تقنية واعتبارات في استخدام 4X1 خاتم عالي الوضوح عبر الجمجمة مباشر تحفيز الحالي (HD-tDCS)

Summary

عالي الوضوح عبر الجمجمة التحفيز التيار المباشر (HD-tDCS)، مع 4X1 الدائري المونتاج، هو موسع الدماغ تقنية التحفيز الذي يجمع بين كل آثار neuromodulatory من tDCS التقليدية مع زيادة focality. توفر هذه المقالة مظاهرة المنهجي لاستخدام 4X1 HD-tDCS، والاعتبارات اللازمة لتحفيز آمنة وفعالة.

Abstract

وقد تم مؤخرا تطوير عالي الوضوح التحفيز الحالي المباشر عبر الجمجمة (HD-tDCS) كنهج تحفيز المخ موسع أن يزيد من دقة التسليم الحالية إلى الدماغ باستخدام صفائف من الأقطاب الكهربائية الصغيرة "عالية الوضوح"، بدلا من أكبر سادة أقطاب من tDCS التقليدية. ويتم تحقيق الاستهداف عن طريق تنشيط أقطاب كهربية وضعت في تكوينات محددة سلفا. واحد من هذه هو التكوين 4X1 الدائري. في هذا النهج، وتحيط حلقة مركز القطب (القطب الموجب أو السالب) التي تغمر المنطقة المستهدفة القشرية من قبل أربعة أقطاب العودة، والتي تساعد على تقييد مجال التحفيز. تسليم 4X1 الدائري HD-tDCS هي قادرة على إحداث آثار العصبية والسريرية الهامة في هذين الموضوعين والمرضى في صحة جيدة. وعلاوة على ذلك، يتم اعتماد التحمل من خلال الدراسات التي تستخدم كثافات تصل إلى 2.0 milliamperes لمدة تصل إلى عشرين دقيقة.

على الرغم من 4X1 HD-tDCS بسيطة لادائهام، الصحيح تحديد المواقع القطب المهم من أجل حفز بدقة المناطق المستهدفة القشرية وبذل آثار neuromodulatory لها. استخدام الأقطاب الكهربائية والأجهزة التي تم اختبارها خصيصا لHD-tDCS أمر حاسم بالنسبة لسلامة والتحمل. وبالنظر إلى أن معظم الدراسات التي نشرت على 4X1 HD-tDCS استهدفت القشرة الحركية الأولية (M1)، ولا سيما بالنسبة للنتائج المتعلقة الألم، والغرض من هذه المقالة هو وصف منهجية استخدامه لتحفيز M1، فضلا عن الاعتبارات التي يتعين اتخاذها لتحفيز آمنة وفعالة. ومع ذلك، يمكن تكييفها الأساليب المذكورة هنا عن غيرها من تكوينات HD-tDCS والأهداف القشرية.

Introduction

عبر الجمجمة التحفيز الحالية المباشر (tDCS) هي موسع الدماغ تقنية التحفيز قادرة على تعديل الخلايا العصبية المحتملة غشاء يستريح ومستوى عفوية إطلاق الخلايا العصبية في منطقة من التحفيز وكذلك في الشبكات العصبية المترابطة ¹ بما في ذلك نظام μ-الأفيونية الذاتية ^2، وبالتالي استثارة القشرية تحوير. وقد أدت الآثار neuromodulatory من tDCS، جنبا إلى جنب مع انخفاض التكلفة، وتطبيقه بسيطة وقابلية، إلى الاستخدام الواسع النطاق على مدى العقد الماضي في مجموعة واسعة من الإعدادات. وقد شملت هذه الدراسات الفسيولوجية العصبية والتدخلات المعرفية والسلوكية ودراسات تقييم المريض اضطرابات مثل الألم المزمن، والاكتئاب، والصداع النصفي والسكتة الدماغية ومرض باركنسون وطنين ^3. ومع ذلك، والتسليم من التيار المباشر (DC) يتم تنفيذها باستخدام منصات كبيرة، والأكثر شيوعا بين 25-35 سم ^2، والتي تحفز مجالات واسعة نسبيا من قشرة الدماغ تقع بين:ن القطب الموجب والسالب ^4. ولذلك، والتحفيز محورية في استهداف مناطق القشرية، التي لا تنطوي على تحفيز المناطق التشريحية المجاورة، من الصعب تحقيق مع هذه التقنية. وقد تم التحقيق في العديد من الطرق من أجل "تشكيل" تدفق التيار من خلال تغيير المسافة بين القطب ⁵ وزيادة / خفض حجم وسادة لتقليل / زيادة التشكيل في المناطق القشرية تحت القطب ^6. ومع ذلك، لا تزال الجهود المبذولة لزيادة تدفق التيار الهدف مع تجنب تحويلة الحالية بين أقطاب ^7،8 من الفائدة.

عالي الوضوح (HD)-tDCS هو تدخل ضعت حديثا يستخدم صفائف أصغر، الأقطاب الكهربائية المصممة خصيصا ^9. وقد تم اختبار تكوينات مختلفة، والتي يمكن تعديلها من أجل تحسين التحفيز من الأهداف ^10. من بينها هو التكوين 4X1 الدائري، المونتاج الذي يستخدم القطب مركز تغمر المنطقة القشرية الهدف تحيطقبل أربعة أقطاب عودة ^4. يحدد القطب مركز التقاطب من التحفيز إما مصعدي أو المهبطي، وكعبرة من الأقطاب عودة حصر المنطقة التي تمر تعديل استثارة. تظهر دراسات النمذجة الدماغ أن منطقة من القشرة التشكيل تمر باستخدام 4X1 التكوين HD-tDCS هو أكثر تقييدا ​​مقارنة بين القطبين المونتاج مستوى tDCS التقليدية ^4. وعلاوة على ذلك، focality منه هو قوية للأنسجة (النمذجة) معلمات ^11. الدراسات الفيزيولوجية العصبية السريرية باستخدام 4X1 الدائري التحفيز الكهربائي عبر الجمجمة تسليم تؤكد الحالية التنسيق ^12.

