This project has been supported by the Japan Science and Technology Agency (JST) PRESTO program.

הצהרת אתיקה: נהלים מעורבים בני אדם אושרו על ידי ועדת האתיקה של קנטון ברן (קק-BE 007/14). הערה: איור 1 מדגים מצרפי, כמו גם את העיצוב של אלקטרודות TACs (ראה גם דיון), וכובע EEG. אנו משתמשים בכובע EEG עשוי חומר אלסטי (1D איור) להחזיק TACs אלקטרודה מחוברת על הקרקפת. 1. מצרפי הערה: תוצאות הנציג מתקבלות ממצרפי אלקטרודה TACs הבאים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מונטאז &#39;1: מקום שני אלקטרודות על הקרקפת, בקליפת מוח הקדם חזיתית שמאל דורסולטרלי (DLPFC) (אלקטרודה F3) וקליפה האחורית עזב הקודקודית (PPC) (אלקטרודה P3) (איור 1 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מונטאז &#39;2: מקום אלקטרודה אחת TACs על הקרקפת בDLPFC השמאל (אלקטרודה F3), ומניח את האלקטרודה TACs אחרת על כתפו השמאלית (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מונטאז &#39;3: מקום אחד אלקטרודה TACs על הקרקפת בPPC שמאלה (אלקטרודה P3), ומניחה את האלקטרודה TACs אחרת על כתפו השמאלית (איור 1 ג). </li></ol> 2. הכנת TACs אלקטרודות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם האלקטרודה TACs ההתייחסות תוצב על כתף (Montage 2 ו -3), לעשות את זה ראשון. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הצבת אלקטרודה הכתף, להכין את העור עם ג&#39;ל עור הכנת שוחקים EEG וelectrocardiography. השתמש בתחבושת לקרצף את העור בעדינות עם ג&#39;ל עור הכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל ג&#39;ל EEG על האלקטרודה TACs ומניח את האלקטרודה על כתף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את האלקטרודה על כתף עם נייר דבק. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשים על כובע EEG. להתאים את המיקום של הכובע על פי מערכת 10-20 הבינלאומית למיקום האלקטרודה 30, ולהדק את רצועת הסנטר של כובע EEG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מארק כתמים כדי לציין בי האלקטרודה TACs תמוקם על הקרקפת. השתמש במיםעט אדום מבוסס, ראשית משום שהשפעות בידוד של חומר הצבע של העט מופחתים, ושנית, ניתן לכבס אותו בקלות משם עם מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם יש בעיה עם העט לא להגיע לקרקפת לציון, עקב החורים בכובע EEG להחדרת ג&#39;ל להיות הדוק מדי (1D איור), להשתמש במקל עץ, למשל ידית העץ של מקלון צמר גפן . <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לצבוע את הקצה של המקל ביסודיות ולהשתמש טיפ זה כדי לסמן את הקרקפת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את כובע EEG ולבדוק אם הסימון היה מוצלח. במידת הצורך, למלא את הסימון, כך שיכול בקלות להיות הבחין אותו מאוחר יותר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע את השלבים (2.5.1-2.5.4) הבאים, בהתאם לאורך של השיער של המשתתף. אם המשתתף יש שיער קצר (עד כ -10 סנטימטרים), לדלג על השלבים הבאים (זה גם יש לציין כי תסרוקות מסוימות, כגון מנעולי אימה, להפוך את היישום של אלקטרודות TACs בלתי אפשרית). אם המשתתף יש עוד חיr: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את האלקטרודה TACs עם מרכזה המסומן בנקודה האדומה על הקרקפת. שים לב שלא ג&#39;ל EEG יש לשים על האלקטרודה TACs ברגע זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נושא את כל השיער בתוך הטבעת הפנימית של האלקטרודה TACs. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחייב את שיער הליכי עם קלסרים כבל. שים לב שלשיער סביב האלקטרודה TACs לא מקבל כרוך באלקטרודה TACs ידי קלסרים הכבל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השיער כבר מחויב, להסיר את האלקטרודה TACs. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל ג&#39;ל EEG לאלקטרודה TACs הקרקפת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני יישום ג&#39;ל, להתחבר אלקטרודות הקרקפת וTACs הכתף אל ממריץ, אבל לא להפעיל את ממריץ עדיין. למרוח שכבה דקה של ג&#39;ל EEG על האלקטרודה TACs. יישום דליל של ג&#39;ל הוא חשוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למקם את האלקטרודה TACs בזהירות בחזרה על הראש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם המשתתף יש שיער ארוך, חוט השערה הכרוך בחזרה דרך החור הפנימי של האלקטרודה TACs, בלי זה לuching ג&#39;ל EEG על האלקטרודה TACs. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תוך שימת האלקטרודה TACs, לשים לב לסימן האדום על הקרקפת מוחזקת באמצע האלקטרודה TACs. ברגע שהאלקטרודה TACs הושמה על הקרקפת, עמדתה לא יכולה עוד להיות שונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את קלסרים כבל מהשיער פעם האלקטרודה TACs הושמה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את ממריץ ולפקח על העכבה. תוך שימת זהירות לחץ מסוים על האלקטרודה TACs, מאוד לשים לב היטב שאדום מסמן נקודה היא תמיד שמר באמצע האלקטרודה TACs. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רם בזהירות את הקצוות של האלקטרודה TACs וליישם כמה ג&#39;ל EEG יותר מתחת לשיער, לא בין האלקטרודה TACs והשיער (איור 2). זה חשוב במיוחד אם המשתתף יש הרבה שיער (ראה דיון). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמשיך להפעיל לחץ על האלקטרודה TACs עד העכבה היא ביציבות מתחת ל -10 ק&quot;ג-אוהם. צג העכבה שלTACs האלקטרודה על ידי stimulator.Carefully TACs להוסיף ג&#39;ל EEG נוסף במידת צורך, אך תמיד בדלילות. הערה: העכבה של האלקטרודה TACs פיקוח על ידי ממריץ TACs נמדדת בין האלקטרודות TACs, שבו יש את החסרון של לא מספק מידע על שווי עכבה נפרד לכל אלקטרודה. בהתאם למערכת מגבר EEG, זה יכול להיות גם ניתן למדוד את העכבה של אלקטרודות TACs דרך זה, ולאחר מכן תוכל למדוד את העכבה של כל אלקטרודה בנפרד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים לב לכל ג&#39;ל שנמלט מהאלקטרודה TACs, ולהסיר ג&#39;ל EEG העודף עם מקלון צמר גפן. </li></ol></li></ol> 3. הרכבה כובע EEG <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר העכבה של אלקטרודות TACs מגיעה מתחת לסף של 10 ק&quot;ג-אוהם, הר כובע EEG שוב. לשים על כובע EEG מאוד בעדינות ובזהירות, במיוחד אם החומר של כובע EEG הוא אלסטי, שכן הוא קל אחר כדי להעביר את המיקום של SCALאלקטרודה TACs עמ במהלך שלב זה. הערה: המשמרת של האלקטרודה TACs פורשת את ג&#39;ל EEG מתחת לאלקטרודה TACs וגורמת לג&#39;ל EEG לגשר עם אלקטרודות EEG. חשוב לא למשוך את כובע אלסטי עם כוח, שכן הדבר עלול לגרום לו לריבאונד לאחר מכן, שגם יביא להזזת אלקטרודה TACs. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להדק את הרצועה של כובע EEG. </li></ol> 4. הכנת אלקטרודות EEG <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל ג&#39;ל EEG של צמיגות מתאימה (כפי שנדון בהרחבה בדיון) לאלקטרודות EEG כדי ליצור קשר בין הקרקפת ואלקטרודות EEG. תתחיל עם אלקטרודות EEG קרקע והתייחסות. לאחר מכן להמשיך לאלקטרודות הממוקמים באמצע ובסביבה של האלקטרודה TACs. לאחר מכן להמשיך לאלקטרודות שנותרו (ראה דיון). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאלקטרודות EEG המקיפות את האלקטרודה TACs, להזריק ג&#39;ל עם ההצבעה קצה מחט בכיוון מן האלקטרודה TACs. דחף בעדינות את EEאלקטרודות G תוך יישום ג&#39;ל, כך שג&#39;ל לא לברוח מתחת לאלקטרודות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במקל עץ כדי להגדיל את המגע בין האלקטרודות EEG והקרקפת, כפי שמודגם באיור 3. אל תשתמש בקצה המחט למטרה זו, כפי שהוא יהיה לגרד את הקרקפת של המשתתף, ויתר על כן הוא לא יעיל כמו למטרה זו. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדחוף את הג&#39;ל עם המקל כלפי הקרקפת, ומאוד בעדינות לשפשף את הקרקפת עם החלק העליון של המקל בתנועת סיבוב. נסה לשמור על הזווית של המקל orthogonally לקרקפת לאלקטרודות הממוקמים בקרבה קרובה של האלקטרודה TACs, כתנועות סידאוואי של המקל תפרוסנה את הג&#39;ל באלקטרודה. במידת צורך, ליישם חלק ג &#39;EEG יותר, ולאחר מכן השתמש במקל העץ כדי לשפר את העכבה נוספת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי למנוע גישור באמצעות ג&#39;ל הדולף (איור 4), להיות חסכן עם החלת ג&#39;ל להורדת העכבה של אלקטרודות EEG בהסביבה הקרובה של האלקטרודה TACs. במקום זאת, נסה להקטין את העכבה ככל האפשר רק באמצעות מקל העץ, לפני ששוקל הוספה עוד ג&#39;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שעכבה טובה הושגה עם מקל העץ, הכנס בזהירות ולהפיל את המחט עד קצה המחט נוגע בקרקפת, ואז בעדינות להחיל ג&#39;ל תוך משיכת המחט החוצה, ובכך מסייע לייצב את הקשר בין האלקטרודה וEEG קַרקֶפֶת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשאוף עכבות אלקטרודה EEG להלן 5 ק&quot;ג-אוהם לנתונים אופטימליים, כפי שזה מפחית הפרעות רעש ועיוות אות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהעכבות כבר הורידה לרמה המתאימה, בדיקה אם כל גשר בין האלקטרודה TACs ואלקטרודות EEG סביב בשל דליפת ג&#39;ל נוצר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל גירוי סינוסי קצר, עם עוצמת אינטרסים ניסיוניים (למשל, 1 mA שיא-לשיא). הערה: בשל מגבלות של מערכות מסוימות (ראה טבלה של חומרים), זה nםוריה ניתן לבדוק לגישור באינטרנט, אבל רק דרך יישום גירוי ואז לבדוק אם כל ערוץ של מגבר EEG הופך רווי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לראות אם כל ערוץ רווי תוך גירוי. הערה: כפי שעולה מתוצאות הנציג, גישור באמצעות הדלפת ג&#39;ל בין האלקטרודות TACs וEEG תגרום להרוות ערוץ זה של מגבר EEG ולשלול נתוני הקלטה מאלקטרודות אלה. לא ניתן לבטל גישור באמצעות הדלפת ג&#39;ל פעם אחת זה כבר הוקם. האפשרות היחידה היא להפסיק את הניסוי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכבות צ&#39;ק פעם נוספת. אז להתחיל בהקלטה. </li></ol>

