PS recibió apoyo financiero de la CAPES, Brasil. Este trabajo ha sido parcialmente financiado con una donación de CIMIT. Los autores también agradecen a Fligil Uri por su asistencia técnica y Olivia Gozel y Noelle Chiavetta por su ayuda en la edición de este manuscrito.

1. Materiales <ol><li> Compruebe que si todos los materiales están disponibles (Figura 1) antes de iniciar los pasos siguientes. </li><li> Hay 3 tamaños de almohadillas de neopreno, dependiendo del tamaño de la cabeza de los sujetos (pequeño, mediano y grande). La tapa 27 tiene agujeros que representan posiciones EEG basado en el sistema de 10/20: prefrontal (F8, AF8, Fp2, FPZ, Fp1, AF7, F7), frontal (F4, Fz, F3), central (C3, C1, Cz, C2, C4), parietal (P7, P3, Pz, P4, P8), temporal (T7, T8) y occipital (PO7, O1, Oz, O2, PO8). </li><li> Los electrodos tienen 2 usos diferentes, ya que pueden ser utilizados para el EEG (seis canales) y para TDCS (dos canales de esponja-electrodos, el ánodo y el cátodo). En algunas circunstancias, se pueden utilizar más de dos sitios de estimulación. En este caso, se requieren cuatro esponja-electrodos y, en consecuencia, sólo 4 canales se mantendrán para las grabaciones de EEG. </li><li> La variación del tamaño de electrodos TDCS conduce a una variación de los efectos de coordinación 11. Wiª una disminución de la dimensión del electrodo, una estimulación más focal puede lograrse. Por otra parte, mediante el aumento de tamaño del electrodo que es posible tener un electrodo funcionalmente ineficaces. Las proporciones más comúnmente utilizados son 25 cm 2 (5 cm x 5 cm) o 35 cm 2 (5 cm x 7 cm). En este trabajo, se utilizarán esponjas electrodos de 25 cm 2. </li><li> Todos los electrodos tienen que estar conectados al dispositivo de caja de control a través de los cables. Este dispositivo se debe cargar periódicamente utilizando el cargador de batería Caja de Control. Por razones de seguridad, no es posible cargar la caja de control durante la estimulación activa. </li><li> Se necesita el USB para la conexión Bluetooth para emparejar la caja de control del ordenador portátil / PC (ver abajo). </li></ol> 2. Preparación de la piel <ol><li> Revise la piel para cualquier tipo de lesiones pre-existentes - evitar la estimulación eléctrica / grabación de EEG sobre la piel dañada o más lesiones craneales. </li><li> Para aumentar la conductancia, mueva pelo deel sitio de la estimulación eléctrica / EEG registro y lugar de plástico pinzas para el cabello para mantener el cabello lejos, limpie la superficie de la piel para eliminar cualquier signo de loción, suciedad, grasa, etc y dejar que se seque. </li></ol> 3. Cabeza Medidas <ol><li> Encontrar y marcar la localización del vértice o Cz (Figura 2), mediante la medición de la distancia de nasión a inión y el marcado hasta la mitad usando un marcador de la piel 11. </li></ol> 4. Electrodos de posicionamiento en el Cap <ol><li> Ponga solución salina en los tDCS esponja-electrodos. La esponja electrodos se deben empapar con solución salina 11 antes de usar la tapa de la cabeza. Para una esponja de 25-35 cm 2, debería ser suficiente aproximadamente 6 ml de solución por cada lado. Es importante para rellenar periódicamente la esponja-electrodo con solución salina en el caso de un protocolo de estimulación prolongada. </li><li> El EEG y los electrodos tDCS tienen que fijarse en la tapa antes de que el tema es physically que lo lleva. </li><li> Para más detalles sobre tDCS generales electrodos preparación y posicionamiento ver 11. </li></ol> 5. El uso de la PAC y de la fijación de la caja de control sobre el mismo <ol><li> Asegúrese de que el sujeto está sentado cómodamente. </li><li> Coloque la tapa de manera que el vértice (medida en la cabeza) coincide con el punto de la CZ de la tapa Importante:. Esto sólo es válido para los jefes de tamaño medio. Tres tamaños de almohadillas diferentes están disponibles, si es necesario. </li><li> Llenar los electrodos de EEG con gel usando una jeringa curvada. </li><li> Conecte los electrodos EEG y tDCS a los cables de la caja de control. La caja de control tiene que ser fijado a la parte posterior de la tapa. Utilice los canales 1 y 2 para la estimulación y los restantes (de 3 a 8) para el registro de EEG. Su posición en el tapón dependerá de la aproximación experimental deseado para la grabación y la estimulación (Tabla 1). Como muestra, los clásicos tDCS anódico izquierda establecieron será displayed: ánodo = M1; cátodo = supraorbitario contralateral. Para este montaje, conecte el ánodo (electrodo-esponja roja) para el C3 y el cátodo (negro esponja electrodos) para Fp2. </li><li> Ponga los electrodos de referencia a uno de los mastoides, asegurándose que no se toquen entre sí y los unen a los cables (CMS, sentido de modo común y DRL, Impulsado pierna derecha) de la caja de control. </li></ol> 6. Estimulación y grabación Configurar <ol><li> Con el fin de configurar los parámetros de estimulación y registro de verificación, el software debe ser instalado correctamente de acuerdo con las instrucciones del fabricante. </li><li> Pulse &quot;ESTIMULACIÓN&quot; en la barra horizontal en la pantalla superior (Figura 3). </li><li> Seleccione la opción &quot;Editar&quot; en la pantalla superior y seleccione &quot;tDCS&quot; o &quot;falsas&quot; de otras técnicas de estimulación eléctrica, como &quot;estimulación transcraneal de corriente alterna (TAC)&quot; y &quot;estimulación transcraneal ruido aleatorio&quot; (tRNS) (Figura 3a ). La detaflige de estos enfoques está fuera del alcance de este documento y están mejor discuten en otro lugar 12, 13. </li><li> Elige la duración total de la estimulación eléctrica, por lo general 20 min (Figura 3b) y a una intensidad de 2 mA. Nota: el dispositivo es capaz de estimular eléctricamente y grabar señales de EEG durante un máximo de 1 hora, si es necesario. </li><li> Elige la posición de los electrodos de acuerdo a los canales (Figura 3c). </li><li> Configurar TDCS y canales de EEG (Figura 3d) de acuerdo con el enfoque experimental (Tabla 1). Los electrodos de referencia se etiquetan como DRL y CMS. Asegúrese de seleccionar la función adecuada para cada canal importante:. Etiqueta del electrodo de estimulación activa como &quot;ánodo&quot; o &quot;cátodo&quot; y su referencia como &quot;retorno&quot; (Figura 3d). </li><li> En la barra de menú situada en la parte inferior de la pantalla, seleccione la duración de la rampa hacia abajo y la rampa encima de período, generalmente 30 seg (Figuvolver 3e). Durante este paso, seleccione también la duración de pre-y post EEG (Figura 3f). El registro de EEG no es dependiente de la estimulación y se puede programar para iniciar antes, durante o después del final de los TDCS. </li><li> Para comprobar la impedancia del electrodo de prensa &quot;ESTÍMULO&quot; en la parte superior de la pantalla y luego &quot;monte&quot; en el lado izquierdo de la pantalla y luego &quot;start Entrada IMPEDANCIA&quot; (Figura 4). </li></ol> 7. Inicie el dispositivo <ol><li> El tema debe estar relajado, cómodo y despierto durante el procedimiento. </li><li> Pulse el botón &quot;LAUNCH&quot; en la parte inferior de la pantalla (Figura 5a). </li><li> Compruebe si la barra gris vertical avanzando antes (Figura 5b), durante (5c) y después (5d) los tDCS. </li><li> Vuelva a comprobar las impedancias de los electrodos (Figura 5e). </li><li> Pulse &quot;Cancelar&quot; para suspender la estimulación en cualquier momento, si es necesario (Figura 5F). </li&gt; </ol> 8. Registro de datos de EEG <ol><li> Pulse &quot;EEG&quot; en la pantalla superior para comprobar si las señales de EEG son visibles y sin ningún tipo de artefactos (Figura 6, soporte de color amarillo). Las señales pueden ser filtrados de 2 a 15 Hz con el fin de aclarar los rastros EEG. </li><li> Grabación de EEG se iniciará automáticamente en cuanto se pulsa el icono de inicio. </li><li> Durante la estimulación del EEG en curso se puede comprobar en tres paneles diferentes, localizados en la barra de menú vertical (Figura 6). <ol><li> El dominio del tiempo (Figura 6): véase los datos tal como se recibe, la elección de diferentes escalas de tiempo y voltaje. </li><li> Spectrum (Figura 7): seleccione un canal y visualizar el espectro de potencia en línea es decir, la pantalla muestra la potencia de cada frecuencia de EEG por Transformada Rápida de Fourier análisis en tiempo real (FFT). </li><li> Espectrograma (Figura 8): visualizar el espectrograma de energía en línea obteniendo la informaciónción sobre el contenido de frecuencia de la EEG registrada como una función del tiempo (análisis de tiempo-frecuencia). </li></ol></li><li> En cualquiera de las opciones antes mencionadas el investigador es capaz de filtrar la actividad del EEG (Figura 6, rectángulo amarillo) en bandas de frecuencia específicos (Tabla 2). La mayoría de los estudios sobre los efectos de TDCS sobre la actividad del EEG han usado este enfoque para el análisis de datos (Tabla 3). </li></ol>

