Name: simultaneous application of transcranial direct current stimulation during virtual reality exposure
Uploaded: 2021-01-18T13:00:00
Duration: 8 min 20 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Application of Transcranial Direct Current Stimulation during Virtual Reality Exposure at JoVE.com

We willen Sydney Brigido, Hannah Hallett, Emily Aiken, Victoria Larson, Margy Bowker, Christiana Faucher en Alexis Harle bedanken voor hun toegewijde inzet voor dit project. Dit werk werd ondersteund door een Merit Award (I01 RX002450) uit de Verenigde Staten (VS) Afdeling Veteranenzaken, Dienst Onderzoek en Ontwikkeling Revalidatie en het Centrum voor Neurorestoratie en Neurotechnologie (N2864-C) van de Providence VA (VA Rehabilitation Research and Development Service). De meningen in dit artikel zijn die van de auteurs en vertegenwoordigen niet de standpunten van het Amerikaanse ministerie van Veteranenzaken of de regering van de Verenigde Staten. Wij danken alle deelnemers.

<ol>
	<li>Watts, B. V., 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=Meta-analysis+of+the+efficacy+of+treatments+for+posttraumatic+stress+disorder.">Meta-analysis of the efficacy of treatments for posttraumatic stress disorder.</a> Journal of Clinical Psychiatry. 74 (6), 541-550 (2013).</li><li>Rothbaum, B. O., Davis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applying+learning+principles+to+the+treatment+of+post-trauma+reactions.">Applying learning principles to the treatment of post-trauma reactions.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1008 (1), 112-121 (2003).</li><li>VanElzakker, M. B., 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=From+Pavlov+to+PTSD:+the+extinction+of+conditioned+fear+in+rodents,+humans,+and+anxiety+disorders.">From Pavlov to PTSD: the extinction of conditioned fear in rodents, humans, and anxiety disorders.</a> Neurobiology of Learning and Memory. 113, 3-18 (2014).</li><li>Quirk, G. J., Garcia, R., Gonz&#225;lez-Lima, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prefrontal+mechanisms+in+extinction+of+conditioned+fear.">Prefrontal mechanisms in extinction of conditioned fear.</a> Biological Psychiatry. 60 (4), 337-343 (2006).</li><li>Etkin, A., Wager, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+neuroimaging+of+anxiety:+a+meta-analysis+of+emotional+processing+in+PTSD,+social+anxiety+disorder,+and+specific+phobia.">Functional neuroimaging of anxiety: a meta-analysis of emotional processing in PTSD, social anxiety disorder, and specific phobia.</a> American Journal of Psychiatry. 164 (10), 1476-1488 (2007).</li><li>Milad, M. R., Quirk, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fear+extinction+as+a+model+for+translational+neuroscience:+ten+years+of+progress.">Fear extinction as a model for translational neuroscience: ten years of progress.</a> Annual Review of Psychology. 63, 129-151 (2012).</li><li>Koch, S. B. 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=Aberrant+resting-state+brain+activity+in+posttraumatic+stress+disorder:+a+meta-analysis+and+systematic+review.">Aberrant resting-state brain activity in posttraumatic stress disorder: a meta-analysis and systematic review.</a> Depression and Anxiety. 33 (7), 592-605 (2016).</li><li>Foa, E. B., Kozak, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotional+processing+of+fear:+exposure+to+corrective+information.">Emotional processing of fear: exposure to corrective information.</a> Psychological Bulletin. 99 (1), 20-35 (1986).</li><li>Foa, E. B., Keane, T. M., Friedman, M. J., Cohen, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Effective treatments for PTSD: practice guidelines from the International Society for Traumatic Stress Studies. , (2008).</li><li>Foa, E. B., Huppert, J. D., Cahill, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotional+processing+theory:+An+update.">Emotional processing theory: An update.</a> Pathological anxiety: Emotional processing in etiology and treatment. , 3-24 (2006).</li><li>Opris, 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=Virtual+reality+exposure+therapy+in+anxiety+disorders:+a+quantitative+meta-analysis.">Virtual reality exposure therapy in anxiety disorders: a quantitative meta-analysis.</a> Depression and Anxiety. 29 (2), 85-93 (2012).</li><li>Wiederhold, B. K., Rizzo, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+reality+and+applied+psychophysiology.">Virtual reality and applied psychophysiology.</a> Applied Psychophysiology and Biofeedback. 30 (3), 183-185 (2005).</li><li>Sherman, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+psychotherapeutic+treatments+for+PTSD:+a+meta-analysis+of+controlled+clinical+trials.">Effects of psychotherapeutic treatments for PTSD: a meta-analysis of controlled clinical trials.</a> Journal of Traumatic Stress. 11 (3), 413-435 (1998).</li><li>Rothbaum, B. O., 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+randomized,+double-blind+evaluation+of+D-cycloserine+or+alprazolam+combined+with+virtual+reality+exposure+therapy+for+posttraumatic+stress+disorder+in+Iraq+and+Afghanistan+War+veterans.">A randomized, double-blind evaluation of D-cycloserine or alprazolam combined with virtual reality exposure therapy for posttraumatic stress disorder in Iraq and Afghanistan War veterans.</a> American Journal of Psychiatry. 171 (6), 640-648 (2014).</li><li>Nitsche, M. 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=Transcranial+direct+current+stimulation:+state+of+the+art+2008.">Transcranial direct current stimulation: state of the art 2008.</a> Brain Stimulation. 1 (3), 206-223 (2008).</li><li>Datta, A. <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 (4), 201-207 (2009).</li><li>Lafon, B., Rahman, A., Bikson, M., 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=Direct+Current+Stimulation+alters+neuronal+input/output+function.">Direct Current Stimulation alters neuronal input/output function.</a> Brain Stimulation. 10 (1), 36-45 (2017).</li><li>Coffman, B. A., Clark, V. P., Parasuraman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Battery+powered+thought:+enhancement+of+attention,+learning,+and+memory+in+healthy+adults+using+transcranial+direct+current+stimulation.">Battery powered thought: enhancement of attention, learning, and memory in healthy adults using transcranial direct current stimulation.</a> Neuroimage. 85, 895-908 (2014).</li><li>Poreisz, C., Boros, K., Antal, 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=Safety+aspects+of+transcranial+direct+current+stimulation+concerning+healthy+subjects+and+patients.">Safety aspects of transcranial direct current stimulation concerning healthy subjects and patients.</a> Brain Research Bulletin. 72, 208-214 (2007).</li><li>Bikson, M., 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=Safety+of+transcranial+direct+current+stimulation:+evidence+based+update+2016.">Safety of transcranial direct current stimulation: evidence based update 2016.</a> Brain Stimulation. 9, 641-661 (2016).</li><li>Difede, J., Hoffman, H., Jaysinghe, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innovative+use+of+virtual+reality+technology+in+the+treatment+of+PTSD+in+the+aftermath+of+September+11.">Innovative use of virtual reality technology in the treatment of PTSD in the aftermath of September 11.