<ol>
	<li>Berger, P. D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+electroencephalogram+of+humans.">On the electroencephalogram of humans.</a> Arch Psychiatr Nervenkr. 87 (1), 527-570 (1929).</li><li>Finger, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Origins of Neuroscience: A History of Explorations Into Brain Function. , (2001).</li><li>Engel, A. K., Fries, P., Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+predictions:+oscillations+and+synchrony+in+top-down+processing.">Dynamic predictions: oscillations and synchrony in top-down processing.</a> Nat Rev Neurosci. 2 (10), 704-716 (2001).</li><li>Varela, F., Lachaux, J. P., Rodriguez, E., Martinerie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+brainweb:+phase+synchronization+and+large-scale+integration.">The brainweb: phase synchronization and large-scale integration.</a> Nat Rev Neurosci. 2 (4), 229-239 (2001).</li><li>Fries, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanism+for+cognitive+dynamics:+neuronal+communication+through+neuronal+coherence.">A mechanism for cognitive dynamics: neuronal communication through neuronal coherence.</a> Trends Cogn Sci. 9 (10), 474-480 (2005).</li><li>Canolty, R. T., Knight, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+role+of+cross-frequency+coupling.">The functional role of cross-frequency coupling.</a> Trends Cogn Sci. 14 (11), 506-515 (2010).</li><li>Fell, J., Axmacher, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+phase+synchronization+in+memory+processes.">The role of phase synchronization in memory processes.</a> Nat Rev Neurosci. 12 (2), 105-118 (2011).</li><li>Thut, G., Miniussi, C., Gross, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+importance+of+rhythmic+activity+in+the+brain.">The functional importance of rhythmic activity in the brain.</a> Curr Biol. 22 (16), R658-R663 (2012).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+oscillations+in+cortical+networks.">Neuronal oscillations in cortical networks.</a> Science. 304 (5679), 1926-1929 (2004).</li><li>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=Transcranial+electrical+stimulation+(tES+-+tDCS;+tRNS,+tACS)+methods.">Transcranial electrical stimulation (tES - tDCS; tRNS, tACS) methods.</a> Neuropsychol Rehabil. 21 (5), 602-617 (2011).</li><li>Kanai, R., Chaieb, L., Antal, A., Walsh, V., 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=Frequency-dependent+electrical+stimulation+of+the+visual+cortex.">Frequency-dependent electrical stimulation of the visual cortex.</a> Curr Biol. 18 (23), 1839-1843 (2008).</li><li>Helfrich, R. F., Schneider, T. R., Rach, S., Trautmann-Lengsfeld, S. A., Engel, A. K., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation.">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Curr Biol. 24 (3), 333-339 (2014).</li><li>Helfrich, R. 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=Selective+modulation+of+interhemispheric+functional+connectivity+by+HD-tACS+shapes+perception.">Selective modulation of interhemispheric functional connectivity by HD-tACS shapes perception.</a> PLoS Biol. 12 (12), e1002031 (2014).</li><li>Zaehle, T., Rach, S., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+alternating+current+stimulation+enhances+individual+alpha+activity+in+human+EEG.">Transcranial alternating current stimulation enhances individual alpha activity in human EEG.</a> PloS One. 5 (11), e13766 (2010).</li><li>Neuling, T., Rach, S., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orchestrating+neuronal+networks:+sustained+after-effects+of+transcranial+alternating+current+stimulation+depend+upon+brain+states.">Orchestrating neuronal networks: sustained after-effects of transcranial alternating current stimulation depend upon brain states.</a> Front Hum Neurosci. 7, 161 (2013).</li><li>Feurra, M., Paulus, W., Walsh, V., Kanai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+specific+modulation+of+human+somatosensory+cortex.">Frequency specific modulation of human somatosensory cortex.</a> Front Psychol. 2, 13 (2011).</li><li>Lacz&#242;, B., Antal, A., Niebergall, R., Treue, S., 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=Transcranial+alternating+stimulation+in+a+high+gamma+frequency+range+applied+over+V1+improves+contrast+perception+but+does+not+modulate+spatial+attention.">Transcranial alternating stimulation in a high gamma frequency range applied over V1 improves contrast perception but does not modulate spatial attention.</a> Brain Stimul. 5 (4), 484-491 (2012).</li><li>Str&#252;ber, D., Rach, S., Trautmann-Lengsfeld, S. A., Engel, A. K., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antiphasic+40+Hz+oscillatory+current+stimulation+affects+bistable+motion+perception.">Antiphasic 40 Hz oscillatory current stimulation affects bistable motion perception.</a> Brain Topogr. 27 (1), 158-171 (2014).</li><li>Joundi, R. A., Jenkinson, N., Brittain, J. -. S., Aziz, T. Z., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Driving+oscillatory+activity+in+the+human+cortex+enhances+motor+performance.">Driving oscillatory activity in the human cortex enhances motor performance.</a> Curr Biol. 22 (5), 403-407 (2012).</li><li>Wach, C., Krause, V., Moliadze, V., Paulus, W., Schnitzler, A., Pollok, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+10+Hz+and+20+Hz+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS)+on+motor+functions+and+motor+cortical+excitability.">Effects of 10 Hz and 20 Hz transcranial alternating current stimulation (tACS) on motor functions and motor cortical excitability.</a> Behav Brain Res. 241, 1-6 (2013).</li><li>Wach, C., Krause, V., Moliadze, V., Paulus, W., Schnitzler, A., Pollok, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+10+Hz+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS)+on+corticomuscular+coherence.">The effect of 10 Hz transcranial alternating current stimulation (tACS) on corticomuscular coherence.</a> Front Hum Neurosci. 7, 511 (2013).</li><li>Pogosyan, A., Gaynor, L. D., Eusebio, A., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boosting+cortical+activity+at+Beta-band+frequencies+slows+movement+in+humans.">Boosting cortical activity at Beta-band frequencies slows movement in humans.</a> Curr Biol. 19 (19), 1637-1641 (2009).</li><li>Santarnecchi, E., 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=Frequency-dependent+enhancement+of+fluid+intelligence+induced+by+transcranial+oscillatory+potentials.">Frequency-dependent enhancement of fluid intelligence induced by transcranial oscillatory potentials.</a> Curr Biol. 23 (15), 1449-1453 (2013).</li><li>Polan&#236;a, R., Nitsche, M. A., Korman, C., Batsikadze, G., 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=The+importance+of+timing+in+segregated+theta+phase-coupling+for+cognitive+performance.">The importance of timing in segregated theta phase-coupling for cognitive performance.</a> Curr Biol. 22 (14), 1314-1318 (2012).</li><li>Jau&#353;ovec, N., Jau&#353;ovec, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+working+memory+capacity+with+theta+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS).">Increasing working memory capacity with theta transcranial alternating current stimulation (tACS).</a> Biol Psychol. 96, 42-47 (2014).</li><li>Jau&#353;ovec, N., Jau&#353;ovec, K., Pahor, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+theta+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS)+on+working+memory+storage+and+processing+functions.">The influence of theta transcranial alternating current stimulation (tACS) on working memory storage and processing functions.</a> Acta Psychol (Amst). 146, 1-6 (2014).</li><li>Sela, T., Kilim, A., Lavidor, 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+alternating+current+stimulation+increases+risk-taking+behavior+in+the+balloon+analog+risk+task.">Transcranial alternating current stimulation increases risk-taking behavior in the balloon analog risk task.</a> Front Neurosci. 6, 22 (2012).</li><li>Voss, U., 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=Induction+of+self+awareness+in+dreams+through+frontal+low+current+stimulation+of+gamma+activity.">Induction of self awareness in dreams through frontal low current stimulation of gamma activity.</a> Nat Neurosci. 17 (6), 810-812 (2014).</li><li>Morishima, Y., Feh&#233;r, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+removing+tACS+artifacts+from+EEG+data.">A method for removing tACS artifacts from EEG data.</a> Program No. 303.05. Neuroscience 2014 Abstracts. , (2014).</li><li>Jasper, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ten+twenty+electrode+system+of+the+international+federation.">The ten twenty electrode system of the international federation.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 10, 371-375 (1958).</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 (4), 046011 (2011).</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> J Neurophysiol. 97 (4), 3109-3117 (2007).</li><li>Villamar, M. F., Volz, M. S., Bikson, M., Datta, A., Dasilva, A. F., 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=Technique+and+considerations+in+the+use+of+4x1+ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS).">Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS).</a> J Vis Exp. (77), e50309 (2013).</li><li>Datta, A., Bansal, V., Diaz, J., Patel, J., Reato, D., 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=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 (4), 201-207 (2009).</li><li>Neuling, T., Ruhnau, P., Fusc&#224;, M., Demarchi, G., Herrmann, C. S., Weisz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Friends,+not+foes:+Magnetoencephalography+as+a+tool+to+uncover+brain+dynamics+during+transcranial+alternating+current+stimulation.">Friends, not foes: Magnetoencephalography as a tool to uncover brain dynamics during transcranial alternating current stimulation.</a> Neuroimage. 118, 406-413 (2015).</li><li>Nasseri, P., Nitsche, M. A., Ekhtiari, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+framework+for+categorizing+electrode+montages+in+transcranial+direct+current+stimulation.">A framework for categorizing electrode montages in transcranial direct current stimulation.</a> Front Hum Neurosci. 9, 54 (2015).</li><li>Vandermeeren, Y., Jamart, J., Ossemann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+tDCS+with+an+extracephalic+reference+electrode+on+cardio-respiratory+and+autonomic+functions.">Effect of tDCS with an extracephalic reference electrode on cardio-respiratory and autonomic functions.</a> BMC Neurosci. 11, 38 (2010).</li><li>Santarnecchi, E., 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=Time+Course+of+Corticospinal+Excitability+and+Autonomic+Function+Interplay+during+and+Following+Monopolar+tDCS.">Time Course of Corticospinal Excitability and Autonomic Function Interplay during and Following Monopolar tDCS.</a> Front Psychiatry. 5, 86 (2014).</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 (2), 163-174 (2008).</li></ol>