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Eng. 8, 046011 (2011).</li><li>Flink, R., Pedersen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+the+use+of+EEG+methodology+in+the+diagnosis+of+epilepsy.">Guidelines for the use of EEG methodology in the diagnosis of epilepsy.</a> International League Against Epilepsy: commission report. Acta Neurol. Scand. 106, 1-7 (2002).</li></ol>

Este trabajo fue parcialmente apoyado por neuroeléctrica, Barcelona España, que produce el instrumento utilizado en este artículo.

Los problemas de seguridad Inicialmente, los sujetos deben ser examinados para cualquier contraindicación para tDCS 11. Consultar también para lesiones de la piel o enfermedades, ya que no hay evidencia de lesiones inducidas por tDCS según integridad de la piel. Si tDCS está fuertemente indicada sobre un área lesionada, es posible hacerlo en menor intensidad, es decir, 0,5 a 1,0 mA. Sin embargo, no se garantiza que esto evitará irritaciones de la piel o lesiones. Por lo tanto, la condición de la piel debajo de los electrodos debe ser inspeccionado antes y después de TDCS 2. Impedancia y electrodos Impedancias de los electrodos deben ser tan bajo como sea posible. Esto reduce el riesgo de interferencia de ruido interno y externo o señales distorsionadas. Impedancias también debe ser revisado siempre que haya un artefacto en la señal 37. Todos los electrodos deben ser de buena calidad, con superficies intactas. Reelectrodos utilizables con superficies inconsistentes pueden crear densidades de corriente desiguales. Todos los electrodos de superficie deben aplicarse con gel conductor suficiente para asegurar impedancias bajas, y las impedancias deben ser revisadas para artefactos 37. Sistemas de circuito cerrado Un sistema de circuito cerrado es un sistema capaz de diagnosticar anormalidades electrofisiológicas y tratarlos con prontitud 8, 10. Un ejemplo ilustrativo es el detector de pico EEG para un ataque inminente. Este principio se ha aplicado con éxito en pacientes con epilepsia severa. Morrell y colegas 9 191 sujetos tratados con epilepsia intratable utilizando un estimulador implantado cerebro y observaron una reducción significativa en la frecuencia de las crisis, así como mejoras en la calidad de vida. A pesar del éxito, los procedimientos invasivos se asocian con riesgos y complicaciones, tales como infecciones locales o los efectos del estado de ánimo o cognitivas no deseados y por lo tanto una alterntivo, el enfoque no invasivo es deseable. Por lo tanto, el presente dispositivo puede representar una opción interesante para aquellos pacientes que necesitan diagnóstico neurofisiológico rápida y un tratamiento inmediato, como los pacientes epilépticos. La aplicación del sistema de bucle cerrado no puede estar restringido a los pacientes con epilepsia solamente. Un número de estudios recientes han sugerido que las alteraciones EEG que pueden ser marcadores de diversas enfermedades neuropsiquiátricas 30. Usando una combinación de TDCS y EEG también podría ser útil para optimizar los parámetros de estimulación. Tales algoritmos son todavía poco desarrollado, pero la combinación de los resultados de estudios de EEG y tDCS puede ayudar en este desarrollo. En comparación con TMS, que es otra técnica de estimulación cerebral no invasiva, TDCS se considera mucho más adecuado para fines terapéuticos, principalmente debido a su bajo costo y portabilidad relativa. Además, tener un sistema que utiliza una tapa de cabezal con electro predeterminadade ubicaciones pueden estandarizar ubicación de estimulación y mejorar los resultados. Otra ventaja de este dispositivo es la posibilidad de estimular más de un sitio, al mismo tiempo, que se ha encontrado para ser clínicamente superior a la estimulación convencional de acuerdo con algunos autores 38, 39. Aunque el dispositivo muestra claras ventajas, algunas limitaciones deben ser abordados con el fin de mejorar el dispositivo para el futuro. En primer lugar, el dispositivo no puede estimular y registrar señales de EEG en el mismo lugar al mismo tiempo (véase la Figura 9). En segundo lugar, el número de canales disponibles para registrar el EEG es baja. La recomendación habitual es usar al menos 16 canales para un estudio EEG adecuada 40 e incluso más canales para electrooculografía para detectar artefactos del movimiento del ojo. De hecho, en los últimos años ha habido una tendencia a aumentar el número de canales en estudios de EEG / TDCS (Tabla 3). A pesar del bajo número de canales millasGHT afectar la sensibilidad en la detección de los cambios dinámicos en la excitabilidad cortical, este sistema todavía puede ser útil para encontrar algoritmos para las ubicaciones de electrodos específicos.

Estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) es una técnica que utiliza débiles y directa corrientes eléctricas suministradas continuamente a través del cuero cabelludo para inducir cambios en la excitabilidad cortical 1, 2. Uso de los potenciales evocados de motor como un marcador de la excitabilidad de la corteza motora, Nitsche y Paulus 3 demostraron que la dirección de los efectos tDCS más el cerebro es la polaridad específica: la estimulación catódica induce una disminución de la excitabilidad cortical, mientras que la estimulación anódica induce un aumento en la excitabilidad cortical . Este efecto sobre la excitabilidad cortical puede durar durante más de una hora después de la estimulación. Estos cambios TDCS inducidos en la excitabilidad cortical pueden dar lugar a efectos significativos en el comportamiento. Una cuestión importante es la variabilidad de los efectos tDCS en el comportamiento. Hay varias razones para explicar esta variabilidad. Estudios de fMRI 4 y la electroencefalografía (EEG) 5,6 revelan que aunque tDCS tiene el más efe activaciónct en la corteza subyacente, la estimulación evoca cambios generalizados en otras regiones del cerebro. Además, se ha demostrado que los efectos tDCS dependen del estado de la actividad cortical línea de base 7. Por lo tanto, teniendo en cuenta estas fuentes de variabilidad, es deseable el uso de mejores sustitutos para medir los efectos de la tDCS. En este contexto, se propone el uso de la monitorización del EEG concomitante para proporcionar datos en tiempo real sobre el impacto de TDCS sobre la excitabilidad cortical por varias razones. En primer lugar, para optimizar los parámetros de estimulación de TDCS. En segundo lugar, para proporcionar información sobre nuevos objetivos para las terapias. En tercer lugar, para garantizar la seguridad durante la estimulación cerebral, especialmente en los niños. En cuarto lugar, para ayudar en la detección temprana y el tratamiento de convulsiones en pacientes con epilepsia intratable es decir, sistema de circuito cerrado. Por último, este dispositivo también puede tener una aplicación potencial en sistemas de interfaz cerebro-ordenador. Debido al papel críticode seguimiento de los cambios de excitabilidad cortical relacionados con la estimulación cerebral no invasiva, el propósito de este artículo es demostrar cómo combinar el uso de tDCS con EEG por medio de un nuevo dispositivo (StarstimÒ - Neuroelectrics Instrument Controller, v 1.0; Ap 2012-08 -01, Neurolelectrics, Barcelona, ​​España). Cabe señalar que este artículo no se proporcionan detalles de aplicación tDCS. Para una comprensión completa de la aplicación de esta técnica se recomienda leer el artículo sobre TDCS de DaSilva et al. 11

