המחברים מודים Kayleen יבר לסיוע מערכת, אלכסנדר ונטורי להתנדבות לסרטון הזה, דניס Truong למתן אחד מהדמויות המשמשות במאמר זה, וה &#39;קולטר קרן וואלאס לתמיכה הניתנת לביצוע עבודה זו. MS Volz ממומן על ידי מלגת דוקטורט מדויטשה Schmerzgesellschaft eV [פרק גרמני של האגודה הבינלאומית לחקר כאב (IASP)].

<ol>
	<li>Villamar, M. F., Santos Portilla, A., Fregni, F., Zafonte, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+brain+stimulation+to+modulate+neuroplasticity+in+traumatic+brain+injury.">Noninvasive brain stimulation to modulate neuroplasticity in traumatic brain injury.</a> Neuromodulation. 15, 326-338 (2012).</li><li>Dos Santos, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immediate+effects+of+tDCS+on+the+&#956;-opioid+system+of+a+chronic+pain+patient.">Immediate effects of tDCS on the &#956;-opioid system of a chronic pain patient.</a> Front Psychiatry. 3, 1-6 (2012).</li><li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation:+state+of+the+art.">Transcranial direct current stimulation: state of the art.</a> Brain Stimul. 11, 642-651 (2008).</li><li>Datta, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gyri+-precise+head+model+of+transcranial+DC+stimulation:+Improved+spatial+focality+using+a+ring+electrode+versus+conventional+rectangular+pad.">Gyri -precise head model of transcranial DC stimulation: Improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad.</a> Brain Stimul. 2, 201-207 (2009).</li><li>Moliadze, V., Antal, A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode-distance+dependent+after-effects+of+transcranial+direct+and+random+noise+stimulation+with+extracephalic+reference+electrodes.">Electrode-distance dependent after-effects of transcranial direct and random noise stimulation with extracephalic reference electrodes.</a> Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 121, 2165-2171 (2010).</li><li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shaping+the+effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+of+the+human+motor+cortex.">Shaping the effects of transcranial direct current stimulation of the human motor cortex.</a> Journal of Neurophysiology. 97, 3109-3117 (2007).</li><li>Dasilva, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=tDCS-induced+analgesia+and+electrical+fields+in+pain-related+neural+networks+in+chronic+migraine.">tDCS-induced analgesia and electrical fields in pain-related neural networks in chronic migraine.</a> Headache. 52, 1283-1295 (2012).</li><li>Antal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+artifacts+induced+by+electrical+stimulation+during+conventional+fMRI+of+the+brain.">Imaging artifacts induced by electrical stimulation during conventional fMRI of the brain.</a> Neuroimage. , (2012).</li><li>Minhas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrodes+for+high-definition+transcutaneous+DC+stimulation+for+applications+in+drug+delivery+and+electrotherapy,+including+tDCS.">Electrodes for high-definition transcutaneous DC stimulation for applications in drug delivery and electrotherapy, including tDCS.</a> J. Neurosci. Methods. 190, 188-197 (2010).</li><li>Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+multi-electrode+stimulation+increases+focality+and+intensity+at+target.">Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target.</a> J. Neural Eng. 8, 046011 (2011).</li><li>Datta, A., Truong, D., Minhas, P., Parra, L. C., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inter-Individual+Variation+during+Transcranial+Direct+Current+Stimulation+and+Normalization+of+Dose+Using+MRI-Derived+Computational+Models.">Inter-Individual Variation during Transcranial Direct Current Stimulation and Normalization of Dose Using MRI-Derived Computational Models.</a> Front Psychiatry. 3, 91 (2012).</li><li>Edwards, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+and+modeling+evidence+for+focal+transcranial+electrical+brain+stimulation+in+humans:+a+basis+for+high-definition+tDCS.">Physiological and modeling evidence for focal transcranial electrical brain stimulation in humans: a basis for high-definition tDCS.</a> Neuroimage. , (2013).</li><li>Caparelli-Daquer, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pilot+study+on+effects+of+4x1+High-Definition+tDCS+on+motor+cortex+excitability.">A pilot study on effects of 4x1 High-Definition tDCS on motor cortex excitability.</a> , 735-738 (2012).</li><li>Kuo, H. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+cortical+plasticity+induced+by+conventional+and+high-definition+4+x+1+ring+tDCS:+A+neurophysiological+study.">Comparing cortical plasticity induced by conventional and high-definition 4 x 1 ring tDCS: A neurophysiological study.</a> Brain Stimul. , (2012).</li><li>Borckardt, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pilot+study+of+the+tolerability+and+effects+of+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS)+on+pain+perception.">A pilot study of the tolerability and effects of high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) on pain perception.</a> J. Pain. 13, 112-120 (2012).</li><li>Villamar, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+modulation+of+the+primary+motor+cortex+in+fibromyalgia+using+4x1-ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS):+immediate+and+delayed+analgesic+effects+of+cathodal+and+anodal+stimulation.">Focal modulation of the primary motor cortex in fibromyalgia using 4x1-ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): immediate and delayed analgesic effects of cathodal and anodal stimulation.</a> J. Pain. 14, 371-383 (2013).</li><li>Datta, A., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+in+patients+with+skull+defects+and+skull+plates:+high-resolution+computational+FEM+study+of+factors+altering+cortical+current+flow.">Transcranial direct current stimulation in patients with skull defects and skull plates: high-resolution computational FEM study of factors altering cortical current flow.</a> Neuroimage. 52, 1268-1278 (2010).</li><li>Reilly, E. L., Niedermeyer, E., Lopes da Silva, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+7.">Ch. 7.</a> Electroencephalography: Basic Principles, Clinical Applications, and Related Fields. , 139-141 (2004).</li><li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation.">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> J. Vis. Exp. (51), e2744 (2011).</li><li>Datta, A., Elwassif, M., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bio-heat+transfer+model+of+transcranial+DC+stimulation:+comparison+of+conventional+pad+versus+ring+electrode.+Conference+proceedings.">Bio-heat transfer model of transcranial DC stimulation: comparison of conventional pad versus ring electrode. Conference proceedings.</a> , 670-673 (2009).</li><li>Merrill, D. R., Bikson, M., Jefferys, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+of+excitable+tissue:+design+of+efficacious+and+safe+protocols.">Electrical stimulation of excitable tissue: design of efficacious and safe protocols.</a> J. Neurosci. Methods. 141, 171-198 (2005).</li><li>Hahn, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+extra-low+voltage+transcranial+direct+current+stimulation:+Current+and+time+dependent+impedance+decreases.">Methods for extra-low voltage transcranial direct current stimulation: Current and time dependent impedance decreases.</a> Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. , (2012).</li><li>Gandiga, P. C., Hummel, F. C., Cohen, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+DC+stimulation+(tDCS):+a+tool+for+double-blind+sham-controlled+clinical+studies+in+brain+stimulation.">Transcranial DC stimulation (tDCS): a tool for double-blind sham-controlled clinical studies in brain stimulation.</a> Clin. Neurophysiol. 117, 845-850 (2006).</li><li>Brunoni, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+review+on+reporting+and+assessment+of+adverse+effects+associated+with+transcranial+direct+current+stimulation.">A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation.</a> Int. J. Neuropsychopharmacol. 14, 1133-1145 (2011).</li><li>Palm, U., Keeser, D., Schiller, C., Fintescu, Z., Nitsche, M., Reisinger, E., Padberg, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+lesions+after+treatment+with+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS).">Skin lesions after treatment with transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Brain Stimul. 1, 386-387 (2008).</li><li>Datta, A., Baker, J. M., Bikson, M., Fridriksson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individualized+model+predicts+brain+current+flow+during+transcranial+direct-current+stimulation+treatment+in+responsive+stroke+patient.">Individualized model predicts brain current flow during transcranial direct-current stimulation treatment in responsive stroke patient.</a> Brain Stimul. 4, 169-174 (2011).</li><li>Antal A, T. D., Poreisz, C., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+unravelling+task-related+modulations+of+neuroplastic+changes+induced+in+the+human+motor+cortex.">Towards unravelling task-related modulations of neuroplastic changes induced in the human motor cortex.</a> Eur. J. Neurosci. 26, 2687-2691 (2007).</li><li>Datta, A., Elwassif, M., Battaglia, F., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+current+stimulation+focality+using+disc+and+ring+electrode+configurations:+FEM+analysis.">Transcranial current stimulation focality using disc and ring electrode configurations: FEM analysis.</a> J. Neural Eng. 5, 163-174 (2008).</li></ol>