التطبيقات المحتملة لهذا التدخل هي مماثلة لتلك التي tDCS التقليدية. الدراسات السلوكية والفيزيولوجية العصبية باستخدام 4X1 الدائري HD-tDCS على القشرة الحركية الأولية (M1) التغييرات في تقرير استثارة القشرية ¹³ وبعد الآثار التي قد تدوم تلك التي يسببها tDCS التقليدية ¹⁴. الدراسات الحالية باستخدام 4X1 الدائري HD-tDCS دعم التحمل في كل من الأصحاء والمرضى ^{13-15 16} عندما يتم تسليم كثافات تصل إلى 2.0 milliamperes (مللي أمبير) لمدة تصل إلى عشرين دقيقة. على الرغم من HD-tDCS جيد التحمل، فمن المهم لاستخدام أجهزة وأقطاب التي تم اختبارها خصيصا لهذا الغرض فقط.

الهدف من هذه المقالة هو لتوفير مظاهرة المنهجي للاستخدام الأقطاب الكهربائية 4X1 الدائري لHD-tDCS. وقد تم اختيار التحفيز من M1، كما هو الحال في المونتاج الأكثر شيوعا التي تستخدم في البحوث السريرية إعدادات مختلفة. ومع ذلك، فإن الأساليب المذكورة يمكن تكييفها لاستهداف مناطق أخرى من الدماغ مثل قشرة الفص الجبهي ظهراني (DLPFC). كما سيظهر هنا، الصحيح تحديد المواقع القطب هو بسيط لأداء ولكنها مهمة من أجل حفز بدقة المناطق المستهدفة القشرية. نأمل أن هذه التظاهرة تساهم في دعم وزيادة صرامة في المستقبل HD-tDCSالمحاكمات، والتي سوف توفر المزيد من الأدلة حول آليات وتطبيقات لهذا التدخل الرواية.

Protocol

1. موانع الاستعمال واعتبارات خاصة

1. قبل إعداد الجهاز، تأكد من أن المشاركين ليس لديها أي موانع لHD-tDCS. فإنه يبدو من المعقول أن نفترض أن هذه موانع الاستعمال هي نفسها للtDCS التقليدية (الجدول 1). وينبغي أيضا أن تؤخذ الاعتبارات الخاصة الأخرى، مثل الأدوية المريض، بعين الاعتبار. على سبيل المثال، قد العصبي المركزي المخدرات نظام المفعول تغيير الآثار المرجوة من التحفيز.
2. فحص فروة الرأس المشارك تماما للآفات جلدية، مثل الجروح أو علامات التهاب. تجنب تحفيز مناطق من فروة الرأس التي تظهر مثل هذه الآفات. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي تجنب التحفيز في المرضى الذين يعانون من عيوب الجمجمة أو يزرع المعدنية. إذا كان الغرض من المحاكمة هو دراسة هذه الفئة من السكان المريض على وجه التحديد، ينبغي اتخاذ احتياطات إضافية والنظر الجرعة الخاصة في الاعتبار (على سبيل المثال مع النماذج الحسابية إلى الأمام) ¹⁷ .

2. المواد

1. ضمان أن تتوفر بسهولة جميع المواد اللازمة (الجدول 2).
2. تضمين البلاستيك HD أغلفة في الكهربائي وحدات (EEG) قبعة تسجيل. القطب مركز يجب أن تتوافق مع المنطقة المستهدفة، في هذه المظاهرة M1، وينبغي أن تعدل نصف قطرها من الأقطاب الأربعة العودة استنادا إلى البروتوكول الذي يتم دراستها. في هذه التظاهرة، ونحن نستخدم دائرة نصف قطرها حوالي 7.5 سم، مع القطب مركز ضعت على M1، والمكان الأقطاب العودة "وهي تعادل تقريبا إلى تشيكوسلوفاكيا، F3، T7 وP3 في النظام الدولي 10-20 EEG ^18.
3. قبل كل دورة التحفيز، تشغيل الجهاز tDCS التقليدية (Soterix 1X1 منخفض الكثافة DC محفز) ومحول تحفيز متعدد القنوات وتحقق من أن يتم شحن البطاريات. سوف A "البطارية منخفضة" مؤشر على أي جهاز تضيء إذا كان هذا ليس هو الحال، مشيرا إلى أن batteriتحتاج ES لتحل محلها. بعد التحقق من شحن البطارية، يمكن أن تتحول الأجهزة قبالة حتى مباشرة قبل التحفيز. الجهاز tDCS التقليدية هو جهاز يعمل بواسطة بطارية من شأنها أن توفر DC مع شدة بضعة مللي أمبير. ويفضل مشجعا التي تسيطر عليها الجهد الحالية التي تسيطر عليها وليس بسبب تغيير مقاومة القطب. وينصح بتجنب استخدام محولات الطاقة دائما لأسباب تتعلق بالسلامة، وذلك لتجنب تسليم عرضي من شدة أكبر. ووصفت هذه العملية من هذا الجهاز في مقالنا السابق ^19. من خلال ربط الجهاز tDCS التقليدية إلى محول التحفيز متعدد القنوات (الشكل 1)، يتم تسليم DC على طول 4X1 التكوين HD-tDCS السماح لتعديل العمليات العصبية يقتصر على المنطقة المرغوبة.
4. قبل كل دورة، وفحص البصر الأقطاب قبل الاستخدام لعلامات البلى غير عادية أو أضرار. الأقطاب HD-tDCS قابلة لإعادة الاستخدام، ولكن لديها عدد محدود من مجموع الطلبات (انظر Discussioن). جمعيات القطب تستخدم لHD-tDCS ينبغي تم تصميمها خصيصا أو اختبار لهذا الغرض. النهج أظهر في هذه المقالة يستخدم حج / أجكل أقطاب حلقة متكلس (الشكل 2). استخدام هذه الأقطاب، في تركيبة مع المناسبة هلام موصل بالكهرباء وأغلفة بلاستيكية HD، وقد تبين للحد من التغيرات المحتملة في القطب التحفيز والتغيرات في الرقم الهيدروجيني الجل في حين أن إنتاج لا التدفئة ^9،20 هامة، وبالتالي يؤدي إلى عالم أكثر أمنا وأكثر نهج فعال بالمقارنة مع أنواع أخرى من الأقطاب الكهربائية.
5. توصيل الكابلات من خمسة حج / أجكل أقطاب حلقة متكلس لاستقبال مطابقة على محول 4X1 كابل الإخراج. سوف القطب مركز تكون واحدة تحديد قطبية من التحفيز إما مصعدي أو المهبطي. التأكد من ربط وسط الرصاص القطب إلى المكونات المتلقي المركز. بعد ذلك، ربط الأقطاب المتبقية في المقابس المحيطة بها. وتجدر الإشارة إلى أنترتيب الأقطاب الأربعة في العودة المقابس المتلقي ليست حرجة، لأنها سوف تكون كل نفس قطبية.