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td>Name</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Material</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Neoprene HeadCap </td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE019 </td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Neoprene Headband</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE020</td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Frontal dry electrode front-end</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE021</td>
 <td>4</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Gel electrode front-end</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE022</td>
 <td>8</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Gel Bottle 60cl</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE016</td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Stimulation electrode Pi cm2</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE024</td>
 <td>8</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Saline solution bottle 100ml</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE033</td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sponge electrode fron-end 25 cm2</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE026</td>
 <td>4</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Adhesive Electrode Front-end</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE025</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>USB Bluetooth Dongle</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE031</td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>USB card with software</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE015</td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Curved Syringe</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE014</td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>microUSB NECBOX charger</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE013 </td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrode cable</td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE017 10</td>
 <td>1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Material Name</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>StarStim NECBOX </td>
 <td>Neuroelectrics</td>
 <td>NE012 </td>
 <td>1</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

simultaneous eeg monitoring during transcranial direct current stimulation

Estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) es una técnica que ofrece débiles corrientes eléctricas a través del cuero cabelludo. Esta corriente eléctrica constante induce cambios en la excitabilidad de la membrana neuronal, lo que resulta en cambios secundarios en la actividad cortical. Aunque TDCS tiene la mayor parte de sus efectos neuromoduladores en la corteza subyacente, efectos tDCS también pueden ser observados en las redes neuronales distantes. Por lo tanto, el monitoreo EEG concomitante de los efectos de la tDCS puede proporcionar información valiosa sobre los mecanismos de tDCS. Además, los hallazgos del EEG puede ser un importante marcador sustituto para los efectos de TDCS y por lo tanto pueden ser utilizados para optimizar sus parámetros. Este sistema de EEG-TDCS combinada también se puede utilizar para el tratamiento preventivo de enfermedades neurológicas que se caracteriza por picos anormales de la excitabilidad cortical, tales como las convulsiones. Tal sistema sería la base de un dispositivo de bucle cerrado no invasiva. En este artículo se presenta un nuevo dispositivo que es capaz de utilizing tDCS y EEG simultáneamente. Para ello, se describe de una manera paso a paso los principales procedimientos de la aplicación de este dispositivo a través de figuras esquemáticas, tablas y demostraciones de vídeo. Además, ofrecemos una revisión bibliográfica sobre los usos clínicos de tDCS y sus efectos corticales medidos por técnicas de EEG.