MF Villamar, MS Volz, AF ו-F DaSilva Fregni מצהירים שום ניגודי עניינים הקשורים למאמר זה. יש האוניברסיטה של ​​העיר ניו יורק קניין רוחני בגירוי מוחי לא פולשנית עם M Bikson ודאטה כממציאים. ז Bikson ודאטה יש הון עצמי בSoterix רפואי, Inc

שלבים קריטיים היבטים להיבדק לפני תחילת ההליך לפני שמתחיל את הגירוי, חוקרים צריכים לוודא שיש לו את המשתתף אין התוויות נגד לHD-tDCS. טבלה 1 מפרטת כמה שיקולים חשובים שיש לקחת בחשבון ומסכמת את התוויות החשובות ביותר, כולל נוכחות של שתלים מתכתיים או התקנים בראש, חמור פגיעות מוח או נגעי עור משמעותיים. החוקר צריך לבדוק לנוכחותו של זה האחרון בתוך המערכת 4x1-הטבעת בעת הכנה למיקום האלקטרודה. אנו לא ממליצים על יישום של הטכניקה אם נגעים כאלה קיימים. זה חשוב כמו, אם כי לא דווחו נגעים בעור בעת שימוש באלקטרודות HD ובמארזים המוצגים במאמר זה, נזק לעור כבר דיווח לאחר המסירה של מספר מפגשים רצופים של 3 tDCS קונבנציונלי, במיוחד אם בוצע oveתקופה של 14 ימים RA 25. הנוכחות של שתלים או פגמים בגולגולת או במוח parenchyma מתכתיים יכולה לשנות באופן משמעותי את הזרימה נוכחית 17,26 ותוצאה בגירוי של אזורים בקליפת המוח אחרים מאלה שנועדו. מטעמי בטיחות, יש להימנע מגירוי בחולים עם מכשירים רפואיים מושתלים. התוויות נגד יחסית כוללות נוכחות של אפילפסיה או היסטוריה של שבץ מוחי, אלא אם כן המחקר התמקד באופן ספציפי לומדים בתנאים אלה. יש להימנע HD-tDCS בנשים בהריון בשל היעדר נתונים על בטיחות. זה הוא בעל חשיבות עליונה כדי לבדוק את הקוטביות של הכבלים בעת חיבור מתאם גירוי הרב ערוצי 4x1 למכשיר tDCS הקונבנציונלי. הימנעות מלעשות זאת עלולה לגרום לאספקה ​​בסוג הלא נכון של גירוי למשתתף. ודא שהכבל שכותרתו &quot;מרכז&quot;, שיכול להיות לעתים קרובות אדום, מחובר למסוף הנכון (האנודה או קתודה). המפעיל צריך גם לבדוק חזותי את האלקטרודות טבעת sintered Ag / AgCl לעדות בתצהיר של מוצרי אלקטרוליזה לפני כל שימוש והחלף אותם אם הצביע. לאחר כל פגישת גירוי פעילה, מוצרים של תגובות אלקטרוכימי נוטים להצטבר על פני השטח מחוספסים בחלק התחתון של האלקטרודות. מסיבה זו, מומלץ שכל אלקטרודה להיות ממוקמת במרכזה של תצורת 4x1 לשני מפגשי גירוי פעילים בלבד. כתוצאה מכך, זה יכול להיות מסובב ומשמש כאחד מאלקטרודות החוזרות. ברגע שכל אחד מחמש אלקטרודות בסט שימש כמרכז האלקטרודה פעמיים, מומלץ להשתמש במערכת חדשה של האלקטרודות. זה פשוט לתייג כל אלקטרודה ולרשום את המספר של שימושים על מנת לסובב אותם באופן מתואם. בנוסף לסבילות, הסיבוב (מוגבל) של אלקטרודות נועד גם כדי למנוע מקרה שבו עכבה גבוהה נוכחי לא יחולק באופן שווה ACROSS ארבע אלקטרודות לחזור. המפעיל אחראי לבדיקת איכות קשר לפני הגירוי (כמוסבר בשלבים 5.12-5.14), ולהבטיח כי אין ערכי התנגדות גבוהות באופן חריג הם נצפו. זה עלול לגרום למשתתפים שיעברו בראשם יתר על המידה או בטעות למשוך את הכבלים ולעקור או לשבור אותם. מסיבה זו, מומלץ לכל כבל לולאה סביב מעטפת הפלסטיק שלה ולקלטת כבל פלט מתאם 4x1 למשטח (כלומר כיסא או בגדים של המשתתף). אם תרצה, זה עשוי להיות אפשרי להוסיף הרדמה מקומית לקרקפת כדי למנוע תחושות לא נוחות ופוטנציאלית כדי לשפר את מסנוור של משתתפים במחקר. עם זאת, יש לזכור שלמרות שלא דווחו כוויות בעור עם HD-tDCS, יכול להיות שיש סיכון תיאורטי קטן להשפעה שלילית זו והשימוש בהרדמה מקומית עלולה למנוע ממשתתפי Reporting במהלך הגירוי. בהפגנה זו, כמו גם במחקרים הקודמים שלנו, יש לנו לא נעשה שימוש בהרדמה מקומית כמו כל אי נוחות שנכתבה בעיתונות כמתונה. כפי שצוין לעיל, על מנת לקבל תוצאות אופטימליות זה מאוד חשוב כדי למנוע את הג&#39;ל החשמל מלהתפשט מעבר לגבולות מעטפת הפלסטיק. אחרת, המחלף הכח נוכחי מאלקטרודה אחת לשנייה. שיקולים חשובים בעת הגירוי אלא אם כן זה נדרש כחלק מתכנון מחקר, הנושא לא צריך להיות שינה, קריאה או מוסח אחר במהלך פגישת הגירוי. זה חשוב כמו זה כבר דווח כי מאמץ קוגניטיבי אינטנסיבי, שעמום או שינה, הפעלת שרירים ופעילויות אחרות שהובילו לשינויים ברגישות קליפת המוח יכולים לגרום לתופעות שהשתנו והתנגדו של tDCS קונבנציונלי 27. עם תחילתו של יםtimulation, ועל מנת למנוע תופעות לוואי מתחילתו הפתאומית של זרימה הנוכחית, המכשיר באופן אוטומטי רמפות נוכחי מעלה ומטה על פני תקופה של שלושים שניות. מסיבות דומות, לא לעבור בין &quot;עובר&quot; ומצבי &quot;סריקה&quot; ואילו מכשיר tDCS הקונבנציונלי הוא יצירת נוכחי. זה תמיד רצוי לשאול מעת לעת בנושאים בין אם הם מרגישים בנוח עם ההליך כדי לוודא כי הגירוי מתנהל בבטחה. גירוי באוכלוסיות רגישים, ובכלל זה מטופלי ילדים, עשוי לדרוש התאמת מינון. היבטים מעשיים לאחר ההליך על מנת לאסוף ראיות נוספות על בטיחות וכדי לפקח על השפעות HD-tDCS, מומלץ להשתמש בשאלון תופעות לוואי כגון זה מתואר בלוח 3, אשר אמור להיות מועבר למשתתפים לאחר כל מפגש. הקפד מסך לנוכחות של adve הנפוץ ביותרתופעות הקשורות לRSE HD-tDCS, כגון אי נוחות, עקצוץ, גירוד ותחושת שריפה. יתר על כן, את המשמעות של נתונים אלה ניתן לשפר על ידי גם לבקש ציונים סובייקטיביים כמותיים. זו יכולה להיות מושגת על ידי בעל סולם מספרי עבור חולים לדווח על העצמה או החומרה של תופעות הלוואי, למשל מ -1 עד 5 או מ 1 עד 10. כמו כן, חשוב לספק את שאלון תופעת הלוואי לאחר כל פגישת אחיזת עיניים. זה מאפשר להשוואת התדירות של תופעות לוואי הקשורות לגירוי גם פעיל ואחיזת עיניים. לtDCS קונבנציונלי, כבר דיווחו כמה תופעות לוואי כדי להיות עוד יותר תכוף בקבוצת הדמה 24, כאב הראש להיות דוגמה אחת. שינויים אפשריים ל4x1 HD-tDCS, פרוטוקולי גירוי יכולים להיות מתוכננים מעורבים מקומות שונים היעד, קוטביות ואת עוצמת זרם, ורדיוס של הטבעת. ככלל, בקוטר טבעת 4x1 הגדלת יהיה increase עומק החדירה ועצמת מרבי מתחת לטבעת 28. לעומת זאת, הפחתת רדיוס טבעת מגבירה focality אבל ירידות מושרה שדה חשמלי במוח. לכן, חקירה נוספת של מינון אופטימלי לאינדיקציה היא מוצדקת. למרות שמאמר זה מתמקד ב4x1-HD-tDCS טבעת, יכולים לשמש גם פריסות אלקטרודה אחרות, כמו (פס כפול) 4x2 ו3x3, בין יתר. למרות HD-tDCS מציע אפשרויות רבות להתאמה אישית, השיטות למיצוב והכנת אלקטרודות, כפי שתוארו כאן, צריכים להיות במעקב יחד עם השימוש בחומרה ואבזרים שנבדקו באופן ספציפי למטרה זו בלבד. זה כולל מתן תשומת לב מיוחדת לעיצוב מעטפת HD פלסטיק, ג&#39;ל, ואלקטרודות. לדוגמה, אלקטרודות אחרות מאשר טבעת sintered Ag / AgCl גם נבדקו על מנת לספק DC, כגון Ag גלולה, Ag / AgCl גלולה, Ag / AgCl דיסק וגומי גלולה 9. עם זאת, שתי אלקטרודות גלולה Ag וגומי לגרוםd שינויים ב-pH, ועלייה בטמפרטורה ופוטנציאל האלקטרודה דווחו לכל אלקטרודות פרט לטבעת ודיסק Ag / AgCl. לפיכך, נראה כי אלקטרודות טבעת Ag / AgCl עשויות להיות גישה יעילה ובטוחה יותר. בעתיד, שינויים בגישה שתוארה במאמר זה עשויים לשמש גם כדי לספק התערבויות כגון גירוי זרם חשמלי משתנה Transcranial. מגבלות בשלב זה, את התפקיד של קוטביות HD-tDCS 4x1-טבעת על רגישות קליפת המוח עדיין לא ברור. למרות שמחקרי neurophysiological דיווחו כי הן mA 1.0 ו 2.0 mA של anodal 4x1-HD-טבעת tDCS הובילו לעלייה ברגישות קליפת המוח בקרב נבדקים בריאים 13,14, גוף רחב יותר של ראיות במיוחד בקשר ללימודים HD-tDCS יש צורך לפני כל הכללה יכולה להתבצע. בנוסף, ראוי לציין כי ההשפעות של אפנון רגישות קליפת המוח באמצעות 4x1-HD-tDCS טבעת עשויות להיות תלויות זמן, והגיעו אפונתםK לאחר תום הגירוי, ולא מייד לאחר ש14,16 כמה דקות. לכן, הערכות רציפות לאורך נקודות זמן שונות לאחר ההתערבות עשויות להיות נחוצות על מנת לקבל תוצאות מדויקות.

