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Estimulação transcraniana por corrente (ETCC) é uma técnica estabelecida para modular a excitabilidade cortical 1,2. Ela tem sido usada como uma ferramenta de investigação em neurociência, devido aos seus efeitos sobre a plasticidade cortical, de fácil operação e perfil de segurança. Uma área que ETCC vem mostrando resultados animadores é alívio da dor 05/03.
Estimulação transcraniana por corrente (ETCC) é uma técnica que tem sido intensamente investigada nos últimos dez anos como este método oferece uma alternativa não-invasiva e segura de alterar a excitabilidade cortical 2. Os efeitos de uma sessão de ETCC pode durar por vários minutos, e os seus efeitos dependem da polaridade do estímulo, como a estimulação cathodal induz uma diminuição da excitabilidade cortical, e estimulação anódica induz um aumento na excitabilidade cortical que pode durar além da duração do estímulo 6. Esses efeitos têm sido exploradas em neurociência cognitiva e também clinicamente em uma variedade de transtornos neuropsiquiátricos - especialmente quando aplicado ao longo de várias sessões consecutivas 4. Uma área que vem atraindo a atenção dos neurocientistas e médicos é o uso da ETCC para a modulação da dor relacionados com redes neurais 3,5. Modulação dos dois principais áreas corticais na investigação da dor tem sido explorada: córtex motor primário e córtex pré-frontal dorsolateral 7. Devido ao papel crítico do eletrodo de montagem, neste artigo, vamos mostrar diferentes alternativas para a colocação do eletrodo para ensaios clínicos em ETCC dor; discutir vantagens e desvantagens de cada método de estimulação.
1. Materiais
Neste guia, vamos ilustrar o ETCC mais típico set-up para o manejo da dor: o uso de eletrodos de borracha condutora, esponjas de bolso tipo perfurado, ambos colocados sobre a cabeça, sem anestésico tópico.
2. Medições
3. Preparação da pele
4. Eletrodos posição
5. ETCC começar
6. Após o procedimento
7. Resultados representativos:
Com a configuração adequada, o dispositivo deve exibir ETCC que tanto a corrente está fluindo em situação de ETCC ativa, ou o dispositivo deve exibir o modo de fraude ao executar um procedimento de estimulação sham (Figura 10).
De nota, mesmo com o dispositivo que indica que a corrente está fluindo através do sistema atual, pode realmente ser desviado através da pele. , A fim de evitar este efeito, recomenda-se ter uma distância suficiente entre os eletrodos. De acordo com estudos de modelagem recomendamos que ser de pelo menos oito centímetros quando se utiliza eletrodos 5x7cm 17.
Além disso, é recomendável consultar modelos de computador cabeça 14 e estudos neurofisiológicos. Estes passos adicionais garantir que uma montagem específica está associada com mudanças significativas na excitabilidade cortical na área que está sendo investigado.
Representante para a estimulação anódica é uma increase da excitabilidade do cérebro, enquanto a estimulação cathodal leva a uma redução da excitabilidade cortical. Evidências robustas para isso foi revelado em estudos visando o córtex motor primário (Figura 6).
A variação do tamanho do eletrodo conduz a uma variação de efeitos focal. Com a diminuição do diâmetro do eletrodo, uma estimulação mais focal pode ser alcançado. Isso pode ser provado usando TMS sobre o córtex motor. Por outro lado, pelo tamanho do eletrodo aumentando, é possível ter um eletrodo funcionalmente ineficaz (Figura 8).
Com duração da sessão de 20 minutos ou mais e com várias sessões ao longo de dias consecutivos, os efeitos pós-ETCC irá durar mais tempo. Exemplo disso é o tratamento de síndromes dolorosas.
Um ponto importante é a localização do eletrodo de referência. Se uma posição extracephalic é escolhido, o investigador deve estar ciente de distribuição atual como o eletrodo de referência pode deslocar o pico de corrente induzida e modificar os efeitos da ETCC.
Figura 1. Materiais
Figura 2: Posição Vertex. Áreas corticais marcadas de acordo com o sistema 10/20.
Figura 3: Posição Násio e ínion
Figura 4: Motor Posição córtex. Áreas corticais marcadas de acordo com o sistema 10/20.