tDCS está siendo investigado actualmente como un instrumento terapéutico para diversas enfermedades neurológicas, que incluyen la depresión mayor 14, 15, trastorno de estrés post-traumático 16, el ansia por la comida 17, 18 de marihuana, alcohol y tabaco 19 20, así como el dolor 21, tinnitus 22, 23 migraña, epilepsia 24, enfermedad de Parkinson, 25, 26, rehabilitación del accidente cerebrovascular 27, 28 y la disfunción cognitiva 6, 29. Tabla 1 muestra los TDCS basadas en la evidencia electrodo montajes para ser utilizado como tratamiento para diferentes condiciones clínicas. En la mayoría de los casos, la mejoría clínica después de TDCS se atribuye principalmente a sus efectos corticales. Hay varias maneras de cuantificar los cambios corticales y los más utilizados son los de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), la excitabilidad cortical TMS-indexada y la electroencephalography (EEG). En comparación con fMRI, EEG tiene más pobre resolución espacial, pero la resolución temporal superior 30, lo que refleja sincronización de la actividad neuronal con mayor precisión. Además, en comparación con la excitabilidad cortical TMS-indexada, EEG proporciona una mayor resolución espacial. Por ejemplo, el uso de los TDCS / dispositivo EEG, es posible detectar cambios en curso en el EEG en bruto en respuesta a TDCS. Figura 9 muestra la atenuación de la actividad cortical, principalmente en la región parietal, después de los TDCS estaba encendido (canales C3 y C4). Tenga en cuenta que durante la estimulación no es posible grabar la actividad cerebral en los mismos canales utilizados para la estimulación. Los efectos de tDCS en el EEG se han estudiado recientemente por varios autores (véase el cuadro 3), pero sólo uno ha aplicado tDCS y EEG concomitante 31. La mayoría de los estudios mostraron cambios en el EEG significativos sobre tDCS analizando el espectro de potencia del EEG en respuesta al activo versussham-tDCS. Utilizando el análisis de espectro de potencia, señales de EEG se pueden descomponer en una suma de componentes de frecuencia puros utilizando análisis FFT. De esta manera, las señales pueden ser analizadas en términos de su espectro de potencia, que proporciona información sobre la potencia de la señal en cada frecuencia (Tabla 2). La figura 7 muestra un ejemplo representativo de una actividad EEG en curso durante tDCS (soporte de rojo en la parte inferior) y después del análisis FFT (círculo rojo). El primer pico de actividad corresponde a theta (5-7 Hz) y el segundo a la alfa (8-10 Hz) frecuencias de la banda. La amplitud de los picos de EEG se mide en mV 2. Otro ejemplo proviene del estudio de Maeoka et al. 36, en el que los autores encontraron una disminución local en alfa y un aumento de la amplitud de banda beta después de la estimulación anódica de la corteza prefrontal dorsolateral combinado con el estrés emocional. Figura 10 </strOng&gt; muestra un ejemplo ilustrativo de los efectos de tDCS en el EEG cuantitativo (espectro de potencia). El tamaño de la amplitud alfa frontal fue significativamente mayor en respuesta a la activa-TDCS en comparación con el tratamiento simulado-TDCS de la corteza prefrontal dorsolateral izquierda. Por lo tanto, utilizando el análisis automático de FFT (Figura 7), el investigador es capaz de determinar y medir la amplitud de las actividades de una frecuencia EEG predominantes (delta, theta, alfa, beta, gamma) durante y después de TDCS. Dependiendo de la región de la estimulación y otras condiciones experimentales, se espera que la amplitud de las bandas específicas de frecuencia del EEG a cambiar después de TDCS (Tabla 3). En efecto, la adición de la función de análisis FFT con el registro EEG durante tDCS ofrece una oportunidad única para entender los efectos neuromoduladores corticales en tiempo real. Por último, las señales de EEG pueden ser analizados con una técnica llamada basada en un tiempo-frecuencia, o espectrograma IMAge. Esta técnica ha sido considerado prometedor para fines de investigación, sin embargo, este tipo de análisis de EEG todavía no está totalmente homologado para propósitos de diagnóstico y debe interpretarse con precaución para este fin 8. La Figura 8 muestra un ejemplo ilustrativo de un espectrograma de EEG procesado por el mismo dispositivo. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig1.jpg" /> Figura 1. Lista de los materiales necesarios para el monitoreo EEG simultáneo durante tDCS: cap neopreno, caja de control, cables, electrodos, cinta de medición, solución salina y Bluetooth USB. <img alt="La figura 2" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig2.jpg" /> Figura 2. La localización de los vértices (Cz) en el cuero cabelludo 11: Mida la distancia de nasión a inion y la mitad del recorrido con una pielmarcador. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig3.jpg" /> Figura 3. Estimulación Captura de pantalla: a) el modo de estimulación eléctrica (tDCS, TAC, tRNS, sham), b) Duración total de la estimulación eléctrica, c) colocación de los electrodos según canales; d) tDCS y configuración de canales EEG; e) tDCS rampa duración; f) duraciones de grabación de EEG. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig4.jpg" /> La Figura 4. Montar Imagen: Ver electrodos de impedancia antes de que comience la estimulación. <img alt="La figura 5" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig5.jpg" /> Figura 5. Iniciar Captura de pantalla: a) LAUNCH trasero<html> en b) Barra vertical gris antes tDCS; c) Vertical barra gris durante tDCS; d) barra gris vertical después tDCS, e) Impedancia de volver a comprobar; f) botón Abortar. <img alt="La figura 6" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig6.jpg" /> La Figura 6. Dominio de tiempo EEG: comprobar la actividad basal del EEG en curso y seleccionar frecuencias de banda EEG si es necesario (flecha amarilla en la parte inferior derecha). <img alt="La figura 7" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig7.jpg" /> Figura 7. Espectro de potencia del EEG: comprobar la banda de frecuencias de EEG predominante (círculo rojo) después Transform (FFT) Análisis de Fourier rápida automática sobre la actividad EEG en curso cruda (rectángulo rojo en la parte inferior). oad/50426/50426fig8.jpg &quot;/&gt; Figura 8. EEG espectrograma: señales de EEG (rectángulo rojo en la parte inferior) también se pueden transformar en imágenes (círculo rojo) utilizando una técnica llamada tiempo-frecuencia base. <img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig9.jpg" /> La Figura 9. La atenuación de la actividad EEG parietal en respuesta a tDCS anódico (ánodo = C3, C4 = cátodo). Tenga en cuenta que durante la estimulación no puede registrar la actividad cerebral en los mismos canales utilizados para la estimulación. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50426/50426fig9large.jpg" target="_blank">Haz clic aquí para ver más grande la figura</a> . <img alt="Figura 10" src="/files/ftp_upload/50426/50426fig10.jpg" /> La Figura 10. efectos tDCS sobre espectro de potencia del EEG: Tenga en cuenta las diferencias en alfa frontal (a) y beta (b) </strong&gt; amplitud en respuesta a la activa-tDCS en comparación con el tratamiento simulado-tDCS sobre la corteza prefrontal dorsolateral izquierda. <table border="1"><tbody><tr><td> Enfermedad </td><td> Autores </td><td> Colocación de los electrodos del ánodo </td><td> Colocación de los electrodos catódicos </td></tr><tr><td> Depresión </td><td> Boggio et al, 2008;. Loo et al, 2012. </td><td> DLPFC </td><td> Supraorbitario </td></tr><tr><td> Dolor </td><td> Fregni et al., 2006 </td><td> M1 </td><td> Supraorbitario </td></tr><tr><td rowspan="3"> Carrera </td><td> Lindenberg et al., 2010 </td><td> M1 </td><td> M1 </td></tr><tr><td rowspan="2"> Boggio et al., 2007 </td><td> M1 (lado afectado) </td><td> Supraorbitario </td></tr><tr><td> Supraorbitario </td><td> MI (lado no afectado) </td></tr><tr><td> Tinnitus </td><td> Fregni et al., 2006 &lt;/ Td&gt; <td> LTA </td><td> Supraorbitario </td></tr><tr><td rowspan="2"> Parkinson </td><td> Benninger et al., 2010 </td><td> M1/DLPFC </td><td> Mastoides </td></tr><tr><td> Fregni et al., 2006 </td><td> M1 </td><td> Supraorbitario </td></tr><tr><td> Migraña </td><td> Antal et al., 2011 </td><td> V1 </td><td> Oz </td></tr><tr><td> El abuso de alcohol </td><td> Boggio et al., 2008 </td><td> R / L - DLPFC </td><td> L / R - DLPFC </td></tr></tbody></table> Tabla 1. tDCS electrodo montajes en diferentes condiciones clínicas Legends: LTA, zona temporoparietal izquierda, V1, corteza visual; córtex prefrontal dorsolateral, la corteza prefrontal dorsolateral, M1, Motor corteza, R, Derecha, L, Izquierda.. <table border="1"><tbody><tr><td> Bandas </td><td> Símbolo </td><td> Frecuencia (Hz) </td><td> Mejor sitio de registro </td><td><strong&gt; Más prominente durante ... </td></tr><tr><td> Delta </td><td> δ </td><td> 1-4 </td><td> Frontal (adultos), posterior (niños) </td><td> Etapas profundas del sueño (3 y 4) </td></tr><tr><td> Theta </td><td> θ </td><td> 5-7 </td><td> Difusa en el cuero cabelludo </td><td> Modorra </td></tr><tr><td> Alfa </td><td> α </td><td> 8-12 </td><td> Regiones posteriores </td><td> Despierta, con los ojos cerrados </td></tr><tr><td> Beta </td><td> β </td><td> 13-30 </td><td> Frontal </td><td> El esfuerzo mental, el sueño profundo </td></tr><tr><td> Gama </td><td> γ </td><td> 31-45 </td><td> Corteza somato-sensorial </td><td> Tareas de memoria a corto plazo y la estimulación táctil </td></tr></tbody></table> Tabla 2. Bandas de frecuencia del EEG. <table border="1"><tbody><tr><td> Autores </td><td> Colocación de los electrodos del ánodo </td><td&gt; Colocación de los electrodos catódicos </td><td> Canales de EEG (número) </td><td> Principales hallazgos </td></tr><tr><td> Ardolino et al., 2005 </td><td> FP1 </td><td> C4 </td><td> 4 </td><td> Aumento bilateral de frontal delta y theta bandas. </td></tr><tr><td> Keeser et al., 2011 </td><td> F3 </td><td> Fp2 </td><td> 25 </td><td> Disminución de la banda delta frontal y prefrontal. </td></tr><tr><td> Marshall et al., 2011 </td><td> F3/F4 </td><td> Mastoides </td><td> 7 </td><td> - El sueño no-REM: disminución frontal de la banda delta. - El sueño REM: aumento global de la banda gamma. </td></tr><tr><td> Wirth et al., 2011 </td><td> F3 </td><td> Hombro derecho </td><td> 52 </td><td> Disminución global en la banda delta. </td></tr><tr><td> Zaehle et al., 2011 </td><td> F3 </td><td> Mastoides </td><td> 32 </td><td> - Anodal: aumento local de tHeta y alfa bandas. - Catódica: disminución local de la theta y alfa bandas. </td></tr><tr><td> Jacobson et al., 2011 </td><td> Entre T4-Fz </td><td> FP1 </td><td> 27 </td><td> Disminución de la derecha banda theta frontal. </td></tr><tr><td> Polania et al., 2011 </td><td> C3 </td><td> Fp3 </td><td> 62 </td><td> - Sincronización Global de todos los grupos estudiados. </td></tr><tr><td> Maeoka et al., 2012 </td><td> F3 </td><td> Fp2 </td><td> 128 </td><td> Aumento local en beta y disminuyó bandas alfa. </td></tr></tbody></table> Tabla 3. Los estudios que analizan los efectos de tDCS en el EEG.