3. قياسات

قياس الرأس وتوطين مجال التحفيز مماثلة لتلك التي لtDCS التقليدية، كما هو موضح في مقالنا السابق ^19. سيتم وصف الخطوات مرة أخرى بالتفصيل لمزيد من التوضيح.

1. يكون المشارك الجلوس بشكل مريح في كرسي، والذي قد يكون له مسند الرأس.
2. يتم تحديد موقع التحفيز بموجب بروتوكول الفائدة للباحثين، منذ تحفيز مختلف مجالات النتائج في آثار واضحة. الأكثر شيوعا، ويستخدم النظام 10-20 الدولية EEG ¹⁸ لقياسات الرأس، كما هو موضح أدناه.
3. أولا، تعريب قمة الرأس (تشيكوسلوفاكيا).
   1. من أجل القيام بذلك، وقياس المسافة من الأنيفى إلى inion وتقسيم المسافة إلى النصف. والأنيفى هو المكان عند تقاطع الالبريد الجبهة وعظام الأنف، وinion هي النقطة الأبرز للعظم القذالي (الشكل 3). بمناسبة بقعة كخط، وذلك باستخدام قلم رصاص النفط أو علامة غير سامة تعتمد على الماء.
   2. ثانيا، قياس المسافة بين نقاط قبل أذني اليمنى واليسرى (أي المنطقة الأمامية للالزنمة). تقسيم هذه المسافة إلى النصف، وبمناسبة بقعة مع خط. الآن ربط كل خطوط لإنشاء الصليب. النقطة التي تتقاطع كلا الخطين يتوافق مع تشيكوسلوفاكيا.
4. اعتمادا على البروتوكول قيد الدراسة، وتحديد موقع الهدف على رأسه.
   1. من أجل تحفيز على القشرة الحركية الأولية (M1)، وحساب 20٪ من المسافة من تشيكوسلوفاكيا إلى نقطة ما قبل أذني اليمين أو اليسار، بدءا قياس في تشيكوسلوفاكيا (الشكل 3). لتحديد أكثر دقة لهذا المجال، قد يكون استخدام أساليب مساعد مثل نظم neuronavigation التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة أو (TMS) تكون مناسبة.

4. تحضير الجلد

1. تحضير الجلد في موقع التحفيز عن طريق فصل الشعر. الكحول مسحة يمكن أن تستخدم من أجل المساعدة في إزالة الزهم أو منتجات الشعر من فروة الرأس. لا كشط الجلد. ضمان عدم وجود آفات الجلد موجودة.

5. التموضع الكهربائي وجهاز إعداد

1. بعد قياس أبعاد الرأس وإعداد الجلد، والعثور على علامة المقابلة لM1.
2. المقبل، والحفاظ على علامة M1 في الأفق، وضع قبعة تسجيل EEG وحدات على رأس هذا الموضوع في حين الضغط على البلاستيك مركز غلاف أكثر من علامة. للحفاظ على علامة الصليب M1 على فروة الرأس في الأفق، يمكن للمرء أن نقل الشعر في جميع أنحاء قبل وضع HD غلاف أكثر من ذلك. تأكد من أن غطاء يلائم بشكل مريح ولكن بشكل مريح، وضبط الموقف من الأغلفة البلاستيكية أربعة العودة. على الرغم من أن المناهج الأخرى هي بالتأكيد مجدية، في محاكمة سابقة ¹⁶ ونحن في وضع الأقطاب العودة في دائرة نصف قطرها approximatاعل 7.5 سم من M1. مواقعها يتفق تقريبا مع تشيكوسلوفاكيا، F3، T7 وP3 (الشكل 4). ثم ضبط الأشرطة للغطاء EEG.
3. باستخدام شريط القياس، تأكد من أن المسافة بين القطب كافية استنادا إلى بروتوكول الدراسة.
4. باستخدام نهاية مسحة القطن خشبي، فصل الشعر من خلال فتحة في غلاف من البلاستيك حتى تتعرض فروة الرأس. كرر تحت كل غلاف.
5. إدخال ما يقرب من 1.5 مل من هلام موصل بالكهرباء من خلال افتتاح كل غلاف من البلاستيك، ابتداء من سطح فروة الرأس. ويمكن تحقيق تطبيق الجل باستخدام حقنة بلاستيكية. تجنب بعناية نشر هلام خارج محيط غلاف من البلاستيك، لأن هذا قد يؤدي إلى السحب من التيار الكهربائي وعدم كفاية تدفق التيار (الشكل 5).
6. المقبل، مع سطحه خشن أسفل والسطح على نحو سلس تقريب مواجهة، موقف واحد حج / أجكل متكلس القطب خاتم في كل غلاف من البلاستيك HD. باستخدامحقنة أو الغطاس كدليل إذا لزم الأمر، وانخفاض القطب حلقة حتى يستقر على قاعدة من الغلاف البلاستيك.
7. نضيف المزيد من هلام لتغطية الكهربائي، ومن ثم استخدام قبعات المتوفرة مع الأغلفة البلاستيكية HD لقفل الأقطاب في مكان (الشكل 6). هذا وسوف تبقي سقف القطب في مكان في جميع أنحاء التحفيز. تدوير غطاء لقفله في الموقف. إذا كان غطاء من البلاستيك لا تتحول بسهولة لا تستخدم القوة المفرطة. إعادة ضبط القطب كما هو موضح في 5.6، ثم محاولة قفل الغطاء في مكانه. تم تصميم الغطاء من غلاف من البلاستيك HD لتحويل بسهولة إذا تم إدراج حج / أجكل متكلس القطب حلقة بشكل كامل في موقعها الصحيح.
8. لتخفيف حدة التوتر على الكابلات الكهربائي، حلقة حول لهم كل غلاف من البلاستيك والشريط لهم إلى الرئاسة أو إلى الملابس هذا الموضوع في (الشكل 7).
9. قم بتوصيل الطرف تقريب من كابل الإخراج إلى منفذ إخراج محول 4X1.
10. استخدام كابل إدخال رس توصيل متعدد القنوات 4X1 محول التحفيز على الجهاز tDCS التقليدية. قم بتوصيل الطرف مخروطية المكونات من كابل مدخلات ل4X1 مدخل الميناء ومحول ربط الطرف الآخر من الكابل المدخلات (اثنين من الموز من نوع المقابس) إلى منفذ إخراج الجهاز tDCS التقليدية. الأهم من ذلك، الكابل الذي يتم وصفها بأنها "مركز" هو واحد من شأنها أن تحدد قطبية DC تسليمها من القطب مركز إما مصعدي أو المهبطي. لاحظ أنه عند استخدام متعدد القنوات 4X1 محول التحفيز في تركيبة مع الجهاز tDCS التقليدية لا يوجد أي تبديل أو زر لاختيار مركز الأنود أو الكاثود الوسط. يتم تحديد هذا الاستقطاب من خلال عملية ربط موصل كابل الموز من نوع المقابس إلى مخرجات الجهاز tDCS التقليدية، كما هو موضح أعلاه. في tDCS وHD-tDCS، يشير "الأنود" إلى الطرف الموجب نسبيا حيث التدفقات الحالية إيجابية في الجسم. من ناحية أخرى، فإن "الكاثود" هو السالب النسبي حيث إيجابي ر الحاليةمخارج الدجاجة الجسم.
11. عندما وصلات جاهزة، بدوره على كلا الجهازين.
12. تأكد من أن القيم هي مقاومة ضمن نطاق كاف من خلال تحويل "وضع اختيار" مقبض الباب في متعدد القنوات 4X1 محول التحفيز ل"مسح". سيقوم الجهاز ثم تفحص الأقطاب، تظهر مقاومة من القطب في وقت واحد في نافذة العرض. على زر "الرصاص تبديل" يمكن استخدامها لتبديل هذا التحويل التلقائي من الأقطاب الكهربائية على الشاشة. ويمكن الضغط على زر لقفل الشاشة في القطب المحدد، ودراسة مقاومة. ثم، فإنه يمكن الضغط مرة أخرى للسماح للجهاز لتغيير القطب عرضها. فإن تحفيز متعدد القنوات 4X1 جهاز محول قياس مقاومة في "وحدات ذات نوعية". هو تطبيع نوعية الاتصال لهذه "وحدات الجودة" من ​​قبل دائرة الاختبار استنادا إلى حقيقة أن المقاومة القطب هو غير الخطية إلى القطب واجهة الكهروكيميائية العمليات ^21، ويمكن أن المقاومة القطب (مقاومة)ولذلك يكون مضللا. على سبيل المثال، المقاومة تقاس على ما يبدو هو تعتمد اعتمادا كليا على ال ²² الحالية الاختبار. "جودة وحدات" القيم أقل من المرغوب فيه. على الرغم من وجود مبادئ توجيهية صارمة المتاحة حتى الآن، قيم أقل من أو يساوي 1،50 حتي 2،0 "وحدات الجودة" استخدمت بوصفها قطع في دراسات سابقة ^15،16.

