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Transcranial 직류 자극 (tDCS)은 대뇌 피질의 흥분을 조절하기 위해 설립된 기술이다 1,2. 이것은 대뇌 피질의 소성, 간편한 조작 및 안전 프로파일에 미치는 영향으로 인해 신경 과학에서 조사 도구로 사용되고 있습니다. tDCS는 놀라운 결과를 보여주는 것으로 한 부분이 통증이 완화됩니다 3-5.
Transcranial 직류 자극 (tDCS)는이 방법으로 대뇌 피질의 흥분이을 변경하는 비침습 안전한 대안을 제공하는 등 집중적으로 지난 10 년간 조사되었습니다 기법입니다. tDCS 한 세션의 효과는 몇 분 동안 지난 수 있으며, 그 효과는 자극의 극성에 따라, 그 cathodal 자극이 대뇌 피질의 흥분의 감소를 유도 등 및 anodal 자극이 기간 이후 지난 5 대뇌 피질의 흥분의 증가를 유도 자극 6. 이러한 효과는 neuropsychiatric 장애의 다양한 임상인지 신경 과학도에서 탐색하고있다 - 여러 개의 연속적인 세션 4를 통해 적용할 때 특히. neuroscientists와 임상의 관심을 받고있다 한 부분이 통증과 관련된 신경망 3,5의 변조에 대한 tDCS를 사용하는 것입니다. 통증 연구의 두 주요 피질 영역의 변조가 탐험되었다 : 기본 모터 피질과 dorsolateral 전두엽 피질 7. 전극 몽타주의 중요한 역할로 인해,이 문서에서, 우리는 고통에 tDCS 임상 실험을위한 전극 배치에 대해 다른 대안을 보여, 자극의 각 방법의 장점과 단점을 논의.
1. 자료
이 안내서에서는 설정 통증 관리를위한 가장 일반적인 tDCS을 설명 : 없음 국소 마취로 전도성 고무 전극, 포켓 타입 천공 스폰지, 머리에 위치를 모두 사용.
2. 측정
3. 피부 준비
4. 위치 전극
5. 시작 tDCS
6. 절차 후
7. 대표 결과 :
적절한 설치와 함께, tDCS 장치 중 현재 활성 tDCS 상황 중에 흐르는, 또는 위장 자극 절차 (그림 10)를 실행하면 장치가 사기 모드를 표시해야한다고 표시해야합니다.
참고의, 심지어 현재이 시스템을 통해 흐르는 것을 나타내는 장치로, 현재는 실제로 피부를 통해 shunted되고 있습니다. 이 효과를 방지하기 위하여, 그것은 전극 사이에 충분한 거리를 가지고하는 것이 좋습니다. 모델링 연구에 따르면 우리는 5x7cm 전극 17을 사용하는 경우에는 최소한 8cm 것으로하는 것이 좋습니다.
또한, 그것은 컴퓨터의 머리 모델 14 neurophysiological 연구를 상담하는 것이 좋습니다. 이러한 추가 단계는 특정 몽타주가 조사되는 영역에서 대뇌 피질의 흥분에 큰 변화와 관련된 있는지 확인합니다.
anodal 자극에 대한 대표는 내가 있습니다뇌 흥분의 ncrease은 cathodal 자극 반면 대뇌 피질의 흥분의 감소로 연결됩니다. 이에 대한 강력한 증거는 기본 모터 피질 (그림 6)을 대상으로 실험에서 밝혀왔다.
전극의 크기의 변화는 초점 효과 변화로 연결됩니다. 전극의 직경의 감소와 함께, 좀 더 초점 자극을 얻을 수 있습니다. 이것은 모터 피질을 통해 TMS를 사용하여 입증하실 수 있습니다. 증가 전극의 크기에 의해 다른 한편으로 그것은 기능 비효과 전극 (그림 8)이 가능합니다.
20 분 이상의 세션 기간과 연속 일 동안 여러 세션과 함께, tDCS의 후유증이 오래 지속됩니다. 이것에 대한 예제 통증 syndromes의 치료입니다.
한 가지 중요한 포인트는 참조 전극의 위치입니다. extracephalic 위치가 선택되면, 수사관이 유도 전류의 피크를 치환하고 tDCS의 영향을 수정할 수있는 기준 전극과 같은 현재의 유통을 알고 있어야합니다.
그림 1. 재료
그림 2 : 꼭지점 위치. 피질 영역 20분의 10 시스템에 따라 표시.
그림 3 : Nasion 및 Inion 위치
그림 4 : 모터 피질 위치. 피질 영역 20분의 10 시스템에 따라 표시.
그림 5 : DLPFC 위치. DLPFC은 = dorsolateral 전두엽 피질. 피질 영역 20분의 10 시스템에 따라 표시.