The authors have no financial interest to disclose.

ניסויי הנהלים להקים במקביל TACs-EEG מתוארים כאן. נפנה עתה לדון בשיקולים להתקנה של הקלטות TACs-EEG, ששני השיקולים הראשונים הם חיוניים להקלטות במקביל TACs-EEG מוצלחים. הימנעות אלקטרודה TACs-EEG גישור באמצעות ג&#39;ל זה חיוני כדי למנוע גישור בין אלקטרודות EEG וTACs באמצעות ג&#39;ל EEG הדולף, כגישור מייד מרווה את הערוץ בהתאמה של מגבר EEG. מסיבה זו הצמיגות של ג&#39;ל EEG היא פרמטר קריטי עבור הקלטת TACs-EEG מוצלחת. לעולם אל תשתמש בג&#39;ל EEG נוזל, כמו סיכוני ג&#39;ל EEG נוזל לברוח מן האלקטרודה TACs וגשר עם אלקטרודות EEG סמוכות. במקביל, יש ג&#39;ל EEG צמיג מאוד חסרון בחדירה השיער וסיכת העור כדי להפחית את העכבה. לאלקטרודות EEG בסמיכות של האלקטרודה TACs, ג&#39;ל צמיג יותר יכול בשימוש בדואר, כאחד יכול להשתמש במקל עץ כדי להוריד את העכבה. לTACs ואלקטרודות EEG שנותרו, השתמש מעט פחות ג&#39;ל צמיג EEG (אם כי עדיין לא נוזל). סוג זה של ג&#39;ל דורש פחות מאמץ לעכבות נמוכות יותר. כפי שקשה לגרד תחת אלקטרודה TACs, עדיף להשתמש בג&#39;ל מעט פחות צמיג כאן. התמודדות עם בהירויות חפץ TACs הנושא השני הוא לטפל בגודל הגדול של חפץ TACs, הנע בין 10 mV בEEG אלקטרודות רחוק מהאזור של גירוי, ליותר מ -100 mV באתר של גירוי בעוצמת הגירוי הנוכחית של 0.9 מילי-אמפר (איור 6) . איור 7 ממחיש את קשר ליניארי בין עוצמות גירוי (0.5-2.0 mA שיא-לשיא) וכתוצאה מכך הגודל של החפץ באתר של גירוי (ערוץ F3). מדד ראשון הוא לשמור על עכבה נמוכה של שני אלקטרודות EEG וTACs. לֹא מַסְפִּיקקשר בין האלקטרודה TACs והקרקפת יוצר אמפליטודות גדולות יותר של חפץ TACs בנתוני ה- EEG, ובנוסף מיושם נוכחית אלקטרוני נוטה להיות הומוגניות. שנית, צריך להביא בחשבון את רמת הרזולוציה של ממיר A / D של מערכת ה- EEG. ממיר / D 24 סיביות יכול תיאורטית מכסה מגוון של 1.68 V עם 0.1 μV / רזולוציה קצת. לעומת זאת, 16 סיביות ממיר / D עם רזולוציה 0.1 μV / קצת יכסה טווח מתח של 6.5 mV - נמוך מדי כדי לכסות הטווח של חפץ TACs (איור 6). לפיכך הרזולוציה הקלטת המתח צריכה להיות מושפלות. על מנת לכסות את בהירויות חפץ של עד 100 mV באתר של גירוי עם מערכת 16 סיביות, הרזולוציה הקלטת המתח הייתה באופן תיאורטי צריכה להיות הוריד לעיל 1.53 μV / קצת. מחקרים למעשה במקביל האחרונה TACs-EEG עם מערכת 16 סיביות לא יכול להקליט את אותות EEG מסביבת אתר הגירוי בשל רוויה בampl<html> ifier גם כאשר ההחלטה הורידה 0.5 μV / נשך 12,13. שיקולים להפחתת עכבת אלקטרודה הסיבה ראשונה להתחיל לעבוד על העכבות של אלקטרודות EEG ממוקמות באמצע או בקרבה של האלקטרודה TACs, הוא שאלקטרודות EEG אלה דורשות סבלנות כמה ועבודה זהירה, כדי למנוע גישור. על ידי התחלה עם אלקטרודות אלה, יש זמן לחכות עד ג&#39;ל שימושי יש לו כמה זמן לשמן את הקרקפת, לפני ששוקל ליישם יותר ג&#39;ל EEG במידת צורך. ג&#39;ל נוסף יש להחיל תחת אלקטרודה TACs רגע שהושם על הקרקפת, בפרט אם המשתתף יש הרבה שיער. הסיבה לכך היא לא רק להפחתת עכבה - עכבה טובה יכולה להיות מושגת ללא צעד זה - אבל כדי להשיג חיבור אחיד עם הקרקפת לאורך פני השטח של האלקטרודה TACs. שיקולי עיצוב ומונטאז &#39; ntent &quot;&gt; איור 1 מדגים את מונטאז &#39;של אלקטרודות TACs. העיצוב בצורת הסופגנייה של האלקטרודה / אלקטרודות TACs קרקפת ואת האלקטרודה TACs הכתף המלבנית מתואר. הצורה של האלקטרודה TACs הקרקפת מאפשרת לאלקטרודה EEG כדי להיות ממוקמת ב אמצע האזור המגורה. אחד היתרונות של העיצוב בצורת הסופגנייה הוא שהיא מאפשרת להקלטת אות מהאזור המגורה. שנית, זה גם עושה את זה קל לשמור על העמדה של האלקטרודה TACs ללא שינוי. בהתאם לאתר של גירוי, כמה צורה אחרת של האלקטרודה TACs תהיה מתאימה יותר. צורת אלקטרודה TACs המלבנית היא מתאימה יותר בעת הקלטה מאתר בין אלקטרודות EEG. זה צריך להיות הזהיר כי הצורה והמיקום של האלקטרודה TACs הוא לא אותו הדבר כמו האזור למעשה להיות מגורה, אבל יכולה להיות מעט השתנתה 31. כאשר מחליטים את עמדתו של אלקטרודות TACs, מודלים של f הנוכחיתנמוך להעריך את המיקום הטוב ביותר של אלקטרודות למיקוד האזור של עניין הוא תמיד מומלץ בחום. ההתקנה הנוכחית מתאימה לאפנון של פעילות קצבית ברשתות בקנה מידה גדולה. עוד גירוי מוקד ניתן להשיג במספר דרכים 13, 32, 33, 34. ראשון, להקטין את הגודל של האלקטרודה TACs. ניטשה ועמיתיו הראו כי אלקטרודה 3.5 סנטימטר 2 יכולה לווסת את