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Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que ha demostrado los efectos terapéuticos iniciales en varias condiciones neurológicas. El principal mecanismo que subyace a estos efectos terapéuticos es la modulación de la excitabilidad cortical. Por lo tanto, el seguimiento en línea de la excitabilidad cortical ayudaría parámetros de estimulación de guía y optimizar sus efectos terapéuticos. En el presente artículo se revisa el uso de un nuevo dispositivo que combina tDCS simultáneas y monitoreo EEG en tiempo real.

Monitoreo EEG simultáneo Durante La estimulación transcraneal de corriente directa

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

simultaneous-eeg-monitoring-during-transcranial-direct-current

Research

JoVE Journal

Behavior

39.4K vistas.  Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que ha demostrado los efectos terapéuticos iniciales en varias condiciones neurológicas. El principal mecanismo que subyace a estos efectos terapéuticos es la modulación de la excitabilidad cortical. Por lo tanto, el seguimiento en línea de la excitabilidad cortical ayudaría parámetros de estimulación de guía y optimizar sus efectos terapéuticos. En el pr...

Video: Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Method for Simultaneous fMRI/EEG Data Collection during a Focused Attention Suggestion for Differential Thermal Sensation

In the present work, we demonstrate a method for concurrent collection of EEG/fMRI data. In our setup, EEG data are collected using a high-density 256-channel sensor net. The EEG amplifier itself is contained in a field isolation containment system (FICS), and MRI clock signals are synchronized with EEG data collection for subsequent MR artifact characterization and removal. We demonstrate this method first for resting state data collection. Thereafter, we demonstrate a protocol for EEG/fMRI data recording, while subjects listen to a tape asking them to visualize that their left hand is immersed in a cold-water bath and referred to, here, as the cold glove paradigm. Thermal differentials between each hand are measured throughout EEG/fMRI data collection using an MR compatible temperature sensor that we developed for this purpose. We collect cold glove EEG/fMRI data along with simultaneous differential hand temperature measurements both before and after hypnotic induction. Between pre and post sessions, single modality EEG data are collected during the hypnotic induction and depth assessment process. Our representative results demonstrate that significant changes in the EEG power spectrum can be measured during hypnotic induction, and that hand temperature changes during the cold glove paradigm can be detected rapidly using our MR compatible differential thermometry device.

We present a protocol for concurrent collection of EEG/fMRI data, and synchronized MR clock signal recording. We demonstrate this method using a unique paradigm whereby subjects receive &#x2018;cold glove&#x2019; instructions during scanning, and EEG/fMRI data are recorded along with hand temperature measurements both before and after hypnotic induction.

Método para la recopilación simultánea de datos de fMRI / EEG durante una sugerencia de atención enfocada para la sensación térmica diferencial

In the present work, we demonstrate a method for concurrent collection of EEG/fMRI data. In our setup, EEG data are collected using a high-density ...

Investigación

Comportamiento

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Simultaneous EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the high spatial accuracy of fMRI. The data from these two modalities can be combined in a number of ways, but all rely on the acquisition of high quality EEG and fMRI data. EEG data acquired during simultaneous fMRI are affected by several artifacts, including the gradient artefact (due to the changing magnetic field gradients required for fMRI), the pulse artefact (linked to the cardiac cycle) and movement artifacts (resulting from movements in the strong magnetic field of the scanner, and muscle activity). Post-processing methods for successfully correcting the gradient and pulse artifacts require a number of criteria to be satisfied during data acquisition. Minimizing head motion during EEG-fMRI is also imperative for limiting the generation of artifacts.
Interactions between the radio frequency (RF) pulses required for MRI and the EEG hardware may occur and can cause heating. This is only a significant risk if safety guidelines are not satisfied. Hardware design and set-up, as well as careful selection of which MR sequences are run with the EEG hardware present must therefore be considered.
The above issues highlight the importance of the choice of the experimental protocol employed when performing a simultaneous EEG-fMRI experiment. Based on previous research we describe an optimal experimental set-up. This provides high quality EEG data during simultaneous fMRI when using commercial EEG and fMRI systems, with safety risks to the subject minimized. We demonstrate this set-up in an EEG-fMRI experiment using a simple visual stimulus. However, much more complex stimuli can be used. Here we show the EEG-fMRI set-up using a Brain Products GmbH (Gilching, Germany) MRplus, 32 channel EEG system in conjunction with a Philips Achieva (Best, Netherlands) 3T MR scanner, although many of the techniques are transferable to other systems.