</a> Psychiatric Services. 53 (9), 1083-1085 (2002).</li><li>Bryant, R. A., Moulds, M. L., Guthrie, R. M., Dang, S. T., Nixon, R. D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaginal+exposure+alone+and+imaginal+exposure+with+cognitive+restructuring+in+treatment+of+posttraumatic+stress+disorder.">Imaginal exposure alone and imaginal exposure with cognitive restructuring in treatment of posttraumatic stress disorder.</a> Journal of Consulting and Clinical Psychology. 71 (4), 706-712 (2003).</li><li>van't Wout, M., Shea, M. T., Larson, V., Greenberg, B., Phillip, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+transcranial+direct+current+stimulation+with+virtual+reality+exposure+for+posttraumatic+stress+disorder:+feasibility+and+pilot+results.">Combined transcranial direct current stimulation with virtual reality exposure for posttraumatic stress disorder: feasibility and pilot results.</a> Brain Stimulation. 12 (1), 41-43 (2019).</li><li>van't Wout, M., 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=Can+transcranial+direct+current+stimulation+augment+extinction+of+conditioned+fear.">Can transcranial direct current stimulation augment extinction of conditioned fear.</a> Brain Stimulation. 9 (4), 529-536 (2016).</li><li>van't Wout, M., Longo, S. M., Reddy, M. K., Philip, N. S., Bowker, M. T., Greenberg, B. D. <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+may+modulate+extinction+memory+in+posttraumatic+stress+disorder.">Transcranial direct current stimulation may modulate extinction memory in posttraumatic stress disorder.</a> Brain and behavior. 7 (5), 00681 (2017).</li><li>Vicario, C. M., 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=Anodal+transcranial+direct+current+stimulation+over+the+ventromedial+prefrontal+cortex+enhances+fear+extinction+in+healthy+humans:+A+single+blind+sham-controlled+study.">Anodal transcranial direct current stimulation over the ventromedial prefrontal cortex enhances fear extinction in healthy humans: A single blind sham-controlled study.</a> Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. 13 (2), 489-491 (2020).</li><li>First, M., Williams, J., Karg, R., Spitzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structured+Clinical+Interview+for+DSM-5+Disorders-Research+Version+(SCID-5-RV).">Structured Clinical Interview for DSM-5 Disorders-Research Version (SCID-5-RV).</a> American Psychiatric Assocation. , (2014).</li><li>Weathers, 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=The+clinician-administered+PTSD+scale+for+DSM-5+(CAPS-5).">The clinician-administered PTSD scale for DSM-5 (CAPS-5).</a> National Center for PTSD. , (2013).</li><li>Weathers, F. W., Litz, B. T., Keane, T. M., Palmieri, P. A., Marx, B. P., Schnurr, P. 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+PTSD+checklist+for+dsm-5+(pcl-5).">The PTSD checklist for dsm-5 (pcl-5).</a> National Center for PTSD. , (2013).</li><li>Rush, A. 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=The+16-Item+Quick+Inventory+of+Depressive+Symptomatology+(QIDS),+clinician+rating+(QIDS-C),+and+self-report+(QIDS-SR):+a+psychometric+evaluation+in+patients+with+chronic+major+depression.">The 16-Item Quick Inventory of Depressive Symptomatology (QIDS), clinician rating (QIDS-C), and self-report (QIDS-SR): a psychometric evaluation in patients with chronic major depression.</a> Biological Psychiatry. 54 (5), 573-583 (2003).</li><li>van't Wout, M., Silverman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulating+what+is+and+what+could+have+been:+The+effect+of+transcranial+direct+current+stimulation+on+the+evaluation+of+attained+and+unattained+decision+outcomes.">Modulating what is and what could have been: The effect of transcranial direct current stimulation on the evaluation of attained and unattained decision outcomes.</a> Cognitive, Affective, &amp; Behavioral Neuroscience. 17 (6), 1176-1185 (2017).</li><li>Brunoni, A. R., Amadera, J., Berbel, B., Volz, M. S., Rizzerio, B. G., 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=A+systematic+review+on+reporting+and+assessment+of+adverse+effects+associated+with+transcranial+direct+current+stimulation.">A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation.</a> International Journal of Neuropsychopharmacology. 14 (8), 1133-1145 (2011).</li><li>van Minnen, A., Hagenaars, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fear+activation+and+habituation+patterns+as+early+process+predictors+of+response+to+prolonged+exposure+treatment+in+PTSD.">Fear activation and habituation patterns as early process predictors of response to prolonged exposure treatment in PTSD.</a> Journal of Traumatic Stress: Official Publication of The International Society for Traumatic Stress Studies. 15 (5), 359-367 (2002).</li><li>Sripada, R. K., Rauch, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Between-session+and+within-session+habituation+in+prolonged+exposure+therapy+for+posttraumatic+stress+disorder:+a+hierarchical+linear+modeling+approach.">Between-session and within-session habituation in prolonged exposure therapy for posttraumatic stress disorder: a hierarchical linear modeling approach.</a> Journal of Anxiety Disorders. 30, 81-87 (2015).</li><li>Palm, U., 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=The+role+of+contact+media+at+the+skin-electrode+interface+during+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS).">The role of contact media at the skin-electrode interface during transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. 7 (5), 762-764 (2014).</li><li>Palm, U., 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=Transcranial+direct+current+stimulation+in+treatment+resistant+depression:+A+randomized+double-blind,+placebo-controlled+study.">Transcranial direct current stimulation in treatment resistant depression: A randomized double-blind, placebo-controlled study.</a> Brain stimulation. 5 (3), 242-251 (2012).</li><li>Loo, C. K., 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=Avoiding+skin+burns+with+transcranial+direct+current+stimulation:+preliminary+considerations.">Avoiding skin burns with transcranial direct current stimulation: preliminary considerations.</a> International Journal of Neuropsychopharmacology. 14 (3), 425-426 (2011).</li><li>Lagopoulos, J., Degabriele, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeling+the+heat:+the+electrode-skin+interface+during+DCS.">Feeling the heat: the electrode-skin interface during DCS.</a> Acta Neuropsychiatrica. 20 (2), 98-100 (2008).</li><li>Horvath, J. C., Carter, O., Forte, J. D. <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:+five+important+issues+we+aren't+discussing+(but+probably+should+be).">Transcranial direct current stimulation: five important issues we aren't discussing (but probably should be).</a> Frontiers in systems neuroscience. 8, 2 (2014).</li><li>Boucsein, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrodermal activity(2nd ed). , (2012).</li><li>Boucsein, 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=Publication+Recommendations+for+Electrodermal+Measurements.">Publication Recommendations for Electrodermal Measurements.</a> Psychophysiology. 49 (8), 1017-1034 (2012).</li></ol>