لم تقم بتنشيط الجهاز tDCS التقليدية بينما متعدد القنوات 4X1 محول التحفيز هو في "مسح" (شيك مقاومة) واسطة، كما لن يتم تسليم التحفيز لهذا الموضوع.

13. إذا كانت القيم مقاومة تتجاوز هذه الحدود المطلوبة، فتح الغطاء من غلاف من البلاستيك الذي يحتوي على القطب تظهر مقاومة عالية وإزالة حج / أجكل متكلس القطب حلقة. اتبع الإجراءات كما هو موضح أعلاه (أي 5،4-5،7) لضبط الشعر والقطب للحصول على مقاومة الأمثل. تحقق من مقاومة مرة أخرى، كما لوحظ في 5.12. بمجرد تحقيق قيمة نوعية الهدف، replaCE الغطاء على الغلاف. كرر نفس الإجراء لأقطاب أخرى حسب الحاجة. قد تختلف إشارة الجودة المثلى من موضوع إلى موضوع، ولكن مؤشر جودة أعلى في القطب واحد مما كانت عليه في الآخرين قد يشير إلى اتصال الفقراء في هذا القطب.
14. بمجرد تأكيد وجودة مقاومة لجميع الأقطاب لتكون ضمن النطاق المطلوب، وتحويل "طريقة اختيار" مفتاح في متعدد القنوات 4X1 محول التحفيز من "مسح" إلى "تمرير". يسمح هذا الإعداد الحالي لتمرير من الجهاز tDCS التقليدية من خلال أقطاب كهربائية في الجهاز 4X1. المشغل هو الآن على استعداد لبدء التحفيز.

6. تنبيه

1. تأكد من أن المشاركين يجلس بشكل مريح في كرسي ويبقى مستيقظا خلال التحفيز.
2. يتم تطبيق HD-tDCS الآن باستخدام عناصر التحكم من الجهاز tDCS التقليدية كما هو موضح في مقالنا السابق ^19. تأكيد المدة وشدة يجري تسليمها التحفيز، وضبطالجهاز حسب الحاجة. وبالإضافة إلى ذلك، وتحديد وسيلة للدورة (الشام أو التحفيز النشط). إذا تم اختيار وضع الشام، سيقوم الجهاز تلقائيا تسليم الحالي لمدة ثلاثين ثانية فقط. تم الإبلاغ عن هذا النهج لتكون ناجحة للتعمية المشاركين في كلا tDCS التقليدية ²³ و ^HD-15 tDCS المحاكمات.
3. بدء جلسة HD-tDCS عن طريق الضغط على زر "ابدأ" من الجهاز tDCS التقليدية. فإن "ابدأ" ضوء وميض كما DC كثافة بتسريع ثم ضوء بشكل مستمر عندما يتم التوصل إلى الهدف الحالي. والوقت وتظهر بعد ذلك ما تبقى من الوقت وسوف "صحيح الحالي" مؤشر يظهر شدة التيار تسليمها إلى القطب مركز والأقطاب عودة أربعة مجتمعة.
4. فإنه قد يكون صحيحا أن الموضوعات التي تشير إلى عدم الراحة، وحكة أو وخز خلال الفترة التحفيز الأولي ^24. وينبغي أن تكون هذه الأعراض غير مريح جدا، فمن المستحسن أن شدة التيار يكون أماهرفعت nually بنسبة 0.2-0.5 مللي أمبير لبضع ثوان باستخدام ميزة "الاسترخاء" حتى يشعر هذا الموضوع مريحة. بعد فورا، شدة التيار يجب أن يتم زيادتها تدريجيا حتى تعود إلى الجرعة الأصلي. تميل الأحاسيس المذكورة أعلاه عادة أن تتلاشى بعد بضع دقائق من التحفيز.

