Name: laboratory administration of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (tavns): technique, targeting, and considerations
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Duration: 6 min 31 s
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Recherche rapporté dans cette publication a été financée par le National instituts de santé nationale centre de Neuromodulation pour réhabilitation, NIH/NICHD Grant nombre P2CHD086844, qui a été attribué à la Medical University of South Carolina. Les contenus n’engagent que la responsabilité des auteurs et ne reflètent pas nécessairement les vues officielles du NIH ou du NICHD.

Ce protocole expérimental illustre une configuration typique de taVNS à utiliser dans un laboratoire ou milieu dans lequel nous ciblons stimulant clinique la paroi antérieure du conduit auditif (tragus) dans une posture couchée avec un diamètre de 8mm rondes électrode métallique. Ces méthodes peuvent être imités pour les sites alternatifs de traitement actif en changeant simplement la position de l’électrode à la concha cymba. Toutes les méthodes et les procédures ont été approuvée par le Human Research Protection programme (HRPP) au City College de New York de la CISR.
1. les matériaux
<ol><li>S’assurer que tout le matériel nécessaire pour administrer les taVNS est préparé (Figure 3). Le stimulateur de taVNS peut être soit une batterie piloté par appareil qui répond aux normes de sécurité locales ou alimenté depuis une prise électrique classique avec des mécanismes de sécurité intégrés qui empêchent les montées subites électriques imprévues. Un stimulateur de (courant contrôlé) courant constant avec une cadence maximum de 5 mA est requise.</li>
	<li>Pour taVNS, électrodes de stimulation utilisation faites d’un métal conducteur rond (or tin, Ag/AgCl,) combiné avec un milieu conducteur comme électrolyte gel ou de pâte conductrice (voir table des matières). Sinon, utilisez les électrodes conductrices avec électrodes en carbone conducteur souple et gel conducteur qui peut être ou non adhésif. Ne jamais placer les électrodes directement sur la peau sans un milieu conducteur, car cela peut poser un risque inutile pour le participant et peut causer de l’inconfort ou la douleur.</li>
	<li>Utilisation de l’ordinateur exécutant le logiciel de script (voir Table des matières), qui est programmé et utilisé pour contrôler le stimulateur et initier une stimulation avec des paramètres spécifiques. Ces paramètres incluent l’intensité du courant (mA), largeur d’impulsion (μs), fréquence (Hz), cycle d’utilisation (On/Off temps, s), la durée de session (min).</li>
	<li>Tampons de préparation de l’alcool (alcool isopropylique à 70 %) permet de préparer la surface de la peau avant de fixer les électrodes à l’oreille. Cette opération supprime les huiles surfaces surface de la peau et réduit la résistance de la peau, veiller à ce que la stimulation est livrée à des niveaux sûrs.</li>
</ol>2. ciblage d’oreille et préparation de la peau
<ol><li>Utiliser les critères d’inclusion générales suivantes pour effectuer des taVNS dans le contexte de la recherche : Age 18-70, aucune des douleurs du visage ou de l’oreille, aucun traumatisme oreille récente, sans implants métalliques, y compris les stimulateurs cardiaques, pas enceintes.</li>
	<li>Dans les expériences impliquant des participants en bonne santé dans un environnement de laboratoire, utiliser les critères d’exclusion suivants : antécédents familiaux ou personnels de saisie, l’humeur, troubles cardiovasculaires, dépendance alcool ou la consommation récente de drogues illicites, sur n’importe quel pharmacologique agents connus pour augmenter le risque de saisie.</li>
	<li>Siège du participant sur un confortable lit ou une chaise dans une position détendue en décubitus dorsal ou autre avec les jambes surélevés et tête appuyée.</li>