De auteurs hebben niets bekend te maken.

Het hierboven beschreven protocol beschrijft de gelijktijdige toepassing van tDCS en VR, in tegenstelling tot de seriële toepassing van beide technieken. Met betrekking tot bestaande methoden is de gelijktijdige toepassing van tDCS met VR belangrijk. Hoewel de VR een contextueel rijke en meeslepende omgeving biedt voor angstgerelateerde verwerking, maakt de subthreshold-stimulatie van tDCS de modulatie van intrinsieke neurale activering mogelijk die verband houdt met deze angstgerelateerde verwerking. Er zijn meerdere kritieke stappen in dit protocol die kunnen worden onderverdeeld in stappen die betrekking hebben op tDCS + VR-implementatie en die met betrekking tot psychofysiologische gegevensverzameling voor analyses. Met betrekking tot tDCS +VR is het van cruciaal belang om te zorgen voor correcte randomisatie en gelijktijdige toepassing van tDCS gedurende de hele VR-sessie. Een andere geblindeerde medewerker kan verdere bevestiging van randomisatie uitvoeren.
Wat betreft het waarborgen van gelijktijdige tDCS +VR zijn twee aspecten belangrijk; 1) de impedantie die wordt bereikt tijdens de tDCS-opstelling en 2) het starten van het tDCS-apparaat in de buurt van het starten van VR. Dit laatste probleem is relatief eenvoudig en moet ervoor zorgen dat tDCS continu wordt toegepast tijdens de VR-presentatie , terwijl het ruim binnen de veiligheidsgrenzen van tDCS blijft wanneer een intensiteit van 2 mA wordt toegepast over een duur van 25 minuten20. Met betrekking tot impedantie is een lage impedantie wenselijk. Of voldoende impedantie of contactkwaliteit wordt bereikt, hangt af van het tDCS-apparaat dat wordt gebruikt. Sommige apparaten geven impedantie weer in Ohm, waar lager beter is, terwijl andere apparaten een 10- of 20-punts weergaveschaal gebruiken die de contactkwaliteit vertegenwoordigt, waar hoger beter is. Ongeacht het specifieke apparaat verbetert het gebruik van normale zoutoplossing, 0,9% NaCl-oplossing, in tegenstelling tot gewoon leidingwater om de elektrodesponzen te bevochtigen impedantie35. Het gebruik van regelmatig leidingwater moet verder worden vermeden omdat het gepaard gaat met het optreden van kleine huidlaesies35,36, een van de ernstiger mogelijke bijwerkingen van tDCS. Huidlaesies kunnen ook optreden als de huid onder de elektroden krachtig wordt geschaven vóór tDCS37 of als een geleidende gel wordt gebruikt, die35,38kan uitdrogen en daarom ook moet worden vermeden. Ten slotte kan een hoge impedantie voorafgaand aan het starten van tDCS resulteren in het bereiken of overtreffen van de voorgeschreven veiligheidsparameters van het apparaat, waardoor het apparaat halverwege vr-beheer wordt uitgeschakeld. Hoewel het belangrijk is om de elektrodensponzen voldoende te bevochtigen om voldoende impedantie te garanderen, moet dit in evenwicht worden gebracht door de elektroden niet overmatig te weken, omdat dit kan leiden tot lekken of druipen van zoutoplossing wanneer de VR-headset wordt geplaatst. Lekken van zoutoplossing kan ervoor zorgen dat de elektrische stroom zich over een groter gebied kan 'verspreiden', wat resulteert in een lagere, maar onbekende stroomdichtheid39, die afhankelijk is van de tDCS-intensiteit (in mA) en de grootte van elektroden (in cm2). Evenzo is het belangrijk dat het op de VR-kop gemonteerde display de sponzen /elektroden niet fysiek raakt om verstoring van de stroomstroom en verschuiving van elektroden te voorkomen terwijl deelnemers hun hoofd bewegen.
In dit protocol wordt huidgeleiding beschouwd als een primaire uitkomstmaat. Huidgeleiding is een psychofysiologische maat voor sympathische zenuwstelselactiviteit40. Typische factoren die verband houden met het verkrijgen van huidgeleiding, zoals effecten van omgevingstemperatuur en vochtigheid, veroudering, rookstatus, cafeïnegebruik en gebruik van medicijnen met anticholinerge effecten41, moeten worden overwogen, maar kunnen niet altijd worden geëlimineerd. Het is bijvoorbeeld mogelijk om deelnemers te vragen zich te onthouden van het gebruik van cafeïnehoudende producten voorafgaand aan VR-sessies, maar het is niet ethisch om hen te vragen te stoppen met antidepressiva. Bovendien, om redenen die niet altijd duidelijk zijn, toont een deel van de individuen zeer lage of onmeetbare huidgeleidingsniveaus en/of huidgeleidingsreacties, die wordt benadrukt in figuur 4. Het is daarom belangrijk om een voldoende steekproefgrootte in te schrijven om het verlies of de afwezigheid van gegevens te tolereren. Specifiek voor de implementatie van dit protocol moet ook worden vermeld dat gebeurtenismarkers momenteel handmatig worden ingevoerd tijdens het vastleggen van psychofysiologische gegevens. Hoewel dit een beperking is, is het niet ongewoon in ziekenhuissystemen dat een niet-ziekenhuis beheerde computer, in dit geval de computer die de VR-omgeving beheert, niet kan worden verbonden met het gecodeerde netwerk voor ziekenhuisinformatietechnologie. Dit betekent dat het niet mogelijk is om de computer die de VR-omgeving beheert signalen(bijvoorbeeld via een TTL-puls) te laten verzenden naar de psychofysiologische data capture computer die zich op het ziekenhuisnetwerk bevindt. Hoewel minder elegant, is een oplossing om twee onderzoeksteamleden aanwezig te hebben tijdens elke VR-sessie; een die de VR-administratie controleert en een die handmatig gebeurtenismarkers invoert in de psychofysiologische tracering, zoals te zien is bovenaan elke figuur (zie figuur 1, figuur 2, figuur 3 en figuur 4). Dit heeft echter geen betrekking op de aanwezigheid van een klein tijdsverschil, minder dan een halve seconde, vanaf het moment dat VR-gebeurtenissen worden geïnitieerd door de VR-controller en het invoeren van de gebeurtenismarkering door de tweede persoon. Toekomstige studies willen dit misschien beperken, zodat gebeurtenismarkeringen automatisch kunnen worden geregistreerd. Toch is de aanwezigheid van een tweede lid van het onderzoeksteam – anders dan de persoon die de VR-omgeving beheert – die de deelnemer tijdens sessies kan observeren, ten zeerste aanbevolen. Verwacht mag worden dat sommige deelnemers sterke emotionele reacties kunnen hebben tijdens het onderzoek of cyberziektegerelateerde bijwerkingen kunnen ervaren. Het vermogen van het onderzoeksteam om snel in te spelen op deze situaties zorgt voor de best mogelijke zorg.
Samengevat gebruikt dit protocol gelijktijdige tDCS tijdens VR om de bewoning te vergroten tot traumagerelateerde scenario's. Het belangrijkste voordeel van deze aanpak is het gebruik van een meeslepende traumagerelateerde context en de toepassing van een niet-invasieve hersenstimulatietechniek tijdens een klinisch relevant cognitief proces, in tegenstelling tot het achtereenvolgens doen. Hoewel het hier beschreven protocol in-office applicatie gebruikt in een veteraanmonster met PTSS, kan deze benadering van gelijktijdige niet-invasieve hersenstimulatie en virtual reality zich vertalen naar andere op angst gebaseerde en angststoornissen, evenals thuistoepassingen van op blootstelling gebaseerde benaderingen.

