Name: stimulation location determination using a 3d digitizer with high-definition transcranial direct current stimulation
Uploaded: 2019-12-20T13:00:00
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Questo studio è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (31972906), Entrepreneurship and Innovation Program for Chongqing Overseas Returned Scholars (cx2017049), National Research Funds for Central Universities (SWU1809003), Open Research Fund of the Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences (KLMH2019K05), Research Innovation Projects of Graduate Student in Chongqing (CYS19117) e i Fondi del Programma di Ricerca dell'Innovazione Collaborativa Centro di valutazione per la qualità dell'istruzione di base presso l'Università Normale di Pechino (2016-06-014-B-K01, SCSM-2016A2-15003 e JCXQ-C-LA-1). Ringraziamo il professor Ofir Turel per i suoi suggerimenti sulla prima bozza di questo manoscritto.

Il protocollo soddisfa le linee guida dell'Institutional Review Board della Southwest University.
1. Determinazione della posizione della stimolazione
<ol><li>Rivedere la letteratura e confermare la posizione di stimolazione (qui, il rTPJ)19,20,21.</li>
</ol>2. Preparazione dell'elettrodo Holding Cap
NOTA: nella ...

<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>

Rispetto al tDCS tradizionale, HD-tDCS aumenta la focalità della stimolazione. I tipici siti di stimolazione sono spesso basati sul sistema EEG 10-20. Tuttavia, determinare i punti di stimolazione precisi al di là di questo sistema può essere difficile. Questo documento combina un digitalizzatore 3D con HD-tDCS per determinare i punti di stimolazione oltre il sistema 10-20. È importante definire chiaramente i passi e le precauzioni per la realizzazione e l'utilizzo del tappo dell'elettrodo in tali casi.
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La stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) è una tecnica non invasiva che modula l'eccitabilità corticale con deboli correnti dirette sul cuoio capelluto. Ha lo scopo di stabilire la causalità tra eccitabilità neurale e comportamento in esseri umani sani1,2,3. Inoltre, come strumento di neuroriabilitazione motoria, tDCS è ampiamente utilizzato nel trattamento del morbo di Parkinson, ictus, e paralisi cerebrale4. Le evidenze esistenti suggeriscono che il tDCS tradizionale basato su pad produce un flusso di corrente attraverso una regione cerebrale relativamente più grande5,6,7. Stimolazione a corrente diretta transcranica ad alta definizione (HD-tDCS), con l'elettrodo dell'anello centrale seduto su una regione corticale bersaglio circondata da quattro elettrodi di ritorno8,9, aumenta la focalità circoscrivendo quattro aree ad anello5,10. Inoltre, i cambiamenti nell'eccitabilità del cervello indotti dalla MH-tDCS hanno dimensioni significativamente maggiori e durate più lunghe rispetto a quelle generate dai tradizionali tDCS7,11. Pertanto, HD-tDCS è ampiamente utilizzato nella ricerca7,11.
La stimolazione cerebrale non invasiva (NIBS) richiede metodi specializzati per garantire la presenza di un sito di stimolazione nei sistemi MNI e Talairach standard12. La neuronavigazione è una tecnica che consente di mappare le interazioni tra gli stimoli transcranici e il cervello umano. La sua visualizzazione e i dati immagine 3D vengono utilizzati per una stimolazione precisa. Sia in tDCS che in HD-tDCS, una valutazione comune dei siti di stimolazione sul cuoio capelluto è in genere il sistema EEG 10-2013,14. Questa misura è ampiamente utilizzata per posizionare i tamponi tDCS e i supporti optode per la spettroscopia funzionale vicino all'infrarosso (fNIRS) nella fase iniziale13,14,15.
Determinare i punti di stimolazione precisi quando si utilizza il sistema 10-20 può essere difficile (ad esempio, nella giunzione temporo-parietale [TPJ]). Il modo migliore per risolvere questo problema è quello di ottenere immagini strutturali dai partecipanti utilizzando la risonanza magnetica (MRI), quindi ottenere l'esatta posizione della sonda abbinando i punti di destinazione alle loro immagini strutturali utilizzando prodotti di digitalizzazione15. La RM fornisce una buona risoluzione spaziale, ma è costoso da usare15,16,17. Inoltre, alcuni partecipanti (ad esempio, quelli con impianti metallici, persone claustrofobiche, donne incinte, ecc.) non possono essere sottoposti a scanner MRI. Pertanto, c'è una forte necessità di un modo conveniente ed efficiente per superare i limiti di cui sopra e aumentare la precisione nel determinare i punti di stimolazione.
Questo protocollo utilizza un digitalizzatore 3D per superare queste limitazioni. Rispetto alla risonanza magnetica, i principali vantaggi di un digitalizzatore 3D sono i costi bassi, la semplice applicazione e la portabilità. Combina cinque punti di riferimento (ad esempio, Cz, Fpz, Oz, punto preauricolare sinistro e punto preauricolare destro) di individui con informazioni sulla posizione dei punti di stimolazione bersaglio. Quindi, produce una posizione 3D di elettrodi sulla testa del soggetto e stima le loro posizioni corticali adattandosi ai vasti dati dell'immagine strutturale12,15. Questo metodo di registrazione probabilistica consente la presentazione dei dati di mappatura transcranica nel sistema di coordinate MNI senza registrare le immagini di risonanza magnetica di un soggetto. L'approccio genera etichette anatomiche automatiche e aree Brodmann11.
Il digitalizzatore 3D, utilizzato per contrassegnare le coordinate dello spazio in base ai dati delle immagini strutturali, è stato utilizzato per la prima volta per determinare la posizione delle optodi nella ricerca fNIRS18. Per coloro che utilizzano HD-tDCS, un digitalizzatore 3D rompe i punti di stimolazione finiti del sistema EEG 10-20. La distanza dei quattro elettrodi di ritorno e dell'elettrodo centrale è flessibile e può essere regolata in base alle esigenze. Quando si utilizza il digitalizzatore 3D con questo protocollo, sono state ottenute le coordinate del rTPJ, che è oltre il sistema 10-20. Sono mostrate anche le procedure per indirizzare e stimolare la giusta giunzione temporo-parietale (rTPJ) del cervello umano.