	<li>Inspecter l’oreille gauche du participant. Assurer aucun bijoux n’est attaché et tous les maquillage et lotion sont supprimés. Confirmer il n’y a aucune contre-indication, liées à la peau, sur le site de stimulation, y compris les brûlures de soleil, coupures, lésions, plaies ouvertes.</li>
	<li>Trouver la cible de stimulation, classée par la paroi antérieure du canal externe en trouvant le tragus oreille externe. La stimulation sera livrée à la partie du conduit auditif directement derrière le tragus (Figure 4).</li>
	<li>Utiliser un tampon alcoolisé à frotter doucement le site cible, tant interne qu’externe, afin de réduire la résistance de la peau et augmenter la conductance.</li>
</ol>3. placement et préparation de l’électrode
<ol><li>Si vous utilisez les électrodes non jetables, inspecter visuellement les électrodes pour nettoyer, sans corrosion de surface est exposée. Veiller à ce que les électrodes sont désinfectés pour prévenir la propagation de bactéries entre les sujets. Cela peut être fait à l’aide de lingettes d’alcool ou de la stérilisation à frotter les électrodes. Si vous utilisez des électrodes jetables, passez à l’étape 3.2.</li>
	<li>Répartir une fine couche de pâte conductrice à la surface de l’électrode. Cela sera distribuer de l’électricité sur le site de stimulation. Pour une 8 mm ronde diamètre électrode, une quantité de noisette de pâte est suffisante. Étalez la pâte à l’aide d’un applicateur en bois étroit pour former une couche mince < 1 mm de pâte sur les deux électrodes.</li>
	<li>Connecter les câbles des électrodes à l’appareil de stimulation alors que l’appareil est éteint et vérifier la polarité des électrodes (rouge/positif électrode : anode, électrode noir/négatif : cathode). Il s’agit d’un détail important dans le ciblage est polarité spécifique — la (rouge/borne positive) de l’anode est l’électrode placée dans le conduit auditif et le ciblage de la paroi antérieure du canal de l’oreille externe. La cathode (électrode noir/négatif) se trouve à l’extérieur de l’oreille attachée au tragus. Pour la stimulation de l’imposture, l’anode est placée sur la face antérieure de l’oreille.</li>
	<li>Clip de l’électrode de printemps sur le tragus avec l’anode entraînant le contact avec la paroi antérieure du canal de l’oreille externe et la cathode en communiquant avec la partie antérieure du tragus. Remarque : Si elle dispense une stimulation de l’imposture, attache de l’électrode sur le lobe de l’oreille (contrôle actif). Alternativement, stimulation de l’imposture peut être livrée par fixer les pinces de stimulation au site actif et ne livrer aucun courant électrique (contrôle passif).</li>
	<li>Comme les sujets seront sentiront la pression des électrodes découpé de façon à leur oreille, s’assurer que cette pression n’est pas mal à l’aise ou perturbateur au débit sanguin régional tel que démontré par la pâleur de la peau blanc au site de clip ou douleur physique ressenti par le sujet. Après ce point, déterminer le seuil de perception (PT) qui est décrits dans la prochaine étape procédurale.</li>
</ol>4. la détermination du seuil de perception (PT)
Remarque : Seuil de perception est une valeur critique permettant de déterminer la puissance de stimulation taVNS. Cette valeur est définie comme le minimum d’électricité nécessaire pour percevoir la stimulation électrique sur la peau, décrite comme une sensation de picotement ou de piqûres.
<ol><li>Déterminer le PT à l’aide d’une simple recherche paramétrique en binaire Step-up et abaisseur. Tout d’abord, allumez le stimulateur et réglez la sortie à 3 mA. Offrir un second 1 train de taVNS stimulation à fréquence et largeur d’impulsion désirée (en général 250 – 500 μs) (25 Hz, peut varier sur la base d’application).</li>
	<li>
Poser la question si ils sentaient la stimulation. Sensation est généralement signalée comme « tickle » ou « piquant » sensation.