Posttraumatische stressstoornis (PTSS) is een chronische en invaliderende aandoening die vooral voorkomt bij veteranen. Ondanks de prevalentie en verwoestende impact hebben velen die evidence-based psychotherapie voor PTSS ontvangen significante restverschijnselen1. De synergetische toepassing van niet-invasieve hersenstimulatie samen met PTSS-gerichte principes van psychotherapie biedt een kans om therapeutische winsten te verbeteren en PTSS-gerelateerde lasten te verminderen.
Een kerncomponent van PTSS is het onvermogen om een maladaptive angstreactie te remmen2,3. Pathologisch verhoogde activiteit in de amygdala en dorsale anterieure cingulate cortex, regio's die de angstrespons vergemakkelijken, is consistent gemeld bij PTSS. Dit komt naast verminderde activiteit in de ventroediale prefrontale cortex (VMPFC), een regio waarvan wordt gedacht dat het de angstrespons3, 4,5,6,7downreguleert . Dienovereenkomstig kan het verhogen van endogene VMPFC-activiteit tijdens de verwerking van angstopwekkende stimuli een veelbelovende methode zijn om de remming van angst en de effectiviteit van op blootstelling gebaseerde behandelingen te verbeteren.
Op blootstelling gebaseerde psychotherapieën, een eerstelijnsbehandeling voor PTSS, hebben tot doel correctief leren te vergemakkelijken door patiënten te leren dat de gevaarlijke ervaring (d.w.z. de oorzaak van hun PTSS) niet langer aanwezig of bedreigend is in hun huidige omgeving8,9. Emotionele betrokkenheid bij PTSS-therapie is een cruciaal onderdeel van succes10, maar wordt belemmerd door patiënten die willen voorkomen dat ze verontrustende emoties en de aanwezigheid van comorbide psychiatrische stoornissen ervaren. Een aantrekkelijke aanpak om emotionele betrokkenheid tijdens sessies te maximaliseren en bij te houden, is het gebruik van meeslepende en contextueel relevante virtual reality -omgevingen11,12. VR-implementatie wordt ondersteund door eerdere gegevens waaruit blijkt dat VR werkzaamheidspercentages kan genereren die vergelijkbaar zijn met die waargenomen met standaard cognitief-gedragsinterventies11,13,14. VR heeft het extra voordeel dat het een gestandaardiseerde omgeving biedt voor behandelingsontwikkeling voor specifieke hypothesetests.
De VR-omgeving maakt bovendien de integratie mogelijk van aanvullende niet-invasieve hersenstimulatiemethoden, zoals transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS). tDCS verandert de corticale prikkelbaarheid via subthreshold modulatie van neuronale rustmembraanpotentiaal met behulp van een zwakke (meestal 1 – 2 mA) constante elektrische stroom15. Stimulatie wordt meestal gegeven over een periode van 20 - 30 minuten. Effecten van tDCS zijn afhankelijk van de huidige polariteit. Hoewel een oversimplificatie, in theorie, positieve stroomstroom (d.w.z. anodale stimulatie) de kans op neuronale depolarisatie verhoogt, terwijl negatieve stroomstroom (d.w.z. kathodale stimulatie) de kans op neuronale actiepotentiaal16,17vermindert . Als zodanig leest tDCS de hersenen voor op latere reacties op externe stimuli om leren en geheugen te vergemakkelijken18.
tDCS heeft een gunstig veiligheidsprofiel als een laag risico techniek die goed wordt verdragen en geassocieerd met minimale bijwerkingen19,20. tDCS is ook goedkoop; tDCS-apparaten kosten ongeveer $ 9.000 in vergelijking met > $ 70K voor klinisch beschikbare niet-invasieve hersenstimulatiemethoden, zoals transcraniële magnetische stimulatie. tDCS-apparaten zijn ook draagbaar, omdat ze op batterijen werken, in tegenstelling tot een speciaal elektrisch circuit. Deze draagbaarheid maakt gebruik mogelijk op elke kantoorlocatie of kamer, ook thuis. Deze factoren maken het mogelijk om tDCS te gebruiken in combinatie met therapeutische interventies, waaronder VR en bestaande modellen van PTSS-behandeling. Flexibel gebruik kan bijzonder belangrijk zijn in het nieuwe landschap dat psychiatrische zorg en niet-invasieve hersenstimulatie levert in de post-COVID19-wereld.
Het onderstaande protocol is ontworpen om tDCS te integreren tijdens VR-toediening (tDCS +VR) bij personen met warzone-gerelateerde PTSS om angstige gewent te vergroten. De VR-sessies maken het mogelijk om de blootstelling aan traumagerelateerde gebeurtenissen te standaardiseren tussen deelnemers om een consistente inhoud voor deze gewennatie te garanderen. Deelnemers ondergaan zes sessies tDCS +VR in de loop van twee tot drie weken, waarbij elke sessie bestaat uit drie identieke VR-drive-throughs. Zes sessies werden geselecteerd om de duur van VR in Rothbaum et al.14 en Difede & Hoffman21te benaderen. Dit aantal sessies toonde werkzaamheid aan in typische, niet-VR-behandelingsstudies (bijv. Bryant et al.22) en werd verder geïnformeerd door haalbaarheidsgegevens uit de vorige pilotstudie23. Gedurende elke sessie wordt psychofysiologie (d.w.z. huidgeleiding) gemeten. Dit maakt het mogelijk om binnen en tussen sessieveranderingen in hyperarousal aan virtual reality-gebeurtenissen en aanvullende effecten van tDCS te testen. de tDCS-intensiteit is ingesteld op 2 mA en wordt geleverd via een ingebouwde oplaadbare batterijgestuurde stimulator die een constante, gelijkstroom levert met behulp van een eenzijdige elektrodeopstelling van 1 (anode) x 1 (kathode). Elke elektrode wordt geplaatst in een herbruikbare sponszak van 3 x 3 cm (stroomdichtheid 2,22 A/m2)verzadigd met 0,9% normale zoutoplossing. Sponzen met elektroden worden bevestigd aan de schedel van de deelnemer met behulp van een rubberen hoofdband met de anode geplaatst over Fp1- en AF3-regio's en de kathode over PO8 van het 10 - 20 EEG-elektrodecoördinatiesysteem om de ventro belgiumle prefrontale cortex te richten en tegelijkertijd kathodale stimulatie over de prefrontale cortex te