Descrevemos um novo método de colocação de eletrodos neuronavegados para ETCC focal que considera a anatomia da cabeça de um participante individual. Queremos entender se a colocação neuronavegada de eletrodos tDCS resulta em precisão de colocação superior em comparação com os métodos tradicionais de colocação e se essa precisão superior melhora o efeito comportamental e neural da estimulação. Um dos maiores desafios no experimento tDCS é garantir a colocação precisa dos eletrodos no couro cabeludo de cada participante do estudo de forma que a entrega atual seja mais eficaz.
Portanto, os pesquisadores devem garantir o posicionamento preciso dos eletrodos e verificar o deslocamento potencial. durante a fMRI. Primeiro, nossa abordagem otimiza as posições dos eletrodos no couro cabeludo usando simulações realistas de corrente do fluxo de corrente para cada participante do estudo.
Em segundo lugar, usamos a colocação de eletrodos neuronavegados para garantir que os eletrodos sejam fixados em posições otimizadas individualmente no couro cabeludo. E terceiro, confirmamos a precisão da colocação do eletrodo em relação às regiões-alvo pretendidas antes e depois de cada sessão de fMRI. Ao melhorar a precisão da colocação das posições otimizadas dos eletrodos no couro cabeludo, garantimos que o efeito da ETCC seja maximizado para cada participante do estudo.
No futuro, planejamos usar tDCS navegado mais recente para investigar sistematicamente novos mecanismos pelos quais a estimulação melhora a função cerebral humana. Esta pesquisa fornecerá informações fundamentais sobre como a ETCC modula as funções cerebrais na saúde e na doença. Também ajudará a maximizar os efeitos da ETCC com base nas características dos participantes e pacientes no futuro.
Para começar, monte todo o equipamento necessário para a neuronavegação. Abra o software de neuronavegação e escolha Novo projeto vazio. Carregue a imagem ponderada T1 do participante e salve o projeto.
Para iniciar a reconstrução da cabeça 3D, navegue até a seção de reconstrução e clique em Nova reconstrução e skin para abrir uma nova janela e pressione Compute Skin. Configure cinco pontos de referência, incluindo násio, narinas esquerda e direita e fossetas pré-auriculares esquerda e direita. Configure as posições dos eletrodos para o córtex pré-frontal lateral dorsal direito com as coordenadas X, Y e Z do ânodo na seção alvo.
Clique em adicionar novo e nomeie o ânodo. Posicione o participante confortavelmente em uma cadeira de frente para a câmera de rastreamento e instrua-o a colocar os gobbles com o rastreador de assunto conectado. Em seguida, vá para a guia de sessões e, no novo menu suspenso, selecione sessão online.
Escolha a guia Polaris para verificar a visibilidade do rastreador de assunto e do ponteiro no campo de visão da câmera, garantindo que ambos os dispositivos sejam reconhecidos. Selecione a seção de registro para se registrar nos cinco pontos de referência predefinidos. Coloque o ponteiro perpendicularmente ao crânio com os sensores voltados para a câmera e pressione o pedal para confirmar a posição.
Navegue até a seção de validação e valide os pontos de referência depois de colocar o ponteiro nos pontos de referência registrados. Em seguida, no painel de pontos de referência de refinamento, clique no botão adicionar para cada posição. Posicione o ponteiro na superfície da cabeça e pressione o pedal para registrar os pontos de referência adicionais.
Em seguida, selecione a seção de execução e mova o ponteiro para a localização aproximada do córtex pré-frontal lateral dorsal. Marque as posições dos eletrodos quando o ponteiro se alinhar com o centro da cruz verde na tela. Afaste o cabelo do participante da área do couro cabeludo correspondente e marque as posições dos eletrodos usando um marcador de pele ou caneta.
Aplique uma pequena quantidade de creme anestésico tópico nas posições marcadas para reduzir as sensações físicas durante a tDCS fMRI. Insira o plugue de alimentação no mesmo filtro de linha do scanner para usar o estimulador CC multicanal no modo normal. Em seguida, conecte-o à caixa externa usando o cabo e o adaptador da caixa externa.
Em seguida, aplique um milímetro de gel condutor uniformemente na superfície de todos os eletrodos na configuração tDCS focal e use o auxílio de preenchimento do eletrodo para padronizar a espessura do gel. Ligue o estimulador DC, seguido pelo PC do painel. Clique duas vezes no ícone MC do estimulador DC e selecione a configuração de sequência relevante e, em seguida, calibre o estimulador para realizar a calibração sem o participante conectado. Posicione o participante confortavelmente perto do estimulador DC fora da sala do scanner de ressonância magnética e meça a parte mais larga da cabeça do participante, que é a circunferência da testa ao osso occipital.
Em seguida, coloque os eletrodos, o espaçador para garantir o espaçamento igual dos cátodos ao redor do ânodo central e prenda-os às posições marcadas do couro cabeludo. Use uma tampa de EEG de tamanho ideal sem inserções de plástico para prender os eletrodos. Conecte a caixa externa à caixa interna do estimulador CC para realizar uma verificação de impedância.
Para realizar a verificação de impedância, pressione o respectivo botão na interface do estimulador. Em seguida, desconecte a caixa interna da caixa externa e insira a caixa externa na guia de ondas do scanner. Em seguida, peça ao participante para se sentar na mesa de exame de ressonância magnética e reconectar a caixa interna à caixa externa inserida no guia de ondas.
Em seguida, posicione o participante em decúbito dorsal na mesa de exame de ressonância magnética com a cabeça na bobina de cabeça aberta. Passe os cabos do eletrodo pela parte inferior da bobina principal antes de prender a parte superior e travá-la no lugar. Posicione a caixa interna ao lado do participante na mesa de exame de ressonância magnética e mova-o para o orifício do scanner.
Saia da sala do scanner e informe o participante sobre os próximos procedimentos por meio da interface de comunicação. No painel do scanner, navegue até o menu principal, seguido do exame e registro do paciente. Após preencher os campos obrigatórios, vá para a escolha do programa e selecione o protocolo de imagem planejado.
Clique em orientação do paciente e selecione a posição Head First Supine. Nos menus suspensos da região de exame e lateralidade, escolha cérebro e clique em exame para prosseguir. Informe ao participante que serão realizadas duas varreduras de fMRI em estado de repouso de 10 minutos e instrua-o a manter o olhar em uma cruz de fixação durante todo o período de varredura.
Para iniciar o tDCS, pressione o botão de início de estimulação no PC do painel. Clique no botão Release start trigger para iniciar a estimulação com uma aceleração de 10 segundos antes de iniciar as sequências de imagem funcional. Após as varreduras funcionais e o período de estimulação, adquira uma segunda PET scan enquanto os eletrodos ainda estão presos à cabeça do participante. Após a conclusão da sessão de ressonância magnética, desconecte os cabos do eletrodo da caixa externa e desligue o estimulador CC.
Mova o participante para fora do orifício do scanner e remova a tampa e os eletrodos da cabeça do participante. Um desvio significativo entre as posições pretendida e real do eletrodo foi encontrado antes e depois da fMRI. O deslocamento do eletrodo entre as sessões pré e pós-FMRI foi mínimo, com um desvio médio de menos 0,08 milímetros.
Não foram encontradas diferenças significativas específicas da região na precisão da colocação do eletrodo entre o córtex temporal occipital direito, o córtex parietal temporal esquerdo e o córtex pré-frontal lateral dorsal direito nos estágios de posicionamento do eletrodo pré-fMRI e pós-fMRI pretendidos.
