גירוי זרם ישיר טרנס-גולגולתי ממוקד ממוקד הניתן במהלך הדמיית תהודה מגנטית תפקודית

אנו מתארים שיטה חדשה של מיקום אלקטרודות נוירונוויטציה עבור tDCS מוקדי המתחשבות באנטומיית הראש של משתתף בודד. אנו רוצים להבין אם מיקום מנווט עצבי של אלקטרודות tDCS מביא לדיוק מיקום מעולה בהשוואה לשיטות מיקום מסורתיות, והאם דיוק מעולה זה משפר את ההשפעה ההתנהגותית והעצבית של הגירוי. אחד האתגרים הגדולים ביותר בניסוי tDCS הוא להבטיח מיקום מדויק של אלקטרודות על הקרקפת של כל משתתף במחקר באופן שהאספקה הנוכחית היא היעילה ביותר.

לכן, על החוקרים להבטיח מיקום מדויק של אלקטרודות ולאמת תזוזה אפשרית. במהלך fMRI. ראשית, הגישה שלנו מייעלת את מיקומי האלקטרודות על הקרקפת באמצעות סימולציות זרם מציאותיות של זרימת זרם עבור כל משתתף במחקר.

שנית, אנו משתמשים במיקום אלקטרודות נוירונוויטציה כדי להבטיח שהאלקטרודות מחוברות במיקומים מותאמים אישית על הקרקפת. ושלישית, אנו מאשרים את הדיוק של מיקום האלקטרודות ביחס לאזורי המטרה המיועדים לפני ואחרי כל הפעלת fMRI. על ידי שיפור דיוק המיקום של מיקום אלקטרודות אופטימלי על הקרקפת, אנו מבטיחים את ההשפעה של tDCS מקסימלית עבור כל משתתף במחקר.

בעתיד, אנו מתכננים להשתמש ב-tDCS חדש יותר כדי לחקור באופן שיטתי מנגנונים חדשים יותר שבאמצעותם גירוי משפר את תפקוד המוח האנושי. מחקר זה יספק תובנות בסיסיות לגבי האופן שבו tDCS מווסת את תפקודי המוח הן בבריאות והן במחלות. זה גם יעזור למקסם את ההשפעות tDCS בהתבסס על המאפיינים של המשתתפים והמטופלים בעתיד.

כדי להתחיל, להרכיב את כל הציוד הנדרש עבור neuronavigation. פתח את תוכנת הניווט העצבי ובחר פרויקט ריק חדש. טען את התמונה המשוקללת T1 של המשתתף ושמור פרויקט.

כדי להתחיל את שחזור הראש התלת-ממדי, נווט לקטע השחזור ולחץ על שחזור חדש ועור כדי לפתוח חלון חדש, ולאחר מכן לחץ, חשב סקין. הגדר חמישה ציוני דרך כולל נחירים, נחיריים שמאליים וימניים ובורות קדם-אוריקולריים שמאליים וימניים. הגדר את מיקומי האלקטרודות עבור קליפת המוח הקדם-מצחית הצידית הגבית הימנית עם קואורדינטות X, Y ו-Z של האנודה באזור המטרה.

לחץ על הוסף חדש, ותן שם לאנודה. מקמו את המשתתפים בנוחות בכיסא מול מצלמת המעקב והורו להם ללבוש את הכוסות כשעוקב הנושא מחובר. לאחר מכן עבור אל הפעלות הכרטיסייה ומהתפריט הנפתח החדש, בחר הפעלה מקוונת.

בחרו בכרטיסייה Polaris כדי לאמת את הנראות של נושא הצילום והמצביע בשדה הראייה של המצלמה, וודאו ששני המכשירים מזוהים. בחר את מקטע הרישום כדי להירשם בחמשת ציוני הדרך המוגדרים מראש. מקם את המצביע בניצב לגולגולת כשהחיישנים פונים למצלמה, ולחץ על דוושת הרגל כדי לאשר את המיקום.

נווט אל מקטע האימות ואמת את ציוני הדרך לאחר הצבת המצביע על ציוני הדרך הרשומים. לאחר מכן, בחלונית 'ציוני דרך מעודן', לחצו על הלחצן 'הוסף' לכל מיקום. מקם את המצביע על פני השטח של הראש ולחץ על הדוושה כדי לרשום את ציוני הדרך הנוספים.

לאחר מכן בחר את קטע הביצוע והזז את המצביע למיקום המשוער של קליפת המוח הקדם-מצחית הצידית הגבית. סמן את מיקומי האלקטרודות כאשר המצביע מיושר עם מרכז הצלב הירוק על המסך. הרחיקו את שיער המתאמן מאזור הקרקפת המתאים וסמנו את מיקומי האלקטרודות באמצעות סמן עור או עט.