Figura 5: Posição CPFDL. CPFDL = córtex pré-frontal dorsolateral. Áreas corticais marcadas de acordo com o sistema 10/20.
Figura 6: Mudança na excitabilidade cortical, devido à polaridade atual e montagem ETCC. Tabela: Efeitos da estimulação induzida TDC sobre o tamanho do potencial evocado motor (PEM), avaliada pela estimulação magnética transcraniana (TMS). MEP amplitudes após a estimulação são dadas em percentagem do MEP sem estimulação. Note que apenas o córtex motor (M1) - contralateral supra-orbital (Fp2) definição montagem leva a um aumento significativo do tamanho do MEP após anódica e uma diminuição da amplitude MEP após a estimulação cathodal. Não há efeitos significativos sobre a amplitude MEP em outras montagens ETCC. Figura: As colocações Eletrodo 6 (modificado de Nitsche, 2000).
Figura 7: Tamanhos Eletrodo
Figura 8: Diminuindo o tamanho do eletrodo conduz a um efeito mais focalmente do ETCC. Músculo-potencial evocado tamanhos (MEP) amplitude do abdutor do dedo mínimo (ADM) e do músculo interósseos primeira dorsal (FDI) durante ETCC anódica ou cathodal. Usando a condição de um eletrodo 35 cm 2, ETCC anódica e cathodal influenciar o tamanho amplitude MEP da ADM e da FDI de forma similar. Nesta montagem, tanto da mão áreas representação muscular estão localizados abaixo do eletrodo de estimulação. No caso de um pequeno eletrodo, que só é colocado sobre a área de representação da ADM, os efeitos das mudanças amplitude MEP da representação cortical IED não são reprodutíveis (ver coluna amarela) 18 (modificado de Nitsche 2007).
Figura 9: Tissue-dependia densidade de corrente. Densidades de corrente calculados em diferentes tecidos. Magnitude da densidade de corrente depende da condutividade do tecido. Note-se que aproximadamente 10% da densidade de corrente atinge o Gray Matter 19 (modificado de Wagner 2007a).
Figura 10: Diferentes condições de estimulação: ativo vs sham. Alguns dispositivos ETCC fornecer set ups para ativos e condição de farsa. Normalmente a estimulação aplicável é indicado com um sinal luminoso.
Material |
Dispositivo TDCS |
Bateria de 9V (2x) |
Duas cabeças elásticos |
Dois eletrodos de borracha condutora |
Dois eletrodos esponja |
Cabos |
Solução de NaCl |
Fita de medição |
Tabela 1. Materiais
Posicionamento dos eletrodos ânodo | Posicionamento dos eletrodos catódicos | Observações | Ressalvas |
Córtex motor primário (M1) | Supra-Orbital | Esta é a montagem mais utilizados. Ficou provado que a excitabilidade cortical pode ser alterada até 40% 6 (Figura 6). Anódica resultados estimulação em despolarização neuronal e aumento da excitabilidade neuronal, enquanto a estimulação cathodal tem resultados opostos 6. | Apenas um córtex motor é estimulada - pode ser um problema para síndromes de dor bilateral. Também o efeito de confusão do eletrodo supra-orbital precisa ser considerado. |
Córtex motor primário (M1) | Córtex motor primário | - Abordagem interessante quando há um desequilíbrio bi-hemisférica entre os córtices motor (como no acidente vascular cerebral) - Pode ser usado com dois eletrodos de estimulação anódica (ver sexta linha), onde eletrodo cathodal é colocado na área supraorbital por exemplo. | Eletrodos pode ser muito próximos uns dos outros questão de manobra. A diminuição da área dos eletrodos vai aumentar o grau de desvio ao longo da pele 19 Portanto, desvio pode estar relacionado não só para posicionamento dos eletrodos, mas também ao tamanho do eletrodo. A relativa resistência dos tecidos é dependente da posição do eletrodo e tamanho, a resistência geral em que a corrente flui é dependente das propriedades do eletrodo 19. |
Córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) | Supra-Orbital | Mais usado para a estimulação CPFDL - resultados positivos para o tratamento da depressão 20 e também a dor crônica 3. | Apenas uma situação de estimulação unilateral CPFDL é possível com esta montagem. |