voorkomen. Soortgelijke elektrodemontages, gericht op de VMPFC, zijn gebruikt om het uitsterven van geconditioneerde angstreacties door ons lab24,25 en anderen te moduleren26. De virtual reality headset wordt zo over de tDCS montage geplaatst dat interferentie met tDCS elektroden wordt voorkomen. tDCS moet starten tijdens de start van VR23 en gedurende de hele periode doorgaan. Deelnemers keren terug voor 1- en 3-maands beoordelingsbezoeken na de behandeling om de langetermijneffecten van tDCS + VR op veranderingen in symptomen van PTSS, depressie, angst en woede te beoordelen, evenals verbeteringen in slaap en kwaliteit van leven. Hypothesen die moeten worden getest zijn 1A) de voorspelling dat actieve tDCS+VR, in vergelijking met sham+VR, resulteert in een grotere verandering op PTSS symptomen en kwaliteit van leven/sociale functie aan het einde van de behandeling, en 1B) aanhoudende verandering na 1- en 3 maanden na de behandeling, en 2) die verandering in psychofysiologische reacties, weerspiegeling van gewenning, heeft betrekking op veranderingen in PTSS symptomen en kwaliteit van leven/anders functioneren na actieve tDCS+VR. Deze klinische studie is geregistreerd onder ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03372460.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ECG data acquisition module</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>Part #: ECG100C</td>
			<td>ECG100C Electrocardiogram Amplifier records electrical activity generated by the heart to record ECG.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECG electrode patches</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>Part #:&#160;EL503, EL503-10</td>
			<td>These pre-gelled disposable electrodes have a circular contact and are most suitable for short-term recordings, including surface EMG, ECG, EOG, etc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECG leads</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>2 x Part #: LEAD110</td>
			<td>These electrode leads are used with the EL500 series disposable snap electrodes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDA/GSR acquisition module</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>Part #:&#160;EDA100C</td>
			<td>The EDA100C Electrodermal Activity Amplifier measures both the skin conductance level (SCL) and skin conductance response (SCR) as they vary with sweat gland (eccrine) activity due to stress, arousal or emotional excitement.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDA/GSR electrode patches</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>Part #:&#160;EL507, EL507-10</td>
			<td>These disposable snap electrodes are designed for electrodermal activity studies and are pre-gelled with isotonic gel. The latex-free electrodes conform and adhere well to fingers/hands. Use with LEAD110A or SS57L unshielded electrode lead.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDA/GSR leads</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>2 x Part #:&#160;LEAD110, LEAD110A, LEAD110S-R, LEAD110S-W</td>
			<td>These electrode leads are used with the EL500 series disposable snap electrodes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HD/tDCS-Explore Neurotargeting Software</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>Contact Soterix Medical</td>
			<td>Software to assist in electrical field modeling and optimization of electrode montages for brain targeting. Free available options include ROAST and SIMNibs that run in Matlab.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Psychophysiology (ECG &#38; EDA/GSR) analysis software</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>Part #:&#160;ACK100W, ACK100M</td>
			<td>Biopac AcqKnowledge software data acquisition and analysis software allows for waveform analysis and instantly view, measure, analyze, and transform data.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Psychophysiology measuring equipment for ECG and EDA/GSR</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>Part #:&#160;MP160WSW, MP160WS</td>
			<td>MP160 data acquisition system; needs connected EDA/GSR and ECG modules ordered separately, see next two entries.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Randomization and data capture software</td>
			<td>Redcap</td>
			<td>https://www.project-redcap.org/</td>
			<td>REDCap software and consortium support&#160;are available at no charge&#160;to non-profit organizations that join the REDCap consortium. Joining requires submission of a standard, online license agreement.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline - 0.9% NaCi</td>
			<td>e.g Vitality Medical</td>
			<td>e.g. #37-6280</td>
			<td>Regular saline can be purchased from different vendors.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tDCS electrodes and sponges</td>
			<td>Jali Medical (USA)</td>
			<td>Contact Jali Medical</td>
			<td>tDCS electrodes and sponges sold separately - contact vendor to order correct size (e.g. 5x5 cm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transcranial direct current stimulator (tDCS)</td>
			<td>Jali Medical (USA)</td>
			<td>Contact Jali Medical</td>
			<td>The neuroConn DC-STIMULATOR PLUS* is a single-channel programmable direct and alternating Current Stimulator.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virtual reality system</td>
			<td>Virtually Better</td>
			<td>Contact Virtually better</td>
			<td>PTSD Suite from Virtually better &#34;Bravemind&#34; is an application for clinicians specializing in treating Posttraumatic Stress Disorder (PTSD).</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simultaneous application of transcranial direct current stimulation during virtual reality exposure

Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) is een vorm van niet-invasieve hersenstimulatie die de kans op neuronaal vuren door modulatie van neurale rustmembranen verandert. In vergelijking met andere technieken is tDCS relatief veilig, kosteneffectief en kan het worden toegediend terwijl individuen bezig zijn met gecontroleerde, specifieke cognitieve processen. Dit laatste punt is belangrijk omdat tDCS voornamelijk intrinsiek actieve neurale regio's kan beïnvloeden. In een poging om tDCS te testen als een mogelijke behandeling voor psychiatrische aandoeningen, schetst het hier beschreven protocol een nieuwe procedure die het mogelijk maakt om tDCS gelijktijdig toe te dienen tijdens blootstelling aan traumagerelateerde signalen met behulp van virtual reality (tDCS +VR) voor veteranen met posttraumatische stressstoornis (NCT03372460). In dit dubbelblinde protocol worden deelnemers toegewezen om ofwel 2 mA tDCS te ontvangen, of schijnstimulatie, gedurende 25 minuten terwijl ze passief kijken naar drie gestandaardiseerde virtual reality-drives van 8 minuten door Irak of Afghanistan, waarbij virtual reality-gebeurtenissen tijdens elke rit in intensiteit toenemen. Deelnemers ondergaan zes sessies tDCS+VR in de loop van 2-3 weken en psychofysiologie (huidgeleidingsreactiviteit) wordt gedurende elke sessie gemeten. Dit maakt het mogelijk om te testen op binnen en tussen sessieveranderingen in hyperarousal naar virtual reality-gebeurtenissen en aanvullende effecten van tDCS. Stimulatie wordt geleverd via een ingebouwd oplaadbare batterijgestuurde tDCS-apparaat met behulp van een eenzijdige elektrodeopstelling van 1 (anode) x 1 (kathode). Elke elektrode wordt geplaatst in een herbruikbare sponszak van 3 x 3 cm (stroomdichtheid 2,22 A/m2)verzadigd met 0,9% normale zoutoplossing. Sponzen met elektroden worden bevestigd aan de schedel van de deelnemer met behulp van een rubberen hoofdband met de elektroden zo geplaatst dat ze zich richten op gebieden binnen de ventrobale prefrontale cortex. De virtual reality headset wordt zo over de tDCS montage geplaatst dat elektrodeinterferentie wordt voorkomen.