	<ol>
<li>Dans l’affirmative, baissez l’intensité de stimulation par 50 % et répétez l’étape 4.2. Si non, augmenter l’intensité de la stimulation par 50 % et répétez l’étape 4.2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Répéter la procédure décrite dans les réponses étape 4.2 jusqu'à enregistrer un minimum de 4 « Oui » dans lequel le 4ème Oui réponse doit venir après un no L’intensité (en mA) du PT sera la valeur au cours de laquelle le sujet dit leur quatrième Oui réponse à.</li>
	<li>Utilisation des conclusions de seuil exemple PT est répertoriée dans le tableau 1 afin d’aider à la détermination de PT.</li>
</ol>5. fournir une Stimulation
<ol><li>Une fois que le sujet est les électrodes de stimulation confortable avec correctement attaché à la cible souhaitée, et le seuil de perception déterminé à la largeur d’impulsion souhaitée et la fréquence, commencer la stimulation.</li>
	<li>
Utilisez un ordinateur qui exécute une impulsion générant GUI (p. ex., stimDesigner, freeware incluse avec ce manuscrit) connecté à une unité d’acquisition de données (DAQ) de conduire le système de stimulation. Le logiciel devrait sortie impulsions TTL comme réglages programmables (Figure 5). Les impulsions TTL seront envoyées via un câble BNC vers le port de « trigger dans » stimulateur. Cette interface de logiciel/stimulateur interface permet la modulation de fréquence, rapport cyclique (marche/arrêt temps) et la durée de session (Figure 6). L’interface graphique utilisée est attachée comme une ressource libre et open source avec ce manuscrit.
	<ol>
<li>Veiller à ce que la stimulation est livrée aux niveaux super-seuil, comme 200 % PT8,9. Par exemple, si le PT a été établie à 0,8 mA, stimulation parviendra à 1.6 mA.</li>
		<li>S’assurer que les lignes directrices pour heavy duty sont suivies lors des longues séances de stimulation. Heavy duty typiques ont 30 à 60 s « sur » périodes et 60 – 120 s « off » périodes ou cycles de 20 à 50 %.</li>
		<li>Varier la longueur de la séance de stimulation (durée totale). Des études suggèrent que les séances de stimulation de 30-60 min à un cycle de 25 % est sûr et exempt de tout les effets secondaires aigus ou indésirables. Ces séances peuvent être répétées en toute sécurité avec 12 à 24 h entre les sessions. Remarque : taVNS sécurité n’est pas claire pour des périodes plus longues de séances de stimulation, plus heavy duty de pourcentage (> 40 %), accéléré des paradigmes et des doses plus élevées la stimulation actuelle.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. après taVNS
<ol><li>Lorsque la stimulation est terminée, enregistrez des données objectives concernant l’inconfort de la stimulation et les effets secondaires. Bien que taVNS, comme VNS implantables, a peu de sécurité préoccupations8,28, sensation surveiller et enregistrer, inconfort et les effets indésirables sur une cote de 0 – 1029.</li>
	<li>Enlever l’électrode de stimulation de l’oreille et de la pâte thermoconductrice propres résiduel de l’oreille du sujet à l’aide d’un tampon alcoolisé.</li>
	<li>Utiliser l’alcool pour nettoyer et désinfecter l’électrode de stimulation dès le retrait de l’oreille du sujet.</li>
	<li>Inspecter l’oreille pour rougeur ou irritation sur le site de stimulation et d’enregistrer des observations éventuelles.</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Comme dans toutes les nouvelles modalités, toutes les étapes décrites sont essentiels dans l’administration sécuritaire des taVNS. Préoccupation ultime est objet de sécurité, qui comprend non seulement atténuantes risques avant taVNS via sélection convenables, mais aussi le suivi des sujets pendant la stimulation pour l’inconfort, des douleurs ou effets indésirables. Voici les trois considération plus importante pour l’administration taVNS. Dépistage des taVNS contre-indications - contre-indications sont les suivantes : tout actuel ou antécédents de troubles cardiovasculaires, douleur faciale ou de l’oreille, un traumatisme récent oreille, implants de métal au-dessus du niveau de la nuque. Pour préparation de véritable sujet de peau, enlevant toute surfaces huiles, la saleté ou le maquillage de la surface de la peau avec de l’alcool contribue avec la conductivité des électrodes, réduit la tension de stimulation nécessaire pour conduire le stimulateur et aboutit à une plus séance de stimulation de tolérable et en toute sécurité. Il est recommandé d’utiliser un stimulateur et électrodes rencontre basse sortie transcrânienne Electrical Stimulation (LOTES) lignes directrices32. LOTES définit des lignes directrices et les normes de l’industrie pour les stimulateurs électriques qui sont construits pour la stimulation de la tête et le cou et il est encouragé pour les groupes à lire ce document avant de construire leurs propres systèmes. Il est recommandé d’utiliser soit un stimulateur de plug-in autorisation FDA (voir Table des matières), ou une tension faible (< 50 V), alimenté par batterie, constant stimulateur actuel avec les mesures de sécurité appropriées intégrés afin d’éviter la livraison excédentaire involontaire du courant sur le site de stimulation. Veiller à ce que les électrodes sont fabriqués et assemblés pour des applications spécifiques en taVNS. S’assurer que la fabrication actuelle et ingénierie des lignes directrices sont suivies comme référence si effectuée au laboratoire de systèmes personnalisés sont utilisés.
