Name: stimulation location determination using a 3d digitizer with high-definition transcranial direct current stimulation
Uploaded: 2019-12-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation at JoVE.com

מחקר זה היה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (31972906), יזמות וחדשנות התוכנית עבור צ'ונגצ'ינג בחו ל השיבה החוקרים (cx2017049), כספי המחקר היסודי של האוניברסיטאות המרכזיות (SWU1809003), פתח קרן מחקר של המעבדה המפתח לבריאות הנפש, המכון לפסיכולוגיה, האקדמיה הסינית למדעים (KLMH2019K05), חדשנות מחקר פרויקטים של הסטודנט לתואר בצ (CYS19117), ואת תוכנית המחקר קרנות של חדשנות שיתופית מרכז הערכה לאיכות החינוך הבסיסי באוניברסיטת בייג רגיל (2016-06-014-BZK01, SCSM-2016A2-15003, ו JCXQ-C-LA-1). ברצוני להודות לפרופ ' אופיר תובל על הצעותיכם בטיוטה המוקדמת של כתב היד.

הפרוטוקול עונה על ההנחיות של מועצת הסקירה המוסדית של אוניברסיטת דרום-מערב.
1. קביעת מיקום הגירוי
<ol><li>סקור את הספרות ואשר את מיקום הגירוי (כאן, ה-rtpj)19,20,21.</li>
</ol>2. הכנת כובע החזקת אלקטרודה
הערה</...

