Describimos un nuevo método de colocación de electrodos neuronavegados para la tDCS focal que tiene en cuenta la anatomía de la cabeza de cada participante. Queremos entender si la colocación neuronavegada de los electrodos de tDCS da como resultado una precisión de colocación superior en comparación con los métodos de colocación tradicionales y si esta precisión superior mejora el efecto conductual y neuronal de la estimulación. Uno de los mayores desafíos en el experimento de tDCS es garantizar la colocación precisa de los electrodos en el cuero cabelludo de cada participante del estudio de una manera que la administración de corriente sea más efectiva.
Por lo tanto, los investigadores deben garantizar la colocación precisa de los electrodos y verificar el desplazamiento potencial. durante la resonancia magnética funcional. En primer lugar, nuestro enfoque optimiza las posiciones de los electrodos en el cuero cabelludo utilizando simulaciones realistas del flujo de corriente para cada participante del estudio.
En segundo lugar, utilizamos la colocación de electrodos neuronavegados para garantizar que los electrodos se coloquen en posiciones optimizadas individualmente en el cuero cabelludo. Y en tercer lugar, confirmamos la precisión de la colocación de los electrodos en relación con las regiones objetivo previstas antes y después de cada sesión de resonancia magnética funcional. Al mejorar la precisión de la colocación de las posiciones de los electrodos en el cuero cabelludo, nos aseguramos de que el efecto de la tDCS se maximice para cada participante del estudio.
En el futuro, planeamos utilizar la tDCS navegada más reciente para investigar sistemáticamente los nuevos mecanismos por los cuales la estimulación mejora la función cerebral humana. Esta investigación proporcionará información fundamental sobre cómo las tDCS modulan las funciones cerebrales tanto en la salud como en la enfermedad. También ayudará a maximizar los efectos de la tDCS en función de las características de los participantes y pacientes en el futuro.
Para empezar, monta todo el equipo necesario para la neuronavegación. Abra el software de neuronavegación y elija Nuevo proyecto vacío. Cargue la imagen ponderada T1 del participante y guarde el proyecto.
Para iniciar la reconstrucción de la cabeza en 3D, vaya a la sección de reconstrucción y haga clic en Nueva reconstrucción y máscara para abrir una nueva ventana, luego presione Calcular piel. Configure cinco puntos de referencia, incluidos la nasión, las fosas nasales izquierda y derecha y las fosas preauriculares izquierda y derecha. Configure las posiciones de los electrodos para la corteza prefrontal lateral dorsal derecha con las coordenadas X, Y y Z del ánodo en la sección objetivo.
Haga clic en agregar nuevo y asigne un nombre al ánodo. Coloque al participante cómodamente en una silla frente a la cámara de seguimiento e indíquele que se ponga las copas con el rastreador de sujetos conectado. A continuación, vaya a la pestaña de sesiones y, en el nuevo menú desplegable, seleccione sesión en línea.
Elija la pestaña Polaris para verificar la visibilidad del rastreador de sujetos y el puntero en el campo de visión de la cámara, asegurándose de que se reconozcan ambos dispositivos. Seleccione la sección de registro para registrarse en los cinco puntos de referencia predefinidos. Coloque el puntero perpendicularmente al cráneo con los sensores mirando hacia la cámara y presione el pedal para confirmar la posición.
Vaya a la sección de validación y valide los puntos de referencia después de colocar el puntero en los puntos de referencia registrados. A continuación, en el panel de puntos de referencia de refinamiento, haga clic en el botón Agregar para cada posición. Coloque el puntero en la superficie de la cabeza y presione el pedal para registrar los puntos de referencia adicionales.
A continuación, seleccione la sección perform y mueva el puntero a la ubicación aproximada de la corteza prefrontal lateral dorsal. Marque las posiciones de los electrodos cuando el puntero se alinee con el centro de la cruz verde en la pantalla. Aleje el cabello del participante del área correspondiente del cuero cabelludo y marque las posiciones de los electrodos con un marcador de piel o un bolígrafo.