Un examen pour taVNS consiste à s’assurer que la tension de sortie du courant constant stimulateur peut surmonter la résistance de la peau et fournir le courant nécessaire pour la stimulation. Loi d’Ohm (V = IR) montre la relation entre le courant (I) et la résistance (R) de la peau. Un minimum d’un stimulateur de table V 20 est recommandé afin d’éviter un système de faible puissance. Chaleur produite par le cuir chevelu ou encore environnement peut dégrader la pâte conductrice. Dans ce cas, il est recommandé d’arrêter la stimulation et re-préparer peau et coller des électrodes avec les nouveaux conducteurs.
Une limitation de taVNS est l’espace de paramètre vaste. Il ne sait pas à qui est plus important — largeur d’impulsion ou de fréquence. Il y a un manque de données dans les essais de taVNS récente que répondre à ces questions. Les divers effets comportements sont issus d’une variété de largeurs d’impulsions, fréquences et stimulation courants13,33,34,35,36,37, 38,39.
Pour l’instant, il est suggéré que la 500 µs durée d’impulsion pour être la plus biologiquement active9. En ce qui concerne la fréquence, il a été démontré que 25 Hz est une fréquence effective, bien qu’actuellement une enquête optimales telles que des fréquences plus élevées (> 25 Hz), stimulation bilatérale (oreilles gauche et droite) et les paradigmes expérimentaux rafale sont en cours. Études explorant les différents paramètres de stimulation, stimulation alternative sites et optimisation du cycle de droit sont nécessaires pour faire progresser et d’affiner la méthode taVNS.
taVNS est une alternative non invasive prometteuse à VNS classiques. taVNS fournit un peu coûteux (<$ 5 000 dans le montage expérimental démontrée, coût fortement tributaire du type de stimulateur utilisé) et une méthode simple qui peut être utilisée pour traduire des résultats positifs dans des modèles animaux explorent l’utilisation de VNS sur une variété de troubles, non-invasive modulent le système nerveux et potentiellement miniaturisés et optimisés pour une neuromodulation à domicile pour le traitement des troubles neuropsychiatriques et autres.
Les futures applications possibles et potentielles de taVNS sont vastes. taVNS peut servir d’un traitement prometteur auxiliaire ou autonome pour les troubles neuropsychiatriques tels que la dépression et l’épilepsie, réadaptation paire de taVNS formation à restaurer ou à accélérer l’apprentissage d’un comportement40, diminuent la réponse inflammatoire 41 , 42et peuvent potentiellement servir à améliorer la performance et la fonction autonome8,10.

Nerf crânien X, mieux connu sous le nom du nerf vague, est une parcelle du grand nerf qui prend naissance dans le tronc cérébral du système nerveux central et voyages tout au long de la périphérie, ciblant tous les organes principaux dans le thorax et l’abdomen (Figure 1)1. Stimulation de nerf de Vagus (VNS) nécessite l’implantation chirurgicale d’électrodes bipolaires autour de la branche gauche cervicale du nerf vague. Impulsions électriques sont livrées au nerf vague via un générateur d’impulsion implanté (IPG) implanté chirurgicalement dans le coffre2. Bien que VNS est actuellement approuvé par la FDA pour l’épilepsie, la dépression réfractaire et l’obésité chronique, c’est une procédure coûteuse nécessitant une chirurgie et une visite à l’hôpital. L’innocuité à long terme de VNS est bien établie, et la majorité des considérations sécurité égard intensité du courant des effets secondaires (voix rauque, douleur de gorge) sans effets indésirables graves liés à la stimulation depuis les 25 dernières années de son utilisation clinique3 .