הרגישות של הקורטקס המוטורי עם tDCS 32. גישה שנייה היא לנצל תצורת הגדרה גבוהה 13,33,34, שבו אלקטרודה לגירוי אחד מוקפת בארבע אלקטרודות התייחסות. יתרון נוסף של תצורת ההגדרה הגבוהה הוא שהצפיפות של אלקטרודות EEG יכולה להיות מוגברת, מאז אלקטרודות גומי קונבנציונליות להגביל את המרחב למקום אלקטרודות EEG ושישים וארבעה אלקטרודות EEG היא לא ריאלי ליישום בהתקנה הנוכחית. בעוד השינויי ESE לסגוליים מרחבית גבוהות יותר דורשים נהלי התקנה שונים, השיקולים הטכניים שתוארו כאן עדיין חלים. בפרוטוקול זה אנו מניחים אלקטרודות TACs לפי השיטה 10-20 הבינלאומית למיקום האלקטרודה EEG 30. אופטימיזציה Whileindividual של מיקום גירוי תהיה האלטרנטיבה, זה עלול להוות בעיה להשוואה כאשר משתנים מיקום הגירוי בקרב אנשים בניסוי, כאתר הגירוי משתנה ביחס לאתרי הקלטת EEG. השימוש המשולב הפגין לאחרונה של מגנט (MEG) וTACs, על ידי Neuling ועמיתים 35, עשוי להתגבר על בעיה זו ובעיות הקשורות לחפץ TACs, כשיטות סינון מרחבי עם עיצוב אלומת MEG מאפשרת להעריך את פעילות המוח עצמאית של אתר TACs. בנוגע למונטאז &#39;, שני מצרפי monopolar מתוארים כאן, כלומר, עם extracephaliמיקום ג של האלקטרודה ההתייחסות (איור 1 ו1C), ומונטאז אחד חד קוטבי, כלומר, עם שני אלקטרודות הממוקמים על הקרקפת (איור 1 א) (ראה סיווגים נוספים של מצרפי האלקטרודה על ידי נאצרי et al. 36). היתרון של שימוש במונטאז monopolar הוא ההימנעות מגירוי כאפאליך נוסף של שום עניין למחקר. הדאגה העיקרית בעת בחירת מונטאז monopolar היא זרימה נוכחית אם כי מבנים קורטיקליים כוללים גזע המוח, עם הסיכון הפוטנציאלי של ויסות פונקציות חיוניות בגזע המוח. שני מיקום כתף extracephalic וipsilateral של האלקטרודה ההתייחסות אושר לא לווסת פונקציות גזע המוח לעצמת 1 mA של tDCS 37,38 (למשל, השתנות קצב לב, קצב נשימה ולחץ דם). כמונטאז monopolar יכול להיות יתרונות ברורים בהתאם לעיצוב ניסיוני, יש צורך בבדיקה מקיפהההשפעה על תפקודי מוח חיוניים בעוצמות גירוי גבוהות ומצרפים monopolar שונים, כמו גם להשוואה בין השפעת tDCS וTACs. שים לב שתצורת ההגדרה גבוהה היא פתרון אחר למניעת הבעיה של מונטאז &#39;דו קוטבי של גירוי כאפאליך נוסף של ריבית. תצורת החדות גבוהה עם אלקטרודה גירוי אחד מוקפת בארבע אלקטרודות התייחסות מובילה לצפיפות זרם גבוהה באלקטרודה המרכז וצפיפות זרם נמוכה מתחת לארבע אלקטרודות שמסביב. כהשפעה של גירוי תלוי בצפיפות של הנוכחי, זה אומר אפנון חד כיווני תחת אלקטרודה המרכז לתצורת ההגדרה גבוהה, בניגוד לאפנון דו-כיוונית של תצורת שתי אלקטרודה 39. תפיסה חזותית הנגרמת על ידי הבהוב TACs היא גורם מגביל קריטי לעוצמת הגירוי בעת ביצוע ת&quot;אאלקטרודה CS באונה הקדמית, עקב גירוי רשתית על ידי TACs. בפרט, TACs בתדר ביתא-להקה גורמת הבהוב חזותי גם בעצימות נמוכות של 11 TACs. מניסיוננו 0.9 mA גירוי (שיא-לשיא) על DLPFC (אלקטרודה F3) בשעה 6 ברץ הוא רמת אינטנסיביות מתאימה כדי למזער את התחושה של הבהוב חזותי. בהתאם לעיצוב של הניסוי, ייתכן שיהיה צורך לשלוט ממריץ עם התקן חיצוני (אם פונקציה זו זמינה עבור ממריץ בשימוש). אנו משתמשים בלוח יציאה אנלוגית גל לשלוט ממריץ ולשלוח טריגרים למגבר EEG (ראה מפרטי חומרה ותוכנה נוספים בטבלה של חומרים). במקרה של הגירוי שמשמש כאן (ראה טבלה של חומרים), רמת הרעש של תפוקה נוכחית עם השלט הרחוק היא גבוהה יותר מזה עם ממשק ממריץ המוטבע. מכאן האפשרות לשליטה מרחוק יש לבחור ממריץרק אם נדרש על ידי עיצוב ניסיוני. הרוויה פתרון בעיות של ערוצי EEG הראינו כי גישור בין TACs ואלקטרודות EEG באמצעות הדלפת תוצאות ג&#39;ל EEG בלהרוות את הערוץ בהתאמה של מגבר EEG ושולל את נתוני הקלטה מאלקטרודות אלה (איור 5 א). ישנן סיבות אחרות לרוויה של ערוץ EEG. אחת סיבות לכך יכולה להיות שהרווח של המגבר הוא צר מדי, והרזולוציה הקלטת מתח לא הותאמה בהתאם. במקרה זה החלטת הקלטת המתח צריך להיות הוריד כדי לכסות את טווח הגודל של חפץ TACs. סיבה נוספת היא שאתר ההקלטה הוא קרוב מדי לאתר הגירוי. במקרה זה, אפילו ברזולוציה הקלטת מתח מאוד גסה עשויה עדיין לא מכסה את הטווח של החפץ. הקלטה צריכה להיות ממוקמת רחוק מאתר הגירוי. פרו הנוכחיtocol מקיף מתאר את ההגדרות ושיקולים טכניים לניסויי TACs-EEG במקביל. עם שיטות להסרת לכלוך TACs ופרוטוקולים להקלטה באיכות טובה בTACs, TACs תהיה באמת להיות שיטה מבטיחה tofurther ההבנה של התכונה הבולטת ביותר של פעילות המוח, דינמיקה קצבית שלנו.