Córtex pré-frontal dorsolateral | Córtex pré-frontal dorsolateral | - Abordagem interessante quando há um desequilíbrio bi-hemisférica. - Pode ser usado para uma situação de estimulação anódica dois (ver sexta linha), onde eletrodo cathodal é colocado na área supraorbital por exemplo. | Eletrodos pode ser muito próximos uns dos outros questão de manobra 19. (Por favor, consulte segunda fila, quarta coluna). |
Occipital | Vértice | Controle ativo interessante para ensaios clínicos de dor crônica ou para a modulação do córtex visual. | Quando usado como controle ativo, eletrodos de referência são colocados em diferentes locais-problema da comparabilidade entre as abordagens intra e inter-experimental. |
Dois eletrodos anódica, por exemplo, ambos os córtices Motor | Supra-Orbital | Mudança simultânea na excitabilidade cortical | Inibição transcalosal pode adicionar um fator de confusão 21 |
Um eletrodo sobre um alvo cortical, por exemplo, córtex motor primário (M1) | Extra-craniana | Evitar o efeito de confusão de dois eletrodos com polaridades opostas no cérebro 7. | Dependendo do alvo, a distribuição atual pode não ser o ideal e, portanto, induzir estimulação ineficaz 22 |
Tabela posicionamento dos eletrodos 2. 7
Nota: É possível que as diferenças entre as posições de vários eletrodos pode ser a ativação de diferentes populações neuronais devido às diferentes orientações campo elétrico.
Etapas críticas:
Aspectos a serem verificados antes do procedimento de partida:
Durante os dois ativos ou sham-ETCC sempre perguntar se sujeita ainda se sente confortável e é capaz de continuar procedimento.
Possíveis modificações:
Justificativa para o uso ETCC na dor crônica:
O fato de que várias modalidades terapêuticas farmacológicas fornecem somente o alívio modesto para pacientes com dor crônica levanta a possibilidade de que a causa para a persistência desta doença debilitante pode estar dentro de mudanças plásticas na dor relacionada com redes neurais. Curiosamente, a modulação da atividade cortical pode ser alcançado de forma não invasiva pela ETCC, como descrito anteriormente, o que foi relatado para produzir efeitos terapêuticos duradouros na dor crônica devido a mudanças na plasticidade cortical.
Efeito clínico do ETCC em dor crônica:
Tem sido demonstrado que a ETCC aplicada ao córtex motor muda a excitabilidade cortical locais (Figura 6) 6. Mais precisamente, os resultados estimulação anódica em um aumento da excitabilidade neuronal, enquanto a estimulação cathodal tem resultados opostos 6. De fato, a aplicação ETCC anódica mais M1 leva a uma maior melhora na escala visual analógica (VAS) classificações de dor do que ETCC farsa. Este efeito terapêutico sobre a dor após a estimulação M1, embora transitória, foi reproduzido em vários grupos de pacientes com síndromes de dor neuropática como neuralgia do trigêmeo, síndrome pós-AVC, dor 31, a dor nas costas e fibromialgia 32. Curiosamente, os ensaios clínicos de dor neuropática, devido a lesão da medula espinhal, a estimulação do córtex motor por ETCC mostrou melhora da dor e efeito analgésico cumulativo que durou duas semanas após a estimulação. Há também evidências de seu efeito analgésico em pacientes com fibromialgia 33 que ainda é significativa após três semanas de follow-up para a ETCC anódica do M1 em comparação com estimulação simulada, e assim como a estimulação dos 33 CPFDL. Embora os efeitos da ETCC anódica mais DLFPC para melhora da dor não foram exploradas exaustivamente, foi mostrado que pode ser usado para modular o limiar da dor em indivíduos saudáveis 34. No entanto, a estimulação desta área do cérebro é uma técnica confiável para melhorar a memória de trabalho 10, aumentando o desempenho em tarefas de memória na doença de Alzheimer 9 e reduzindo cue-provocou o desejo de fumar significativamente 35 por exemplo, por isso também é concebível que isso pode ser uma estratégia útil para modular afetivo-emocional redes cognitivas associadas ao processamento da dor em pacientes com dor crônica.
DaSilva AF recebeu apoio financeiro da concessão de financiamento CTSA high-tech, da Universidade de Michigan para completar esta revisão. Volz MS é financiado por uma bolsa de estudos bolsa da Stiftung Charité.
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