Récemment, une forme non invasive de VNS appelée stimulation transcutanée de nerf auriculaire (taVNS) a vu le jour4. taVNS offre une stimulation électrique à la branche auriculaire du nerf vague (ABVN), une cible facile d’accès qui innerve l' oreille humaine5. Durant la dernière décennie, plusieurs groupes ont démontré l’innocuité et la tolérabilité de cette méthode6,7,8, y compris la centrale et le système nerveux périphérique effets9,10, et effets sur le comportement7,11,12,13 populations neuropsychiatriques. taVNS est également explorée chez les individus comme un exhausteur de prometteur de cognitive14,15 et sociale fonctionnement16,17,18. TaVNS est plus établie, il offre la possibilité aux chercheurs et cliniciens à traduire rapidement les recherches VNS prometteur qui a été décrit dans divers troubles, allant des traumatismes neurologiques et psychologiques19, 20 , 21,22de la toxicomanie, inflammation23et acouphènes24,25.
En principe, taVNS est méthodologiquement semblable à une stimulation nerveuse électrique transcutanée classiquement administrée (RTE) utilisée pour traiter les douleurs musculo-squelettiques troubles26. La différence est que taVNS est livrée aux cibles d’oreille anatomiques spécifiques qui sont censés être innervé par le ABVN5. Le domaine est déterminante encore stimulation optimale cibles27, même si les deux placements plus courantes sont la paroi antérieure du canal de l’oreille externe (tragus) et les cornets de cymba. Simulacre de stimulation peut être effectuée en stimulant le lobe de l’oreille, une zone croyait avoir une innervation ABVN minime (Figure 2). Par ailleurs, sham peut être transmis via une méthode de contrôle passif dans lequel les électrodes sont fixées à des sites actifs, mais aucune stimulation n’est livrée. Paramètres de stimulation peuvent varier entre groupes, cependant, d’après la littérature, la stimulation est livrée de façon pulsatile (largeur d’impulsion : 250 – 500 μs, fréquence : 10 à 25 Hz) et remise à un courant de constant individualisé (< 5 mA). Courant de stimulation varie selon le protocole individuel et expérimental, avec de nombreux groupes explorant diverses intensités en fonction d’un seuil de perception individuel (PT). Le PT est définie comme la quantité minimale de courant provoquant une sensation perçue sur le site cible et est généralement déterminée par estimation paramétrique de logiciels personnalisés essai séquentiel (PEST) décrits dans ce rapport.
taVNS est une technique sûre qui peut être administrée dans le laboratoire ou milieu clinique. Effets secondaires de la taVNS sont minimes, avec irritation de la peau ou rougeurs étant l’effet secondaire le plus commun. La plupart des études de taVNS Découvrez la stimulation de l’oreille gauche, tel qu’il est censé être plus sûr, bien que les données dans un grand procès (Bait Al 2018) révèlent que la stimulation côté droit n’a aucune augmentation du risque d’effets indésirables. En raison de la richesse de la littérature en stimulation unilatérale gauche, nous illustrerons l’aménagement de taVNS typique pour des études de laboratoire sur l’utilisation de taVNS côté gauche comme une intervention.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:728px;" width="728">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">70% Isopropyl Alcohol Wipes</td>
			<td style="width:88px;">Any</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:357px;">Any alcohol preparation pads used for skin in appropriate.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Constant Current Stimulator (Triggerable)</td>
			<td style="width:88px;">Soterix Medical</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td>Stimulator manufactured for custom use by Soterix Medical</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Disposable Conductive Electrodes</td>
			<td style="width:88px;">Custom Built</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td>Stimulation electrodes are custom built at the City College Neural Engineering Lab (Badran/Bikson)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Matlab Software w/ Stimulation GUI</td>
			<td style="width:88px;">MathWorks</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td>MATLAB used for programing pulse pattern</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Ten20 Conductive Paste</td>
			<td style="width:88px;">Weaver and Company</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td>Conductive paste used for administration of stimulation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

laboratory administration of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (tavns): technique, targeting, and considerations

Stimulation de nerf non invasifs (VNS) peut-être être administrée par un roman, émergeant neuromodulatrices technique appelée stimulation transcutanée de nerf auriculaire (taVNS). Contrairement à implantés doivent VNS, taVNS est une méthode peu coûteuse et non chirurgicale utilisée pour moduler le système du nerf vague. taVNS lance un appel car il permet pour la traduction rapide de la recherche fondamentale de VNS et sert comme un coffre-fort, peu coûteux et le système de neurostimulation portable pour le futur traitement de la maladie centraux et périphérique. Le contexte et la raison d’être de taVNS est décrite, ainsi que des considérations électriques et paramétriques, oreille bon ciblage et attachement des électrodes de stimulation, dosage par détermination du seuil de perception (PT) et coffre-fort individuels administration de la taVNS.