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional Magnetic Resonance imaging (fMRI) is a powerful neuroimaging tool. However, the inside of an MRI scanner forms a difficult environment for EEG data recording and safety must be considered whenever operating EEG equipment inside a scanner. Here, we present an optimised EEG-fMRI data acquisition protocol.

Mejor práctica actual de obtención de datos de alta calidad EEG durante fMRI simultánea

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

Simultaneous Scalp Electroencephalography (EEG), Electromyography (EMG), and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Recent studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal human walking. Part of this evidence encompasses studies, including our previous work, demonstrating that gait kinematics and limb coordination during treadmill walking can be inferred from the scalp electroencephalogram (EEG) with reasonably high decoding accuracies. These results provide impetus for development of non-invasive brain-machine-interface (BMI) systems for use in restoration and/or augmentation of gait- a primary goal of rehabilitation research. To date, studies examining EEG decoding of activity during gait have been limited to treadmill walking in a controlled environment. However, to be practically viable a BMI system must be applicable for use in everyday locomotor tasks such as over ground walking and turning. Here, we present a novel protocol for non-invasive collection of brain activity (EEG), muscle activity (electromyography (EMG)), and whole-body kinematic data (head, torso, and limb trajectories) during both treadmill and over ground walking tasks. By collecting these data in the uncontrolled environment insight can be gained regarding the feasibility of decoding unconstrained gait and surface EMG from scalp EEG.

Simultaneous Scalp Electroencephalography EEG, Electromyography EMG, and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Development of an effective brain-machine-interface (BMI) system for restoration and rehabilitation of bipedal locomotion requires accurate decoding of user's intent. Here we present a novel experimental protocol and data collection technique for simultaneous non-invasive acquisition of neural activity, muscle activity, and whole-body kinematics during various locomotion tasks and conditions.

Electroencefalografía simultánea del cuero cabelludo (EEG), electromiografía (EMG) y de todo el cuerpo de grabación inercial segmentaria para Multi-modal Neural Decodificación

Recent  studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal  human walking. Part of this evidence  encompasses studies, ...

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. Researchers have used single-pulse and repetitive TMS to stimulate the lip representation in the motor cortex. The excitability of the lip motor representation can be investigated by applying single TMS pulses over this cortical area and recording TMS-induced motor evoked potentials (MEPs) via electrodes attached to the lip muscles (electromyography; EMG). Larger MEPs reflect increased cortical excitability. Studies have shown that excitability increases during listening to speech as well as during&#160;viewing speech-related movements. TMS can be used also to disrupt the lip motor representation. A 15-min train of low-frequency sub-threshold repetitive stimulation has been shown to suppress motor excitability for a further 15-20 min. This TMS-induced disruption of the motor lip representation impairs subsequent performance in demanding speech perception tasks and modulates auditory-cortex responses to speech sounds. These findings are consistent with the suggestion that the motor cortex contributes to speech perception. This article describes how to localize the lip representation in the motor cortex and how to define the appropriate stimulation intensity for carrying out both single-pulse and repetitive TMS experiments.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception.&#160; This article describes how to record motor evoked potentials (MEPs) from the lip muscles and how to disrupt the motor lip representation using repetitive TMS.

Estimular el Lip Corteza Motora con Estimulación Magnética Transcraneal

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp to manipulate cortical excitability and, consequently, behavior and brain function. In the last decade, numerous studies have addressed short-term and long-term effects of tDCS on different measures of behavioral performance during motor and cognitive tasks, both in healthy individuals and in a number of different patient populations. So far, however, little is known about the neural underpinnings of tDCS-action in humans with regard to large-scale brain networks. This issue can be addressed by combining tDCS with functional brain imaging techniques like functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electroencephalography (EEG).
In particular, fMRI is the most widely used brain imaging technique to investigate the neural mechanisms underlying cognition and motor functions. Application of tDCS during fMRI allows analysis of the neural mechanisms underlying behavioral tDCS effects with high spatial resolution across the entire brain. Recent studies using this technique identified stimulation induced changes in task-related functional brain activity at the stimulation site&#160;and also in more distant brain regions, which were associated with behavioral improvement. In addition, tDCS administered during resting-state fMRI allowed identification of widespread changes in whole brain functional connectivity.
Future studies using this combined protocol should yield new insights into the mechanisms of tDCS action in health and disease and new options for more targeted application of tDCS in research and clinical settings. The present manuscript describes this novel technique in a step-by-step fashion, with a focus on technical aspects of tDCS administered during fMRI.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique. It has successfully been used in basic research and clinical settings to modulate brain function in humans. This article describes the implementation of tDCS and simultaneous functional magnetic resonance imaging (fMRI), to investigate the neural basis of tDCS effects.

Transcraneal directa Estimulación actual y Resonancia Magnética Funcional simultánea

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain regions involved in working memory and attention using transcranial electrical brain stimulation. Some researchers now believe the cerebellum supports cognition, possibly via a remote neuromodulatory effect on the prefrontal cortex. This paper describes a procedure for investigating a role for the cerebellum in cognition using transcranial direct current stimulation (tDCS), and a selection of information-processing tasks of varying task difficulty, which have previously been shown to involve working memory, attention and cerebellar functioning. One task is called the Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT) and the other a novel variant of this task called the Paced Auditory Serial Subtraction Task (PASST). A verb generation task and its two controls (noun and verb reading) were also investigated. All five tasks were performed by three separate groups of participants, before and after the modulation of cortico-cerebellar connectivity using anodal, cathodal or sham tDCS over the right cerebellar cortex. The procedure demonstrates how performance (accuracy, verbal response latency and variability) could be selectively improved after cathodal stimulation, but only during tasks that the participants rated as difficult, and not easy. Performance was unchanged by anodal or sham stimulation. These findings demonstrate a role for the cerebellum in cognition, whereby activity in the left prefrontal cortex is likely dis-inhibited by cathodal tDCS over the right cerebellar cortex. Transcranial brain stimulation is growing in popularity in various labs and clinics. However, the after-effects of tDCS are inconsistent between individuals and not always polarity-specific, and may even be task- or load-specific, all of which requires further study. Future efforts might also be guided towards neuro-enhancement in cerebellar patients presenting with cognitive impairment once a better understanding of brain stimulation mechanisms has emerged.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

Cognición modulante Usando transcraneal directa Estimulación actual del cerebelo

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain ...