דינמיקה קצבית של זרמים חשמליים תאיים במוח נצפתה למאה 1,2. בעוד רוב הזמן הזה שנחשב כרעש שאינו ספציפי בנתונים, היום הם נחשבים נרחב כדי לשחק תפקיד עיקרי בעיבוד מידע במוח 3,4,5,6,7,8,9. ההבנה של הקשר סיבתי בין תדרים הספציפיים של פעילות המוח oscillatory ותהליכים קוגניטיביים שלנו התקדמה בעשור האחרון באמצעות הפיתוח של התערבות שונות גישות לויסות פעילות ישירות oscillatory 8,10. Transcranial לסירוגין גירוי הנוכחי (TACs) הוא גישה אחת כזו מבטיחה ללווסת את הפעילות קצבית במוח 10. TACs היא שיטת גירוי המוח לא פולשני, שחלה לסירוגין חלשים זרמים (סינוסי) מהקרקפת ומודולציה הרגישות של קליפת המוח באופן תדר ספציפי 11, 12, &lt;/ Sup&gt; 13, 14, 15. בעת היותו טכניקה מבטיחה ללימוד התפקיד של פעילות קצבית במוח, מנגנוני neurophysiological של TACs עדיין חמקמקים. מספר מחקרים דיווחו על השפעות של TACs 11,13,16,17,18 תפיסתי ותפקודים מוטוריים 19,20,21,22, כמו גם השפעות על תהליכים קוגניטיביים מסדר גבוה 23,24,25,26,27, 28 . ראיות neurophysiological לentrainment של תנודות מוח לאחר הגירוי הוצגו באמצעות EEG 13, 14, 15. כרגע יש כמה דיווחים על ראיות neurophysiological בבני אדם להשפעה של TACs במהלך גירוי 12, 13, 22. כמוח הוא חזק מאוד להפרעות חיצוניות, ראיות מקוונות כזה היא חיונית להבנת תופעות neurophysiological המיידית של TACs. ELECtroencephalography (EEG), לכידת פעילות אלקטרו במוח עם רזולוציה גבוהה זמנית, הוא בחירה אידיאלית ללימוד אנדוגני ופעילויות עצביות oscillatory ביאה בעקבותיה. מחקרים שנעשה לאחרונה על ידי Helfrich ועמיתים דיווחו השפעות מקוונות neurophysiological של TACs, אבל באותו הזמן מדידת EEG במהלך TACs הוכיחו קשה בשל החפץ הבולט TACs 12, 13. לניסויים TACs-EEG מוצלחים במקביל, הקלטת נתוני ה- EEG באיכות טובה היא היבט חשוב אחד, המהווה את המוקד של המאמר הנוכחי, ובה בעת את שיטת העיבוד מראש כדי להסיר את חפץ TACs היא גם חיונית. במעבדה שלנו, יש לנו כבר בפיתוח הצנרת מראש העיבוד שלנו מאפשרת להסרת לכלוך TACs מנתוני ה- EEG 29. כאן אנו מתארים כיצד להקליט בהצלחה אותות EEG מהאזור של גירוי, והשיקולים טכניים חשובים להקלטה מוצלחת.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Stimulator for tACS:&lt;/strong&gt; Eldith DC-Stimulator plus</td><td>NeuroConn GmbH, Germany</td><td></td><td>For remote input, be sure to order a model with this feature enabled</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Analog Output board for sending triggers:&lt;/strong&gt; Static and Waveform Analog Output board, model NI PCI-6723</td><td>National Instruments, USA</td><td></td><td>13-bit, 32 channels.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Matlab and data acquisition toolbox&lt;/strong&gt;</td><td>The MathWorks, Inc., USA</td><td></td><td>The &#039;Data acquisition toolbox&#039; available for MATLAB provides functions to control data acquisition hardware such as an analog output board, produced by several manufacturers.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;EEG system: &lt;/strong&gt;eegosports, with a 32 channel waveguard EEG cap</td><td>ANT neuro, Netherlands</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;tACS electrodes&lt;/strong&gt;</td><td>NeuroConn GmbH, Germany</td><td>305090-05&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp; 305050</td><td>Materials: conductive-rubber electrodes.&lt;br/&gt; Dimensions of scalp electrodes: Outer &amp;Oslash;: 60 mm, Inner &amp;Oslash;:25 mm (Part# 305090-05) Cut from the original size &amp;Oslash; 75mm&lt;br/&gt; Dimensions of shoulder electrode:&lt;br/&gt; 50 x 50 mm (Part# 305050)</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;EEG gel&lt;/strong&gt;</td><td>Inselspital, Bern, Switzerland</td><td></td><td>Electrode paste, containing abrasives (&lt;em&gt;i.e.&lt;/em&gt; &lt;strong&gt;pumice&lt;/strong&gt;) which scrub the skin, improving the electrode-to-skin contact.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Abrasive skin preparing gel for EEG and electrocardiography&lt;/strong&gt;: Nuprep</td><td>Weaver and Company, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Cotton swabs, wooden handle&lt;/strong&gt;</td><td>Salzmann MEDICO, Switzerland</td><td></td><td>Dimensions:&lt;br/&gt; 150 x 1.5 mm; wooden handle &amp;Oslash; 2.2 mm</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Adhesive tape:&lt;/strong&gt; Leukofix</td><td>BNS medical GmbH, Germany&amp;nbsp;</td><td>04.107.12</td><td></td></tr></tbody></table>

