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

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (31972906), Chongqing Yurtdışı İade Edilen Akademisyenler için Girişimcilik ve İnovasyon Programı (cx2017049), Merkez Üniversiteler için Temel Araştırma Fonları (SWU1809003), Açık Temel Ruh Sağlığı Laboratuvarı Araştırma Fonu, Psikoloji Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi (KLMH2019K05), Chongqing'de Yüksek Lisans Öğrencisinin Araştırma İnovasyon Projeleri (CYS19117) ve İşbirlikçi İnovasyon araştırma programı fonları Pekin Normal Üniversitesi Temel Eğitim Kalitesine Yönelik Değerlendirme Merkezi (2016-06-014-BZK01, SCSM-2016A2-15003 ve JCXQ-C-LA-1). Prof. Dr. Ofir Türel'e bu makalenin erken taslağı ile ilgili önerileri için teşekkür ederiz.

Protokol, Güneybatı Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu'nun yönergelerine uygundur.
1. Stimülasyon Yerinin Belirlenmesi
<ol><li>Literatürü gözden geçirin ve stimülasyon yerini onaylayın (burada, rTPJ)19,20,21.</li>
</ol>2. Elektrot Holding Kapağının Hazırlanması
NOT: Aşağıdaki adımlar Şeki...

<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>

Geleneksel tDCS ile karşılaştırıldığında, HD-tDCS stimülasyon odak artar. Tipik stimülasyon bölgeleri genellikle 10-20 EEG sistemine dayanır. Ancak, bu sistemin ötesinde kesin stimülasyon noktaları belirlenmesi zor olabilir. Bu kağıt 10-20 sisteminin ötesinde stimülasyon noktaları belirlemek için HD-tDCS ile bir 3D sayısallaştırıcı birleştirir. Bu gibi durumlarda elektrot kapağının yapımı ve kullanılması için gerekli adımları ve önlemleri net bir şekilde tanımlamak önemlidir.
...

Transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS), kortikal uyarılabilirliği kafa derisi üzerinde zayıf doğru akımlarla modüle eden noninvaziv bir tekniktir. Bu sağlıklı insanlarda nöral uyarılabilirlik ve davranışarasındanedensellik kurmayı amaçlamaktadır 1,2,3. Buna ek olarak, bir motor nörorehabilitasyon aracı olarak, tDCS yaygın Parkinson hastalığı, inme tedavisinde kullanılır, ve serebral palsi4. Mevcut kanıtlar geleneksel pad tabanlı tDCS nispeten daha büyük beyinbölgesi5,6,7üzerinden akım akışı üretir göstermektedir. Yüksek tanımlı transkraniyal doğru akım stimülasyonu (HD-tDCS), merkezi halka elektrot dört dönüş elektrotlar8çevrili bir hedef kortikal bölge üzerinde oturan ile,9, dört halka alanları circumscribing tarafından odak artar5,10. Buna ek olarak, HD-tDCS tarafından indüklenen beynin uyarılabilirlik değişiklikleri önemli ölçüde daha büyük büyüklükleri ve geleneksel tDCS tarafından üretilen daha uzun sürelere sahip7,11. Bu nedenle, HD-tDCS yaygın araştırma7kullanılır,11.
Noninvaziv beyin stimülasyonu (NIBS) standart MNI ve Talairach sistemlerinde bir stimülasyon sitesi mevcut olduğundan emin olmak için özel yöntemler gerektirir12. Nöronavigasyon transkraniyal uyaranlar ve insan beyni arasındaki etkileşimleri haritalama sağlayan bir tekniktir. Görselleştirme ve 3D görüntü verileri hassas stimülasyon için kullanılır. Hem tDCS ve HD-tDCS, kafa derisi üzerinde stimülasyon sitelerinin ortak bir değerlendirme genellikle EEG 10-20 sistemi13,14. Bu ölçüm yaygın ilk aşamada fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) için tDCS pedleri ve optode tutucuları yerleştirmek için kullanılır13,14,15.
10-20 sistemi kullanırken kesin stimülasyon noktalarının belirlenmesi zor olabilir (örneğin, temporo-parietal kavşakta [TPJ]). Bunu çözmenin en iyi yolu manyetik rezonans görüntüleme (MRG) kullanarak katılımcılardan yapısal görüntüler elde etmek, daha sonra sayısallaştırma ürünleri15kullanarak yapısal görüntüleri hedef noktaları eşleştirerek tam sonda konumu elde etmektir. MRG iyi mekansal çözünürlük sağlar ama15,16,17kullanmak pahalıdır. Ayrıca, bazı katılımcılar (örneğin, metal implantlar, klostrofobik insanlar, hamile kadınlar, vb) MRTarayıcılara tabi tutulamaz. Bu nedenle, yukarıda belirtilen sınırlamaları aşmak ve stimülasyon noktalarının belirlenmesinde doğruluğu artırmak için uygun ve verimli bir yol için güçlü bir ihtiyaç vardır.
Bu protokol, bu sınırlamaları aşmak için bir 3B sayısallaştırıcı kullanır. MRG ile karşılaştırıldığında, 3D sayısallaştırıcının temel avantajları düşük maliyetler, basit uygulama ve taşınabilirliktir. Bireylerin beş referans noktasını (yani Cz, Fpz, Oz, sol preauriküler nokta ve sağ preauriküler nokta) hedef stimülasyon noktalarının konum bilgileriyle birleştirir. Daha sonra, deneğin kafasında elektrotların 3Boyutlu bir konum üretir ve yapısal görüntü12,15geniş veri ile uydurma onların kortikal konumlarını tahmin eder. Bu olasılıksal kayıt yöntemi, bir deneğin manyetik rezonans görüntülerini kaydetmeden MNI koordinat sisteminde transkraniyal haritalama verilerinin sunulmasını sağlar. Yaklaşım anatomik otomatik etiketler ve Brodmann alanları11oluşturur.
3D sayısallaştırıcı, yapısal görüntülerden elde edilen verilere dayanarak uzay koordinatlarını işaretlemek için kullanılan, ilk fNIRS araştırma optodların konumunu belirlemek için kullanılmıştır18. HD-tDCS kullananlar için, bir 3D sayısallaştırıcı EEG 10-20 sisteminin sonlu stimülasyon noktalarını kırar. Dört dönüş elektrodu ve orta elektrotuzak esnektir ve gerektiğinde ayarlanabilir. Bu protokol ile 3D sayısallaştırıcı kullanılarak, 10-20 sisteminin ötesinde olan rTPJ'nin koordinatları elde edildi. Ayrıca insan beyninin doğru temporo-parietal kavşak (rTPJ) hedefleme ve uyarıcı için prosedürler gösterilmiştir.

<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

Nörogörüntüleme verilerinin bolluğu ve makine öğreniminin hızlı gelişimi beyin aktivasyon modellerinin araştırılmasını mümkün kılmıştır. Ancak, bir davranışa yol açan beyin bölgesi aktivasyonu nedensel kanıt genellikle eksik bırakılır. Transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS), geçici olarak beyin kortikal uyarılabilirlik ve aktivitesini değiştirebilir, insan beyninde nedensel ilişkileri incelemek için kullanılan bir noninvaziv nörofizyolojik araçtır. Yüksek tanımlı transkraniyal doğru akım stimülasyonu (HD-tDCS), konvansiyonel tDCS'ye göre daha fokal akım üreten noninvaziv bir beyin stimülasyonu (NIBS) tekniğidir. Geleneksel olarak, stimülasyon yeri kabaca 10-20 EEG sistemi ile belirlenmiştir, çünkü kesin stimülasyon noktalarının belirlenmesi zor olabilir. Bu protokol, uyarım noktalarının belirlenmesinde doğruluğu artırmak için HD-tDCS içeren bir 3B sayısallaştırıcı kullanır. Yöntem, doğru temporo-parietal kavşakta (rTPJ) stimülasyon noktalarının daha doğru lokalizasyonu için 3D sayısallaştırıcı kullanılarak gösterilmiştir.

Sunulan yöntemler kullanılarak rTPJ'nin koordinatları belirlendi ve bu da 10-20 sisteminin ötesinde uyarım noktaları gerektiriyordu. İlk olarak, baş formunun çevresi gerçek kafaya benzer olmalıdır. Burada, baş formunun inion nasion uzunluğu ~ 36 cm, ve bilateral preauriküler arasındaki uzunluğu ~ 37 cm oldu.
Elektrot kapağının üretilmesi için atılan adımlar 10-20 sisteminin ölçüm konumlarını yönlendirir. Burada Nz, Iz, Cz, Fpz, Oz, Pz, T8, T7, C4, P8, O2, P4, C6, ...