<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

L'abbondanza di dati di neuroimaging e il rapido sviluppo dell'apprendimento automatico hanno reso possibile l'analisi dei modelli di attivazione del cervello. Tuttavia, prova causale di attivazione dell'area cerebrale che porta a un comportamento è spesso lasciato mancante. La stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS), che può alterare temporaneamente l'eccitabilità e l'attività corticale del cervello, è uno strumento neurofisiologico non invasivo utilizzato per studiare le relazioni causali nel cervello umano. La stimolazione a corrente diretta transcranica ad alta definizione (HD-tDCS) è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva (NIBS) che produce una corrente più focale rispetto al tDCS convenzionale. Tradizionalmente, la posizione di stimolazione è stata determinata approssimativamente attraverso il sistema EEG 10-20, perché determinare punti di stimolazione precisi può essere difficile. Questo protocollo utilizza un digitalizzatore 3D con HD-tDCS per aumentare la precisione nella determinazione dei punti di stimolazione. Il metodo è dimostrato utilizzando un digitalizzatore 3D per una localizzazione più accurata dei punti di stimolazione nella giunzione temporo-parietale destra (rTPJ).

Utilizzando i metodi presentati, sono state determinate le coordinate del rTPJ, che richiede punti di stimolazione oltre il sistema 10-20. In primo luogo, la circonferenza della testa dovrebbe essere simile alla testa effettiva. Qui, la lunghezza della nasion a inion della testa era di 36 cm, e la lunghezza tra il preapicolare bilaterale era di 37 cm.
I passaggi per la produzione del tappo dell'elettrodo guidano le posizioni di misurazione del sistema 10-20. Qui sono stati determinati Nz, Iz, ...

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

Presentato qui è un protocollo per ottenere una maggiore precisione nella determinazione della posizione di stimolazione che combina un digitalizzatore 3D con stimolazione ad alta definizione della corrente diretta transcranica.

Stimolazione della posizione Determinazione utilizzando un digitalizzatore 3D con stimolazione a corrente diretta transcranica ad alta definizione

