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

Nous tenons à remercier Sydney Brigido, Hannah Hallett, Emily Aiken, Victoria Larson, Margy Bowker, Christiana Faucher et Alexis Harle pour leur dévouement à ce projet. Ce travail a été soutenu par un prix de mérite (I01 RX002450) des États-Unis (États-Unis) Département des anciens combattants, Service de recherche et de développement en réadaptation et Centre de neurorestabilité et de neurotechnologie (N2864-C) au Providence VA (VA Rehabilitation Research and Development Service). Les opinions exprimées dans cet article sont celles des auteurs et ne représentent pas celles du département des Anciens Combattants des États-Unis ou du gouvernement des États-Unis. Nous remercions tous les participants.

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Le protocole détaillé ci-dessus décrit l’application simultanée de tDCS et vr, par opposition à l’application série de l’une ou l’autre technique. En ce qui concerne les méthodes existantes, l’application simultanée de tDCS avec VR est importante. Alors que la RV fournit un environnement contextuellement riche et immersif pour le traitement lié à la peur, la stimulation du sous-récepteur fournie par tDCS permet les modulations de l’activation neuronale intrinsèque associée à ce traitement lié à la peur. Il existe plusieurs étapes critiques dans ce protocole qui peuvent être divisées en celles qui se rapportent à la mise en œuvre de tDCS + VR et celles liées à la capture de données psychophysiologiques pour les analyses. En ce qui concerne tDCS+VR, il est d’une importance cruciale d’assurer la randomisation correcte et l’application simultanée de tDCS tout au long de la session VR. Un autre membre du personnel en aveugle peut effectuer une confirmation supplémentaire de la randomisation.
En ce qui concerne la garantie simultanée tDCS + VR, deux aspects sont importants; 1) l’impédance atteinte lors de la configuration tDCS et 2) le démarrage du dispositif tDCS à proximité du démarrage de la VR. Cette dernière question est relativement simple et devrait garantir que le tDCS est appliqué en continu tout au long de la présentation VR tout en restant bien dans les limites de sécurité du tDCS lorsqu’une intensité de 2 mA est appliquée sur une durée de 25 minutes20. En ce qui concerne l’impédance, une faible impédance est souhaitable. Savoir si une impédance adéquate ou une qualité de contact adéquate est obtenue dépend du dispositif tDCS utilisé. Certains appareils afficheront l’impédance en Ohms, où plus bas est mieux, tandis que d’autres appareils utilisent une échelle d’affichage de 10 ou 20 points représentant la qualité du contact, où plus haut est mieux. Quel que soit le dispositif spécifique, l’utilisation d’une solution saline normale, à 0,9% de NaCl, par opposition à l’eau du robinet ordinaire pour humidifier les éponges d’électrode améliore l’impédance35. L’utilisation régulière d’eau du robinet doit en outre être évitée car elle est associée à l’apparition de petites lésions cutanées35,36, l’un des effets secondaires possibles les plus graves du tDCS. Des lésions cutanées peuvent également survenir si la peau sous les électrodes est vigoureusement abrasée avant tDCS37 ou si un gel conducteur est utilisé, qui peut dessécher35,38, et doit donc également être évité. Enfin, une impédance élevée avant le démarrage du tDCS peut entraîner l’atteinte ou le dépassement des paramètres de sécurité prescrits de l’appareil, ce qui déclenchera l’arrêt de l’appareil au milieu de l’administration DE LA RV. Bien qu’il soit important d’humidifier suffisamment les éponges d’électrodes pour assurer une impédance adéquate, cela doit être équilibré en ne trempant pas excessivement les électrodes, car cela pourrait entraîner une fuite ou un égouttement de solution saline lorsque le casque VR est placé. Une fuite de solution saline peut permettre au courant électrique de « se propager » sur une plus grande surface, ce qui entraîne une densité de courant inférieure, maisinconnue, 39, qui dépend de l’intensité tDCS (en mA) et de la taille des électrodes (en cm2). De même, il est important que l’écran monté sur la tête VR ne touche pas physiquement les éponges / électrodes afin d’éviter toute perturbation du flux de courant et le déplacement des électrodes lorsque les participants bougent la tête.
