Die Kombination von nicht-invasiver Hirnstimulation mit virtueller Realität stellt einen neuartigen Ansatz zur Verbesserung des emotionalen Lernens und der Gewöhnung für Menschen dar, die eine Behandlung für posttraumatischen Stress und Angstzustände suchen. Dies ist ein hochgradig immersiver und dennoch tragbarer Ansatz, der in den Neurowissenschaften verwurzelt ist. Die Technik könnte therapeutisch wirksam sein und auf den einzelnen Patienten zugeschnitten werden.

Diese nicht-invasive Methode kann Patienten mit posttraumatischem Stress helfen zu lernen, dass zuvor angstauslösende Situationen sicher sein können. Demonstriert wird das Verfahren von Sydney Brigido, einer Forschungsassistentin aus meinem Labor. Sydney wird bei den verschiedenen Schritten des Protokolls behilflich sein.

Um einen Teilnehmer auf die transkranielle Gleichstromstimulation vorzubereiten, stellen Sie sich nach dem Auflegen des Kopfgurts auf den Teilnehmer, um den Standort für die Kathodenelektrode anhand der zuvor berechneten 10% des Kopfumfangs festzulegen und diesen Abstand vom Kopfinion nach rechts zu messen. Platzieren Sie die Kathodenelektrode entsprechend den Messungen so, dass sie sich ungefähr hinter dem rechten Ohr auf dem Mastoidprozess befindet. Um die Position für die Anodalelektrode zu bestimmen, messen Sie die zuvor berechneten 10% des Kopfumfangs vom Nasion aufwärts und die zuvor berechneten 5% des Kopfumfangs rechts.

Platzieren Sie die Anodalelektrode und überprüfen Sie, ob die Anode die Positionen der AF3FP1-Elektrode mit 10 bis 20 EEG berührt. Wenn die Elektroden platziert wurden, schalten Sie das tDCS-Gerät ein und schließen Sie die Elektroden an. Um Einstellung A zu laden, drücken Sie die obere rechte Taste, um den Studienmodus zu verlassen, und verwenden Sie die oberen und unteren linken Tasten, um den Mastercode des Geräts einzugeben.

Klicken Sie auf OK und stellen Sie sicher, dass der Pfeil auf die Auslöse zeigt. Verwenden Sie die Schaltfläche oben rechts, um durch die Einstellungen zu gehen, bis die Ladeeinstellung angezeigt wird. Verwenden Sie die Pfeile nach links, um den Pfeil zum unteren Bildschirmrand zu scrollen, indem Sie den Pfeil oben rechts verwenden, um alle Einstellungen zurück zu Einstellung A zu durchlaufen, und klicken Sie auf den Pfeil oben links, um die Einstellung A zu laden.Drücken Sie die Tasten oben rechts und unten links zusammen, um die Impedanz zu überprüfen, um zu bestätigen, dass ein ausreichender Kontakt zwischen den tDCS-Elektroden und dem Schädel des Teilnehmers besteht.

Starten Sie die Stimulation und zeichnen Sie die Impedanz vor, während und nach der Stimulation auf. Entfernen Sie nach Abschluss der Stimulation die Elektroden aus dem Gerät, bevor Sie das Gerät ausschalten. Legen Sie zwei selbstklebende Einweg-Elektroden-Elektroden-Pflaster auf den Thenarbereich der nicht dominanten Hand des Teilnehmers und öffnen Sie die elektrodermale Aktivität galvanische Hautreaktionsdatenerfassungssoftware.

Öffnen Sie die zuvor generierte Datenerfassungsvorlage, und klicken Sie auf Datensatz erstellen, um ein neues Experiment zu erstellen. Um das elektrodermale Aktivitätssignal zu kalibrieren, befestigen Sie eine Elektrode an einem Elektrodenpflaster und befolgen Sie die Softwareanweisungen, um eine Elektrode nach der anderen zu kalibrieren. Wenn beide Elektroden kalibriert wurden, bitten Sie den Teilnehmer, tief einzuatmen und ihn vor dem Ausatmen 10 Sekunden lang zu halten, um ein angemessenes galvanisches Hautreaktionssignal zu gewährleisten.

Um das tDCS zu verwalten, lassen Sie einen Assistenten das Virtual-Reality-System einschalten und öffnen Sie das Patientenanwendungsprogramm. Überprüfen Sie, ob die Bildschirmauflösung auf 1280 x 720 eingestellt ist, und klicken Sie auf Wiedergabe. Öffnen Sie das Controller-Programm des Klinikers und wählen Sie das Fahrszenario basierend auf der Szene aus, die für den Einsatz des Teilnehmers am relevantesten ist.