Lorsque la préparation cutanée correcte est effectuée, seuils perceptifs sont inversement corrélées avec la largeur d’impulsion de stimulation. Largeur d’impulsion augmente, le seuil de perception diminue (Figure 7). Initiale des études par ce groupe d’étudier l’effet de largeur d’impulsion sur PT chez les individus sains (rencontre les critères d’inclusion/exclusion énumérés ci-dessus), a déterminé que l’ensemble combiné (n = 15, 7 femmes, âge moyen 26,5 ± 4,99) PT à 100 μs = 3,92 ± 1,1 mA ; 200 μs = 2,24 ± 0,74 mA ; 500 μs = 1,24 ± 0,41 mA. Ces seuils suggèrent qu’un stimulateur de courant constant avec capacité de livrer jusqu'à 5 mA de courant est requise pour la stimulation des paramètres de largeur 500 μs impulsion, et il faut un minimum d’un stimulateur de 10mA pour des largeurs de pouls inférieurs (tableau 2). Réglage fin du courant est requis, par incréments de 0,1 mA sont nécessaires pour une stimulation précise.
Stimulation à 200 % PT est tolérable et relativement sans comme en témoigne la douleur numérique échelles de cotation (NRS) douleur échelles9,30. L’échelle SNR est un système de notation pour la douleur de 0 à 10 où personnes rapport douleur ou malaise29. Actif et Sham stimulation taux de même niveaux de douleur au bas du (NRS < 3 pour toutes les largeurs d’impulsions de stimulation. Plus précisément, la largeur d’impulsion biologiquement actives de 500 μs envoyées à 25 Hz est rapportée en moyenne à coter comme actif = 1.98 ± 0,83, Sham = 2,17 ± 1,27 (n = 25, 9 femmes, âge moyen 25.16 ± 4,16 années) (tableau 3). Douleur cotes pour les autres paramètres sont pas plus douloureux que le paramètre de 25 Hz et les détails se trouvent dans de travail préalable30 des groupes.
Innocuité et la tolérabilité de 30 min pour des séances de 1 heure à un cycle de 20 à 50 % a été largement rapporté dans la littérature, avec certaines études fournissant des sessions multiples dans la même journée propagation 12 – 15 h apart12,31. Aucun événement indésirable grave n’ont été signalés à 60 sujets participant à plusieurs séries d’expériences avec des sujets participant de 1 à 8 visites répétées propagation un minimum de 24 heures d’intervalle.
taVNS, lorsqu’il est administré comme indiqué dans ce manuscrit, a été démontrée pour moduler le système nerveux autonome, induire des changements d’activité cérébrale fonctionnelle telle que mesurée par IRMf BOLD et mis à l’essai pour traiter les troubles neuropsychiatriques et aider à la réhabilitation .