גירוי נוכחי ישיר Transcranial (tDCS) הוא טכניקה לא פולשנית מוח גירוי מסוגלת שינוי פוטנציאל הממברנה מנוחה עצבית ואת רמת הירי העצבי ספונטני באזור של גירוי, כמו גם ברשתות עצביות המחוברים בין 1 כולל מערכת μ-אופיואידים 2 אנדוגני, ובכך ויסות רגישות קליפת המוח. את ההשפעות של neuromodulatory tDCS, בשילוב עם העלויות, יישום והניידות הפשוט שלה נמוכים, הובילו לשימוש הנרחב שלה בעשור האחרון במגוון רחב של הגדרות. אלה כללו מחקרי neurophysiological, התערבויות קוגניטיביות והתנהגותי ולימודי מטופל הערכת הפרעות כגון כאב כרוני, דיכאון, מיגרנות, שבץ מוחי, מחלת פרקינסון וטינטון 3. עם זאת, אספקה ​​של זרם ישר (DC) מתבצעת באמצעות כריות גדולות, לרוב בין 25-35 ס&quot;מ 2, אשר מעוררות שטחים נרחבים יחסית של קליפת מוח הממוקמים between האנודה והקתודה 4. לכן, גירוי מוקד של אזורים בקליפת המוח היעד, שאינו כרוכים בגירוי של אזורים אנטומיים שכנים, קשה להשיג עם טכניקה זו. כמה גישות נחקרו במטרה &quot;לעצב&quot; זרימה נוכחית על ידי שינוי בין האלקטרודה למרחקים 5 והגדלת / הקטנת גודל כרית כדי להקטין / להגדיל אפנון באזורים בקליפת המוח באלקטרודה 6. עם זאת, מאמצים כדי זרימה נוכחית יעד נוסף תוך הימנעות הסטה של זרם בין האלקטרודות 7,8 יישארו של עניין. בהבחנה גבוהה (HD), tDCS הוא התערבות חדשה שפותחה שמשתמשת במערכים של קטן יותר, אלקטרודות שתוכננו במיוחד 9. תצורות שונות נבדקו, אשר יכול להיות שונה על מנת לשפר את הגירוי של 10 מטרות. אחד מהם היא בתצורה 4x1-הטבעת, מונטאז&#39; שמשתמש באלקטרודה מרכז שמעל אזור קליפת המוח היעד המוקףעל ידי ארבע אלקטרודות תשואה 4. האלקטרודה המרכז מגדירה את הקוטביות של הגירוי כמו גם anodal או cathodal, והרדיוס של אלקטרודות התשואה להגביל את האזור עובר אפנון רגישות. לימודי דוגמנות המוח מראים שהאזור של קליפת המוח עובר אפנון באמצעות תצורת HD-tDCS 4x1 הוא מוגבל יותר בהשוואה למונטאז&#39; דו קוטבי רמת tDCS קונבנציונלי 4. יתר על כן, focality שלה הוא חזק לרקמה (דוגמנות) 11 פרמטרים. מחקרים קליניים neurophysiologic באמצעות גירוי חשמלי Transcranial 4x1-טבעת לאשר משלוח 12 מוקדי הנוכחיים. היישומים האפשריים של התערבות זו הם דומים לאלה של tDCS קונבנציונלי. מחקרים התנהגותיים וneurophysiologic באמצעות 4x1-HD-טבעת tDCS מעל הקורטקס המוטורי הראשוני (M1) דו&quot;ח השינויים ברגישות קליפת המוח 13 ואחרי תופעות שעשויות לחיות יותר על ידי אלה הנגרמות על ידי tDCS קונבנציונלי 14. מחקרים הנוכחיים באמצעות 4x1-HD-טבעת tDCS תומכים הסבילות שלו בשני נבדקים בריאים וחולים 13-15 16 כאשר עוצמות גבוהות ככל 2.0 מיליאמפר (MA) מועברות לתקופה של עד עשרים דקות. למרות HD-tDCS הוא נסבל היטב, חשוב להשתמש רק במכשירים ואלקטרודות שנבדקו במיוחד למטרה זו. מטרתו של מאמר זה היא לספק להפגנה שיטתית של השימוש באלקטרודות 4x1-טבעת עבור HD-tDCS. גירוי של M1 נבחר, כפי שהוא מונטאז&#39; הנפוץ ביותר בשימוש בהגדרות מחקר קליני שונות. עם זאת, ניתן להתאים את השיטות שתוארו למיקוד של אזורים אחרים במוח, כמו קליפת המוח הקדם חזיתית דורסולטרלי (DLPFC). כפי שמוצג כאן, מיצוב האלקטרודה נכון הוא פשוט לביצוע אך חשוב על מנת לעורר במדויק אזורים בקליפת המוח היעד. אנו מקווים שהפגנה זו תתרום לתמוך ולהגדיל את הקשיחות של עתיד HD-tDCSניסויים, אשר יספק הוכחה נוספת על המנגנונים והיישומים של התערבות הרומן הזה.