7. بعد العملية

1. بعد الدورة كاملة، المقاومة عبر جميع القنوات يمكن قياسها مرة أخرى إذا رغبت في ذلك. فتح القبعات البلاستيكية وإزالة بلطف الأقطاب حلقة متكلس حج / أجكل من أغلفة. إذا لزم الأمر، استخدم نهاية حادة من مسحة القطن لتجنب التجاذبات على الأسلاك الكهربائي. وينبغي غسل أقطاب بلطف مع ماء الصنبور من أجل إزالة هلام ثم تجفف قبل تخزينها.
2. المقبل، وإزالة الغطاء EEG مع الأغلفة البلاستيكية المضمنة. لا تقم بإزالة الغطاء EEG مع القبعات البلاستيكية مغلقة، كما يمكن اصطيادها الشعر المشارك في مباراة دولية و / أو أغلفة. وينبغي بعد ذلك تغسل أغلفة بلاستيكية للإزالة هلام، وتجفيفها بمنشفة ورقية.
3. باستخدام منشفة ورقية، وإزالة الجل المتبقي من الرأس في هذا الموضوع. منذ الجل هو ذواب بالماء، ويمكن استخدام بعض الماء للمساعدة على إزالته.
4. فمن المستحسن أن تطلب من المشاركين ملء استبيان بعد كل دورة التحفيز لمراقبة أي أحداث سلبية (الجدول 3).

النتائج

إذا يتم وضع أقطاب كهربائية بشكل مناسب والقيم مقاومة هي ضمن نطاق كاف، سوف DC تتدفق من القطب الموجب إلى القطب السالب متعددة (على الأنود مركز 4X1 HD-tDCS) لمدة التحفيز. وسيتم تسليم شدة التيار الهدف من قبل الجهاز tDCS التقليدية ويظهر في "صحيح الحالية" مؤشر. وبالمثل، إذا ما تم اختيار وضع الشام، سيقوم الجهاز تلقائيا بإيقاف تقديم DC حوالي ثلاثين ثانية بعد الشروع فيه وفسيظهر المؤشر وقف تسليم DC (الشكل 8).

ومن الشائع للمشاركين لتقديم تقرير حكة، وخز أو حرقان طفيف عند بدء التحفيز. وكثيرا ما لوحظ خلال هذه الظواهر كلا الشام ونشطة HD-tDCS ^15،16 وينبغي أن تبين أن DC يتم تسليم على النحو المنشود. ومع ذلك، فإنها تميل عادة إلى تتلاشى بعد الدقائق القليلة الأولى من التحفيز.

محتوى "> ويفترض عادة أن مناطق الدماغ مع أكثر تدفق التيار هم أكثر عرضة لتكون التضمين بينما المناطق سوف القليل أو لا تذكر تدفق الحالية لن تتأثر مباشرة. وعلى هذا النحو، وتدفق التيار التنسيق التي تنتجها 4X1-HD-tDCS سيكون من المتوقع أن تنتج تعديل العمليات العصبية المترجمة. النماذج الحاسوبية ^4،14،15 قد أظهرت أن 4X1 الدائري HD-tDCS النتائج في أكثر محورية تحفيز المخ بالمقارنة مع tDCS التقليدية (الشكل 9). كما ذكرت من قبل داتا وآخرون. ^4،11، و اقتصر مجال القشرية تعديل الناجمة عن استثارة 4X1 الدائري HD-tDCS داخل محيط الطوق، وكان ذروة المجال الكهربائي تحت القطب مركز. وفي المقابل، تسبب tDCS التقليدية التحفيز من مناطق أخرى مختلفة مثل المماثل الزمنية والثنائية الفص الجبهي، وبلغت ذروتها في منتصف الطريق مجال كهربائي بين القطبين بدلا من تحت واحد منهم.

HD-tDCS هو ر روايةلم تدرس echnique وبالتالي آثاره على نطاق واسع كما وتلك التي tDCS التقليدية. ومع ذلك، والتطبيقات المحتملة لها متشابهة، مع الآخرين لا يزال يتعين استكشافها. الدراسات الحالية باستخدام 4X1 الدائري HD-tDCS تبين أن على متطوعين أصحاء فإنه يمكن أن تقلل بشكل كبير حرارة والعتبات الحسية الباردة، وتؤدي إلى تأثير مسكن الهامشية للعتبات الألم الباردة (الشكل 10) ^15. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يمكن أن يسبب تغييرات كبيرة في استثارة القشرية، كما تم قياسها باستخدام محرك أثار إمكانات ^13،14 (الشكل 11). في المرضى الذين يعانون فيبروميالغيا، التي يسببها بالموقع 4X1 الدائري HD-tDCS انخفاض كبير في الألم ينظر (الشكل 12)، وزيادة كبيرة عتبات الكشف الميكانيكية بالمقارنة مع الشام ^16.

والدراسات التي تقارن HD-tDCS وtDCS التقليدية تكون مهمة من أجل إلقاء الضوء على آثار كل تدخل. ومع ذلك، واحد sessio عشر دقائق وقد تم بالفعل أبلغت N من مصعدي HD-tDCS في 2.0 أمبير من قبل كو وآخرون. ¹⁴ إلى بذل أكثر وضوحا، مثير أطول أمدا بعد الآثار والتحفيز أكثر احتمالا من tDCS التقليدية (الشكل 13)، ودعم استخدامها في البحوث ويحتمل في المرافق الصحية.

الشكل 1. 4X1 متعدد القنوات محول التحفيز (يسار) متصلا الجهاز tDCS التقليدية (يمين).

الشكل 2. حج / أجكل أقطاب عصابة ملبدة، مع الأسطح الملساء مدورة (أسود) وخشنة. يتم توصيل الأقطاب الكهربائية إلى أجهزة الاستقبال مطابقة على محول 4X1 كابل الإخراج.

tp_upload/50309/50309fig3.jpg "/>
الشكل (3). معالم تشريحية (يسار) والقشرة الحركية الأولية (M1) التعريب على أساس 10-20 نظام EEG الدولية (يمين).