Dans ce protocole, la conductance cutanée est considérée comme une mesure de critère de jugement principal. La conductance cutanée est une mesure psychophysiologique de l’activité du système nerveux sympathique40. Les facteurs typiques associés à l’acquisition de la conductance cutanée, tels que les effets de la température et de l’humidité ambiantes, le vieillissement, le tabagisme, la consommation de caféine et l’utilisation de médicaments ayant des effets anticholinergiques41, devront être pris en compte, mais ne peuvent pas toujours être éliminés. Par exemple, il est possible de demander aux participants de s’abstenir d’utiliser des produits contenant de la caféine avant les séances de RV, mais il n’est pas éthique de leur demander d’arrêter les antidépresseurs. De plus, pour des raisons qui ne sont pas toujours claires, une partie des individus présentent des niveaux de conductance cutanée très faibles ou non mesurables et/ou des réponses de conductance cutanée, ce qui est mis en évidence à la figure 4. Il est donc important d’inscrire un échantillon de taille suffisante pour tolérer la perte ou l’absence de données. Spécifique à la mise en œuvre de ce protocole, il convient également de mentionner que les marqueurs d’événements sont actuellement saisis manuellement lors de la saisie des données psychophysiologiques. Bien qu’il s’agisse d’une limitation, il n’est pas rare dans les systèmes hospitaliers qu’un ordinateur non géré par l’hôpital, dans ce cas l’ordinateur qui exécute l’environnement vr, ne puisse pas être connecté au réseau informatique crypté de l’hôpital. Cela signifie qu’il n’est pas possible que l’ordinateur qui exécute l’environnement VR envoie des signaux(par exemple via une impulsion TTL) à l’ordinateur de capture de données psychophysiologiques qui se trouve sur le réseau de l’hôpital. Bien que moins élégant, une solution consiste à faire en partie deux membres de l’équipe de recherche lors de chaque séance de RV; un qui contrôle l’administration de la RV et un qui entre manuellement les marqueurs d’événement dans le traçage psychophysiologique, comme on peut le voir en haut de chaque figure (voir Figure 1, Figure 2, Figure 3 et Figure 4). Cependant, cela ne résout pas la présence d’une légère différence de temps, inférieure à une demi-seconde, entre le moment où les événements VR sont initiés par le contrôleur VR et l’entrée du marqueur d’événement par la deuxième personne. Des études futures pourraient vouloir atténuer ce problème afin que les marqueurs d’événements puissent être automatiquement enregistrés. Pourtant, la présence d’un deuxième membre de l’équipe de recherche – différent de la personne qui exploite l’environnement VR – qui peut observer le participant tout au long des sessions est fortement recommandée. Il faut s’attendre à ce que certains participants aient de fortes réactions émotionnelles au cours de l’étude ou subissent des effets secondaires liés à la cyber-maladie. La capacité de l’équipe de recherche à réagir rapidement à ces situations assure les meilleurs soins possibles.
En résumé, ce protocole utilise des tDCS simultanés pendant la RV pour augmenter l’habitation aux scénarios liés aux traumatismes. Le principal avantage de cette approche est l’utilisation d’un contexte immersif lié au traumatisme et l’application d’une technique de stimulation cérébrale non invasive au cours d’un processus cognitif cliniquement pertinent, par opposition à l’un ou l’autre consécutivement. Bien que le protocole décrit ici utilise une application au bureau dans un échantillon vétéran atteint de SSPT, cette approche de stimulation cérébrale non invasive simultanée et de réalité virtuelle peut se traduire par d’autres troubles anxieux et basés sur la peur ainsi que par des applications à domicile d’approches basées sur l’exposition.