<ol>
	<li>Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitability+changes+induced+in+the+human+motor+cortex+by+weak+transcranial+direct+current+stimulation.">Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation.</a> Journal of Physiology. 527, 633-639 (2000).</li><li>Sellaro, R., Nitsche, M. A., Colzato, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+stimulated+social+brain:+effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+on+social+cognition.">The stimulated social brain: effects of transcranial direct current stimulation on social cognition.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1369 (1), 218-239 (2016).</li><li>Chen, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex-based+differences+in+right+dorsolateral+prefrontal+cortex+roles+in+fairness+norm+compliance.">Sex-based differences in right dorsolateral prefrontal cortex roles in fairness norm compliance.</a> Behavioural Brain Research. 361, 104-112 (2019).</li><li>S&#225;nchez-Kuhn, A., P&#233;rez-Fern&#225;ndez, C., C&#225;novas, R., Flores, P., S&#225;nchez-Santed, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+as+a+motor+neurorehabilitation+tool:+an+empirical+review.">Transcranial direct current stimulation as a motor neurorehabilitation tool: an empirical review.</a> BioMedical Engineering Online. 16 (1), 76 (2017).</li><li>Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+multi-electrode+stimulation+increases+focality+and+intensity+at+target.">Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target.</a> Journal of Neural Engineering. 8 (4), 046011 (2011).</li><li>Seo, H., Kim, H. I., Jun, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effect+of+a+Transcranial+Channel+as+a+Skull/Brain+Interface+in+High-Definition+Transcranial+Direct+Current+Stimulation-A+Computational+Study.">The Effect of a Transcranial Channel as a Skull/Brain Interface in High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation-A Computational Study.</a> Science Report. 7, 40612 (2017).</li><li>Datta, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gyri+-precise+head+model+of+transcranial+DC+stimulation:+Improved+spatial+focality+using+a+ring+electrode+versus+conventional+rectangular+pad.">Gyri -precise head model of transcranial DC stimulation: Improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad.</a> Brain Stimulation. 2, 201-207 (2009).</li><li>Turski, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extended+Multiple-Field+High-Definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS)+is+well+tolerated+and+safe+in+healthy+adults.">Extended Multiple-Field High-Definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) is well tolerated and safe in healthy adults.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 35 (6), 631-642 (2017).</li><li>Datta, A., Elwassif, M., Battaglia, F., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+current+stimulation+focality+using+disc+and+ring+electrode+configurations:+FEM+analysis.">Transcranial current stimulation focality using disc and ring electrode configurations: FEM analysis.</a> Journal of Neural Engineering. 5 (2), 163-174 (2008).</li><li>Edwards, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+and+modeling+evidence+for+focal+transcranial+electrical+brain+stimulation+in+humans:+a+basis+for+high+definition+tDCS.">Physiological and modeling evidence for focal transcranial electrical brain stimulation in humans: a basis for high definition tDCS.</a> Neuroimage. 74, 266-275 (2013).</li><li>Kuo, H. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+cortical+plasticity+induced+by+conventional+and+high-definition+4+x+1+ring+tDCS:+a+neurophysiological+study.">Comparing cortical plasticity induced by conventional and high-definition 4 x 1 ring tDCS: a neurophysiological study.</a> Brain Stimulation. 6 (4), 644-648 (2013).</li><li>Singh, A. K., Okamoto, M., Dan, H., Jurcak, V., Dan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+registration+of+multichannel+multi-subject+fNIRS+data+to+MNI+space+without+MRI.">Spatial registration of multichannel multi-subject fNIRS data to MNI space without MRI.</a> Neuroimage. 27 (4), 842-851 (2005).</li><li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation.">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), (2011).</li><li>Villamar, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+and+considerations+in+the+use+of+4x1+ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS).">Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS).</a> Journal of Visualized Experiments. (77), e50309 (2013).</li><li>Jasinska, K. K., Guei, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroimaging+Field+Methods+Using+Functional+Near+Infrared+Spectroscopy+(NIRS)+Neuroimaging+to+Study+Global+Child+Development:+Rural+Sub-Saharan+Africa.">Neuroimaging Field Methods Using Functional Near Infrared Spectroscopy (NIRS) Neuroimaging to Study Global Child Development: Rural Sub-Saharan Africa.</a> Journal of Visualized Experiments. (132), (2018).