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

Burada sunulan yüksek tanımlı transkraniyal doğru akım stimülasyonu ile bir 3D sayısallaştırıcı birleştirerek stimülasyon yeri belirlenmesinde daha yüksek doğruluk elde etmek için bir protokoldür.

Yüksek Tanımlı Transkraniyal Doğru Akım Stimülasyonu ile 3D Sayısallaştırıcı Kullanılarak Stimülasyon Yeri Tayini

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

Bu yöntem transkraniyal doğru akım stimülasyon elektrot yerleşiminin sınırlamalarını aşmak için 10-10 sistemi kullanır, yöntemin doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini artırır. Bu tekniğin başlıca avantajları düşük maliyet, basit uygulama ve taşınabilirlik vardır. Bu yöntem diğer teknikler ile kullanılmak üzere uygundur, örneğin, fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi, ilgi belirli beyin bölgelerinin yerini doğrulamak için.Eğer 10-10 sisteminin orantılı gereksinimi aşina iseniz bu teknik çok basittir. Prosedürü gösteren Chenyu Lv, bir lisansüstü öğrenci olacaktır. Bir elektrot tutma kapağı hazırlamak için, baş formu üzerine bir yüzme şapkası yerleştirin ve nasion ve inion arasındaki mesafeyi ölçün.Tepe noktasını yerelleştirmek için, nasion ve inion arasındaki mesafenin orta noktasını işaretlemek ve preauriküler noktalar arasındaki mesafeyi ölçmek için bir deri belirteci kullanın. Preauriküler noktaların orta noktasını işaretleyin. Her iki orta noktanın kesiştiği nokta tepe noktasıdır.10-10 sistemine göre, CP6 ve P6'yı bulun ve bu noktaların kesiştiği, kafa derisi üzerindeki doğru temporoparietal kavşak olarak adlandırılan uygun orta noktasını işaretleyin. Daha sonra dört dönüş elektrotunun yarıçapını hedeflere göre ayarlayın. Ve merkezi işaretleyin ve kapaktaki elektrot konumlarını döndürün.3B sayısallaştırıcı ölçümü elde etmek için, 3B dijitalleştirme ortamının metalsiz olduğunu doğrulamak için metal bir tarayıcı kullanın. Yüzme kapağını deneğin kafasına yerleştirin ve kapağı kafa derisi konumu için uluslararası 10-10 sistemiyle hizalamak için kapaktaki referans işaretlerini kullanarak. Kapak yerindeyken, 3B dijitalleştiriciyi bilgisayara bağlamak için bir USB arabirimi kullanın ve dijitalleştirici yazılımın kullanılabilir ve hazır olduğunu onaylayın.Kaynağı nesnenin önüne yerleştirin ve sensörün elastik ipini nesnenin başının etrafına bağlayın. Sayısallaştırıcı yazılımda, 3D sayısallaştırıcı sisteminin yazılımla iletişim kurduğunu onaylayın ve kalemin doğruluğunu doğrulamak için sıfır ve on mezuniyeti kaydetmek için kalemi ve 10 santimetrelik cetvel uzunluğunu kullanın. Yazılımda, iki kayıt noktası arasındaki mesafeyi görüntüleyin.Daha sonra referans noktaları, orta elektrotlar ve dört dönüş elektrotlarının konum verilerini toplayın. İşlevsel yakın kızılötesi spektroskopi deneylerinin gereksinimini karşılamak için verici dedektörü ve kanal seçeneklerini seçin ve kaydedin. Stimülasyon başlatmak için, cihaza tam şarjlı piller yükleyin ve konvansiyonel transkraniyal doğru akım stimülasyon cihazını ve dördümüzü bir uyarım adaptörüyle bağlayın.Beş gümüş-gümüş klorür merkezli halka elektrotlarının kablolarını dört teki eşleşen alıcılara bir adaptör çıkış kablosuile bağlayın. Ve deneğin başını ölçün. Plastik cihaz kapağını nesnenin kafasına yerleştirin ve yüzme başlığına beş plastik yüksek tanımlı kovanı yerleştirin.Konunun tepe noktası FPZ ve OZ'u bulun ve kafa derisi konumları için uluslararası 10-10 sistemiyle hizaya uyacak şekilde kapaktaki referansı ayarlayın. Kapak yerinde olduğunda, uyarılmış beyin