Le trouble de stress post-traumatique (SSPT) est une maladie chronique et invalidante qui est particulièrement répandue chez les anciens combattants. Malgré sa prévalence et son impact dévastateur, bon nombre de ceux qui reçoivent une psychothérapie fondée sur des données probantes pour le SSPT présentent des symptômes résiduels importants1. L’application synergique de la stimulation cérébrale non invasive avec les principes de psychothérapie axés sur le SSPT offre l’occasion d’améliorer les gains thérapeutiques et de réduire les fardeaux liés au SSPT.
Une composante essentielle du SSPT est l’incapacité d’inhiber une réaction de peur inadaptée2,3. Une activité pathologiquement élevée dans l’amygdale et le cortex cingulaire antérieur dorsal, régions qui facilitent la réponse à la peur, a été systématiquement rapportée dans le SSPT. Ceci est parallèlement à une activité réduite dans le cortex préfrontal ventromédian (VMPFC), une région censée réguler à la baisse la réponse à la peur3,4,5,6,7. En conséquence, l’augmentation de l’activité endogène du VMPFC pendant le traitement des stimuli induisant la peur peut être une méthode prometteuse pour améliorer l’inhibition de la peur et l’efficacité des traitements basés sur l’exposition.
Les psychothérapies basées sur l’exposition, un traitement de première intention du SSPT, visent à faciliter l’apprentissage correctif en enseignant aux patients que l’expérience dangereuse (c.-à-d. la cause de leur TSPT) n’est plus présente ou menaçante dans leur environnement actuel8,9. L’engagement émotionnel dans la thérapie du SSPT est un élément crucial du succès10, mais il est entravé par le fait que les patients veulent éviter de ressentir des émotions pénibles et la présence de troubles psychiatriques comorbides. Une approche attrayante pour maximiser et suivre l’engagement émotionnel au cours des sessions consiste à utiliser des environnements de réalité virtuelle (RV) immersifs et contextuellement pertinents11,12. La mise en œuvre de la RV est étayée par des données antérieures indiquant que la RV pourrait générer des taux d’efficacité comparables à ceux observés avec les interventions cognitivo-comportementales standard11,13,14. La RV a l’avantage supplémentaire de fournir un environnement standardisé pour le développement de traitements pour des tests d’hypothèses spécifiques.
L’environnement VR permet en outre l’intégration de méthodes de stimulation cérébrale non invasives d’appoint, telles que la stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS). tDCS modifie l’excitabilité corticale via la modulation sous-du-siège des potentiels membranaires neuronaux au repos en utilisant un courant électrique constant faible (typiquement 1 – 2 mA)15. La stimulation est généralement fournie sur une période de 20 à 30 minutes. Les effets du tDCS dépendent de la polarité actuelle. Bien qu’une simplification excessive, en théorie, le flux de courant positif (c’est-à-dire la stimulation anodale) augmente la probabilité de dépolarisation neuronale, tandis que le flux de courant négatif (c’est-à-dire la stimulation cathodale) diminue la probabilité de potentiels d’action neuronale16,17. En tant que tel, tDCS prépare le cerveau à des réponses ultérieures à des stimuli externes pour faciliter l’apprentissage et la mémoire18.
tDCS a un profil d’innocuité favorable en tant que technique à faible risque qui est bien tolérée et associée à des effets secondaires minimes19,20. tDCS est également peu coûteux; Les dispositifs tDCS coûtent environ 9 000 $, comparativement à 70 000 $ > pour les méthodes de stimulation cérébrale non invasives disponibles cliniquement, telles que la stimulation magnétique transcrânienne. Les appareils tDCS sont également portables, car ils sont alimentés par batterie, au lieu d’avoir besoin d’un circuit électrique dédié. Cette portabilité permet une utilisation dans n’importe quel bureau ou pièce, y compris à la maison. Ces facteurs permettent d’utiliser le tDCS en combinaison avec des interventions thérapeutiques, y compris la RV et les modèles existants de traitement du SSPT. L’utilisation flexible peut être particulièrement importante dans le nouveau paysage de la prestation de soins psychiatriques et de stimulation cérébrale non invasive dans le monde post-COVID19.
Le protocole détaillé ci-dessous est conçu pour intégrer le tDCS pendant l’administration de la RV (tDCS + VR) chez les personnes atteintes de SSPT lié à la zone de guerre afin d’augmenter l’accoutumabilité anxieuse. Les séances de RV permettent de normaliser l’exposition aux événements liés aux traumatismes entre les participants afin d’assurer un contenu cohérent pour cette accoutumée. Les participants suivent six sessions de tDCS+VR sur une durée de deux à trois semaines, chaque session faisant partie de trois drive-through VR identiques. Six sessions ont été sélectionnées pour approximer la durée de la RV dans Rothbaum et al.14 et Difede & Hoffman21. Ce nombre de séances a montré une efficacité dans des études de traitement typiques non VR(par exemple, Bryant et al.22) et a été en outre éclairé par les données de faisabilité de l’étude pilote précédente23. Tout au long de chaque séance, la psychophysiologie (c’est-à-dire la conductance cutanée) est mesurée. Cela permet de tester les changements à l’intérieur et entre les sessions des événements hyperarousal à la réalité virtuelle et les effets d’appoint du tDCS. L’intensité tDCS est réglée à 2 mA et est délivrée par un stimulateur rechargeable intégré alimenté par batterie qui fournit un courant continu constant à l’aide d’une configuration d’électrode unilatérale 1 (anode) x 1 (cathode). Chaque électrode est placée dans une poche éponge réutilisable de 3 x 3 cm (densité de courant2,22 A/m2)saturée de solution saline normale à 0,9%. Les éponges avec électrodes sont attachées au crâne du participant à l’aide d’un bandeau en caoutchouc avec l’anode placée sur les régions Fp1 et AF3 et la cathode sur PO8 du système de coordination des électrodes EEG 10 – 20 afin de cibler le cortex préfrontal ventromédian tout en empêchant la stimulation cathodale sur le cortex préfrontal. Des montages d’électrodes similaires, visant à cibler le VMPFC, ont été utilisés pour moduler l’extinction des réponses de peur conditionnées par notre laboratoire24,25 ainsi que d’autres26. Le casque de réalité virtuelle est placé sur le montage tDCS de manière à éviter les interférences avec les électrodes tDCS. tDCS devrait commencer pendant le lancement de VR23 et se poursuivre tout au long. Les participants reviennent pour des visites d’évaluation post-traitement de 1 et 3 mois afin d’évaluer les effets à long terme du tDCS + VR sur les changements dans les symptômes du SSPT, de la dépression, de l’anxiété et de la colère, ainsi que sur les améliorations du sommeil et de la qualité de vie. Les hypothèses à tester sont 1A) la prédiction que le tDCS + VR actif, par rapport au simulacre + VR, entraîne un changement plus important sur les symptômes du SSPT et la qualité de vie / fonction sociale à la fin du traitement, et 1B) un changement soutenu à 1 et 3 mois après le traitement, et 2) ce changement dans les réponses psychophysiologiques, reflétant l’accoutumation, se rapporte à des changements dans les symptômes du SSPT et la qualité de vie / fonctionnement différemment après tDCS + VR actif par rapport à sham + VR. Cet essai clinique est enregistré sous ClinicalTrials.gov identifiant : 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

La stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) est une forme de stimulation cérébrale non invasive qui modifie la probabilité de déclenchement neuronal par modulation des membranes neurales au repos. Comparé à d’autres techniques, le tDCS est relativement sûr, rentable et peut être administré pendant que les individus sont engagés dans des processus cognitifs contrôlés et spécifiques. Ce dernier point est important car le tDCS peut affecter principalement les régions neuronales intrinsèquement actives. Dans le but de tester le tDCS en tant que traitement potentiel d’une maladie psychiatrique, le protocole décrit ici décrit une nouvelle procédure qui permet l’application simultanée du tDCS lors de l’exposition à des signaux liés à un traumatisme à l’aide de la réalité virtuelle (tDCS + VR) chez les anciens combattants atteints de trouble de stress post-traumatique (NCT03372460). Dans ce protocole en double aveugle, les participants sont assignés à recevoir 2 mA tDCS, ou une stimulation simulée, pendant 25 minutes tout en regardant passivement trois lecteurs de réalité virtuelle standardisés de 8 minutes à travers l’Irak ou l’Afghanistan, avec des événements de réalité virtuelle augmentant en intensité au cours de chaque trajet. Les participants subissent six séances de tDCS+VR sur une durée de 2 à 3 semaines, et la psychophysiologie (réactivité de la conductance cutanée) est mesurée tout au long de chaque séance. Cela permet de tester les changements de session dans les événements hyperarousal à la réalité virtuelle et les effets d’appoint de tDCS. La stimulation est délivrée par un dispositif tDCS rechargeable intégré alimenté par batterie à l’aide d’une configuration d’électrode unilatérale 1 (anode) x 1 (cathode). Chaque électrode est placée dans une poche éponge réutilisable de 3 x 3 cm (densité de courant2,22 A/m2)saturée de solution saline normale à 0,9%. Les éponges avec électrodes sont attachées au crâne du participant à l’aide d’un bandeau en caoutchouc avec les électrodes placées de manière à cibler les régions du cortex préfrontal ventromédian. Le casque de réalité virtuelle est placé sur le montage tDCS de manière à éviter les interférences d’électrodes.