Aplique una pequeña cantidad de crema anestésica tópica en las posiciones marcadas para reducir las sensaciones físicas durante la tDCS fMRI. Inserte el enchufe de alimentación en la misma regleta que el escáner para utilizar el estimulador de CC multicanal en modo normal. A continuación, conéctelo a la caja exterior con el cable y el adaptador de la caja exterior.
A continuación, aplique un milímetro de gel conductor de manera uniforme en la superficie de todos los electrodos en la configuración focal de tDCS y use la ayuda de relleno de electrodos para estandarizar el espesor del gel. Encienda el estimulador de CC, seguido del panel PC. Haga doble clic en el icono MC del estimulador de CC y seleccione la configuración de secuencia correspondiente, luego calibre el estimulador para realizar la calibración sin el participante conectado. Coloque al participante cómodamente cerca del estimulador de CC fuera de la sala del escáner de resonancia magnética y mida la parte más ancha de la cabeza del participante, que es la circunferencia desde la frente hasta el hueso occipital.
A continuación, coloque los electrodos, el espaciador para garantizar un espaciado uniforme de los cátodos alrededor del ánodo central y conéctelos a las posiciones marcadas del cuero cabelludo. Utilice un gorro de EEG de tamaño óptimo sin inserciones de plástico para asegurar los electrodos. Conecte la caja exterior a la caja interior del estimulador de CC para realizar una comprobación de impedancia.
Para realizar la verificación de impedancia, presione el botón respectivo en la interfaz del estimulador. A continuación, desconecte la caja interior de la caja exterior e inserte la caja exterior en la guía de ondas del escáner. A continuación, pida al participante que se siente en la mesa de examen de resonancia magnética y vuelva a conectar la caja interior a la caja exterior insertada en la guía de ondas.
A continuación, coloque al participante en posición supina en la mesa de examen de resonancia magnética con la cabeza en la bobina de cabeza abierta. Conduzca los cables de los electrodos a través de la parte inferior de la bobina principal antes de conectar la parte superior y bloquearla en su lugar. Coloque la caja interior junto al participante en la mesa de examen de resonancia magnética y muévalo al orificio del escáner.
Salga de la sala de escáner e informe al participante sobre los próximos procedimientos a través de la interfaz de comunicación. En el panel del escáner, navegue hasta el menú principal, seguido del examen y el registro del paciente. Después de completar los campos obligatorios, vaya a la elección del programa y seleccione el protocolo de imagen planificado.
Haga clic en orientación al paciente y seleccione la posición de decúbito supino Head First. En los menús desplegables de la región de examen y lateralidad, elija cerebro y haga clic en examen para continuar. Informe al participante que se llevarán a cabo dos resonancias magnéticas funcionales en estado de reposo de 10 minutos e indíquele que mantenga la mirada en una cruz de fijación durante todo el período de exploración.
Para iniciar la tDCS, presione el botón de inicio de estimulación en el panel PC. Haga clic en el botón Liberar el disparador de inicio para comenzar la estimulación con un aumento de 10 segundos antes de comenzar las secuencias de imágenes funcionales. Después de las exploraciones funcionales y el período de estimulación, adquiera una segunda tomografía por emisión de positrones mientras los electrodos aún están conectados a la cabeza del participante. Al finalizar la sesión de resonancia magnética, desconecte los cables de los electrodos de la caja exterior y apague el estimulador de CC.
Saque al participante del orificio del escáner y retire la tapa y los electrodos de la cabeza del participante. Se encontró una desviación significativa entre las posiciones de los electrodos previstas y reales tanto antes como después de la fMRI. El desplazamiento de los electrodos entre las sesiones previas y posteriores a la RMF fue mínimo, con una deriva media de menos 0,08 milímetros.
No se encontraron diferencias significativas específicas de la región en la precisión de la colocación de los electrodos entre la corteza temporal occipital derecha, la corteza parietal temporal izquierda y la corteza prefrontal lateral dorsal derecha en las etapas de posicionamiento de los electrodos antes y después de la resonancia magnética funcional.