alanlarının konum verilerini toplamak için 3D sayısallaştırıcıyı kullanın. Daha sonra, kafa derisi maruz kalana kadar, plastik kasanın açılması yla saçı dikkatlice ayırmak için plastik bir şırınganın ucunu kullanın ve açıkta kalan deriyi elektriksel iletken jelle kaplayın.Cihazda, dört lüçok kanallı stimülasyon adaptörü ile açın ve kalite değerini ayarlayın. Varsayılan ayarın tarayıp ayarlı olduğunu onaylayın ve mod seç düğmesine basın. Geçmek için taramadan geçin ve orta anod veya katot seçmek için polarite düğmesine basın.Konvansiyonel transkraniyal doğru akım stimülasyon cihazının ayarlarını uyarıcı süresi, yoğunluk ve sahte durum ayarını içerecek şekilde ayarlayın ve tam akıma geçmek için gevşeme koluna itin. Her şey ayarlandıktan sonra, uyarımı başlatmak için başlat düğmesine basın. D.C.yoğunluk hedef akımına ulaşılına kadar artacaktır ve zamanlayıcı kalan süreyi gösterir.Stimülasyonun sonunda, gücü kapatmadan önce akımı sıfıra ayarlamak için kolu yavaşça çevirin. Plastik kapağı açın, gümüş veya gümüş klorür sinterlenmiş halka elektrotlarını kasadan çıkarın ve yüzme kapağını çıkarın. Daha sonra aletleri temizleyin ve deneğe saçlarını temizleyecek malzemeler sağlayın.Yakın kızılötesi spektroskopi istatistiksel parametrik haritalama bağımsız kayıt fonksiyonu kullanarak, mekansal kayıt fonksiyonu MNI koordinatları oluşturur. Ölçüm hatalarını azaltmak için, beş elektrotun son MNI koordinatlarından üç veri noktasının ortalama değeri hesaplanmıştır. Broadman bölgelerinde anatomik etiket ve numarası elde edilir.Her satırdan sonraki sayı çakışma yüzdesini gösterir. Anatomik otomatik etiketlerde anatomik etiket ve çakışma yüzdesi elde edilir. Broadman alanları ve anatomik otomatik etiketler için, değer serebral korteks ile örtüşme yüzdesini temsil eder.3B sayısallaştırıcı ölçümü sırasında ne kaynağın ne de sensörün hareket ettiğinden emin olmak önemlidir. Bu prosedür düşünce lokalizasyonları veya beynin işlevini incelemek için gerekli diğer yerelleştirmeler için kullanılabilir. Bu teknik aynı zamanda hassas konumlandırma için kişiselleştirilmiş beyin stimülasyonu nda da kullanılabilir.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

Varsayılan Modu Ağ inceleyin Transkraniyal Manyetik Uyarım ve fMRI birleştiren

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: Fragile X Sendromu ve Otizm Bireylerde Plastisite, Mechasnism keşfedin Theta-Burst Protokolü kullanma

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

Transkraniyal Doğru Akım Uyarım Elektrot Konumlandırma ve Montaj

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

Transkraniyal manyetik stimülasyon ile transkranyal alternatif akım stimülasyon Online kombine yaklaşım tarafından birincil Motor korteks üzerinde etkileri

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

Uzaktan denetlenen Transkraniyal doğrudan geçerli stimülasyon: Bir güncelleştirme güvenliği ve tolerabilite

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

Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu uyarı Rodents

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

Kortikal Fizyoloji yanıt inhibisyonu ile ilgili ölçmek için online Transkraniyal manyetik stimülasyon Protokolü

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

Transkraniyal doğrudan geçerli stimülasyon ve robotik tedavisi kombine kullanımı üst ekstremite için

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

Farelerde Transkraniyal doğru akım stimülasyon (tDCS)

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