الشكل 4. تحديد المواقع المقترحة لأقطاب HD استنادا إلى نظام EEG 10-20. ويمكن أيضا أن تختبر مونتاج الأخرى.

الشكل 5. تطبيق هلام الكهربائية (يسار). من أجل منع الحالية من المناورة بين الأقطاب، وينبغي توخي الحذر لتجنب انتشار هلام الكهربائية خارج حدود الغلاف البلاستيك (يمين).

الشكل (6). Placement من القطب حلقة في غلاف من البلاستيك. يجب على سطح خشن من القطب جهه لأسفل وعلى نحو سلس وجه سطح جمعوا. وينبغي بعد ذلك خفضت القطب حلقة حتى يستقر على قاعدة من غلاف من البلاستيك (يسار) والحد الأقصى للمؤمن في موقف (يمين).

الرقم 7. عينة 4X1 HD-tDCS الإعداد.

الرقم 8. تسليم نشط (يسار) والشام واسطة (اليمين) من قبل جهاز tDCS التقليدية. من داسيلفا وآخرون ^19.

الشكل 9. مقارنة بين النموذج الحسابي الابتدائي القشرة الحركية 4X1 الدائري HD-tDCS (أعلاه) وtDCS التقليدية باستخدام معيار ثنائي القطب الاسفنج المونتاج (أدناه). انقر هنا لعرض أكبر شخصية .

الرقم 10. الحرارة والعتبات الحسية الباردة وعتبات الألم الباردة يقاس في مواضيع صحية قبل (قبل) وبعد (آخر) 4X1 الدائري HD-tDCS. تألف بروتوكول بشأن تسليم 2MA من بالموقع مصعدي HD-tDCS أو صورية التحفيز على القشرة الحركية الأولية لمدة 20 دقيقة. تم التعديل من Borckardt وآخرون ^15. انقر هنا لعرض أكبر شخصية .

p_upload/50309/50309fig11.jpg "/>
الرقم 11. آثار 4X1 الدائري HD-tDCS على محرك أثار إمكانات (MEP) السعة في الاشخاص الاصحاء. تألف بروتوكول بشأن تسليم 1MA من بالموقع مصعدي HD-tDCS أو صورية التحفيز على القشرة الحركية الأولية لمدة 20 دقيقة. تم قياس MEP قبل وبعد التحفيز، واتساع هذا الأخير تطبيع إلى أن من خط الأساس. تمثل شعيرات الانحرافات المعيارية. تم التعديل من Caparelli-Daquer، وآخرون ^13.

الرقم 12. آثار 4X1 الدائري HD-tDCS على ألم ينظر في المرضى الذين يعانون فيبروميالغيا. ويطلب من المرضى لتقييم الألم بشكل عام باستخدام مقياس عددي البصرية من قبل، وعلى الفور و30 دقيقة بعد التحفيز. يتألف البروتوكول من جلسات واحد من مصعدي بالموقع والمهبطي HD-tDCS، وسلمت إلى اليسار الابتدائي القشرة الحركية (2MA لمدة 20 دقيقة) والشام التحفيز. شعيرات تمثل الخطأ المعياري. تم التعديل من فيلامار وآخرون ^16.

الرقم 13. مقارنة بين رجعية الناجم عن التحفيز مصعدي والمهبطي باستخدام tDCS التقليدية و4X1 الدائري HD-tDCS. أثار المحرك تم قياس السعة المحتملة (MEP) قبل وبعد الولادة من 2MA من tDCS التقليدية أو 4X1 HD-tDCS لمدة 10 دقيقة. وأجريت تقييمات متتابعة لتقييم مدار الساعة من رجعية. تم تطبيع MEP السعة آخر التحفيز لذلك من الأساس. تم التعديل من كو وآخرون ^14.

هل سبق لك أن ...	وكان رد فعل سلبي على TMS / tDCS؟
	كان seizuإعادة؟
	كان خسارة غير المبررة من وعيه؟
	كان السكتة؟
	قد تعرض إلى إصابة خطيرة في الرأس؟
	خضعت لعملية جراحية لرأسك؟
	لديه أي الدماغ ذات الصلة، والأمراض العصبية؟
	لديه أي مرض قد تسبب إصابات الدماغ؟
	هل تعاني من الصداع المتكرر أو الحاد؟
	هل لديك أي معدن في رأسك (خارج الفم) مثل الشظايا، ومقاطع الجراحية، أو شظايا من لحام؟
	هل لديك أية أجهزة الطبي المزروع مثل منظم ضربات القلب القلب أو مضخات الطبية؟
	هل أنت تأخذ أي أدوية؟
	هل أنت حامل، أم أنك نشط جنسيا وغير متأكد ما إذا كنت قد تكون حاملا؟
	لا أحد في عائلتك لديهم الصرع؟
	هل كنت بحاجة إلى أي مزيد منتوضيحات حول tDCS / HD-tDCS أو المخاطر المرتبطة به؟

الجدول 1. الكشف عن موانع الاستعمال واعتبارات خاصة قبل tDCS / HD-tDCS.

المواد	جهاز واحد tDCS التقليدية
	واحد 4X1 متعدد القنوات محول التحفيز
	أربع بطاريات 9 فولت
	واحد وحدات الكهربائي قبعة تسجيل
	خمسة حج / أجكل أقطاب حلقة متكلس
	خمس المصممة خصيصا الأغلفة البلاستيكية HD وقبعات كل منها
	واحد من البلاستيك الغطاس
	الكابلات
	واحد شريط القياس
	واحد مسحة القطن خشبي
	هلام موصل بالكهرباء
	واحدة 3 - أو 5 مل حقنة
	شريط لاصق
	مناشف ورقية

الجدول 2. المواد.

هل تواجه أي من الأعراض التالية أو آثار جانبية؟	إدخال قيمة (1-4) في المكان المخصص أدناه. 1-غائب 2-معتدل 3 معتدل 4 الوخيم	إذا كان موجودا، هل تعتقد أن هذا يرتبط HD-tDCS؟ 1 لا شيء 2 من بعد 3 المحتملة 4-محتمل 5 مؤكد	ملاحظات
صداع
آلام الرقبة
ألم فروة الرأس
حروق فروة الرأس
وخز
احمرار الجلد
نعاس
صعوبة في التركيز
تغير المزاج الحاد
أخرى (حدد):

الجدول 3. فحص تأثير سلبي بعد HD-tDCS.