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

technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (hd-tdcs)

גירוי נוכחי High-Definition Transcranial ישיר (HD-tDCS) לאחרונה פותח כגישת גירוי מוחית לא פולשנית שמגדילה את הדיוק של משלוח הנוכחי למוח באמצעות מערכים של אלקטרודות קטנות יותר &quot;בחדות גבוהה&quot;, במקום כרית הגדולה, האלקטרודות של tDCS קונבנציונלי. מיקוד מושגת על ידי ממריץ אלקטרודות המונחות בתצורות שנקבעו מראש. אחד מהם הוא בתצורת 4x1-הטבעת. בגישה זו, אלקטרודת טבעת מרכז (האנודה או קתודה) המכסה את אזור קליפת המוח היעד מוקפת בארבע אלקטרודות שבות, המסייעים להותיר את השטח של גירוי. מסירה של 4x1-HD-טבעת tDCS היא מסוגלת גרימת תופעות neurophysiological וקליניות משמעותיות בשני נושאים ומטופלים בריאים. יתר על כן, הסבילות שלו נתמכת על ידי מחקרים באמצעות עוצמות גבוהות ככל 2.0 מיליאמפר לתקופה של עד עשרים דקות. למרות 4x1 HD-tDCS הוא פשוט לביצועיםמ &#39;, מיקום האלקטרודה נכון הוא חשוב על מנת לעורר במדויק אזורים בקליפת המוח ויעד השפעות neuromodulatory. השימוש באלקטרודות וחומרה באופן ספציפי נבדקו עבור HD-tDCS הוא קריטית לבטיחות וסבילות. בהתחשב בכך שרוב המחקרים שפורסמו ב HD-4x1 tDCS התמקדו בקליפת המוח המוטורית הראשונית (M1), במיוחד לתוצאות הקשורות לכאב, מטרתו של מאמר זה היא לתאר באופן שיטתי את השימוש בו לגירוי M1, כמו גם את השיקולים שיש לנקוט לגירוי בטוח ויעיל. עם זאת, ניתן להתאים את השיטות שתוארו כאן לתצורות HD-tDCS ויעדים אחרים בקליפת המוח.