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58984/58984fig1.jpg"> Figure 1 : Nerf efférent Projections et section. (A) les projections efférentes de la stimulation du nerf cible tous les principaux organes sur le corps avec de larges effets sur corporellement int (B) section du nerf vague, ce qui démontre l’intérieur anatomie du nerf comme une série de faisceaux de nerfs tous les contenus au sein d’une voie principale. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/58984fig1large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58984/58984fig2.jpg"> Figure 2 : taVNS oreille cibles. Ciblant le ABVN peut être accompli en stimulant la paroi antérieure du canal d’oreille externe, classée notamment par le tragus (A1), ou cymba conques (A2). Stimulation de l’imposture est administrée au lobe de l’oreille (S). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/58984fig2large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58984/58984fig3.jpg"> Figure 3 : Composants clés. Le minimum requis de composants pour la bonne administration de la taVNS sont les suivantes (A) électrodes de stimulation oreille, gel conducteur (B) et l’alcool prep tampons, (C) ordinateur capable d’envoyer et de recevoir des impulsions TTL à une (D ) stimulateur de courant constant pour déclencher une stimulation. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/58984fig3large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58984/58984fig4.jpg"> Figure 4 : Exemple de réglage. Cette photo montre un taVNS récepteur individuel de l’oreille gauche en position de subir un paradigme expérimental. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/58984fig4large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58984/58984fig5.jpg"> Figure 5 : Capture d’écran de l’interface graphique utilisée pour la stimulation. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/58984fig5large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58984/58984fig6.jpg"> Figure 6 : Manipulations de forme d’onde de Stimulation électrique. Courant électrique direct onde carrée peut être livré à divers paramètres. Ce chiffre montre les principales propriétés de la forme d’onde qui peuvent être modifiés afin d’atteindre des effets biologiques recherchés. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/58984fig6large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58984/58984fig7.jpg"> Figure 7 : Seuils perceptifs à accroître la largeur de l’impulsion. Augmente la largeur d’impulsion, seuil de perception (PT) diminue. Les personnes plus saines auront un PT au sein de 2 déviations standard (SD) de ces valeurs moyennes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/58984fig7large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Table 1" src="/files/ftp_upload/58984/58984table1.jpg"> Tableau 1 : exemple de la façon de déterminer le seuil de perception (PT). Ce tableau montre une séquence exemple Oui/aucuns réponses n’utilisées pour déterminer paramétriquement PT.
<img alt="Table 2" src="/files/ftp_upload/58984/58984table2.jpg"> Tableau 2 : les niveaux actuels de Stimulation. Les valeurs de courant dans mA de stimulation (200 % PT) pour chaque largeur d’impulsion (n = 15).
<img alt="Table 3" src="/files/ftp_upload/58984/58984table3.jpg"> Tableau 3 : douleur valeurs pour les paramètres de Stimulation proposés, courant de Stimulation et PT. Les valeurs de courant dans mA de stimulation (200 % PT) pour chaque largeur d’impulsion (n = 25).
<img alt="Supplemental File Figure" src="/files/ftp_upload/58984/58984supfig1.jpg"> Fichier supplémentaire : Freeware GUI utilisé dans le présent protocole. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58984/stimDesigner.zip" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour télécharger ce fichier.</a>

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Laboratory Administration of Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation taVNS: Technique, Targeting, and Considerations

Nous décrivons une description méthodologique de la technique, des cibles potentielles et une bonne administration de la stimulation transcutanée de nerf auriculaire (taVNS) sur l’oreille humaine.

Laboratoire gestion d’auriculaire du nerf vague transcutanée (taVNS) : Technique, le choix des objectifs et considérations

Non-invasive vagus nerve stimulation (VNS) may be administered via a novel, emerging neuromodulatory technique known as transcutaneous auricular vagus ...