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

Questo metodo utilizza un sistema 10-10 per superare i limiti del posizionamento degli elettrodi di stimolazione a corrente continua transcranica, migliorando l'accuratezza e la riproducibilità del metodo. I principali vantaggi di questa tecnica sono il suo basso costo, la semplice applicazione e portabilità. Questo metodo è adatto per l'uso con altre tecniche, ad esempio la spettroscopia funzionale vicino all'infrarosso, per verificare la posizione di specifiche regioni cerebrali di interesse.Questa tecnica è molto semplice se si ha familiarità con il requisito proporzionale del sistema 10-10. A dimostrare la procedura sarà Chenyu Lv, uno studente laureato. Per preparare un tappo di tenuta dell'elettrodo, posizionare una cuffia sulla forma della testa e misurare la distanza tra la nasione e l'inione.Per localizzare il vertice, usate un marcatore di pelle per contrassegnare il punto medio della distanza tra la nasion e l'inione e misurare la distanza tra i punti preauricolari. Contrassegnare il punto medio dei punti preauricolari. Il punto in cui entrambi i punti intermedi si intersecano è il vertice.Secondo il sistema 10-10, trovare il CP6 e il P6, e segnare il punto medio appropriato in cui questi punti si intersecano, chiamato giunzione temporoparietale destra sul cuoio capelluto. Quindi regolare il raggio dei quattro elettrodi di ritorno, in base agli obiettivi. E contrassegnare le posizioni degli elettrodi centrali e di ritorno sul cappuccio.Per ottenere una misurazione del digitalizzatore 3D, utilizzare uno scanner metallico per confermare che l'ambiente per la digitalizzazione 3D è privo di metalli. Posizionare il tappo da bagno sulla testa del soggetto e utilizzare i segni di riferimento sul cappuccio per allineare il cappuccio con il sistema internazionale 10-10 per la posizione del cuoio capelluto. Quando il tappo è in posizione, utilizzare un'interfaccia USB per collegare il digitalizzatore 3D al computer e confermare che il software del digitalizzatore è disponibile e pronto.Posizionare la sorgente davanti al soggetto e fissare la corda elastica del sensore intorno alla testa del soggetto. Nel software digitalizzatore, verificare che il sistema di digitalizzatore 3D comunichi con il software e utilizzare lo stilo e una lunghezza del righello di 10 centimetri per registrare lo zero e dieci graduazione per confermare l'accuratezza dello stilo. Nel software, visualizzare la distanza tra i due punti di registrazione.Quindi raccogliere i dati di posizione dei punti di riferimento, degli elettrodi al centro e dei quattro elettrodi di ritorno. Per soddisfare i requisiti degli esperimenti funzionali di spettroscopia del vicino infrarosso, selezionare e salvare il rilevatore del trasmettitore e le opzioni del canale. Per avviare la stimolazione, installare batterie completamente cariche nel dispositivo e collegare il dispositivo di stimolazione a corrente continua transcranica convenzionale e l'adattatore di stimolazione quattro per uno.Collegare i cavi dei cinque elettrodi ad anello centrato in cloruro argento-argento ai ricevitori corrispondenti sui quattro tramite un cavo di uscita dell'adattatore. E misurare la testa del soggetto. Posizionare il tappo del dispositivo di plastica sulla testa del soggetto e incorporare i cinque involucri in plastica ad alta definizione nella cuffia.Individuare il vertice FPZ e OZ del soggetto e regolare il riferimento sul cappuccio per allinearlo al sistema internazionale 10-10 per le posizioni del cuoio capelluto. Quando il cappuccio è in posizione, utilizzare il digitalizzatore 3D per raccogliere i dati di posizione delle aree cerebrali stimolate. Successivamente, utilizzare l'estremità di una siringa di plastica per separare accuratamente i capelli attraverso l'apertura dell'involucro di plastica, fino a quando il cuoio capelluto non è esposto e coprire la pelle esposta con il gel elettricamente conduttivo.Sul dispositivo, accendere l'adattatore di stimolazione multicanale quattro per uno e impostare il valore di qualità. Verificare che l'impostazione predefinita sia impostata per l'analisi e premere il pulsante di selezione della modalità. Passare dalla scansione per passare e premere il pulsante polarità per selezionare, anodo centrale o catodo.Regolare le impostazioni sul dispositivo di stimolazione della corrente continua transcranica convenzionale per includere la durata dello stimolo, l'intensità e l'impostazione delle condizioni fittizie e spingere la leva relax per passare alla piena corrente. Una volta impostato tutto, premere il pulsante start per avviare la stimolazione. La D.C.intensity aumenta fino al raggiungere la corrente di destinazione e il timer mostrerà quindi il tempo rimanente.Al termine della stimolazione, ruotare lentamente la leva per regolare la corrente a zero prima di spegnere l'alimentazione. Aprire il cappuccio di plastica, rimuovere gli elettrodi ad anello sinterizzazione in cloruro d'argento o argento dall'involucro e rimuovere la cuffia. Quindi pulire gli strumenti e fornire al soggetto materiali con cui pulire i capelli.Utilizzando la funzione di registrazione autonoma di mappatura parametrica statistica della spettroscopia del vicino infrarosso, la funzione di registrazione spaziale genera coordinate MNI. Per ridurre gli errori di misurazione, è stato calcolato il valore medio di tre punti dati dalle coordinate MNI finali dei cinque elettrodi. Nelle aree di Broadman, si ottengono l'etichetta anatomica e il suo numero.Il numero dopo ogni riga indica la percentuale di sovrapposizione. Nelle etichette anatomiche automatiche, si ottengono l'etichetta anatomica e la percentuale di sovrapposizione. Per le aree broadman e le etichette anatomiche automatiche, il valore rappresenta una percentuale di sovrapposizione con la corteccia cerebrale.È importante assicurarsi che né la sorgente né il sensore si muovano durante la misurazione del digitalizzatore 3D. Questa procedura può essere utilizzata per localizzazioni di pensiero o per qualsiasi altra localizzazione necessaria per studiare la funzione del cervello. Questa tecnica può anche essere utilizzata nella stimolazione cerebrale personalizzata per un posizionamento preciso.

Research

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Neuroscience

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