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

Мы хотели бы поблагодарить Сидни Бригидо, Ханну Халлетт, Эмили Айкен, Викторию Ларсон, Марджи Боукер, Кристиану Фоше и Алексис Харл за их самоотверженные усилия в этом проекте. Эта работа была поддержана наградой за заслуги (I01 RX002450) от Соединенных Штатов (США) Департамент по делам ветеранов, Служба реабилитационных исследований и разработок и Центр нейровосстановления и нейротехнологий (N2864-C) в Providence VA (VA Rehabilitation Research and Development Service). Мнения, выраженные в этой статье, являются мнениями авторов и не отражают взгляды Министерства по делам ветеранов США или правительства Соединенных Штатов. Мы благодарим всех участников.

<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>

Авторам нечего раскрывать.

Протокол, подробно описанный выше, описывает одновременное применение tDCS и VR, в отличие от последовательного применения любого метода. По отношению к существующим методам важно одновременное применение tDCS с VR. В то время как VR обеспечивает контекстуально богатую и захватывающую среду для обработки, связанной со страхом, подпороговая стимуляция, обеспечиваемая tDCS, позволяет модулировать внутреннюю нейронную активацию, связанную с этой обработкой, связанной со страхом. В этом протоколе есть несколько критических шагов, которые можно разделить на те, которые относятся к реализации tDCS + VR, и те, которые связаны с сбором психофизиологических данных для анализа. Что касается tDCS+VR, то крайне важно обеспечить правильную рандомизацию и одновременное применение tDCS на протяжении всего сеанса VR. Другой ослепленный сотрудник может выполнить дальнейшее подтверждение рандомизации.
Что касается обеспечения одновременного tDCS+VR, то важны два аспекта; 1) импеданс, достигаемый при настройке tDCS и 2) запуск устройства tDCS в непосредственной близости от запуска VR. Последний вопрос является относительно простым и должен гарантировать, что tDCS непрерывно применяется на протяжении всей презентации VR, оставаясь в пределах пределов безопасности tDCS, когда интенсивность 2 мА применяется в течение 25-минутной продолжительности20. В отношении импеданса желательно низкое сопротивление. Знание того, достигается ли адекватное сопротивление или качество контакта, зависит от используемого устройства tDCS. Некоторые устройства будут отображать импеданс в Омах, где чем ниже, тем лучше, в то время как другие устройства используют 10- или 20-точечную шкалу отображения, представляющую качество контакта, где чем выше, тем лучше. Независимо от конкретного устройства, использование обычного физиологического раствора, 0,9% раствора NaCl, в отличие от обычной водопроводной воды для увлажнения электродных губок, улучшает импеданс35. Следует в дальнейшем избегать употребления обычной водопроводной воды, поскольку она связана с возникновением небольших поражений кожи35,36,одним из наиболее серьезных возможных побочных эффектов tDCS. Поражения кожи также могут возникать, если кожа под электродами энергично истирается до tDCS37 или если используется проводящий гель, который может высушить35,38,и поэтому его также следует избегать. Наконец, высокое сопротивление перед запуском tDCS может привести к достижению или превышению предписанных параметров безопасности устройства, что приведет к отключению устройства в середине администрирования VR. Хотя важно достаточно увлажнить губки электродов, чтобы обеспечить адекватное сопротивление, это должно быть сбалансировано, не чрезмерно замачив электроды, так как это может привести к утечке или капанию физиологического раствора при размещении гарнитуры VR. Утечка физиологического раствора может позволить электрическому току «распространиться» на большую площадь, что приведет к более низкой, но неизвестной плотности тока39,которая зависит от интенсивности tDCS (в мА) и размера электродов (всм2). Кроме того, важно, чтобы дисплей, установленный на голове VR, физически не касался губок / электродов, чтобы избежать нарушения потока тока и смещения электродов по мере движения головы участниками.