Wählen Sie im Patienten-Avatar-Fenster die Fahrerposition aus und stellen Sie die Lautstärke auf 65% des Maximums ein. Lassen Sie den Assistenten mit Hilfe des Teilnehmers das Head-Mounted-Display auf den Kopf des Teilnehmers legen, achten Sie darauf, dass das Display die Elektroden nicht verrenkt und auf Komfort überprüft. Lassen Sie den Assistenten die Kopfhörer auf den Kopf des Teilnehmers legen und überprüfen Sie den Komfort.

Weisen Sie den Teilnehmer an, zwei Minuten lang ruhig zu sitzen, damit die Elektrodermalaktivitätsdaten zu Beginn der Baseline-Aktivität erfasst werden können, und drücken Sie F1, um den Beginn des Baseline-Zeitraums zu markieren. Drücken Sie nach zwei Minuten F3, um das Ende des Basiszeitraums zu markieren. Schalten Sie nach Abschluss der Elektrodenaktivitätserfassung zu Beginn das tDCS-Gerät ein und schließen Sie die Elektroden wieder an.

Das Gerät sollte sich im Lernmodus für die Einstellung B befinden.Klicken Sie auf OK, um zu bestätigen, dass einstellung B programmiert ist, und um eine Intensität von zwei Milliampere anzuwenden, insgesamt 25 Minuten mit einem 30-sekundenigen Hochlauf und einem 30-sekundenigen Ramp down. Geben Sie den teilnehmerspezifischen Randomisierungscode ein, der von der Randomisierungssoftware abgerufen wurde, und klicken Sie auf OK. Drücken Sie die obere linke Taste, um Ja anzuzeigen, um die Stimulation zu starten, und klicken Sie auf Aus, um das Laufwerk zu starten. Stellen Sie sicher, dass jede Durchfahrt mit mindestens 30 Sekunden Fahrt nur in der VR-Umgebung beginnt.

Führen Sie den Teilnehmer in der ersten Sitzung mit einer verbalen Aufforderung während der ersten Durchfahrt durch das Auftreten von VR-Ereignissen, z. B. Up ahead, there will be a road am hinterhalt in three, two, one, go. Sie werden einen Straßenhbust sehen, der in drei, zwei, eins vor Ihnen liegt. Bei Auswahl der passenden Szene im VR-Menü.

Verwalten Sie jedes VR-Ereignis mit mindestens 10 Sekunden Fahrt zwischen den einzelnen Veranstaltungen. Während die VR-Ereignisse verwaltet werden, drücken Sie bei jedem VR-Ereignis F2 auf der Tastatur, um die Erfassung der Hautleitfähigkeitsdaten zu überwachen. Basierend auf der visuellen Inspektion der Hautleitfähigkeitsspuren scheint Teilnehmer A Anzeichen einer Gewöhnung zwischen den Sitzungen von der ersten VR-Sitzung bis zum Mittelpunkt des Protokolls während der dritten VR-Sitzung bis zur letzten sechsten VR-Sitzung zu zeigen.

Die visuelle Inspektion der rohen Hautleitfähigkeitsverfolgung für Teilnehmer B scheint beim Vergleich des ersten Drive-Through mit dem dritten Drive-Through auf eine Gewöhnung innerhalb der Sitzung hinzuweisen. Die visuelle Inspektion der rohen Hautleitfähigkeitsdaten für Teilnehmer C scheint im Vergleich zu Teilnehmer A ein weniger starkes Gewöhnungsprofil zu zeigen.Nichtsdestotrotz zeigt Teilnehmer C sowohl zwischen als auch innerhalb der Sitzungsgewöhnung. Darüber hinaus ist der Hautleitwert ähnlich wie bei Teilnehmer A während der ersten VR-Sitzung im Vergleich zu den verbleibenden fünf Sitzungen numerisch höher.

Rohe Hautleitfähigkeitsdaten von Teilnehmer D zeigen einen Hautleitwert, der für eine ordnungsgemäße Analyse als zu niedrig angesehen werden kann, da keine visuell nachweisbaren Hautleitfähigkeitsreaktionen auf der Haut bestehen. Selbst bei der Persistenz von Artefakten und dem Verlust von Elektrodensignalen sind die anhaltend niedrigen Hautleitfähigkeitswerte und das Fehlen visuell nachweisbarer Hautleitfähigkeitsreaktionen für diese Person immer noch offensichtlich. Im Protokoll bestehen kritische Schritte darin, sicherzustellen, dass die tDCS-Elektroden in der richtigen Position bleiben, dass die Impedanz innerhalb akzeptabler Werte liegt und auf Beschwerden der Teilnehmer aus Sicherheitsgründen zu achten.

tDCS kann durch Individualisierung der Montage optimiert werden, einschließlich der Position der Elektroden und der Dosierung basierend auf der anatomischen MRT. MRT kann weiterhin verwendet werden, um neuronale Veränderungen im Laufe der Zeit zu beurteilen.