</li><li>Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+we+can+do+and+what+we+cannot+do+with+fMRI.">What we can do and what we cannot do with fMRI.</a> Nature. 453 (7197), 869-878 (2008).</li><li>Glover, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+functional+magnetic+resonance+imaging.">Overview of functional magnetic resonance imaging.</a> Neurosurgery Clinics of North America. 22 (2), 133-139 (2011).</li><li>Zhu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The easy and stable marking method for registering fNIRS data to MNI space by using 10-20 system. , (2012).</li><li>Young, L., Saxe, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+fMRI+Investigation+of+Spontaneous+Mental+State+Inference+for+Moral+Judgment.">An fMRI Investigation of Spontaneous Mental State Inference for Moral Judgment.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 21, 1396-1405 (2009).</li><li>Young, L., Cushman, F., Hause, M., Saxe, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+basis+of+the+interaction+between+theory+of+mind+and+moral+judgment.">The neural basis of the interaction between theory of mind and moral judgment.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 104, 8235-8240 (2007).</li><li>Jurcak, V., Tsuzuki, D., Dan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=10/20,+10/10,+and+10/5+systems+revisited:+their+validity+as+relative+head-surface-based+positioning+systems.">10/20, 10/10, and 10/5 systems revisited: their validity as relative head-surface-based positioning systems.</a> Neuroimage. 34 (4), 1600-1611 (2007).</li><li>Schestatsky, P., Morales-Quezada, L., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+EEG+monitoring+during+transcranial+direct+current+stimulation.">Simultaneous EEG monitoring during transcranial direct current stimulation.</a> Journal of Visualized Experiments. (76), (2013).</li><li>Klem, G. H., L&#252;ders, H. O., Jasper, H. H., Elger, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ten-twenty+electrode+system+of+the+International+Federation.+The+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology.+Cleveland+Clinic+Foundation.">The ten-twenty electrode system of the International Federation. The International Federation of Clinical Neurophysiology. Cleveland Clinic Foundation.</a> Electroencephalography &amp; Clinical Neurophysiology Supplement. 52, 3 (1999).</li><li>Society, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guideline+thirteen:+Guidelines+for+standard+electrode+position+nomenclature.">Guideline thirteen: Guidelines for standard electrode position nomenclature.</a> Journal of Clinical Neurophysiology. 1, 111-113 (1994).</li><li>Oostenveld, R., Praamstrac, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+five+percent+electrode+system+for+high-resolution+EEG+and+ERP+measurements.">The five percent electrode system for high-resolution EEG and ERP measurements.</a> Clinical Neurophysiology. 112, 713-719 (2001).</li><li>Saturnino, G. B., Antunes, A., Thielscher, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+importance+of+electrode+parameters+for+shaping+electric+field+patterns+generated+by+tDCS.">On the importance of electrode parameters for shaping electric field patterns generated by tDCS.</a> Neuroimage. 120, 25-35 (2015).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=L.+Real-time+Recording+System+of+Visual+Head+3D+Positioning+Information+(VPen).">L. Real-time Recording System of Visual Head 3D Positioning Information (VPen).</a> China patent. , (2014).</li><li>Ye, J. C., Tak, S., Jang, K. E., Jung, J., Jang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIRS-SPM:+Statistical+parametric+mapping+for+near-infrared+spectroscopy.">NIRS-SPM: Statistical parametric mapping for near-infrared spectroscopy.</a> Neuroimage. 44 (2), 428-447 (2009).</li><li>Decety, J., Lamm, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+right+temporoparietal+junction+in+social+interaction:+how+low-level+computational+processes+contribute+to+meta-cognition.">The role of the right temporoparietal junction in social interaction: how low-level computational processes contribute to meta-cognition.</a> Neuroscientist. 13 (6), 580-593 (2007).</li><li>Villamar, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+modulation+of+the+primary+motor+cortex+in+fibromyalgia+using+4x1-ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS):+immediate+and+delayed+analgesic+effects+of+cathodal+and+anodal+stimulation.">Focal modulation of the primary motor cortex in fibromyalgia using 4x1-ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): immediate and delayed analgesic effects of cathodal and anodal stimulation.</a> The Journal of Pain. 14 (4), 371-383 (2013).</li><li>Borckardt, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pilot+study+of+the+tolerability+and+effects+of+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS)+on+pain+perception.">A pilot study of the tolerability and effects of high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) on pain perception.</a> The Journal of Pain. 13 (2), 112-120 (2012).</li></ol>