<html> אם האלקטרודות ממוקמות כראוי וערכי העכבה נמצאים בטווח מתאים, DC יזרום מהאנודה לקתודה מרובות (להאנודה מרכז 4x1 HD-tDCS) למשך הגירוי. עוצמת זרם היעד תימסר על ידי מכשיר tDCS הקונבנציונלי ומוצגת במחוון &quot;הנכון הנוכחי&quot;. בדומה לכך, אם מצב הדמה נבחר, המכשיר יפסיק באופן אוטומטי ומספק DC כשלושים שניות לאחר תחילתה, והמחוון יציג הפסקת משלוח DC (איור 8). זה נפוץ משתתפים לדווח על גרד, עקצוץ או תחושת צריבה קלה על ייזום של הגירוי. תופעות אלה נצפו לעתים קרובות במהלך הן הדמה ופעיל HD-tDCS 15,16 וצריך לציין שבירה מועבר כמתוכנן. עם זאת, הם בדרך כלל נוטים להתפוגג לאחר כמה דקות של גירוי דקות הראשונות. תוכן &quot;&gt; הנחה הוא בדרך כלל כי אזורים במוח עם זרם יותר יש סיכוי גבוה יותר להיות מווסת ואילו אזורים יהיו זרימת זרם קטנה או זניחה לא יושפעו באופן ישיר. ככזה, הזרימה הנוכחית מיוצרת על ידי מוקד 4x1-HD-tDCS תהיה צפוי לייצר neuromodulation המקומי. מודלים חישוביים 4,14,15 הראו כי תוצאות 4x1-HD-טבעת tDCS בגירוי מוחי מוקדי יותר בהשוואה לtDCS קונבנציונלי (איור 9). כפי שדווחו על ידי דאטה et al. 4,11, האזור של אפנון רגישות קליפת המוח הנגרם על ידי 4x1-HD-טבעת tDCS היה מוגבל בהיקף הטבעת, ושיאו של שדה החשמלי היה תחת אלקטרודה המרכז. לעומת זאת, tDCS קונבנציונלי נגרם גירוי של אזורים שונים אחרים כגון זמן ודו צדדי ipsilateral אונות קדמיות, והגיעו לשיאו השדה החשמלי באמצע הדרך בין שתי אלקטרודות במקום מתחת לאחד מהם. HD-tDCS הוא לא רומןechnique ולכן השפעתו לא נחקרו כהרחבה לאלה של tDCS קונבנציונלי. עם זאת, היישומים האפשריים שלה הם דומים, עם עדיין לא נחקרו באחרים. מחקרים הנוכחיים באמצעות תכנית HD-tDCS 4x1-טבעת, כי במתנדבים בריאים זה יכול להקטין באופן משמעותי את חום וספים חושיים קרים, ויוביל לאפקט משכך כאבים שולי לסף כאב קר (איור 10) 15. בנוסף, זה יכול לגרום לשינויים משמעותיים ברגישות קליפת המוח, כפי שנמדד באמצעות מנוע עורר פוטנציאלי 13,14 (איור 11). בחולי פיברומיאלגיה, פעיל 4x1-HD-טבעת tDCS מושרה הפחתה משמעותית בכאב נתפס (איור 12), וגדל באופן משמעותי ספי זיהוי מכאניים בהשוואה לדמה 16. מחקרים שהשוו בין HD-tDCS וtDCS קונבנציונלי יהיו חשובים על מנת להבהיר את ההשפעות של כל התערבות. עם זאת, sessio עשר דקות בודדים<html> n של anodal HD-tDCS ב2.0 mA שכבר פורסם על ידי קואו et al. -14 להפעיל בולט יותר, מעוררים ארוך טווח לאחר לוואי וגירוי נסבל יותר מאשר tDCS קונבנציונלי (איור 13), תמיכה בשימוש בו במחקר ובאופן פוטנציאלי במסגרות קליניות. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig1.jpg"/> איור 1. 4x1 מתאם גירוי רב ערוצים (משמאל) מחובר למכשיר tDCS הקונבנציונלי (מימין). <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig2.jpg" /> איור 2. אלקטרודות Ag / AgCl sintered טבעת, עם משטחים חלקים מעוגלים (שחור) ומחוספסים. אלקטרודות מחוברות למקלטים התואמים שעל כבל פלט מתאם 4x1. tp_upload/50309/50309fig3.jpg &quot;/&gt; ציוני דרך איור 3. אנטומי (משמאל) והקורטקס מוטורי ראשוני (M1) לוקליזציה המבוסס על המערכת הבינלאומית 10-20 EEG (מימין). <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig4.jpg" /> איור 4. מיקום מוצע לאלקטרודות HD המבוססות על מערכת ה-EEG 10-20. מצרפי אחרים עשויים גם להיבדק. <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig5.jpg" /> איור 5. יישום ג&#39;ל חשמלי (משמאל). על מנת למנוע מההסטה נוכחית בין האלקטרודות, יש לנקוט זהירות כדי למנוע התפשטות של ג&#39;ל חשמל מעבר לגבולות מעטפת הפלסטיק (מימין). <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig6.jpg" /> איור 6. Placement של האלקטרודה טבעת במעטפת פלסטיק. המשטח המחוספס של האלקטרודה צריך לפנות כלפי מטה ומשטח החלק פנים המעוגלים כלפי מעלה. אז האלקטרודה הטבעת צריכה להיות מושפלת עד שהוא נשען על הבסיס של מעטפת הפלסטיק (משמאל) והמכסה הנעול בעמדה (מימין). <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig7.jpg" /> איור 7. התקנת מדגם HD-4x1 tDCS. <img alt="איור 8" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig8.jpg" /> איור 8. משלוח פעיל (משמאל) ומצב (מימין) על ידי מכשיר דמה tDCS קונבנציונלי. מDaSilva et al. 19. <img alt="איור 9" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50309/50309fig9highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig9.jpg" /> איור 9.<html> השוואה בין מודל חישובים הראשוני הקורטקס המוטורי 4x1-טבעת tDCS קונבנציונלי באמצעות ספוג סטנדרטי דו קוטבי מונטאז&#39; (להלן) HD-tDCS (לעיל) ו. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50309/50309fig9large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.</a> <img alt="איור 10" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig10.jpg" /> איור 10. חום וספים חושיים קרים וסף כאב קר שנמדד בנבדקים בריאים לפני (מראש) ואחרי (הודעה) 4x1-HD-tDCS טבעת. הפרוטוקול כלל עם מסירה של 2mA הפעיל anodal HD-tDCS או גירוי דמה לקורטקס המוטורי הראשוני במשך 20 דקות. שונה מBorckardt et al. -15. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50309/50309fig10large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.</a> p_upload/50309/50309fig11.jpg &quot;/&gt; איור 11. השפעות של 4x1-HD-טבעת tDCS על מנוע עורר המשרעת פוטנציאלים (חבר הפרלמנט האירופי) בנבדקים בריאים. הפרוטוקול כלל עם מסירה של 1mA הפעיל anodal HD-tDCS או גירוי דמה לקורטקס המוטורי הראשוני במשך 20 דקות. חבר הפרלמנט האירופי, נמדדו לפני ואחרי הגירוי, ואת המשרעת של האחרון מנורמל לזה של מחקר. שפם מייצג את סטיית התקן. שונה מCaparelli-Daquer, et al. 13. <img alt="איור 12" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig12.jpg" /> איור 12. השפעות של HD-tDCS 4x1-טבעת על כאב נתפס בחולי פיברומיאלגיה. חולים התבקשו לדרג את הכאב שלהם כולל שימוש בסולם מספרי חזותי בעבר, באופן מיידי ו30 דקות לאחר גירוי. הפרוטוקול כלל מפגשים בודדים של anodal הפעיל וcathodal HD-tDCS, נמסרו לקורטקס המוטורי הראשוני שמאל (2mבמשך 20 דקות) וגירוי דמה. שפם מייצג שגיאה סטנדרטית. שונה מVillamar et al. 16. <img alt="איור 13" src="/files/ftp_upload/50309/50309fig13.jpg" /> איור 13. השוואה בין תופעות הלוואי הנגרם על ידי גירוי anodal וcathodal באמצעות tDCS קונבנציונלי ו4x1-HD-tDCS טבעת. הרכב עורר משרעת פוטנציאל (MEP) נמדדה לפני ואחרי המסירה של 2mA של tDCS קונבנציונלי או 4x1 HD-tDCS למשך 10 דקות. הערכות רציפות בוצעו כדי להעריך את מהלך הזמן של תופעות לוואי. חבר הפרלמנט האירופי, משרעת לאחר הגירוי היה מנורמל לזה של מחקר. שונה מקואו et al. 14. <table border="1" fo:keep-together.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td fo:width="1in" rowspan="15"> האם אי פעם ... </td><td fo:width="4in"> הייתה תגובה שלילית לTMS / tDCS? </td></tr><tr><td> היה לי seizuמחדש? </td></tr><tr><td> היה לי אובדן לא מוסבר של תודעה? </td></tr><tr><td> לקה בשבץ? </td></tr><tr><td> הייתה פגיעת ראש חמורה? </td></tr><tr><td> עבר ניתוח בראש שלך? </td></tr><tr><td> היו כל מחלות הקשורות למוח, נוירולוגיות? </td></tr><tr><td> הייתה כל מחלה שייתכן שנגרמה פגיעה מוחית? </td></tr><tr><td> האם אתם סובלים מכאבי ראש תכופים או חמורים? </td></tr><tr><td> האם יש לך כל מתכת בראש שלך (מחוץ לפה) כגון רסיסים, קטעי ניתוח, או שברים מריתוך? </td></tr><tr><td> האם יש לך התקנים מושתלים רפואיים כגון קוצבי לב או משאבות רפואיות? </td></tr><tr><td> האם אתה נוטל תרופות כלשהן? </td></tr><tr><td> האם את בהריון, או שאתה פעיל מבחינה מינית ולא בטוח אם אתה יכול להיות בהריון? </td></tr><tr><td> אף אחד במשפחה שלך האם יש אפילפסיה? </td></tr><tr><td> האם אתה צריך כל עודהסברים על tDCS / HD-tDCS או סיכונים הקשורים אליו? </td></tr></tbody></table> טבלת מס &#39;1. הקרנה להתוויות נגד ושיקולים מיוחדים לפני tDCS / HD-tDCS. <table border="1" fo:keep-together.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td fo:width="1in" rowspan="14"> חומרים </td><td fo:width="4in"> מכשיר tDCS קונבנציונלי אחד </td></tr><tr><td> מתאם גירוי רב ערוצים 4x1 אחד </td></tr><tr><td> ארבע סוללות 9 וולט </td></tr><tr><td> כובע הקלטת אלקטרו מודולרי אחד </td></tr><tr><td> חמש אלקטרודות טבעת sintered Ag / AgCl </td></tr><tr><td> חמישה תרמילי פלסטיק HD תוכננו במיוחד והכובעים שלהם בהתאמה </td></tr><tr><td> בוכנת פלסטיק אחד </td></tr><tr><td> כבלים </td></tr><tr><td> סרט מדידה אחד </td></tr><tr><td> צמר גפן אחד מעץ </td></tr><tr><td> ג&#39;ל מוליך חשמלי </td></tr><tr><td> אחד - 3 או מזרק של 5 מ&quot;ל </td></tr><tr><td> סקוטש </td></tr><tr><td> מגבות נייר </td></tr></tbody></table> טבלת 2. חומרים. <table border="1" fo:keep-together.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> האם אתה נתקל באחת מהתופעות הבאות או תופעות לוואי? </td><td> הזן את ערך (1-4) במרחב בהמשך. 1 בהיסח 2-מתון 3 בינוני 4-חמור </td><td> אם הוא קיים, אתה חושב שזה קשור ל HD-tDCS? 1-None 2-Remote 3 אפשריים 4-Probable 5-definite </td><td> הערות </td></tr><tr><td> כאב ראש </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> כאבי צוואר </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> כאבים בקרקפת </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> כוויות בקרקפת </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> עקצוץ </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> אדמומיות בעור </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> רדימות </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> קושי להתרכז </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> שינוי מצב רוח חריף </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> אחר (פרט): </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table> לוח 3. הקרנת השפעה שלילית בעקבות HD-tDCS.