Nous faisons la démonstration d’une stimulation nerveuse oriculaire transcutanée de Vegas aujourd’hui. Aussi connu en bref comme TAVNS. TAVNS est un remplacement très prometteur pour la stimulation nerveuse conventionnelle implantée par le col de l’utérus Vegas, c’est une nouvelle forme vraiment excitante de neuromodulation.Parce que TAVNS est sûr et non invasif, il peut étendre sa portée à un large éventail d’applications neuropsychiatriques et de performance humaine. La procédure est assez simple, mais le logiciel pour fournir la stimulation et la détermination du seuil perceptuel nécessite un examen attentif. Nous fournissons notre logiciel pour que d’autres chercheurs n’aient pas à réinventer la roue.Comme le démontre cette vidéo, un protocole et un équipement appropriés font partie intégrante des résultats reproductibles. Commencez par asseoir le participant dans une position détendue avec les jambes surélevées et la tête soutenue. Inspecter l’oreille gauche du participant.Confirmant qu’aucun bijou n’est attaché, que tout le maquillage et la lotion sont enlevés et qu’il n’y a pas d’indications contraires liées à la peau sur le site de stimulation. Trouvez la paroi intérieure de la terre extérieure du conduit auditif marquée par le tragus pour localiser la cible de stimulation. D’autres sites comme la conchae Cymba peuvent être explorés comme cibles actives alternatives.Ensuite, utilisez un tampon de préparation à l’alcool pour frotter doucement le site cible à la fois à l’intérieur et à l’extérieur pour diminuer la résistance à la peau et pour augmenter la conductance. Avant de placer les électrodes inspecter visuellement les matériaux pour confirmer qu’une surface propre et exempte de corrosion est exposée avant de désinfecter les électrodes pour empêcher la propagation des bactéries entre les participants. Ensuite, utilisez un applicateur en bois étroit pour étendre une couche inférieure à celle d’une couche millimétrique de pâte conductrice uniformément à la surface de chaque électrode.Et connectez les câbles d’électrode au dispositif de stimulation en mode off. Après avoir vérifié la polarité des électrodes, clip de l’électrode de printemps sur le tragus avec l’anode en contact avec la paroi intérieure du conduit auditif externe. Et la cathode en contact avec la région intérieure du tragus.Ensuite, confirmez que le participant est à l’aise et que le flux sanguin régional n’a pas été perturbé en demandant aux participants s’ils vont bien. Déterminer le seuil perceptuel allumer le stimulateur et régler la sortie à trois millions d’amplis. Offrez un deuxième train de stimulation nerveuse oriculaire transcutanée de Vegas, ou TAVNS, à la largeur et à la fréquence expérimentales appropriées d’impulsion.Demandez au participant s’il a ressenti la stimulation. La sensation est généralement rapportée comme une sensation de chatouillement ou de piqûre. Si la réponse est oui baisser l’intensité de la stimulation de 50% et répéter la stimulation.Répétez la stimulation jusqu’à ce qu’un minimum de quatre réponses oui soient obtenues. Pour lequel la quatrième réponse oui vient après un non. L’intensité du seuil perceptuel est la valeur à laquelle le participant donne le quatrième oui.Une fois que le seuil perceptuel a été déterminé, utilisez un ordinateur exécutant une interface utilisateur graphique générant des impulsions reliée à une unité d’acquisition de données pour conduire le système de stimulation. Le logiciel devrait aider à mettre la logique transistor-transistor ou les impulsions TTL comme paramètres programmables. Fixez la stimulation à livrer à 200 % du seuil perceptuel et fixez les lignes directrices pour les cycles de service, le cas échéant, pour effectuer une longue séance de stimulation.La durée totale de la séance de stimulation doit être modifiée d’une séance à l’autre. Après la stimulation, enregistrez les données objectives concernant l’inconfort de stimulation des participants et les effets secondaires sur une échelle de zéro à dix. Retirer les électrodes de stimulation de l’oreille des participants.Et utilisez un tampon de préparation à l’alcool pour nettoyer la pâte conductrice de résidus. Immédiatement après l’enlèvement désinfecter l’électrode de stimulation avec de l’alcool, et inspecter l’oreille pour les rougeurs ou l’irritation sur le site de stimulation. Lorsque la préparation adéquate de la peau est effectuée, le seuil perceptuel diminue à mesure que la largeur des impulsions augmente.Les études initiales explorant l’effet de la largeur des impulsions sur le seuil perceptuel chez les personnes en bonne santé ont permis de déterminer qu’un stimulateur de courant constant avec une capacité de fournir jusqu’à cinq milliamp de courant est nécessaire pour une stimulation de 500 paramètres de largeur d’impulsion micro-seconde. Et qu’un minimum de dix milliamp stimulateurs est nécessaire pour réduire la largeur des impulsions. En outre, la largeur biologiquement active d’impulsion de 500 micro secondes livrées à 25 Hz est rapportée en moyenne à une évaluation de douleur d’environ deux semblables à celle rapportée pour des stimulations simulées.TAVNS dispose d’un large espace de paramètres et il est important d’envisager des paramètres tels que la fréquence de largeur des impulsions et le cycle de service pour optimiser les avantages comportementaux de votre application particulière. Cela peut devenir un outil largement utilisé en médecine et en neurosciences. Le nerf de Vegas est un faisceau nerveux complexe avec de nombreuses réponses tunable.Vous pouvez combiner TANVS avec FRNI, EEG et d’autres enregistrements physiologiques pour mesurer les effets périphériques centraux ou autres de la stimulation.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Laboratory Administration of Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation (taVNS): Technique, Targeting, and Considerations

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