Discussion

الخطوات الحاسمة

الجوانب التي ينبغي فحصها قبل البدء في إجراء

قبل البدء في التحفيز، يتعين على الباحثين التأكد من أن المشارك لا يوجد لديه موانع للHD-tDCS. يسرد الجدول 1 بعض الاعتبارات الهامة التي يجب أخذها في الاعتبار، ويلخص أهم موانع الاستعمال، بما في ذلك وجود من يزرع معدني أو أجهزة في الرأس، شديد إصابات الدماغ أو تقرحات الجلد كبيرة. الباحث يجب أن تفقد لحضور هذا الأخير داخل محيط 4X1 الدائري في حين تستعد لوضع قطب كهربائي. نحن لا ننصح تطبيق تقنية في حالة وجود مثل هذه الآفات. هذا أمر مهم ل، على الرغم لم يتم الإبلاغ عن الآفات الجلدية عند استخدام أقطاب HD وأغلفة هو موضح في هذه المقالة، تم الإبلاغ عن تلف الجلد بعد الولادة لعدة جلسات متتالية من tDCS التقليدية ^3، وخاصة إذا أجريت اوفهفترة RA 14 يوما ^25.

يمكن وجود يزرع معدنية أو عيوب في الجمجمة أو الدماغ حمة تعديل بشكل كبير تدفق التيار ^17،26 ونتيجة في التحفيز من المناطق القشرية غير تلك المقصودة. لأسباب تتعلق بالسلامة، وينبغي تجنب التحفيز في المرضى الذين يعانون من الأجهزة الطبية المزروعة. وتشمل موانع النسبية جود الصرع أو التاريخ من السكتة الدماغية، ما لم يتم ركزت الدراسة بشكل خاص على دراسة هذه الظروف. وينبغي تجنب HD-tDCS في النساء الحوامل نظرا لعدم وجود بيانات على السلامة.

فإنه من الأهمية القصوى للتحقق من قطبية من الكابلات عند توصيل متعدد القنوات 4X1 محول التحفيز على الجهاز tDCS التقليدية. قد يؤدي عدم القيام بذلك سيؤدي في تقديم نوع خاطئ من التحفيز للمشارك. تأكد من أن كابل وصفت بانها "مركز"، والتي قد تكون في كثير من الأحيان أحمر، يتم توصيل لمحطة الصحيح (الأنود أو الكاثود).

يجب على المشغل أيضا تفقد البصر الأقطاب حلقة متكلس حج / أجكل عن أدلة على ترسب من المنتجات الكهربائي قبل كل استعمال واستبدالها إذا المشار إليها. بعد كل دورة التحفيز النشط، والمنتجات من التفاعلات الكهروكيميائية تميل إلى تراكم على سطح خشن على الجزء السفلي من الأقطاب الكهربائية. لهذا السبب، فمن المستحسن أن كل قطب كهربائي يكون موجودا في مركز التكوين 4X1 لدورتين التحفيز النشط فقط. وفي وقت لاحق، ويمكن أن تكون استدارة وتستخدم كأحد الأقطاب العودة. مرة واحدة وقد خدم كل من خمسة أقطاب في مجموعة والقطب مركز مرتين، فمن المستحسن استخدام مجموعة جديدة من الأقطاب الكهربائية. فإنه واضح ومباشر لتسمية كل قطب كهربائي وتسجيل عدد من الاستخدامات من أجل تناوب عليها بطريقة منسقة. بالإضافة إلى التحمل، فإن المقصود من (محدود) التناوب من الأقطاب الكهربائية أيضا إلى تجنب كل حالة على مقاومة عالية لن تقسم بالتساوي حيث الحالي ACROSS الأقطاب عودة أربعة. المشغل هو المسؤول عن فحص جودة الاتصال قبل التحفيز (كما هو موضح في الخطوات 5،12-5،14)، وضمان مراعاة أية قيم مقاومة عالية بشكل غير طبيعي.

أنه قد يحدث أن المشاركين تتحرك رؤوسهم بشكل مفرط أو عن غير قصد سحب الكابلات وطرد كسر أو لهم. لهذا السبب، فإنه من المستحسن أن حلقة كل كابل حول غلاف البلاستيك والشريط محول 4X1 كابل الإخراج إلى السطح (أي كرسي أو ملابس المشارك).

إذا رغبت في ذلك، قد يكون من الممكن إضافة مواد التخدير الموضعية على فروة الرأس لمنع الأحاسيس يحتمل أن تكون غير مريحة وتعزيز تعمية المشاركين في الدراسة. ومع ذلك، ينبغي أن يوضع في الاعتبار أنه على الرغم لم يتم الإبلاغ عن حروق الجلد مع HD-tDCS، يمكن أن يكون هناك خطر صغير النظري لهذا تأثير سلبي واستخدام التخدير الموضعي قد منع المشاركين من Reporting ذلك خلال التحفيز. في هذه المظاهرة، وكذلك في دراساتنا السابقة، ونحن لم تستخدم أدوية التخدير الموضعي كما يقال أي إزعاج عموما معتدل.

كما ذكر أعلاه، من أجل الحصول على أفضل النتائج من المهم جدا لمنع الجل الكهربائية من الانتشار خارج حدود الغلاف البلاستيك. خلاف ذلك، ناور القوة الحالية من القطب واحد إلى آخر.

اعتبارات هامة خلال التحفيز

إلا إذا تطلب الأمر ذلك كجزء من تصميم الدراسة، وهذا الموضوع لا ينبغي النوم، القراءة أو يصرف إلا خلال الدورة التحفيز. وهذا أمر مهم كما أفيد بأن الجهد المعرفي المكثف، الملل أو النوم، وتفعيل العضلات وغيرها من الأنشطة التي تؤدي إلى تغيرات في استثارة القشرية يمكن أن يؤدي إلى آثار تغير ويعارض من tDCS التقليدية ^27.