Functional Near Infrared Spectroscopy of the Sensory and Motor Brain Regions with Simultaneous Kinematic and EMG Monitoring During Motor Tasks

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is relatively flexible with respect to participant positioning and allows for some head movements during tasks. Additionally, it is inexpensive, light weight, and portable, with very few contraindications to its use. This presents a unique opportunity to study functional brain activity during motor tasks in individuals who are typically developing, as well as those with movement disorders, such as cerebral palsy. An additional consideration when studying movement disorders, however, is the quality of actual movements performed and the potential for additional, unintended movements. Therefore, concurrent monitoring of both blood flow changes in the brain and actual movements of the body during testing is required for appropriate interpretation of fNIRS results. Here, we show a protocol for the combination of fNIRS with muscle and kinematic monitoring during motor tasks. We explore gait, a unilateral multi-joint movement (cycling), and two unilateral single-joint movements (isolated ankle dorsiflexion, and isolated hand squeezing). The techniques presented can be useful in studying both typical and atypical motor control, and can be modified to investigate a broad range of tasks and scientific questions.

Monitoring brain activity during upright motor tasks is of great value when investigating the neural source of movement disorders. Here, we demonstrate a protocol that combines functional near infrared spectroscopy with continuous monitoring of muscle and kinematic activity during 4 types of motor tasks.

Funcional Espectroscopia de Infrarrojo Cercano de las Regiones sensoriales y motoras del cerebro con simultánea cinemática y EMG Supervisión Durante las tareas motoras

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is ...

Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential therapeutic effects. Brain excitability is non-invasively modulated by rTMS, and rTMS to the language areas has proved its potential effects on treatment of aphasia. In our protocol, we aim to artificially induce virtual aphasia in healthy subjects by inhibiting Brodmann area 44 and 45 using neuronavigational TMS (nTMS), and F3 of the International 10-20 EEG system for conventional TMS (cTMS). To measure the degree of aphasia, changes in reaction time to a picture naming task pre- and post-stimulation are measured and compare the delay in reaction time between nTMS and cTMS. Accuracy of the two TMS stimulation methods is compared by averaging the Talairach coordinates of the target and the actual stimulation. Consistency of stimulation is demonstrated by the error range from the target. The purpose of this study is to demonstrate use of nTMS and to describe the benefits and limitations of the nTMS compared to those of cTMS.

This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.

Estimulación Magnética Transcraneal Repetitiva Neuronavegación guiada por Afasia

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential ...

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to integrate cognitive neural processes. Transcranial alternating current stimulation (tACS) holds the promise to elucidate the causal link between specific frequencies of oscillatory brain activity and cognitive processes. Simultaneous electroencephalography (EEG) recording during tACS would offer an opportunity to directly explore immediate neurophysiological effects of tACS. However, it is not trivial to measure EEG signals during tACS, as tACS creates a huge artifact in EEG data. Here we explain how to set up concurrent tACS-EEG experiments. Two necessary considerations for successful EEG recording while applying tACS are highlighted. First, bridging of the tACS and EEG electrodes via leaking EEG gel immediately saturates the EEG amplifier. To avoid bridging via gel, the viscosity of the EEG gel is the most important parameter. The EEG gel must be viscous to avoid bridging, but at the same time sufficiently fluid to create contact between the tACS electrode and the scalp. Second, due to the large amplitude of the tACS artifact, it is important to consider using an EEG system with a high resolution analog-to-digital (A/D) converter. In particular, the magnitude of the tACS artifact can exceed 100 mV at the vicinity of a stimulation electrode when 1 mA tACS is applied. The resolution of the A/D converter is of importance to measure good quality EEG data from the vicinity of the stimulation site. By following these guidelines for the procedures and technical considerations, successful concurrent EEG recording during tACS will be realized.

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Grabación Electroencefalografía Concurrente Durante transcraneal de corriente alterna Estimulación (TAC)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, which is unlike the protocols used for human subjects. We report a successful application of rTMS to the unilateral hemisphere of rat brain. The rTMS was delivered with a low-frequency (1 Hz), high-frequency (20 Hz), or sham stimulation protocol to one side of the brain by using a small 25-mm figure-8 coil. We placed the center of the coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulated the coil 45&#176; to the ground to minimize a potential direct effect of rTMS on the contralateral cortex. We also used an in-house water cooling system to enable repetitive magnetic stimulation for more than 20 min, even at a 20-Hz stimulation frequency. Increases in the transcriptions of immediate early genes (Arc, Junb, and Egr2) were greater after rTMS than after sham stimulation. After 5 consecutive days of 20-min 1-Hz rTMS, bdnf mRNA expression was significantly higher in stimulated cortex than in contralateral side. The model presented herein will elucidate the molecular mechanisms of rTMS by allowing analysis of the inter-hemispheric difference in its effect.

We applied repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the unilateral hemisphere of rat brain, by placing a 25-mm figure-8 coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulating the coil by 45&#176;. An in-house water cooling system was used for rTMS for more than 20 min.

La estimulación magnética transcraneal repetitiva en el Hemisferio unilateral de cerebro de rata

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...