בהשוואה ל-tDCS מסורתיים, HD-tDCS מגביר את הגירוי בגירויים. אתרים טיפוסיים של גירוי מבוססים לעתים קרובות על מערכת EEG 10-20. עם זאת, קביעת נקודות גירוי מדויקות מעבר למערכת זו יכולה להיות קשה. נייר זה משלב התקן הדיגיטציה תלת-ממדי עם HD-tDCS כדי לקבוע נקודות גירוי מעבר למערכת 10-20. חשוב להגדיר בבהירות את הצע?...

Transcranial ישירה הגירוי הנוכחי (tDCS) היא טכניקה לא פולשנית המודולליות בקליפת הגולגולת עם זרמים ישירים חלשים על הקרקפת. היא מטרתה לבסס סיבתיות בין היכולת העצבית וההתנהגות בבני אדם בריאים1,2,3. בנוסף, ככלי עצבי מנוע, tDCS משמש רבות לטיפול במחלת פרקינסון, שבץ, ושיתוק מוחין4. הראיות הקיימות מצביעות על כך מסורתי מבוססי pad tdcs מייצרת זרימה הנוכחית דרך אזור המוח גדול יחסית5,6,7. High-definition transcranial ישיר גירוי הנוכחי (HD-tdcs), עם טבעת מרכז אלקטרודה יושב על אזור קורטיקלית היעד מוקף ארבעהאלקטרודותהחזרה 8,9, מגביר את החדות על ידי הגדרת ארבעה באזורים טבעת5,10. בנוסף, שינויים ביכולת ההתרגשות של המוח הנגרמת על ידי HD-tDCS יש גניטודות גדול משמעותית משכים ארוכים יותר מאשר אלה שנוצרו על ידי tDCS מסורתיים7,11. לכן, HD-tDCS נמצא בשימוש נרחב במחקר7,11.
גירוי מוחי לא פולשני (NIBS) דורש שיטות מיוחדות כדי להבטיח כי האתר גירוי נמצא בתקן MNI ו Talairach מערכות12. שיטה המאפשרת למפות אינטראקציות בין גירויים transcranial לבין המוח האנושי. ההדמיה ונתוני התמונה התלת-ממדיים משמשים לגירוי מדויק. הן tdcs ו-HD-tdcs, הערכה נפוצה של אתרי גירוי על הקרקפת היא בדרך כלל EEG 10-20 מערכת13,14. מדידה זו משמשת רבות להצבת רפידות tdcs ומחזיקי אלקטרואופטיקה לשימוש פונקציונלי הקרוב לאינפרא-אדום (fnirs) בשלב ההתחלתי13,14,15.
קביעת נקודות גירוי מדויקות כאשר השימוש במערכת 10-20 יכול להיות קשה (למשל, בצומת זמניות-הקודקוד [TPJ]). הדרך הטובה ביותר לפתור זאת היא להשיג תמונות מבניות מהמשתתפים באמצעות דימות תהודה מגנטית (MRI), לאחר מכן להשיג את המיקום המדויק בדיקה על ידי התאמת נקודות היעד לתמונות מבניות שלהם באמצעות מוצרים הדיגיטציה15. MRI מספק פתרון מרחבי טוב, אבל הוא יקר לשימוש15,16,17. יתר על כן, חלק מהמשתתפים (למשל, אלה עם שתלים ממתכת, אנשים קלסטרופובי, נשים בהריון, וכו ') לא יכול להיות נתון סורקי MRI. לכן, יש צורך חזק בדרך נוחה ויעילה להתגבר על המגבלות הנ ל ולהגביר את הדיוק בקביעת נקודות גירוי.
פרוטוקול זה משתמש בדיגיטציה תלת-ממדית כדי להתגבר על מגבלות אלה. בהשוואה ל-MRI, יתרונות מרכזיים של התקן דיגיטציה תלת-ממדי הם עלויות נמוכות, יישום פשוט וניידות. הוא משלב חמש נקודות התייחסות (כלומר, Cz, Fpz, עוז, נקודה מראש שמאל, ונקודה מראש מימין) של אנשים עם מידע מיקום של נקודות גירוי היעד. לאחר מכן, הוא מייצר מיקום 3d של אלקטרודות על הראש של הנבדק ומעריך את התנוחות קורטיקלית שלהם על ידי התאמת הנתונים העצומים מהתמונה המבנית12,15. שיטת הרישום הבדיקה מאפשרת להציג נתוני מיפוי transcranial במערכת הקואורדינטות MNI מבלי להקליט תמונות תהודה מגנטית של נושא. הגישה מייצרת מדבקות אנטומיים אוטומטיים ואזורי ברומאן11.
התקן הדיגיטציה התלת-ממדי, המשמש לסימון קואורדינטות מרחב בהתבסס על הנתונים מתמונות מבניות, השתמשו לראשונה כדי לקבוע את מיקום האופדות במחקר fNIRS18. עבור אלה המשתמשים HD-tDCS, התקן דיגיטציה תלת-ממדי מנתק את נקודות גירוי סופי של מערכת EEG 10-20. המרחק של ארבע אלקטרודות התשואה והאלקטרודה המרכזית היא גמישה וניתן להתאימו לפי הצורך. בעת שימוש בתקן הדיגיטציה תלת-ממדי עם פרוטוקול זה, נקודות הציון של rTPJ שאינן מעבר למערכת 10-20. כמו כן מוצגים ההליכים למיקוד ולעירור הצומת הימני-הקודקודית (rTPJ) של המוח האנושי.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1X1 Low Intensity transcranial DC Stimulator</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>1300A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-dimensional Polhemus-Patriot Digitizer</td>
			<td>POLHEMUS</td>
			<td>1A0453-001</td>
			<td>PATRIOT system component</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4X1 Multi-Channel Stimulation Interface</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>4X1-C3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dell desktop computer</td>
			<td>Dell</td>
			<td>CRFC4J2</td>
			<td>Master computer to run 3D digitizer application</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stimulation location determination using a 3d digitizer with high-definition transcranial direct current stimulation