Les résultats représentatifs présentés ici reflètent les recherches de données psychophysiologiques individuelles de quatre participants qui ont suivi le protocole décrit ci-dessus. Les participants inscrits sont des vétérans ayant reçu un diagnostic de SSPT et, conformément aux critères d’inclusion des essais, âgés de 18 à 70 ans. Étant donné qu’il s’agit d’un essai contrôlé fictif randomisé en double aveugle en cours (NCT03372460), il n’est pas possible de présenter des données relatives à l’efficacité du tDCS actif par rapport au faux. Par conséquent, des traçages individuels de données de conductance cutanée brutes, non traitées, recueillies dans le cadre de cet essai clinique en cours sont présentés. Cela fournira un aperçu préliminaire de ce à quoi on pourrait s’attendre, y compris les obstacles lors de la collecte de données psychophysiologiques et d’enregistrements de conductance cutanée en particulier. Des données sur douze anciens combattants atteints de SSPT lié à une zone de guerre utilisant le protocole ci-dessus dans le cadre d’une étude pilote distincte ont déjà été publiées23.
Sur la base de l’inspection visuelle des traces de conductance cutanée, le participant A(Figure 1)semble montrer des signes d’accoutumance entre les sessions de la première session VR au milieu du protocole, au cours de la troisième session VR, jusqu’à la dernière, sixième session VR.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig01.jpg"> Figure 1 : Exemple de traçage des données de conductance cutanée brutes du participant A. La figure 1 montre des captures d’écran des données brutes de conductance cutanée obtenues lors de la session VR 1 (en haut), de la session VR 3 (au milieu) et de la session VR 6 (en bas). Les réductions de la réactivité de la conductance cutanée indiquent une accoutumance entre les séances. Les sessions VR 2, 4 et 5 ne sont pas illustrées pour permettre une meilleure comparaison visuelle des tracés de conductance cutanée. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
L’inspection visuelle du traçage de la conductance cutanée brute du participant B (Figure 2) semble indiquer une accoutumance en cours de session lors de la comparaison du premier drive-through (carré rouge) au troisième drive-through (carré vert). Des études antérieures suggèrent que, bien que l’accoutumation en cours de séance soit importante, l’accoutumation entre les séances peut être un meilleur prédicteur du succès du traitement basé sur l’exposition prolongée pour le SSPT33,34.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig02.jpg"> Figure 2 : Exemple de traçage des données de conductance cutanée brutes du participant B. La figure 2 montre des captures d’écran des données brutes de conductance de la peau obtenues lors du premier lecteur (carré rouge) et du troisième lecteur (carré vert) d’une session VR. Les données représentées dans cette figure peuvent indiquer l’accoutumabilité au sein de la session du premier drive-through au troisième drive-through. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig02large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
L’inspection visuelle des données brutes de conductance cutanée du participant C (Figure 3) semble montrer un profil d’accoutumance moins marqué par rapport au participant A (Figure 1), ce participant démontre néanmoins une accoutumance à la fois entre et pendant la session. De plus, et comme pour le participant A, le niveau de conductance de la peau est numériquement plus élevé lors de la première session de RV par rapport aux cinq sessions restantes.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig03.jpg"> Figure 3 : Exemple de traçage des données de conductance cutanée brutes du participant C. La figure 3 montre des captures d’écran de données brutes de conductance de la peau du participant C pour les sessions VR 1 à 6 classées de haut en bas. Le participant C semble démontrer à la fois une accoutumabilité entre les sessions et à l’intérieur de la session. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig03large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
Les données brutes de conductance cutanée du participant D(figure 4)démontrent un niveau de conductance cutanée qui peut être considéré comme trop faible pour des analyses appropriées avec une absence de réponses de conductance cutanée détectables visuellement. En tant que telles, ces données représentent un échec de collecte de données. Bien que les données brutes révèlent également la présence d’artefacts et la perte de signal d’électrode, les niveaux de conductance cutanée constamment bas et l’absence de réponses de conductance cutanée visuellement détectables au cours des six sessions de RV sont évidents pour cette personne.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig04.jpg"> Figure 4 : Exemple de traçage des données brutes de conductance cutanée du participant D. La figure 4 montre des captures d’écran de données de conductance cutanée brutes du participant D pendant les sessions VR 1 à 6, classées de haut en bas, démontrant des niveaux et des réponses de conductance cutanée inmesurables, ainsi que des artefacts (ovales bleus) et une perte de signal d’électrode EDA (carré vert). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig04large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>