Watch this Scientific Journal Video about Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation HD-tDCS at JoVE.com

Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation HD-tDCS

גירוי High-Definition Transcranial ישיר נוכחי (HD-tDCS), עם 4x1-הטבעת שלו מונטאז&#39;, הוא טכניקת גירוי מוחית לא פולשנית שמשלבת גם את ההשפעות של neuromodulatory tDCS קונבנציונלי עם focality המוגבר. מאמר זה מספק הדגמה שיטתית של השימוש ב4x1 HD-tDCS, והשיקולים הדרושים לגירוי בטוח ויעיל.

טכניקה ושיקולים בשימוש ב4x1 טבעת גירוי מקומי ישיר Transcranial בהבחנה גבוהה (HD-tDCS)

High-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) has recently been developed as a noninvasive brain stimulation approach that increases ...

technique-considerations-use-4x1-ring-high-definition-transcranial

Research

JoVE Journal

Medicine

Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation (HD-tDCS)

37.3K Views.  Spaulding Rehabilitation Hospital and Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School. גירוי High-Definition Transcranial ישיר נוכחי (HD-tDCS), עם 4x1-הטבעת שלו מונטאז', הוא טכניקת גירוי מוחית לא פולשנית שמשלבת גם את ההשפעות של neuromodulatory tDCS קונבנציונלי עם focality המוגבר. מאמר זה מספק הדגמה שיטתית של השימוש ב4x1 HD-tDCS, והשיקולים הדרושים לגירוי בטוח ויעיל.

Video: Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation HD-tDCS

Programmed Electrical Stimulation in Mice

Genetically-modified mice have emerged as a preferable animal model to study the molecular mechanisms underlying conduction abnormalities, atrial and ventricular arrhythmias, and sudden cardiac death.1 Intracardiac pacing studies can be performed in mice using a 1.1F octapolar catheter inserted into the jugular vein, and advanced into the right atrium and ventricle. Here, we illustrate the steps involved in performing programmed electrical stimulation in mice. Surface ECG and intracardiac electrograms are recorded simultaneously in the atria, atrioventricular junction, and ventricular myocardium, whereas intracardiac pacing of the atrium is performed using an external stimulator. Thus, programmed electrical stimulation in mice provides unique opportunities to explore molecular mechanisms underlying conduction defects and cardiac arrhythmias.

Programmed electrical stimulation provides the ability to determine conduction properties of the heart, and the possibility to induce and terminate cardiac arrhythmias using various pacing protocols. Using a transvenous catheter, intracardiac electrogram recordings can be obtained in mice following programmed electrical stimulation protocols to identify arrhythmogenic substrates.

גירוי חשמלי מתוכנת עכברים

Genetically-modified mice have emerged as a preferable animal model to study the molecular mechanisms underlying conduction abnormalities, atrial and ...

X-ray Dose Reduction through Adaptive Exposure in Fluoroscopic Imaging

X-ray fluoroscopy is widely used for image guidance during cardiac intervention. However, radiation dose in these procedures can be high, and this is a significant concern, particularly in pediatric applications. Pediatrics procedures are in general much more complex than those performed on adults and thus are on average four to eight times longer1. Furthermore, children can undergo up to 10 fluoroscopic procedures by the age of 10, and have been shown to have a three-fold higher risk of developing fatal cancer throughout their life than the general population2,3.
We have shown that radiation dose can be significantly reduced in adult cardiac procedures by using our scanning beam digital x-ray (SBDX) system4-- a fluoroscopic imaging system that employs an inverse imaging geometry5,6 (Figure 1, Movie 1 and Figure 2). Instead of a single focal spot and an extended detector as used in conventional systems, our approach utilizes an extended X-ray source with multiple focal spots focused on a small detector. Our X-ray source consists of a scanning electron beam sequentially illuminating up to 9,000 focal spot positions. Each focal spot projects a small portion of the imaging volume onto the detector. In contrast to a conventional system where the final image is directly projected onto the detector, the SBDX uses a dedicated algorithm to reconstruct the final image from the 9,000 detector images.
For pediatric applications, dose savings with the SBDX system are expected to be smaller than in adult procedures. However, the SBDX system allows for additional dose savings by implementing an electronic adaptive exposure technique. Key to this method is the multi-beam scanning technique of the SBDX system: rather than exposing every part of the image with the same radiation dose, we can dynamically vary the exposure depending on the opacity of the region exposed. Therefore, we can significantly reduce exposure in radiolucent areas and maintain exposure in more opaque regions. In our current implementation, the adaptive exposure requires user interaction (Figure 3). However, in the future, the adaptive exposure will be real time and fully automatic.
We have performed experiments with an anthropomorphic phantom and compared measured radiation dose with and without adaptive exposure using a dose area product (DAP) meter. In the experiment presented here, we find a dose reduction of 30%.