יש למרוח כמות קטנה של קרם הרדמה מקומי על התנוחות המסומנות כדי להפחית את התחושות הגופניות במהלך tDCS fMRI. הכנס את תקע החשמל לאותו מפצל חשמל כמו הסורק כדי להשתמש במגרה DC רב-ערוצי במצב רגיל. לאחר מכן חבר אותו לתיבה החיצונית באמצעות כבל התיבה החיצונית והמתאם.

לאחר מכן, יש למרוח מילימטר אחד של ג'ל מוליך באופן שווה על פני השטח של כל האלקטרודות במערך tDCS המוקדי, ולהשתמש בעזר מילוי האלקטרודות כדי לתקנן את עובי הג'ל. הפעל את מגרה DC, ואחריו את מחשב הלוח. לחץ פעמיים על סמל MC של מגרה DC ובחר את הגדרת הרצף הרלוונטית, ולאחר מכן כייל את הממריץ כדי לבצע את הכיול מבלי שהמשתתף מחובר. מקמו את המשתתף בנוחות ליד ממריץ DC מחוץ לחדר סורק ה-MRI, ומדדו את החלק הרחב ביותר של ראשו של המשתתף, שהוא ההיקף מהמצח ועד עצם העורף.

לאחר מכן הניחו את האלקטרודות, את הספייסר כדי להבטיח ריווח שווה של הקתודה סביב האנודה המרכזית וחברו אותן למיקומי הקרקפת המסומנים. השתמש במכסה EEG בגודל אופטימלי ללא תוספות פלסטיק כדי לאבטח את האלקטרודות. חבר את הקופסה החיצונית לקופסה הפנימית של ממריץ DC כדי לבצע בדיקת עכבה.

כדי לבצע את בדיקת העכבה, לחץ על הלחצן המתאים בממשק הסטימולטור. לאחר מכן נתק את התיבה הפנימית מהקופסה החיצונית והכנס את התיבה החיצונית למדריך הגל של הסורק. לאחר מכן, בקשו מהמשתתפים לשבת על שולחן בדיקת ה-MRI ולחבר מחדש את הקופסה הפנימית לקופסה החיצונית שהוכנסה למדריך הגלים.

לאחר מכן מקם את המשתתף בשכיבה על שולחן בדיקת MRI עם ראשו בסליל הראש הפתוח. הובילו את כבלי האלקטרודות דרך החלק התחתון של סליל הראש לפני חיבור החלק העליון ונעילתו במקומו. מקמו את הקופסה הפנימית ליד המשתתף על שולחן בדיקת ה-MRI והעבירו אותה לבור הסורק.

צא מחדר הסורק ועדכן את המשתתף על ההליכים הקרובים באמצעות ממשק התקשורת. בלוח הסורק, המחשב נווט לתפריט הראשי ואחריו בדיקה ורישום מטופל. לאחר מילוי השדות הנדרשים, עבור לבחירת התוכנית ובחר את פרוטוקול ההדמיה המתוכנן.

לחץ על כיוון המטופל ובחר את תנוחת השכיבה הראשונה של הראש. מאזור התפריטים הנפתחים של בדיקה ורוחביות, בחר בדיקת מוח ולחץ על כדי להמשיך. יש ליידע את המשתתפים כי יבוצעו שתי סריקות fMRI במצב מנוחה של 10 דקות ולהנחות אותם לשמור על מבטם על צלב קיבוע למשך כל תקופת הסריקה.

כדי להפעיל את tDCS, לחץ על לחצן התחל גירוי במחשב החלונית. לחץ על לחצן הדק התחל שחרור כדי להתחיל את הגירוי עם עלייה של 10 שניות לפני תחילת רצפי ההדמיה הפונקציונליים. לאחר הסריקות הפונקציונליות ותקופת הגירוי, בצעו סריקת PET שנייה כאשר האלקטרודות עדיין מחוברות לראשו של המשתתף. עם סיום בדיקת ה- MRI, נתק את כבלי האלקטרודות מהקופסה החיצונית וכבה את מגרה DC.

הוציאו את המשתתף מבור הסורק והסירו את הכובע והאלקטרודות מראשו של המשתתף. סטייה משמעותית בין מיקום האלקטרודות המיועד למיקום בפועל נמצאה הן לפני fMRI והן לאחר fMRI. תזוזת האלקטרודות בין מפגשי FMRI לפני ואחרי FMRI הייתה מינימלית עם סחף ממוצע של מינוס 0.08 מילימטרים.

לא נמצאו הבדלים משמעותיים ברמת מיקום האלקטרודות בין קליפת המוח הרקתית העורפית הימנית, קליפת המוח הקודקודית הרקתית השמאלית וקליפת המוח הקדם-מצחית הצידית הגבית הימנית, בשלבי המיקום הממשיים של האלקטרודות שלאחר fMRI ובשלבי מיקום האלקטרודות שלאחר fMRI.