그림 6 : 인해 현재의 극성과 tDCS 몽타주로 대뇌 피질의 흥분으로 변경합니다. 표 : 모터의 크기에 TDC의 자극을 유발 효과, 잠재적인 (MEP)를 evoked transcranial 자석 자극 (TMS)에 의해 평가. 자극 후 MEP amplitudes는 자극없이 MEP의 백분율로 부여됩니다. contralateral 위에 - 궤도 (Fp2) 몽타주 설정 anodal 후 MEP 크기의 상당한 증가시키고 cathodal 자극 후 MEP 진폭의 감소로 연결 - 단지 모터 피질 (M1)가 있습니다. 다른 tDCS의 montages에서 MEP의 진폭에는 큰 영향이 없습니다. 그림 : 전극 게재 6 (Nitsche 2000에서 수정).
그림 7 : 전극 크기
그림 8 : 전극의 크기를 감소하는 것은 tDCS보다 focally 효과를 발생합니다. 근육 evoked 납치범 digiti minimi (ADM)와 anodal 또는 cathodal tDCS 중 첫 번째 지느러미 interosseus 근육 (FDI)의 가능성 (MEP) 진폭 크기를. 35cm 두 전극의 상태를 사용 anodal 및 cathodal tDCS는 비슷한 정도로 ADM과 외국인 직접 투자의 MEP 진폭의 크기에 영향을 미칩니다. 이 장면에서 두 손 근육의 표현 영역이 자극 전극 아래에 위치하고 있습니다. 은 ADM의 representational 지역에 배치됩니다 작은 전극의 경우에는 대뇌 피질의 외국인 직접 투자의 표현 MEP의 진폭 변화의 효과 (노란색 열을 참조) 18 (Nitsche 2007 수정) 재현할 수 없습니다.
그림 9 : 조직 의존 전류 밀도 있습니다. 현재 밀도가 다른 조직으로 계산. 전류 밀도의 크기는 조직의 전도율에 따라 달라집니다. 전류 밀도의 약 10 %가 회색 물질 19 (바그너 2007a에서 수정)에 도달합니다.
그림 10 : 다른 자극 조건 : 활성 대 사기. 일부 tDCS 디바이스는 적극적이고 가짜 조건에 대해 설정 팝업을 제공합니다. 보통 해당 자극은 빛의 신호로 표시됩니다.
자료 |
TDCS 장치 |
9V 배터리 (2X) |
두 개의 고무 헤드 밴드 |
두 전도성 고무 전극 |
투 스폰지 전극 |
케이블 |
NaCl 용액 |
측정 테이프 |
표 1. 재료
양극 전극 위치 | 음극 전극 위치 | 관찰 | 주의 사항 |
기본 모터 피질 (M1) | 위에 - 올비털 | 이것은 가장 많이 사용되는 몽타주입니다. 이것은 대뇌 피질의 흥분이 40 % 6 (그림 6)까지 변경할 수 있습니다 것이 증명되었습니다. cathodal 자극은 반대 결과가 6이있는 동안의 연결 depolarisation 증가의 연결을 흥분의 자극 Anodal 결과. | 단 한 모터 피질이 자극됩니다 - 양자 통증 syndromes에 문제가 있습니다. 또한 위에 - 궤도 전극의 혼란함을 주죠 효과가 고려되어야합니다. |
기본 모터 피질 (M1) | 기본 모터 피질 | - 흥미로운 접근 모터 cortices 사이에 이중 반구형 불균형 (예 : 뇌졸중에서와 같이)가있는 경우 - cathodal electrode이 인스턴스에 대한 supraorbital 지역에 배치됩니다이 anodal 자극 전극 (여섯째 행을 참조)와 함께 사용할 수 있습니다. | 전극은 너무 가까이 shunting의 서로 - 문제 수 있습니다. 전극의 면적의 감소는 피부에 따라 19 shunting의 정도를 증가합니다 따라서 shunting은뿐만 아니라 전극 위치뿐만 아니라 전극의 크기에 관련이있을 수도 있습니다. 조직의 상대적인 저항은 전류의 흐름은 전극 특성 19에 의존되는 전극 위치와 크기의 전반적인 저항에 의존적일 수 밖에 없습니다. |
Dorsolateral 전두엽 피질 (DLPFC) | 위에 - 올비털 | 우울증 20도 만성 통증 치료를위한 3 긍정적인 결과 - 대부분의 DLPFC 자극 위해 사용. | 만이 일방적 DLPFC 자극 상황이 몽타주 가능합니다. |