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Simultaneous Application of Transcranial Direct Current Stimulation during Virtual Reality Exposure

Ce manuscrit décrit un nouveau protocole permettant l’application simultanée de la stimulation transcrânienne à courant continu pendant l’exposition à des signaux liés aux traumatismes en zone de guerre en utilisant la réalité virtuelle pour les anciens combattants atteints de trouble de stress post-traumatique.

Application simultanée de la stimulation transcrânienne à courant continu pendant l’exposition à la réalité virtuelle

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

La combinaison de la stimulation cérébrale non invasive avec la réalité virtuelle présente une nouvelle approche pour augmenter l’apprentissage émotionnel et l’accoutumante des personnes qui cherchent un traitement pour le stress post-traumatique et l’anxiété. Il s’agit d’une approche hautement immersive mais portable enracinée dans les neurosciences. La technique pourrait être thérapeutiquement efficace et peut être adaptée à chaque patient.Cette méthode non invasive peut aider les patients souffrant de stress post-traumatique à apprendre que les situations auparavant anxiogènes peuvent être sûres. Sydney Brigido, une assistante de recherche de mon laboratoire, fera la démonstration de la procédure. Sydney vous aidera avec les différentes étapes du protocole.Pour préparer un participant à la stimulation transcrânienne à courant continu, après avoir placé la sangle de tête sur le participant, se tenir derrière le participant pour établir l’emplacement de l’électrode cathodale en utilisant les 10% de circonférence de la tête précédemment calculés et mesurer cette distance de l’inion de la tête vers la droite. Placez l’électrode cathodale selon les mesures de manière à ce qu’elle soit approximativement derrière l’oreille droite sur le processus mastoïdien. Pour établir l’emplacement de l’électrode anodale, mesurez les 10% de circonférence de la tête précédemment calculés à partir de la nasion vers le haut et les 5% de la circonférence de la tête précédemment calculés vers la droite.Placez l’électrode anodale et vérifiez que l’anode touche les 10 à 20 emplacements de l’électrode EEG AF3FP1. Lorsque les électrodes ont été placées, allumez le dispositif tDCS et branchez les électrodes. Pour charger le paramètre A, appuyez sur le bouton supérieur droit pour sortir du mode étude et utilisez les boutons supérieur et inférieur gauche pour entrer le code maître de l’appareil.Cliquez sur OK et assurez-vous que la flèche pointe vers le déclencheur. Utilisez le bouton en haut à droite pour parcourir les paramètres jusqu’à ce que le paramètre de chargement apparaisse. Utilisez les flèches gauche pour faire défiler la flèche vers le bas de l’écran en utilisant la flèche en haut à droite pour revenir à tous les paramètres au paramètre A et cliquez sur la flèche supérieure gauche pour charger le réglage A.Appuyez sur les boutons en haut à droite et en bas à gauche ensemble pour vérifier l’impédance pour confirmer qu’il y a un contact adéquat entre les électrodes tDCS et le crâne du participant.Commencez la stimulation et enregistrez l’impédance avant, pendant et après la stimulation. À la fin de la stimulation, retirez les électrodes de l’appareil avant d’éteindre l’appareil. Placez deux patchs d’électrode d’activité électrode d’activité électrode jetables auto-adhésifs sur la région thénar de la main non dominante du participant et ouvrez le logiciel d’acquisition de données de réponse galvanique de la peau d’activité électrodermique.Ouvrez le modèle d’acquisition de données généré précédemment et cliquez sur Créer un enregistrement pour créer une nouvelle expérience. Pour calibrer le signal d’activité électrodermique, fixez une électrode à un patch d’électrode et suivez les instructions du logiciel pour calibrer une électrode à la fois. Lorsque les deux électrodes ont été étalonnées, demandez au participant de prendre une profonde inspiration et de la retenir pendant 10 secondes avant d’expirer pour assurer un signal de réponse galvanique adéquate de la peau.Pour administrer le tDCS, demandez à un assistant d’allumer le système de réalité virtuelle et d’ouvrir le programme d’application du patient. Vérifiez que la résolution de l’écran est définie sur 1280 par 720 et cliquez sur lecture. Ouvrez le programme du contrôleur clinicien et sélectionnez le scénario de conduite en fonction de la scène la plus pertinente pour le déploiement du participant.Sous la fenêtre de l’avatar du patient, sélectionnez la position du conducteur et réglez le volume sonore à 65% du maximum. Avec l’aide du participant, demandez à l’assistant de placer l’affichage monté sur la tête du participant, en