We are developing a dynamic adaptive exposure technique using our scanning beam digital X-ray system. Rather than exposing an object uniformly, the exposure is adapted depending on the opacity of the object. Here we show an experiment on an anthropomorphic phantom that resulted in a dose saving of 30%.

קרני ה-X באמצעות הפחתת מינון חשיפה מסתגלת בתחום ההדמיה fluoroscopic

X-ray fluoroscopy is widely used for image guidance during cardiac intervention. However, radiation dose in these procedures can be high, and this is a ...

Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade. While the use of TMS has expanded to the study of many systems and processes during this time, the original application and perhaps one of the most common uses of TMS involves studying the physiology, plasticity and function of the human neuromuscular system. Single pulse TMS applied to the motor cortex excites pyramidal neurons transsynaptically 2 (Figure 1) and results in a measurable electromyographic response that can be used to study and evaluate the integrity and excitability of the corticospinal tract in humans 3. Additionally, recent advances in magnetic stimulation now allows for partitioning of cortical versus spinal excitability 4,5. For example, paired-pulse TMS can be used to assess intracortical facilitatory and inhibitory properties by combining a conditioning stimulus and a test stimulus at different interstimulus intervals 3,4,6-8. In this video article we will demonstrate the methodological and technical aspects of these techniques. Specifically, we will demonstrate single-pulse and paired-pulse TMS techniques as applied to the flexor carpi radialis (FCR) muscle as well as the erector spinae (ES) musculature. Our laboratory studies the FCR muscle as it is of interest to our research on the effects of wrist-hand cast immobilization on reduced muscle performance6,9, and we study the ES muscles due to these muscles clinical relevance as it relates to low back pain8. With this stated, we should note that TMS has been used to study many muscles of the hand, arm and legs, and should iterate that our demonstrations in the FCR and ES muscle groups are only selected examples of TMS being used to study the human neuromuscular system.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive tool to gain insight on the physiology and function of the human nervous system. Here, we present our TMS techniques to study cortical excitability of the upper limb and lumbar musculature.

ניצול גירוי מגנטי Transcranial לחקר מערכת Neuromuscular האדם

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade.  While ...

Utilizing Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to Improve Language Function in Stroke Patients with Chronic Non-fluent Aphasia

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been shown to significantly improve language function in patients with non-fluent aphasia1. In this experiment, we demonstrate the administration of low-frequency repetitive TMS (rTMS) to an optimal stimulation site in the right hemisphere in patients with chronic non-fluent aphasia. A battery of standardized language measures is administered in order to assess baseline performance. Patients are subsequently randomized to either receive real rTMS or initial sham stimulation. Patients in the real stimulation undergo a site-finding phase, comprised of a series of six rTMS sessions administered over five days; stimulation is delivered to a different site in the right frontal lobe during each of these sessions. Each site-finding session consists of 600 pulses of 1 Hz rTMS, preceded and followed by a picture-naming task. By comparing the degree of transient change in naming ability elicited by stimulation of candidate sites, we are able to locate the area of optimal response for each individual patient. We then administer rTMS to this site during the treatment phase. During treatment, patients undergo a total of ten days of stimulation over the span of two weeks; each session is comprised of 20 min of 1 Hz rTMS delivered at 90% resting motor threshold. Stimulation is paired with an fMRI-naming task on the first and last days of treatment. After the treatment phase is complete, the language battery obtained at baseline is repeated two and six months following stimulation in order to identify rTMS-induced changes in performance. The fMRI-naming task is also repeated two and six months following treatment. Patients who are randomized to the sham arm of the study undergo sham site-finding, sham treatment, fMRI-naming studies, and repeat language testing two months after completing sham treatment. Sham patients then cross over into the real stimulation arm, completing real site-finding, real treatment, fMRI, and two- and six-month post-stimulation language testing.

We explore the use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to improve language abilities in patients with chronic stroke and non-fluent aphasia. After identifying a site in the right frontal gyrus for each patient that responds optimally to stimulation, we target this site during ten days of rTMS treatment.

ניצול גירוי מגנטי Transcranial חוזר כדי לשפר את תפקוד שפה בחולי שבץ עם אפזיה ללא רהוטה הכרונית

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been shown to significantly improve language function in patients with non-fluent aphasia1. In this ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

הפעלת יתר רעיל גירוי של המוח כMicroslices<em&gt; במבחנה</em&gt; דגם של שבץ

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

High-definition Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectroscopic Imaging of Human Tissue Sections towards Improving Pathology

High-definition Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopic imaging is an emerging approach to obtain detailed images that have associated biochemical information. FT-IR imaging of tissue is based on the principle that different regions of the mid-infrared are absorbed by different chemical bonds (e.g., C=O, C-H, N-H) within cells or tissue that can then be related to the presence and composition of biomolecules (e.g., lipids, DNA, glycogen, protein, collagen). In an FT-IR image, every pixel within the image comprises an entire Infrared (IR) spectrum that can give information on the biochemical status of the cells that can then be exploited for cell-type or disease-type classification. In this paper, we show: how to obtain IR images from human tissues using an FT-IR system, how to modify existing instrumentation to allow for high-definition imaging capabilities, and how to visualize FT-IR images. We then present some applications of FT-IR for pathology using the liver and kidney as examples. FT-IR imaging holds exciting applications in providing a novel route to obtain biochemical information from cells and tissue in an entirely label-free non-perturbing route towards giving new insight into biomolecular changes as part of disease processes. Additionally, this biochemical information can potentially allow for objective and automated analysis of certain aspects of disease diagnosis.

High-definition Fourier Transform Infrared FT-IR Spectroscopic Imaging of Human Tissue Sections towards Improving Pathology

Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopic imaging is a fast and label-free approach to obtain biochemical data sets of cells and tissues. Here, we demonstrate how to obtain high-definition FT-IR images of tissue sections towards improving disease diagnosis.

פורייה בהבחנה גבוהה להפוך אינפרא אדום (FT-IR) Spectroscopic הדמיה של סעיפים רקמה אנושיים לשיפור פתולוגיה

High-definition Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopic imaging is an emerging approach to obtain detailed images that have associated ...