Dorsolateral 전두엽 피질 | Dorsolateral 전두엽 피질 | - 흥미로운 접근 방식은 이중 반구형 불균형이있는 경우. - cathodal electrode이 인스턴스에 대한 supraorbital 지역에 위치 두 anodal 자극 상황 (여섯째 행 참조)을 위해 사용될 수 있습니다. | 전극은 너무 가까이 19 shunting의 서로 - 문제 수 있습니다. (둘째 줄 4 번째 칼럼을 참조하십시오). |
후두부 | 꼭지점 | 만성 통증 실험 또는 시각 피질의 변조에 대한 흥미 활성을 제어합니다. | 활성 제어로 사용할 경우, 기준 전극은 서로 다른 위치에 배치됩니다 - 문제를 내부 및 간 실험적 접근 방법 사이에 comparability을합니다. |
두 anodal 전극, 예를 들어 두 자동차 cortices | 위에 - 올비털 | 대뇌 피질의 흥분에 동시 변경 | Transcallosal 억제는 혼란함을 주죠 요소 21 추가할 수도 있습니다 |
대뇌 피질의 목표에 한 전극, 예를 들어 기본 모터 피질 (M1) | 엑스트라 - 두개골 | 두뇌 7 반대 극성을 가진 두 전극의 혼란함을 주죠 효과를 피하십시오. | 의도된 목표에 따라, 현재 분포하고 있으므로 최적의 효과 자극에게 22 유발하지 않을 수 있습니다 |
표 2. 전극 위치 7
참고 : 다양한 전극 위치의 차이가 다른 전기 분야 오리 엔테이션에 따라 다른 인구의 연결의 정품 인증을지도 모른다고 수도 있습니다.
중요 단계 :
시작 프로 시저로 사전에 체크하는 측면 :
모두 활성 또는 가짜 - tDCS 동안 항상 피사체가 여전히 편안한 느낌과 절차를 계속 할 수 있는지 물어보십시오.
가능한 수정 :
만성 통증 tDCS을 사용하는 이유 :
여러 치료 약리 modalities은 만성 통증 환자에 대해서만 겸손한 구호를 제공하는 사실은이 쇠약 장애의 지속성에 대한 원인이 통증과 관련된 신경 네트워크에서 플라스틱 변경 이내에 거짓말을 수있는 가능성을시킵니다. 흥미롭게도, 대뇌 피질의 활동의 변조는 tDCS에 의해 비 invasively 얻을 수로 인해 대뇌 피질의 소성 변화에 만성 통증이 지속되는 치료 효과를 생산하는 것으로보고되었습니다 이는 앞에서 설명한.
만성 통증 tDCS의 임상 효과 :
이것은 모터 피질에 적용 tDCS가 로컬 대뇌 피질의 흥분 (그림 6) 6 변경 것으로 나타났습니다. 보다 정확하게, cathodal 자극 반면의 연결을 흥분의 증가에 anodal 자극의 결과는 반대 결과가 6이 있습니다. 사실, M1 이상 anodal tDCS 응용 프로그램은 시각 아날로그 척도에 큰 향상 (바스) 위장 tDCS보다 통증 등급으로 연결됩니다. M1 자극을 다음과 고통이 치료 효과는 과도하지만, 삼차 신경통, 다시 poststroke 통증 증후군 31, 통증과 같은 fibromyalgia 32 neuropathic 고통 syndromes 환자의 여러 그룹으로 재현되었다. 흥미롭게도, 척수 손상으로 인해 neuropathic 고통, tDCS하여 모터 피질의 자극에 임상 실험 고통 개선과 자극 이후 두 주 밖에되지 않았는데 누적 진통 효과를 보여주었다. 위장 자극, 그리고뿐만 아니라 DLPFC 33 자극과 비교하여 M1의 anodal tDCS에 대한 후속 3 주 후에 여전히 중요하다 fibromyalgia 환자 33의 진통 효과의 증거도있다. 통증 개선을위한 DLFPC 이상 anodal tDCS의 효과가 광범위하게 탐색되지 않은 있지만, 그것은 그것이 건강한 과목 34 고통 임계값을 조절하는 데 사용할 수있는 표시했다. 그럼에도 불구하고,이 뇌 영역의 자극은 알츠하이머 질환 9 메모리 작업의 성능을 향상하고 인스턴스에 대해 크게 35 큐 - 자극 흡연 갈망을 줄이고, 작업 기억 10 강화를위한 신뢰할 수있는 기술이며 따라서 이것이 유용한 전략있을 거라고도 생각할 수있다 하는 것이 만성 통증 환자의 통증 처리와 관련된 정서 - 감정인지 네트워크를 조절.
다실 바 AF이 리뷰를 완료하는 CTSA 하이테크 기금 교부금, 미시간 대학에서 자금 지원을 받았다. 볼츠 MS는 Stiftung 샤히떼에서 교부금에 의해 장학금 후원됩니다.
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