faisant en sorte que l’écran ne disloque pas les électrodes et en vérifiant le confort. Demandez à l’assistant de placer les écouteurs sur la tête du participant et de vérifier le confort.Demandez au participant de s’asseoir tranquillement pendant deux minutes pour permettre la collecte des données d’activité électrodermique de base et appuyez sur F1 pour marquer le début de la période de référence. Après deux minutes, appuyez sur F3 pour marquer la fin de la période de référence. Une fois la collecte de l’activité électrodermique de base terminée, rallumez le dispositif tDCS et rebranchez les électrodes.L’appareil doit être en mode d’étude pour régler B.Cliquez sur OK pour confirmer que le réglage B est programmé et pour appliquer une intensité de deux milliampères, soit un total de 25 minutes avec une montée de 30 secondes et une rampe de 30 secondes vers le bas. Entrez le code de randomisation spécifique au participant extrait du logiciel de randomisation et cliquez sur OK. Appuyez sur le bouton en haut à gauche pour indiquer oui pour démarrer la stimulation et cliquez sur off pour démarrer le lecteur. Assurez-vous que chaque drive-through commence avec au moins 30 secondes de conduite uniquement dans l’environnement VR.Pour la première session, guidez le participant à travers la survenue d’événements de RV à l’aide d’une invite verbale lors du premier drive-through tel que, En avant, il y aura une embuscade sur la route en trois, deux, un, aller. Vous allez voir une embuscade de route devant vous en trois, deux, un. Tout en sélectionnant la scène appropriée dans le menu VR.Administrez chaque événement VR avec un minimum de 10 secondes de conduite entre chaque événement. Pendant l’administration des événements VR, demandez à un assistant d’appuyer sur F2 sur le clavier chaque fois qu’un événement VR est administré pour surveiller l’acquisition des données de conductance cutanée. Sur la base de l’inspection visuelle des traces de conductance cutanée, le participant A semble montrer des signes d’accoutumance entre les sessions, de la première session VR au milieu du protocole pendant la troisième session VR jusqu’à la sixième session VR finale.L’inspection visuelle du traçage de la conductance cutanée brute du participant B semble indiquer une accoutumance en cours de session lorsqu’on compare le premier drive-through au troisième drive-through. L’inspection visuelle des données brutes de conductance cutanée du participant C semble montrer un profil d’accoutumance moins sévère que celui du participant A.Néanmoins, le participant C démontre à la fois une accoutumance entre et pendant la session. De plus, et comme pour le participant A, le niveau de conductance de la peau est numériquement plus élevé lors de la première session vr par rapport aux cinq sessions restantes.Les données brutes de conductance cutanée du participant D démontrent un niveau de conductance cutanée qui peut être considéré comme trop faible pour une analyse appropriée avec une absence de réponses de conductance cutanée visuellement détectables. Même avec la persistance des artefacts et la perte de signal d’électrode, les niveaux de conductance cutanée constamment bas et l’absence de réponses de conductance cutanée visuellement détectables sont toujours apparents pour cette personne. Dans le protocole, les étapes critiques sont de s’assurer que les électrodes tDCS restent dans la bonne position, que l’impédance est dans les valeurs acceptables et de surveiller l’inconfort du participant pour la sécurité.Le tDCS peut être optimisé en individualisant le montage, y compris l’emplacement des électrodes et le dosage basé sur l’IRM anatomique. L’IRM peut également être utilisée pour évaluer les changements neuronaux au fil du temps.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Positionnement des électrodes et de montage de stimulation transcrânienne Direct Current

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Recherche

Neurosciences

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

Extraction Potentiels évoqués visuels de l&#39;EEG données enregistrées pendant l&#39;IRMf guidée stimulation magnétique transcrânienne

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

Stimulation à courant continu et multi-réseau d&#39;électrodes d&#39;enregistrement de la capture comme activité chez la souris Cerveau Slice Préparation

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

Effets de la Stimulation transcrânienne courant alternatif sur le Cortex moteur primaire par en ligne approche combinée avec la Stimulation magnétique transcrânienne

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Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

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