De hier gepresenteerde representatieve resultaten weerspiegelen individuele psychofysiologische gegevenstraceringen van vier deelnemers die het hierboven geschetste protocol hebben voltooid. Ingeschreven deelnemers zijn veteranen met een diagnose ptss en zijn – in overeenstemming met de criteria voor het opnemen van onderzoeken – tussen de 18 en 70 jaar oud. Gezien het feit dat dit momenteel een dubbelblinde, gerandomiseerde schijngestuurde studie (NCT03372460) is, is het niet mogelijk om gegevens te presenteren met betrekking tot de effectiviteit van actieve tDCS versus schijn. Daarom worden individuele ruwe, niet-verwerkte huidgeleidingsgegevens gepresenteerd die zijn verzameld als onderdeel van deze lopende klinische studie. Dit geeft een voorlopig inzicht in wat er te verwachten valt, waaronder obstakels bij het verzamelen van psychofysiologische gegevens en huidgeleidingsopnames in het bijzonder. Gegevens over twaalf veteranen met oorlogsgerelateerde PTSS die het bovenstaande protocol gebruiken als onderdeel van een afzonderlijke pilotstudie zijn eerder gepubliceerd23.
Op basis van visuele inspectie van de huidgeleidingssporen lijkt deelnemer A (figuur 1) tekenen van gewen gewening tussen de sessies te vertonen van de eerste VR-sessie tot het middelpunt van het protocol, tijdens de derde VR-sessie, tot de laatste, zesde VR-sessie.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig01.jpg"> Figuur 1: Voorbeeld van ruwe huidgeleidingsgegevens van deelnemer A. Figuur 1 toont screenshots van ruwe huidgeleidingsgegevens verkregen tijdens VR-sessie 1 (boven), VR-sessie 3 (midden) en VR-sessie 6 (onder). Vermindering van de reactiviteit van de huidgeleiding duidt op gewent tussen de sessies. VR-sessies 2, 4 en 5 zijn niet afgebeeld om een betere visuele vergelijking van huidgeleidingstraceringen mogelijk te maken. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a>
Visuele inspectie van deelnemer B raw skin conductance tracing (figuur 2) lijkt te wijzen op gewen gewenging binnen de sessie bij het vergelijken van de eerste drive-through (rood vierkant) met de derde drive-through (groen vierkant). Eerdere studies suggereren dat, hoewel gewen gewenis binnen de sessie belangrijk is , gewen gewenis tussen de sessies een betere voorspeller kan zijn van langdurig op blootstelling gebaseerd behandelingssucces voor PTSS33,34.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig02.jpg"> Figuur 2: Voorbeeld van ruwe huidgeleidingsgegevens van deelnemer B. Figuur 2 toont screenshots van ruwe huidgeleidingsgegevens die zijn verkregen tijdens de eerste schijf (rood vierkant) en de derde schijf (groen vierkant) van één VR-sessie. Gegevens in dit cijfer kunnen wijzen op gewen gewenging binnen de sessie van de eerste drive-through tot de derde drive-through. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig02large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a>
Visuele inspectie van de gegevens van deelnemer C ruwe huidgeleiding (figuur 3) blijkt een minder sterk gewentprofiel te vertonen in vergelijking met deelnemer A (figuur 1), deze deelnemer toont echter zowel tussen- als binnen de sessie gewent. Bovendien, en vergelijkbaar met deelnemer A, is het huidgeleidingsniveau numeriek hoger tijdens de eerste VR-sessie in vergelijking met de resterende vijf sessies.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig03.jpg"> Figuur 3: Voorbeeld van gegevens over ruwe huidgeleiding van deelnemer C. Figuur 3 toont screenshots van ruwe huidgeleidingsgegevens van deelnemer C voor VR-sessies 1 tot en met 6 die van boven naar beneden zijn besteld. Deelnemer C blijkt zowel tussen- als binnen de sessie gewennschapen te zijn. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig03large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a>
Ruwe huidgeleidingsgegevens van deelnemer D (figuur 4) tonen een huidgeleidingsniveau aan dat als te laag kan worden beschouwd voor goede analyses met een afwezigheid van visueel detecteerbare huidgeleidingsreacties. Als zodanig vertegenwoordigen deze gegevens een fout bij het verzamelen van gegevens. Hoewel de ruwe gegevens ook de aanwezigheid van artefacten en elektrodesignaalverlies onthullen, zijn de aanhoudend lage huidgeleidingsniveaus en afwezigheid van visueel detecteerbare huidgeleidingsreacties tijdens alle zes VR-sessies duidelijk voor deze persoon.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig04.jpg"> Figuur 4: Voorbeeld van ruwe huidgeleidingsgegevens van deelnemer D. Figuur 4 toont screenshots van ruwe huidgeleidingsgegevens van deelnemer D tijdens VR-sessies 1 tot en met 6, besteld van boven naar beneden, die onmeetbare huidgeleidingsniveaus en reacties aantonen, evenals artefacten (blauwe ovalen) en EDA-elektrodesignaalverlies (groen vierkant). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig04large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Application of Transcranial Direct Current Stimulation during Virtual Reality Exposure at JoVE.com