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.

דוגמאות מוצגות של TACs-EEG במקביל מוצלחת ומוצלחת מדידות המתקבלות משתי הקלטות שונות (איור 5). שתי אלקטרודות TACs הונחו על הקרקפת (אלקטרודות F3 וP3) ואת עוצמת TACs היה 0.9 מילי-אמפר (שיא-לשיא). בדוגמא הראשונה, אלקטרודה F3 EEG הייתה לגשר עם אלקטרודה TACs החזיתית באמצעות ג&#39;ל (שים לב שכאשר להזכיר &quot;גישור&quot; בכל הדיון שלהלן, נסמן את היווצרותו של קשר ישיר על ידי ג&#39;ל EEG יצירת קשר בין TACs וEEG אלקטרודות). גישור מייד מרווה את ערוץ F3 ואותות EEG במהלך TACs לא יכולים להיות מוקלטים (איור 5 א). בדוגמא השנייה, אותות EEG נרשמו בהצלחה תוך TACs יישום (איור 5). כדי להעריך את הפריסה המרחבית של סדר הגודל של חפץ TACs,סדר גודל של חפץ TACs חושבה במהלך הקלטה מוצלחת שהתקבלה משלושה נושאים. TACs הייתה מוחלת על שני DLPFC (אלקטרודה F3) או PPC (אלקטרודה P3). עוצמת TACs הייתה 0.9 מילי-אמפר (שיא-לשיא) .הוא היה ציין כי גודל שיא-לשיא של חפץ TACs היה קשור ביחס הפוך עם המרחק בין האלקטרודה EEG וTACs (איור 6 א ו6B). בנוסף, העמדה של האלקטרודה התייחסות EEG ביחס לאלקטרודה TACs השפיעה גם על הפריסה המרחבית של סדר הגודל של חפץ TACs פני ערוצי EEG (איור 6 א ו6B). סדר הגודל של חפץ TACs נע בין 10 mV באלקטרודות EEG רחוקים יותר מהאתר של גירוי, ואילו הגודל יכול להגיע עד 100 mV באלקטרודה EEG באמצע האלקטרודה TACs. מערכת היחסים בין עוצמת הזרם של TACs והגודל של חפצים בקרבהאלקטרודה TACs נבחנה גם (איור 7). זה הציג יחסים ליניארי ורוויים מתח הטווח של הקלטה כאשר עוצמת זרם TACs הייתה יותר מ -1.6 מילי-אמפר. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig1.jpg" /> איור איור 1. של מונטאז &#39;. () Montage עם שתי אלקטרודות TACs מונחות על הקרקפת (F3 וP3). Montage (ב &#39;) עם אלקטרודה אחת TACs מונחת על הקרקפת (F3) ואלקטרודה TACs התייחסות אחת מונח על כתף ipsilateral. (ג) Montage עם אלקטרודה אחת TACs מונחת על הקרקפת (P3) ואלקטרודה TACs התייחסות אחת מונח על כתף ipsilateral. (ד) כובע EEG אלסטי מחזיק האלקטרודה TACs הקרקפת במקום מתחת לכובע. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו</a>. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig2.jpg" /> איור 2. יישום נכון של ג&#39;ל EEG נוסף מתחת האלקטרודה TACs. ג&#39;ל EEG נוסף הוא שיש להחיל באלקטרודה TACs כדי לשפר את ההומוגניות של החיבור לקרקפת. ג&#39;ל נוסף יש להחיל בין השיער והקרקפת (חץ כחול), ולא בין האלקטרודה TACs ושיער, כדי לשפר את הקשר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig3.jpg" /> איור 3. שיפור הקשר של אלקטרודות EEG לקרקפת. () ג&#39;ל EEG החל על אלקטרודות EEG באמצעות מזרק. השתמש בtIP של המחט לצחצח את שיער מתחת לאלקטרודה EEG, לאחר מכן הכנס בזהירות ולהפיל את המחט עד קצה המחט נוגע בקרקפת. החל ג&#39;ל תוך משיכת המחט החוצה, כדי ליצור קשר בין הקרקפת ואת האלקטרודה EEG. (ב) השתמש במקל עץ (למשל, ידית העץ של מקלון צמר גפן או דומה) כדי לשפר את הקשר בין האלקטרודות EEG והקרקפת נוספת. לדחוף את הג&#39;ל עם המקל כלפי הקרקפת, ומאוד בעדינות לשפשף את הקרקפת עם החלק העליון של המקל בתנועת סיבוב. נסה לשמור על הזווית של המקל orthogonally לקרקפת לאלקטרודות הממוקמים בקרבה קרובה של האלקטרודה TACs, כתנועות סידאוואי של המקל תפרוסנה את הג&#39;ל באלקטרודה. במידת צורך, ליישם חלק ג &#39;EEG יותר, ולאחר מכן השתמש במקל העץ כדי לשפר את העכבה נוספת. לאלקטרודות הממוקמים בקרבה קרובה של האלקטרודה TACs חשוב גם להיות זהיר עם החלת יותר ג&#39;ל FOr המטרה לשפר מגע. במקום לנסות לשפר את הקשר ככל האפשר באמצעות מקל העץ. לבסוף, עכבה טובה ברגע שהושגה עם מקל העץ, להוסיף קצת ג&#39;ל נוסף כדי לייצב את הקשר בין האלקטרודה EEG והקרקפת. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig4.jpg" /> איור 4. דוגמא של דליפת ג&#39;ל EEG יצירת קשר ישיר בין TACs ואלקטרודות EEG. דולף ג&#39;ל EEG, אשר יוצר קשר ישיר בין TACs ואלקטרודה EEG, הוא ציין. גישור כגון זה בין TACs ואלקטרודות EEG ניתן ליצור למשל, על ידי הוספת כמויות עודפות של ג&#39;ל EEG תחת אלקטרודה TACs או האלקטרודה EEG בקרבת האלקטרודה TACs,או על ידי TACs מועברות אלקטרודה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig5.jpg" /> TACs 5. איור מרווה את מגבר EEG באמצעות גישור באמצעות ג&#39;ל. נתונים גולמיים משתי הקלטות שונות, הפניה לCPZ, במהלך מונטאז &#39;עם TACs קרקפת אלקטרודות המונחות בDLPFC (אלקטרודה F3) וPCC (אלקטרודה P3). (א) האות נרשמה בF3 אלקטרודה רוויה בשל גישור באמצעות הדלפת ג&#39;ל EEG בין האלקטרודה F3 EEG ואלקטרודה TACs. אותות (ב) נרשמים בהצלחה מכל האלקטרודות. סדר הגודל של חפץ TACs באלקטרודה F3 עולה יותר מ -50 mV. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה</a>גרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig6.jpg" /> איור 6. הגודל של חפצי TACs בערוצי ה- EEG. בהירויות שיא-לשיא של חפצי TACs בממוצע על פני שלושה נושאים (mV). הנתונים הוא נתונים גולמיים, בהפניה לCPZ. (א) הגודל של חפץ TACs במהלך מונטאז &#39;עם אלקטרודה אחת TACs הקרקפת הוצבה בDLPFC השמאל (אלקטרודה F3) ואלקטרודה TACs האחרות מונחת על כתף השמאל (Montage 2, איור 1). (ב) סדר הגודל של חפץ TACs במהלך מונטאז &#39;עם אלקטרודה אחת TACs מונחת על PPC השמאל (אלקטרודה P3) ואלקטרודה TACs האחרות מונח על כתף השמאל (Montage 3, איור 1 ג). ערוץ מקומות (C) EEG. אדום: ערוץ תחת אתר גירוי, כחולים: ערוצים באזור קרוב של אתר גירוי, אסמכתא (שחור מודגש): אלקטרודה התייחסות (CPZ). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig7.jpg" /> איור 7. הגודל של חפץ TACs באופן ליניארי בקורלציה עם עוצמת הגירוי. גודל שיא-לשיא של חפץ TACs (mV) מנושא אחד בF3 הערוץ. עוצמות של 0.5-2 mA יושמו בצעדים של 0.1 מילי-אמפר. הנתונים הוא נתונים גולמיים, בהפניה לCPZ. מונטאז &#39;עם אלקטרודה אחת TACs הקרקפת הוצבה בDLPFC השמאל (אלקטרודה F3) ואלקטרודה TACs האחרות מונחת על כתף השמאל (Montage 2, איור 1). הנתונים מראה מערכת יחסים מושלמים לינארי בין עוצמת הגירוי שיושמה וגודל של חפץ TACs, בטווח עוצמת 0.5-1.6 mA. הרזולוציה המתח נקבעה ל -150 mV, אבל actuaמגוון רכישה המקסימלי l היה 161.6 mV שמעבר לו האות רוויה. הקו המקווקו מציין את הטווח המקסימאלי של המתח. עם עוצמות גירוי של 1.7 מילי-אמפר ומעלה, כאשר גדלי חפץ וכתוצאה מכך היו יותר מ 161.6 mV, ערוץ F3 היה רווי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53527/53527fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS at JoVE.com

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.

Electroencephalography הקלטה במקביל במהלך Transcranial זרם חילופין גירוי (TACs)

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

concurrent-electroencephalography-recording-during-transcranial

Research

JoVE Journal

Behavior

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

14.1K Views.  University of Bern. In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Video: Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

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.

הנוהג קיים הטוב ביותר לקבלת נתונים EEG באיכות גבוהה במהלך fMRI סימולטני

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 EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric currents through the scalp. This constant electric current induces shifts in neuronal membrane excitability, resulting in secondary changes in cortical activity. Although tDCS has most of its neuromodulatory effects on the underlying cortex, tDCS effects can also be observed in distant neural networks. Therefore, concomitant EEG monitoring of the effects of tDCS can provide valuable information on the mechanisms of tDCS. In addition, EEG findings can be an important surrogate marker for the effects of tDCS and thus can be used to optimize its parameters. This combined EEG-tDCS system can also be used for preventive treatment of neurological conditions characterized by abnormal peaks of cortical excitability, such as seizures. Such a system would be the basis of a non-invasive closed-loop device. In this article, we present a novel device that is capable of utilizing tDCS and EEG simultaneously. For that, we describe in a step-by-step fashion the main procedures of the application of this device using schematic figures, tables and video demonstrations. Additionally, we provide a literature review on clinical uses of tDCS and its cortical effects measured by EEG techniques.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation technique that has shown initial therapeutic effects in several neurological conditions. The main mechanism underlying these therapeutic effects is the modulation of cortical excitability. Therefore, online monitoring of cortical excitability would help guide stimulation parameters and optimize its therapeutic effects. In the present article we review the use of a novel device that combines simultaneous tDCS and EEG monitoring in real time.

ניטור EEG סימולטני במהלך גירוי מקומי ישיר Transcranial

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

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.

מגרה את השפתיים מוטור קורטקס עם גירוי מגנטי Transcranial

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.