عند بدء لياليtimulation، وسعيا لمنع الآثار الجانبية من بداية مفاجئة من تدفق التيار، الجهاز تلقائيا سلالم الحالي صعودا وهبوطا على مدى فترة من ثلاثين ثانية. ولأسباب مماثلة، لا تبديل بين "تمرير" وسائط "مسح" في حين أن الجهاز tDCS التقليدية هو توليد الحالي. فمن المستحسن دائما أن نسأل دوريا الموضوعات اذا كانوا يشعرون بالراحة مع الإجراء من أجل التأكد من أن التحفيز يسير بسلام.

قد تتطلب التحفيز في فئات سكانية حساسة، بما في ذلك الأطفال المرضى، وتعديل الجرعة.

الجوانب العملية بعد العملية

من أجل جمع مزيد من الأدلة على سلامة ورصد الآثار HD-tDCS، ونحن نوصي باستخدام استبيان الآثار الضارة مثل واحد هو مبين في الجدول 3، والتي ينبغي تسليمها للمشاركين بعد انتهاء كل دورة. تأكد للكشف عن وجود adve الأكثر شيوعاآثار RSE المرتبطة HD-tDCS، مثل عدم الراحة، ووخز، والحكة وحرق الأحاسيس. وعلاوة على ذلك، عن النظر في معنى هذه البيانات يمكن تحسينها عن طريق طرح أيضا لعشرات شخصي الكمي. ويمكن تحقيق ذلك من خلال وجود مقياس رقمي للمرضى للإبلاغ عن كثافة أو شدة الآثار السلبية، على سبيل المثال 1-5 أو 1-10. ومن المهم أيضا لتقديم الاستبيان الآثار الجانبية بعد كل دورة الشام. وهذا يسمح لمقارنة تواتر الآثار السلبية المرتبطة التحفيز على حد سواء نشطة والشام. لtDCS التقليدية، تم الإبلاغ عن بعض الآثار الجانبية لتكون أكثر تواترا في المجموعة الشام ^24، والصداع كونها مثالا واحدا.

التعديلات الممكنة

ل4X1 HD-tDCS، يمكن تصميم بروتوكولات التحفيز التي تشمل مواقع مختلفة الهدف، والاستقطاب الحالية وشدة، ونصف قطرها من الحلبة. وكقاعدة عامة، فإن زيادة قطر حلقة 4X1 increaSE عمق الاختراق والحد الأقصى لكثافة تحت الحلبة ^28. وعلى العكس، والحد من دائرة نصف قطرها حلقة يزيد focality لكن الانخفاضات التي يسببها الحقل الكهربائي في الدماغ. لذلك، هناك ما يبرر إجراء مزيد من التحقيقات من الجرعة المثالية للإشارة.

على الرغم من تركيز هذه المادة على 4X1 الدائري HD-tDCS، ويمكن أيضا نشر القطب أخرى يمكن استخدامها، مثل 4x2 و 3X3 (قطاع المزدوج)، من بين آخرين. على الرغم من HD-tDCS يقدم العديد من خيارات التخصيص، وأساليب لتحديد المواقع وإعداد الأقطاب، كما هو موضح هنا، ينبغي اتباع جنبا إلى جنب مع استخدام فقط الأجهزة والملحقات التي تم اختبارها خصيصا لهذا الغرض. وهذا يشمل إيلاء اهتمام خاص لHD البلاستيك تصميم الغلاف، وهلام، والأقطاب الكهربائية. على سبيل المثال، كما تم اختبار أقطاب أخرى من حج / أجكل حلقة متكلس من أجل تقديم DC، مثل حج بيليه، حج / أجكل بيليه، حج / أجكل القرص والمطاط بيليه ^9. ومع ذلك، كل حج والمطاط أقطاب بيليه لحثأبلغ عن تغييرات في درجة الحموضة د، ويزيد في درجة الحرارة والمحتملة الكهربائي لجميع أقطاب باستثناء حج / أجكل حلقة والقرص. ولذلك، يبدو أن حج / أجكل أقطاب عصابة قد يكون نهجا فعالا وأكثر أمنا. في المستقبل، إدخال تعديلات على النهج المبينة في هذه الورقة يمكن أن تستخدم أيضا لتقديم تدخلات مثل بالتناوب عبر الجمجمة التحفيز الحالية.

القيود

في هذه المرحلة، ودور 4X1 الدائري HD-tDCS قطبية على استثارة القشرية لا يزال غير واضح. على الرغم من وأفادت الدراسات الفسيولوجية العصبية أن كلا من 1.0 مللي أمبير و 2.0 مللي أمبير من مصعدي 4X1 الدائري HD-tDCS أدى إلى زيادة في استثارة القشرية بين الاشخاص الاصحاء ^13،14، هناك حاجة إلى هيئة أوسع من الأدلة دراسات تتناول على وجه التحديد HD-tDCS قبل أن أي تعميم أن يتم. وبالإضافة إلى ذلك، تجدر الإشارة إلى أن آثار التشكيل استثارة القشرية باستخدام 4X1 الدائري HD-tDCS قد تكون تعتمد على الوقت، ووصلت بهم البازلاءك عدة دقائق بعد نهاية التحفيز وليس على الفور بعد أن ^14،16. لذلك، قد تكون هناك حاجة إلى تقييم متتابعة على نقاط زمنية مختلفة بعد تدخل من أجل الحصول على نتائج دقيقة.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
One conventional tDCS device (Soterix 1x1 Low-intensity DC Stimulator)	Soterix Medical Inc., New York, NY, USA	1300A
One 4x1 Multichannel Stimulation Adapter	Soterix Medical Inc., New York, NY, USA	4X1-C2
Four 9V batteries			Many manufacturers available
One modular electr–ncephalogram recording cap	EASYCAP GmbH, Germany	EASYCAP
Five Ag/AgCl sintered ring electrodes	Stens Biofeedback Inc., San Rafael, CA, USA	EL-TP-RNG Sintered
Five specially-designed plastic casings and their respective caps	Soterix Medical Inc., New York, NY, USA
One plastic plunger	Soterix Medical Inc., New York, NY, USA	PSYR-5
Cables	Soterix Medical Inc., New York, NY, USA	CSIN-X2 Input Cable, CSOP-D5 Output Cable
One measuring tape			Many manufacturers available
One wooden cotton swab			Many manufacturers available
Electrically conductive gel (Sigma Gel)	Parker Laboratories, New Jersey, NJ, USA	15-25
One 3- or 5-ml syringe			Many manufacturers available
Adhesive tape			Many manufacturers available
Paper towels			Many manufacturers available