla uygun analiz için çok düşük kabul edilebilen bir cilt iletim seviyesini göstermektedir. Eserlerin kalıcılığı ve elektrot sinyal kaybı ile bile, sürekli olarak düşük cilt iletim seviyeleri ve görsel olarak tespit edilebilir cilt iletim yanıtlarının yokluğu bu birey için hala belirgindir. Protokolde, kritik adımlar tDCS elektrotlarının doğru konumda kalmasını, empedansın kabul edilebilir değerler içinde olmasını sağlamak ve güvenlik için katılımcı rahatsızlığını izlemektir.
tDCS, elektrotların konumu ve anatomik MRG'ye dayalı dozaj dahil olmak üzere montajın bireyselleştirilmesiyle optimize edilebilir. MRI zaman içinde sinirsel değişiklikleri değerlendirmek için daha fazla kullanılabilir.
Genel Bakış
Bu çalışma, travma sonrası stres bozukluğu (TSSB) ile mücadele eden gazilere yardımcı olmak için transkraniyal doğrudan akım stimülasyonu (tDCS) ile sanal gerçekliği entegre eden yeni bir protokol sunmaktadır. Daldırma yaklaşımı, travma ile ilgili ipuçlarına tepki olarak duygusal öğrenmeyi ve alışkanlık oluşturmayı kolaylaştırmayı amaçlamaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Psikoloji
- Travma ve Anksiyete Tedavisi
Arka Plan
- TSSB gaziler arasında önemli bir sorundur ve genellikle yeni tedavi yaklaşımları gerektirir.
- tDCS'nin sanal gerçeklik ile birleştirilmesi, terapötik sonuçları artırabilir.
- Protokol, kaygı uyandıran senaryolara maruz kalmak için güvenli bir ortam yaratmak için tasarlanmıştır.
- Bu yöntem, taşınabilir ve hastaya özel bir tedavi seçeneği sunar.
Çalışmanın Amacı
- tDCS ve sanal gerçeklik maruziyetinin eşzamanlı uygulanması için bir prosedür geliştirmek.
- TSSB hastaları için duygusal öğrenmeyi ve alışkanlık oluşturmayı geliştirmek.
- Bu non-invaziv kombinasyonun terapideki etkinliğini değerlendirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Protokol, katılımcılar sanal gerçeklik ortamları ile etkileşime girerken uygulanan tDCS içerir.
- Katılımcılar, dikkatli elektrot yerleşimi ile hazırlanır ve elektrodermal aktivite ile izlenir.
- Stimülasyon yoğunluğu ve süresi için belirli ayarlar tDCS cihazına programlanır.
- Veri toplama, travmatik ipuçlarını taklit etmek için tasarlanmış VR senaryolarına maruz kalma sırasında gerçekleşir.
Ana Sonuçlar
- Deri iletkenliği verilerinin görsel incelemesi, birden fazla seansta alışkanlık belirtileri olduğunu gösterir.
- Katılımcılar, seanslar arası ve seans içi alışkanlık oluşumunda değişken derecelerde sergilemiştir.
- tDCS'nin VR ile birlikte kullanılması, travma ile ilgili ipuçların daha iyi duygusal işlenmesine katkıda bulunur.
Sonuçlar
- Bu çalışma, tDCS ve VR kombinasyonu aracılığıyla TSSB için umut verici bir terapötik yaklaşımı gösterir.
- Bulgular, duygusal düzenleme ve travma işleme konusunda potansiyel iyileştirmeler olduğunu düşündürür.
- Genel olarak, bu yöntem, kaygı ile ilgili bozuklukların tedavi stratejilerini geliştirebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Combining non-invasive neuromodulation with immersive virtual reality offers a novel strategy for addressing treatment-resistant anxiety disorders by targeting neural circuits underlying fear extinction. This approach supports mechanistic de-risking in early discovery by enabling objective, quantifiable readouts of physiological habituation during controlled exposure. The integration of tDCS with VR provides a translatable platform for evaluating target engagement and therapeutic potential in neuropsychiatric indications.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of ventromedial prefrontal cortex modulation as a mechanistic target for fear regulation and emotional learning.
- Operational Value: Supports target hypothesis testing through simultaneous delivery of neuromodulation and standardized trauma-related cues in a controlled environment.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative electrodermal activity readouts that serve as pharmacodynamic biomarkers of arousal and habituation.
- Operational Value: Establishes a reproducible, within-subjects design for assessing dose-response relationships between stimulation parameters and physiological output.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges discovery and clinical application by using a disease-relevant system (veterans with PTSD) to assess target-mediated changes in hyperarousal.
- Operational Value: Facilitates go/no-go decisions by providing longitudinal, session-based data on habituation trends across multiple exposures.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from target validation to lead optimization by providing a platform to assess functional target modulation and behavioral correlates of therapeutic intervention.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by isolating the effect of prefrontal tDCS on autonomic responses to threat-related stimuli.
- Screening: Enables assay readiness through standardized VR scenarios and real-time monitoring of skin conductance as a quantitative readout.
- Analytics: Generates time-series physiological data that allow comparison of within- and between-session changes in arousal.
- Translational Research: Connects neuromodulation effects to clinical outcomes via measurable changes in psychophysiological responses during trauma cue exposure.
- Enterprise Reuse: The tDCS+VR framework can be adapted across anxiety-indicative models by modifying virtual scenarios and stimulation montages.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Provides predictive confidence in target validation by linking neuromodulation to measurable reductions in physiological arousal.
- Operational Value: Ensures reproducibility through standardized electrode placement, impedance monitoring, and fixed stimulation parameters (2 mA, 25 min).
- Strategic Value: Reduces biological risk in neuropsychiatric programs by enabling early assessment of target engagement in a human-relevant context.
- Portfolio Impact: Informs risk-adjusted advancement decisions by quantifying habituation as a biomarker of therapeutic response.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neuromodulation safety, electrode placement, and virtual reality system synchronization.
- Dependent on tDCS hardware capable of precise current delivery and impedance tracking, plus EDA acquisition systems.
- Necessitates cross-team standardization between neuroscience, clinical, and data analysis teams for consistent protocol execution.
- Adaptation across model systems requires validation of electrode montages and VR scenario relevance to the target anxiety phenotype.
- Practical limitations include inter-individual variability in skin conductance responses and the need for rigorous artifact control during data collection.