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

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

Simultaneous Transcranial Alternating Current Stimulation and Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations. TACS employs frequency-specific stimulation of the human brain through current applied to the scalp with surface electrodes. Most current knowledge of the technique is based on behavioral studies; thus, combining the method with brain imaging holds potential to better understand the mechanisms of tACS. Because of electrical and susceptibility artifacts, combining tACS with brain imaging can be challenging, however, one brain imaging technique that is well suited to be applied simultaneously with tACS is functional magnetic resonance imaging (fMRI). In our lab, we have successfully combined tACS with simultaneous fMRI measurements to show that tACS effects are state, current, and frequency dependent, and that modulation of brain activity is not limited to the area directly below the electrodes. This article describes a safe and reliable setup for applying tACS simultaneously with visual task fMRI studies, which can lend to understanding oscillatory brain function as well as the effects of tACS on the brain.

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations, though its effects are not completely understood. This article describes a safe and reliable setup for applying tACS simultaneously with functional magnetic resonance imaging, which can increase understanding oscillatory brain function and effects of tACS.

סימולטני transcranial גירוי הזרם הנוכחי ו הדמיה תפקודית תהודה מגנטית

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations. TACS employs ...

Brain State-dependent Brain Stimulation with Real-time Electroencephalography-Triggered Transcranial Magnetic Stimulation

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the stimulation. The combination of electroencephalography (EEG) and transcranial magnetic stimulation (TMS) in a real-time brain state-dependent stimulation system allows the study of relations of dynamics of brain activity, cortical excitability, and plasticity induction. Here, we demonstrate a newly developed method to synchronize the timing of brain stimulation with the phase of ongoing EEG oscillations using a real-time data analysis system. This real-time EEG-triggered TMS of the human motor cortex, when TMS is synchronized with the surface EEG negative peak of the sensorimotor &#181;-alpha (8-14 Hz) rhythm, has shown differential corticospinal excitability and plasticity effects. The utilization of this method suggests that real-time information about the instantaneous brain state can be used for efficacious plasticity induction. Additionally, this approach enables personalized EEG-synchronized brain stimulation which may lead to the development of more effective therapeutic brain stimulation protocols.

This paper describes real-time electroencephalography-triggered transcranial magnetic stimulation to study and modulate human brain networks.

המוח מעורר גירוי המוח עם אלקטרונצגרפיה בזמן אמת-מופעלות גירוי מגנטי Transcranial

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the ...

Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological effects. Specifically, by creating a transient interference with the normal activity of a target region and measuring changes in an electrophysiological signal, we can establish a causal link between the stimulated brain area or network and the electrophysiological signal that we record. If target brain areas are functionally defined with prior fMRI scan, TMS could be used to link the fMRI activations with evoked potentials recorded. However, conducting such experiments presents significant technical challenges given the high amplitude artifacts introduced into the EEG signal by the magnetic pulse, and the difficulty to successfully target areas that were functionally defined by fMRI. Here we describe a methodology for combining these three common tools: TMS, EEG, and fMRI. We explain how to guide the stimulator&#39;s coil to the desired target area using anatomical or functional MRI data, how to record EEG during concurrent TMS, how to design an ERP study suitable for EEG-TMS combination and how to extract reliable ERP from the recorded data. We will provide representative results from a previously published study, in which fMRI-guided TMS was used concurrently with EEG to show that the face-selective N1 and the body-selective N1 component of the ERP are associated with distinct neural networks in extrastriate cortex. This method allows us to combine the high spatial resolution of fMRI with the high temporal resolution of TMS and EEG and therefore obtain a comprehensive understanding of the neural basis of various cognitive processes.

This paper describes a method for collecting and analyzing electroencephalography (EEG) data during concurrent transcranial magnetic stimulation (TMS) guided by activations revealed with functional magnetic resonance imaging (fMRI). A method for TMS artifact removal and extraction of event related potentials is described as well as considerations in paradigm design and experimental setup.

חילוץ פוטנציאלים עוררים חזותיים מEEG נתונים שנרשמו במהלך גירוי מגנטי Transcranial מודרך-fMRI

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological ...

Neuroscience

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific frequency and in turn modulate ongoing cortical oscillatory activity. This neurotool allows the establishment of a causal link between endogenous oscillatory activity and behavior. Most of the tACS studies have shown online effects of tACS. However, little is known about the underlying action mechanisms of this technique because of the AC-induced artifacts on Electroencephalography (EEG) signals. Here we show a unique approach to investigate online physiological frequency-specific effects of tACS of the primary motor cortex (M1) by using single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe cortical excitability changes. In our setup, the TMS coil is placed over the tACS electrode while Motor Evoked Potentials (MEPs) are collected to test the effects of the ongoing M1-tACS. So far, this approach has mainly been used to study the visual and motor systems. However, the current tACS-TMS setup can pave the way for future investigations of cognitive functions. Therefore, we provide a step-by-step manual and video guidelines for the procedure.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) allows the modulation of cortical excitability in a frequency-specific fashion. Here we show a unique approach which combines online tACS with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in order to "probe" cortical excitability by means of Motor Evoked Potentials.

ההשפעות של גירוי זרם חילופין טראנס על קליפת המוח המוטורית הראשי על-ידי גישה משולבת מקוון עם גירוי מגנטי טראנס

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a closed-loop event-triggered manner. Although many studies are focusing on the possible benefits and side-effects of TES in healthy and pathologic brains, there are still many fundamental open questions regarding the mechanism of action of the stimulation. Therefore, there is a clear need for a robust and reproducible method to test the acute and the chronic effects of TES in rodents. TES can be combined with regular behavioral, electrophysiological, and imaging techniques to investigate neuronal networks in vivo. The implantation of transcranial stimulation electrodes does not impose extra constraints on the experimental design while it offers a versatile, flexible tool to manipulate brain activity. Here we provide a detailed, step-by-step protocol to fabricate and implant transcranial stimulation electrodes to influence brain activity in a temporally constrained manner for months.

This detailed protocol describes transcranial stimulation electrode placement on the temporal bone in order to investigate the short- and long-term effects of transcranial electrical stimulation in freely moving rats.

גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic field pulses. The initiation of cortical activation or its modulation depends on the background activation of the neurons of the cortical region activated, the characteristics of the coil, its position and its orientation with respect to the head. TMS combined with simultaneous electrocephalography (EEG) and neuronavigation (nTMS-EEG) allows for the assessment of cortico-cortical excitability and connectivity in almost all cortical areas in a reproducible manner. This advance makes nTMS-EEG a powerful tool that can accurately assess brain dynamics and neurophysiology in test-retest paradigms that are required for clinical trials. Limitations of this method include artifacts that cover the initial brain reactivity to stimulation. Thus, the process of removing artifacts may also extract valuable information. Moreover, the optimal parameters for dorsolateral prefrontal (DLPFC) stimulation are not fully known and current protocols utilize variations from the motor cortex (M1) stimulation paradigms. However, evolving nTMS-EEG designs hope to address these issues. The protocol presented here introduces some standard practices for assessing neurophysiological functioning from stimulation to the DLPFC that can be applied in patients with treatment resistant psychiatric disorders that receive treatment such as transcranial direct current stimulation (tDCS), repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), magnetic seizure therapy (MST) or electroconvulsive therapy (ECT).

The protocol presented here is for TMS-EEG studies utilizing intracortical excitability test-retest design paradigms. The intent of the protocol is to produce reliable and reproducible cortical excitability measures for assessing neurophysiological functioning related to therapeutic interventions in the treatment of neuropsychiatric diseases such as major depression.

גירוי מגנטי טראנס המשולבת ואת אלקטרואנצפלוגרם של קליפת המוח הקדם חזיתית דורסולטרלי

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...