שפע של נתונים נוירוהדמיה והתפתחות מהירה של למידה ממוחשבת הפכה את האפשרות לחקור דפוסי הפעלת המוח. עם זאת, ראיות סיבתי של הפעלה באזור המוח המוביל להתנהגות היא לעתים קרובות נשאר חסר. Transcranial ישירה הגירוי הנוכחי (tDCS), אשר יכול באופן זמני לשנות את המוח והפעילות העצבית והפעולה, הוא כלי נוירופיזיולוגי פולשני המשמש לחקר יחסים סיבתי במוח האנושי. High-definition transcranial ישיר גירוי הנוכחי (HD-tDCS) הוא גירוי מוחי לא פולשני (NIBS) טכניקה המייצרת זרם מיקוד יותר בהשוואה tDCS קונבנציונאלי. באופן מסורתי, מיקום גירוי כבר נקבע בערך דרך מערכת EEG 10-20, כי קביעת נקודות גירוי מדויק יכול להיות קשה. פרוטוקול זה משתמש בדיגיטציה תלת-ממדית עם HD-tDCS כדי להגביר את הדיוק בקביעת נקודות גירוי. השיטה מומחש באמצעות התקן דיגיטציה תלת-ממדי לצורך לוקליזציה מדויקת יותר של נקודות גירוי בצומת הימני-הקודקודית (rTPJ).

באמצעות השיטות שהוצגו, הקואורדינטות של rTPJ הדורשים נקודות גירוי מעבר למערכת 10-20. ראשית, ההיקף של צורת הראש צריך להיות דומה למוח הממשי. כאן, אורכו של הנסיון לפני הראש היה ~ 36 ס מ, והאורך בין הפראוריקוללי הדו היה ~ 37 ס"מ.
השלבים להפקת כובע אלקטרודה מדריך את עמדות מדידה של מערכת 10-20. ?...

Watch this Scientific Journal Video about Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation at JoVE.com

Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation

מוצג כאן הוא פרוטוקול כדי להשיג דיוק גבוה יותר בקביעת מיקום הגירוי המשלב התקן דיגיטציה תלת-ממדי עם גירוי high-definition transcranial direct.

הגדרת מיקום גירוי באמצעות התקן הדיגיטציה תלת-ממדי עם Transcranial High Definition הגדרה ישירה הגירוי הנוכחי

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, ...