Simultaneous Application of Transcranial Direct Current Stimulation during Virtual Reality Exposure

Dit manuscript schetst een nieuw protocol om de gelijktijdige toepassing van transcraniële gelijkstroomstimulatie mogelijk te maken tijdens blootstelling aan traumagerelateerde signalen in oorlogsgebied met behulp van virtual reality voor veteranen met posttraumatische stressstoornis.

Gelijktijdige toepassing van transcraniële gelijkstroomstimulatie tijdens blootstelling aan virtual reality

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a form of non-invasive brain stimulation that changes the likelihood of neuronal firing through ...

De combinatie van niet-invasieve hersenstimulatie met virtual reality biedt een nieuwe benadering van augment emotional learning en gewenterij voor mensen die behandeling zoeken voor posttraumatische stress en angst. Dit is een zeer meeslepende maar draagbare aanpak geworteld in neurowetenschappen. De techniek kan therapeutisch effectief zijn en kan worden afgestemd op de individuele patiënt.Deze niet-invasieve methode kan patiënten met posttraumatische stress helpen te leren dat eerder angst-provocerende situaties veilig kunnen zijn. Sydney Brigido, een onderzoeksassistent van mijn laboratorium, demonstreert de procedure. Sydney zal helpen met de verschillende stappen van het protocol.Om een deelnemer voor te bereiden op transcraniële gelijkstroomstimulatie, gaat u na het plaatsen van de hoofdband op de deelnemer achter de deelnemer staan om de locatie voor de kathodale elektrode vast te stellen met behulp van de eerder berekende 10% van de hoofdomtrek en meet deze afstand van het inion van het hoofd naar rechts. Plaats de kathodale elektrode volgens de metingen zodanig dat deze zich ongeveer achter het rechteroor op het mastoïde proces bevindt. Om de locatie voor de anodale elektrode vast te stellen, meet u de eerder berekende 10% van de hoofdomtrek vanaf de nasion up en de eerder berekende 5% van de hoofdomtrek naar rechts.Plaats de anodale elektrode en controleer of de anode de AF3FP1-locaties van de 10 tot 20 EEG-elektrode raakt. Wanneer de elektroden zijn geplaatst, schakelt u het tDCS-apparaat in en sluit u de elektroden aan. Om instelling A te laden, drukt u op de knop rechtsboven om de studiemodus te verlaten en gebruikt u de knoppen linksboven en linksonder om de hoofdcode van het apparaat in te voeren.Klik op OK en zorg ervoor dat de pijl naar de trigger wijst. Gebruik de knop rechtsboven om door de instellingen te gaan totdat de belastingsinstelling wordt weergegeven. Gebruik de linkerpijlen om de pijl naar de onderkant van het scherm te schuiven met behulp van de pijl rechtsboven om alle instellingen terug te zetten naar instelling A en klik op de pijl linksboven om instelling A te laden.Druk op de knoppen rechtsboven en linksonder om de impedantie te controleren om te bevestigen dat er voldoende contact is tussen de tDCS-elektroden en de schedel van de deelnemer.Start de stimulatie en noteer de impedantie voor, tijdens en na de stimulatie. Verwijder na afloop van de stimulatie de elektroden uit het apparaat voordat u het apparaat uitschakelt. Plaats twee zelfklevende wegwerpelektroden van de elektrodenseactiviteitselektrode op het gebied van de niet-dominante hand van de deelnemer en open de software voor het verzamelen van galvanische huidresponsgegevens voor elektrodermale activiteit.Open de eerder gegenereerde sjabloon voor gegevensverzameling en klik op Record maken om een nieuw experiment te maken. Om het electrodermal activity signaal te kalibreren, bevestigt u een elektrode aan een elektrode patch en volgt u de software instructies om één elektrode tegelijk te kalibreren. Wanneer beide elektroden zijn gekalibreerd, vraagt u de deelnemer om diep in te ademen en deze 10 seconden vast te houden voordat hij uitademt om een adequaat galvanisch huidresponssignaal te garanderen.Als u het tDCS wilt beheren, moet u een assistent het virtual reality-systeem inschakelen en het patiënttoepassingsprogramma openen. Controleer of de schermresolutie is ingesteld op 1280 bij 720 en klik op afspelen. Open het controllerprogramma van de arts en selecteer het rijscenario op basis van de scène die het meest relevant is voor de implementatie van de deelnemer.Selecteer onder het avatarvenster van de patiënt de bestuurderspositie en stel het geluidsvolume in op maximaal 65%. Laat de assistent met de hulp van de deelnemer het op het hoofd gemonteerde display op het hoofd van de deelnemer plaatsen, waarbij hij erop zorgt dat het display de elektroden niet ontwricht en controleert op comfort. Laat de assistent de hoofdtelefoon op het hoofd van de deelnemer plaatsen en controleer op comfort.Instrueer de deelnemer om twee minuten stil te zitten om de gegevens over de elektroden van de uitgangselektrode te kunnen verzamelen en druk op F1 om het begin van de referentieperiode te markeren. Druk na twee minuten op F3 om het einde van de basislijnperiode te markeren. Na voltooiing van de verzameling van de elektroden van de basislijn, schakelt u het tDCS-apparaat in en sluit u de elektroden weer aan.Het apparaat moet zich in de studiemodus bevinden voor instelling B.Klik op OK om te bevestigen dat instelling B is geprogrammeerd en om een intensiteit van twee milliampère toe te passen, in totaal 25 minuten met een helling van 30 seconden omhoog en een helling van 30 seconden naar beneden. Voer de deelnemerspecifieke randomisatiecode in die is opgehaald uit de randomisatiesoftware en klik op OK. Druk op de knop linksboven om ja aan te geven om de stimulatie te starten en klik erop om de schijf te starten. Zorg ervoor dat elke drive-through begint met ten minste 30 seconden rijden alleen in de VR-omgeving.Voor de eerste sessie begeleidt u de deelnemer door het optreden van VR-evenementen met behulp van een verbale prompt tijdens de eerste drive-through, zoals, Verderop, zal er een hinderlaag over de weg zijn in drie, twee, één, gaan. Je ziet een hinderlaag voor je in drie, twee, één. Tijdens het selecteren van de juiste scène in het VR-menu.Beheer elk VR-evenement met een minimum van 10 seconden rijden tussen elk evenement. Terwijl de VR-gebeurtenissen worden beheerd, moet u een assistent op F2 op het toetsenbord laten drukken telkens wanneer een VR-gebeurtenis wordt beheerd om de verwerving van huidgeleidingsgegevens te controleren. Op basis van visuele inspectie van de huidgeleidingssporen lijkt deelnemer A tekenen van gewent tussen de sessies door te vertonen, van de eerste VR-sessie tot het middelpunt van het protocol tijdens de derde VR-sessie tot de laatste zesde VR-sessie.Visuele inspectie van de ruwe huidgeleidingstracering voor deelnemer B lijkt te wijzen op gewen gewenking binnen de sessie bij het vergelijken van de eerste drive-through met de derde drive-through. Visuele inspectie van ruwe huidgeleidingsgegevens voor deelnemer C blijkt een minder sterk gewentprofiel te vertonen in vergelijking met deelnemer A.Niettemin toont deelnemer C zowel tussen als binnen de sessie gewent. Bovendien, en vergelijkbaar met deelnemer A, is het huidgeleidingsniveau numeriek hoger tijdens de eerste VR-sessie in vergelijking met de resterende vijf sessies.Ruwe huidgeleidingsgegevens van deelnemer D tonen een huidgeleidingsniveau aan dat als te laag kan worden beschouwd voor een goede analyse met een afwezigheid van visueel detecteerbare huidgeleidingsreacties. Zelfs met de persistentie van artefacten en elektrodesignaalverlies zijn de aanhoudend lage huidgeleidingsniveaus en de afwezigheid van visueel detecteerbare huidgeleidingsreacties nog steeds zichtbaar voor deze persoon. In het protocol zijn kritieke stappen om ervoor te zorgen dat de tDCS-elektroden in de juiste positie blijven, dat impedantie binnen aanvaardbare waarden ligt en om te letten op ongemak van de deelnemer voor de veiligheid.tDCS kan worden geoptimaliseerd door de montage te individualiseren, inclusief de locatie van elektroden en dosering op basis van anatomische MRI. MRI kan verder worden gebruikt om neurale veranderingen in de loop van de tijd te beoordelen.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Elektrode positionering en Montage in Transcranial Direct Current Stimulatie

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

Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation

Extraheren Visual evoked potentials van EEG-gegevens opgenomen tijdens fMRI-geleide transcraniële magnetische stimulatie

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological ...

Direct-current Stimulation and Multi-electrode Array Recording of Seizure-like Activity in Mice Brain Slice Preparation

Direct-current stimulatie en multi-elektrode Array Registratie van Inbeslagneming-achtige activiteit in de muizen Brain Slice Voorbereiding

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the ...

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

Effecten van Transcraniële wisselstroom stimulatie op de primaire motorische Cortex door Online-gecombineerde aanpak met Transcraniële magnetische stimulatie

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

Op afstand gecontroleerde Transcranial Direct huidige stimulatie: Een Update voor de veiligheid en verdraagbaarheid

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

Transcraniële elektrische hersenstimulatie bij Alert knaagdieren

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

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

Het gecombineerd gebruik van de huidige Stimulatie Transcranial Direct en robotachtige therapie voor de bovenste extremiteit

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

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC's) in muizen

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

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

Bepaling van de stimulatie locatie met behulp van een 3D-digitizer met high-definition Transcraniële directe stroom stimulatie

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