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Multiple Sclerosis (MS)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical excitability. With well-established safety and tolerability, tDCS has been found to have the potential to ameliorate symptoms such as depression and pain in a range of conditions as well as to enhance outcomes of cognitive and physical training. However, effects are cumulative, requiring treatments that can span weeks or months and frequent, repeated visits to the clinic. The cost in terms of time and travel is often prohibitive for many participants, and ultimately limits real-world access. 
Following guidelines for remote tDCS application, we propose a protocol that would allow remote (in-home) participation that uses specially-designed devices for supervised use with materials modified for patient use, and real-time monitoring through a telemedicine video conferencing platform. We have developed structured training procedures and clear, detailed instructional materials to allow for self- or proxy-administration while supervised remotely in real-time. The protocol is designed to have a series of checkpoints, addressing attendance and tolerability of the session, to be met in order to continue to the next step. The feasibility of this protocol was then piloted for clinical use in an open label study of remotely-supervised tDCS in multiple sclerosis (MS). This protocol can be widely used for clinical study of tDCS.

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Multiple Sclerosis MS

The goal of this pilot study is to describe a protocol for the remotely-supervised delivery of transcranial direct current stimulation (tDCS) so that the procedure maintains standards of in-clinic practice, including safety, reproducibility, and tolerability. The feasibility of this protocol was tested in participants with multiple sclerosis (MS).

פרוטוקול לשימוש בישיר Transcranial מרחוק בפיקוח שוטף גירוי (tDCS) בטרשת נפוצה (MS)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical ...

Home-Based Transcranial Direct Current Stimulation Device Development: An Updated Protocol Used at Home in Healthy Subjects and Fibromyalgia Patients

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation (NIBS) method, which modulates the membrane potential of neurons in the cerebral cortex by a low-intensity direct current. tDCS is a low-cost technique with minimal adverse effects and easy application. This neurostimulation method has a promising future to improve pain therapy, treatment of neuropsychiatric disorders, and physical rehabilitation.
Current studies demonstrate the benefits of using tDCS over consecutive multiple sessions. However, the daily displacement to the specialized centers, travel costs, and disruptions to daily activities are some of the difficulties faced by patients. Thus, to be more comfortable, easy-to-use, and not disrupt daily commitments, a home-based tDCS was designed. Therefore, the objective of this study was to evaluate the feasibility of a portable tDCS device for home use in healthy subjects and fibromyalgia patients.
Despite increased tDCS use and a reasonably large body of research on the effects across a range of clinical conditions, there is a limited amount of research on developing secure devices that guarantee the dose and contain a block system to avoid excessive use. Therefore, we used a tDCS device with a security system to permit daily use for 20 minutes with a minimal interval of 12 hours between sessions. A programmer preconfigures the equipment, which has a neoprene cap that allows the electrode positions in any assembly, according to individualized protocols for treatments or research. After, researchers can assess the effectiveness of treatment, and its adherence using information kept in the device software.
Results suggest that the device is feasible for home use, with proper monitoring of adherence and contact impedance. There were reports of a few adverse effects, which do not differ from those reported in the literature in studies with the treatment under direct supervision.

This study provides an updated home-based tDCS protocol that enables subjects to receive the beneficial effects of tDCS at home with an easy to use device with settings to control the use and dosage, enhancing the feasibility for long-term use at home.

מבוסס על הבית Direct טראנס הנוכחי פיתוח המכשיר גירוי: פרוטוקול מעודכן בשימוש בבית בריא והנושאים חולי פיברומיאלגיה

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation (NIBS) method, which modulates the membrane potential of neurons in the ...

Updated Technique for Reliable, Easy, and Tolerated Transcranial Electrical Stimulation Including Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive method of neuromodulation using low-intensity direct electrical currents. This method of brain stimulation presents several potential advantages compared to other techniques, as it is noninvasive, cost-effective, broadly deployable, and well-tolerated provided proper equipment and protocols are administered. Even though tDCS is apparently simple to perform, correct administration of the tDCS session, especially the electrode positioning and preparation, is vital for ensuring reproducibility and tolerability. The electrode positioning and preparation steps are traditionally also the most time consuming and error-prone. To address these challenges, modern tDCS techniques, using fixed-position headgear and pre-assembled sponge electrodes, reduce complexity and setup time while also ensuring that the electrodes are consistently placed as intended. These modern tDCS methods present advantages for research, clinic, and remote-supervised (at home) settings. This article provides a comprehensive step-by-step guide for administering a tDCS session using fixed-position headgear and pre-assembled sponge electrodes. This guide demonstrates tDCS using commonly applied montages intended for motor cortex and dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) stimulation. As described, selection of the head size and montage-specific headgear automates electrode positioning. Fully assembled pre-saturated snap-electrodes are simply affixed to the set position snap-connectors on the headgear. The modern tDCS method is shown to reduce setup time and reduce errors for both novice and expert operators. The methods outlined in this article can be adapted to different applications of tDCS as well as other forms of transcranial electrical stimulation (tES) such as transcranial alternating current stimulation (tACS) and transcranial random noise stimulation (tRNS). However, since tES is application specific, as appropriate, any methods recipe is customized to accommodate subject, indication, environment, and outcome specific features.

When administering transcranial direct current stimulation (tDCS), reproducible electrode preparation and placement are vital for a tolerated and effective session. The purpose of this article is to demonstrate updated modern setup procedures for the administration of tDCS and related transcranial electrical stimulation techniques, such as transcranial alternating current stimulation (tACS).

טכניקה מעודכנת עבור אמין, קל, ונסבל גירוי חשמלי Transcranial כולל Transcranial גירוי נוכחי ישיר

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive method of neuromodulation using low-intensity direct electrical currents. This method of ...

Modified Technique for the Use of Neonatal Murine Hearts in the Langendorff Preparation

The use of the ex-vivo retrograde perfused heart has long been a cornerstone of ischemia-reperfusion investigation since its development by Oskar Langendorff over a century ago. Although this technique has been applied to mice over the last 25 years, its use in this species has been limited to adult animals. Development of a successful method to consistently cannulate the neonatal murine aorta would allow for the systematic study of the isolated retrograde perfused heart during a critical period of cardiac development in a genetically modifiable and low-cost species. Modification of the Langendorff preparation enables cannulation and establishment of reperfusion in the neonatal murine heart while minimizing ischemic time. Optimization requires a two-person technique to permit successful cannulation of the newborn mouse aorta using a dissecting microscope and a modified commercially available needle. The use of this approach will reliably establish retrograde perfusion within 3 min. Because the fragility of the neonatal mouse heart and ventricular cavity size prevents direct measurement of intraventricular pressure generated using a balloon, use of a force transducer connected by a suture to the apex of the left ventricle to quantify longitudinal contractile tension is necessary. This method allows investigators to successfully establish an isolated constant-flow retrograde-perfused newborn murine heart preparation, permitting the study of developmental cardiac biology in an ex-vivo manner. Importantly, this model will be a powerful tool to investigate the physiological and pharmacological responses to ischemia-reperfusion in the neonatal heart.

The present protocol describes aortic cannulation and retrograde perfusion of the ex-vivo neonatal murine heart. A two-person strategy, using a dissecting microscope and a blunted small gauge needle, permits reliable cannulation. Quantification of longitudinal contractile tension is achieved using a force transducer connected to the apex of the left ventricle.