שיטה זו משתמשת במערכת 10-10 כדי להתגבר על המגבלות של מיקום אלקטרודה גירוי זרם ישיר transcranial, שיפור הדיוק ואת הרבייה של השיטה. היתרונות העיקריים של טכניקה זו הם עלות נמוכה שלה, יישום פשוט ניידות. שיטה זו מתאימה לשימוש עם טכניקות אחרות, למשל, ספקטרוסקופיה כמעט אינפרא אדום תפקודית, כדי לאמת את המיקום של אזורי עניין ספציפיים במוח.טכניקה זו היא פשוטה מאוד אם אתה מכיר את הדרישה היחסית של מערכת 10-10. הדגמת ההליך תהיה צ'ינו לון, סטודנטית לתואר שני. כדי להכין כובע החזקת אלקטרודה, מניחים כובע שחייה על צורת הראש ומודדים את המרחק בין ההתלהות לאיון.כדי לוקליזציה של הקודקוד, השתמשו בסמן עור כדי לסמן את נקודת האמצע של המרחק בין ההגואה לאיון, ולמדוד את המרחק בין נקודות הקדם-אורקולריות. סמן את נקודת האמצע של הנקודות הקדם-אורקולריות. הנקודה שבה שתי נקודות האמצע מצטלבים היא הקודקוד.על פי מערכת 10-10, למצוא את CP6 ו P6, ולסמן את נקודת האמצע המתאימה שבה נקודות אלה מצטלבים, שנקרא צומת temporoparietal הנכון על הקרקפת. לאחר מכן התאימו את הרדיוס של ארבע האלקטרודות החוזרות, בהתבסס על המטרות. ולסמן את המרכז ולהחזיר מיקומי אלקטרודה על הכובע.כדי להשיג מדידת דיגיטייזר תלת-ממדית, השתמש בסורק מתכת כדי לאשר שהסביבה לדיגיטציה תלת-ממדית היא נטולת מתכת. מניחים את כובע השחייה על ראשו של הנבדק, ושימוש ב סימני הייחוס על הכובע כדי ליישר את הכובע עם מערכת 10-10 הבינלאומית למיקום הקרקפת. כאשר המכסה במקומו, השתמש בממשק USB כדי לחבר את הדיגיטייזר תלת-מימדי למחשב, ואשר שתוצרת הדיגיטייזר זמינה ומוכנה.מניחים את המקור מול הנושא ומהדקים את החבל האלסטי של החיישן סביב ראשו של הנבדק. בתוכנת הדיגיטייזר, ודא שמערכת הדיגיטייזר תלת-מימדית מתקשרת עם התוכנה, ולהשתמש בעט אלקטרוני ובאורך סרגל של 10 ס"מ, כדי לתעד את האפס ועשרת טקסי הסיום כדי לאשר את הדיוק של העט. בתוכנה, הצג את המרחק בין שתי נקודות ההקלטה.לאחר מכן אסוף את נתוני המיקום של נקודות הייחוס, אלקטרודות מרכזיות וארבע האלקטרודות החוזרות. כדי לספק את הדרישה של ניסויי ספקטרוסקופיה כמעט אינפרא אדום פונקציונלי, לבחור ולשמור את גלאי המשדר ואפשרויות ערוץ. כדי ליזום את הגירוי, להתקין סוללות טעונות במלואן לתוך המכשיר, ולחבר את התקן גירוי זרם ישיר transcranial קונבנציונאלי ואת ארבעה על ידי מתאם גירוי אחד.חבר את הכבלים של חמשת אלקטרודות הטבעת הממוזגות של כלוריד כסף-כסף למקלטים התואמים בכבל פלט אחד של ארבעה על ידי מתאם אחד. ולמדוד את ראשו של הנושא. מניחים את מכסה מכשיר הפלסטיק על ראשו של הנבדק, ומטביעים את חמשת תרמילי הפלסטיק בהבחנה גבוהה בכובע השחייה.אתר את הקודקוד FPZ ו- OZ של הנושא, והתאם את ההפניה בכובע כדי ליישר קו עם מערכת 10-10 הבינלאומית עבור מיקומי הקרקפת. כאשר המכסה נמצא במקום, השתמש בדיגיטייזר תלת-מימדי כדי לאסוף את נתוני המיקום של אזורי המוח הממריצים. לאחר מכן, השתמש בקצה מזרק פלסטיק כדי להפריד בזהירות את השיער דרך פתיחת מעטפת הפלסטיק, עד הקרקפת נחשפת, ולכסות את העור החשוף עם ג'ל מוליך חשמלית.במכשיר, הפעל את הארבעה באמצעות מתאם גירוי רב-ערוצי אחד והגדר את ערך האיכות. ודא שהגדרת ברירת המחדל מוגדרת לסריקה ולחץ על לחצן בחירת המצב. עברו מהסריקה כדי לעבור וללחוץ על כפתור הקוטביות כדי לבחור, אנודה מרכזית או קתודה.התאימו את ההגדרות במכשיר הגירוי השוטף הישיר הטרנזינלי הקונבנציונלי כדי לכלול את משך הגירוי, עוצמתו וקביעת התנאי המזויף ודחפו את ידית הרגיעה כדי לעבור לזרם מלא. לאחר שהכל נקבע, לחץ על כפתור ההתחלה כדי ליזום את הגירוי. D.C.intensity יהיה ramp עד זרם היעד הוא הגיע, ואת שעון הזמן לאחר מכן יראה את הזמן הנותר.בסוף הגירוי, סובב את הידית לאט כדי להתאים את הזרם לאפס לפני כיבוי ההיט. פתח את מכסה הפלסטיק, הסר את אלקטרודות הטבעת הכסופת או הכסופה של כלוריד מהמעטפת והסר את כובע השחייה. לאחר מכן לנקות את המכשירים ולספק לנושא עם חומרים שבהם לנקות את השיער שלהם.באמצעות פונקציית הרישום הסטטיסטית של ספקטרוסקופיית אינפרא-אדום, פונקציית הרישום המרחבי יוצרת קואורדינטות MNI. כדי להפחית שגיאות מדידה, חושב הערך הממוצע של שלוש נקודות נתונים מהנקודות הקואורדינטות הסופיות של MNI של חמש האלקטרודות. באזורי ברודמן מתקבלים התווית האנטומית ומספרה.המספר אחרי כל שורה מציין את אחוז החפיפה. בתוויות אוטומטיות אנטומיות, התווית האנטומית ואחוז החפיפה מתקבלים. עבור אזורי ברודמן ותוויות אוטומטיות אנטומיות, הערך מייצג אחוז של חפיפה עם קליפת המוח.חשוב לוודא שלא המקור ולא החיישן זזים במהלך מדידת הדיגיטייזר תלת-ממדית. הליך זה יכול לשמש עבור לוקליזציה של מחשבה או עבור כל לוקליזציה אחרת הדרושה כדי ללמוד את הפונקציה של המוח. טכניקה זו יכולה לשמש גם גירוי מוחי מותאם אישית למיקום מדויק.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

שילוב של גירוי מגנטי fMRI Transcranial ולבחון את רשת מצב ברירת מחדל

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

TMS: שימוש בפרוטוקול תטא-Burst לחקור Mechasnism של פלסטיות של אנשים עם תסמונת X שביר אוטיזם ו

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

אלקטרודה מיצוב ו מונטאז גירוי ישיר Transcranial נוכחי

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

ההשפעות של גירוי זרם חילופין טראנס על קליפת המוח המוטורית הראשי על-ידי גישה משולבת מקוון עם גירוי מגנטי טראנס

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Remotely Supervised Transcranial Direct Current Stimulation: An Update on Safety and Tolerability

מרחוק תחת פיקוח ישיר טראנס גירוי נוכחי: עדכון על הבטיחות והסבילות

The remotely supervised tDCS (RS-tDCS) protocol enables participation from home through guided and monitored self-administration of tDCS treatment while ...

Transcranial Electrical Brain Stimulation in Alert Rodents

טראנס גירוי חשמלי מוחי בחולדות התראה

Transcranial electrical brain stimulation can modulate cortical excitability and plasticity in humans and rodents. The most common form of stimulation in ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

פרוטוקול גירוי מגנטי טראנס מקוון למדידת פיזיולוגיה בקליפת המוח הקשורים עם עיכוב התגובה

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb

השימוש המשולב של גירוי הנוכחי טראנס ישיר וטיפול רובוטית עבור הגפיים העליונות

Neurologic disorders such as stroke and cerebral palsy are leading causes of long-term disability and can lead to severe incapacity and restriction of ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) בעכברים

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique proposed as an alternative or complementary treatment for ...