В этом протоколе проводимость кожи считается основным показателем исхода. Проводимость кожи является психофизиологическим показателем активности симпатической нервной системы40. Типичные факторы, связанные с приобретением проводимости кожи, такие как влияние температуры и влажности окружающей среды, старение, статус курения, употребление кофеина и использование лекарств с антихолинергическим эффектом41,должны быть рассмотрены, но не всегда могут быть устранены. Например, можно попросить участников воздержаться от использования продуктов, содержащих кофеин, до сеансов VR, но неэтично просить их прекратить прием антидепрессантов. Более того, по причинам, которые не всегда ясны, часть людей демонстрирует очень низкие или неизмеримые уровни проводимости кожи и / или реакции проводимости кожи, что показано на рисунке 4. Поэтому важно зачислить достаточный размер выборки, чтобы допустить потерю или отсутствие данных. Что касается реализации этого протокола, следует также упомянуть, что маркеры событий в настоящее время вводятся вручную во время сбора психофизиологических данных. Хотя это ограничение, в больничных системах нередко компьютер, управляемый не больницей, в данном случае компьютер, который работает в среде VR, не может быть подключен к зашифрованной сети информационных технологий больницы. Это означает, что невозможно, чтобы компьютер, который работает в среде VR, посылал сигналы(например, через пульс TTL) на компьютер сбора психофизиологических данных, который находится в больничной сети. Хотя это менее элегантно, одним из решений является присутствие двух членов исследовательской группы во время каждой сессии VR; тот, который управляет администрированием VR, и тот, который вручную вводит маркеры событий в психофизиологическое отслеживание, как видно в верхней части каждого рисунка (см. Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3 и Рисунок 4). Тем не менее, это не учитывает наличие небольшой разницы во времени, менее половины секунды, с момента, когда события VR инициируются контроллером VR и входят в маркер события вторым лицом. Будущие исследования, возможно, захотят смягчить это, чтобы маркеры событий могли автоматически регистрироваться. Тем не менее, присутствие второго члена исследовательской группы, отличного от человека, который управляет средой VR, который может наблюдать за участником во время сеансов, настоятельно рекомендуется. Следует ожидать, что некоторые участники могут иметь сильные эмоциональные реакции во время исследования или испытывать побочные эффекты, связанные с кибер-болезнью. Способность исследовательской группы быстро реагировать на эти ситуации обеспечивает наилучший возможный уход.
Таким образом, этот протокол использует одновременный tDCS во время VR для расширения жилья в сценариях, связанных с травмой. Основным преимуществом этого подхода является использование иммерсивного контекста, связанного с травмой, и применение неинвазивной техники стимуляции мозга во время клинически значимого когнитивного процесса, в отличие от последовательного выполнения любого из них. В то время как протокол, описанный здесь, использует приложение в офисе в ветеранской выборке с ПТСР, этот подход одновременной неинвазивной стимуляции мозга и виртуальной реальности может привести к другим расстройствам, основанным на страхе и тревоге, а также к домашним применениям подходов, основанных на воздействии.

Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) является хроническим и инвалидизирующим состоянием, которое особенно распространено среди ветеранов. Несмотря на его распространенность и разрушительное воздействие, многие, кто получает доказательную психотерапию для ПТСР, имеют значительные остаточные симптомы1. Синергетическое применение неинвазивной стимуляции мозга вместе с ориентированными на ПТСР принципами психотерапии дает возможность улучшить терапевтические достижения и снизить нагрузку, связанную с ПТСР.
Основным компонентом ПТСР является неспособность ингибировать дезадаптивную реакцию страха2,3. Патологически повышенная активность в миндалине и дорсальной передней поясной коре, областях, которые облегчают реакцию страха, постоянно сообщалось при ПТСР. Это наряду со снижением активности в вентромедиальной префронтальной коре (VMPFC), области, которая, каксчитается,снижает реакцию страха3,4,5,6,7. Соответственно, повышение эндогенной активности VMPFC во время обработки вызывающих страх стимулов может быть перспективным методом улучшения ингибирования страха и эффективности лечения, основанного на воздействии.
Психотерапия, основанная на воздействии, лечение ПТСР первой линии, направлена на облегчение корректировального обучения, обучая пациентов, что опасный опыт (т. Е. Причина их ПТСР) больше не присутствует или не угрожает в их текущей среде8,9. Эмоциональное участие в терапии ПТСР является важнейшим компонентом успеха10, но ему препятствуют пациенты, желающие избежать переживания тревожных эмоций и наличия сопутствующих психических расстройств. Одним из привлекательных подходов к максимизации и отслеживанию эмоционального взаимодействия во время сеансов является использование иммерсивных и контекстуально релевантных сред виртуальной реальности (VR)11,12. Внедрение VR подтверждается предыдущими данными, указывающими на то, что VR может генерировать показатели эффективности, сопоставимые с теми, которые наблюдаются при стандартных когнитивно-поведенческих вмешательствах11,13,14. VR имеет дополнительное преимущество, задающее стандартизированную среду для разработки лечения для проверки конкретных гипотез.
Кроме того, среда VR позволяет интегрировать дополнительные неинвазивные методы стимуляции мозга, такие как транскраниальная стимуляция постоянного тока (tDCS). tDCS изменяет возбудимость коры через подпороговую модуляцию мембранных потенциалов покоя нейронов с использованием слабого (обычно 1 – 2 мА) постоянного электрического тока15. Стимуляция обычно предоставляется в течение 20-30-минутного периода. Эффекты tDCS зависят от текущей полярности. Хотя это упрощение, теоретически положительный поток тока (т.е. анодальная стимуляция) увеличивает вероятность деполяризации нейронов, тогда как отрицательный ток (т.е. катодальная стимуляция) снижает вероятность потенциалов действия нейронов16,17. Таким образом, tDCS подготовкает мозг к последующим реакциям на внешние раздражители для облегчения обучения и памяти18.
tDCS имеет благоприятный профиль безопасности как методика низкого риска, которая хорошо переносится и связана с минимальными побочными эффектами19,20. tDCS также недорог; Устройства tDCS стоят около 9000 долларов США по сравнению с > 70 000 долларов США за клинически доступные неинвазивные методы стимуляции мозга, такие как транскраниальная магнитная стимуляция. Устройства tDCS также портативны, так как они питаются от батарей, в отличие от необходимости выделенной электрической цепи. Такая портативность позволяет использовать в любом офисе или помещении, в том числе и дома. Эти факторы позволяют использовать tDCS в сочетании с терапевтическими вмешательствами, включая VR и существующие модели лечения ПТСР. Гибкое использование может быть особенно важным в новом ландшафте предоставления психиатрической помощи и неинвазивной стимуляции мозга в мире после COVID19.
Протокол, подробно описанный ниже, предназначен для интеграции tDCS во время администрирования VR (tDCS + VR) у людей с ПТСР, связанным с зоной боевых действий, чтобы усилить тревожное привыкание. Сеансы VR позволяют стандартизировать воздействие событий, связанных с травмой, среди участников, чтобы обеспечить согласованное содержание для этого привыкания. Участники проходят шесть сессий tDCS + VR в течение двух-трех недель, причем каждая сессия состоит из трех идентичных проходов VR. Шесть сессий были выбраны для приближения продолжительности VR в Rothbaum et al.14 и Difede & Hoffman21. Это количество сеансов показало эффективность в типичных исследованиях лечения, не основанных на VR(например, Bryant et al.22)и было дополнительно информировано технико-экономическими данными из предыдущего пилотного исследования23. На протяжении каждого сеанса измеряется психофизиология (т.е. проводимость кожи). Это позволяет тестировать внутри и между сеансами изменения в гиперадушии к событиям виртуальной реальности и вспомогательным эффектам tDCS. Интенсивность tDCS устанавливается на уровне 2 мА и подается через встроенный перезаряжаемый стимулятор на батарейном питание, который обеспечивает постоянный постоянный ток с использованием односторонней электродной установки 1 (анод) x 1 (катод). Каждый электрод помещается в многоразовый губчатый карман 3 х 3 см (плотность тока 2,22А/м2),насыщенный 0,9% нормального физиологического раствора. Губки с электродами прикрепляются к черепу участника с помощью резинового оголовья с анодом, размещенным над областями Fp1 и AF3, и катодом над PO8 системы координации электродов ЭЭГ 10 -20, чтобы нацелиться на вентромедиальную префронтальную кору, предотвращая катодальную стимуляцию над префронтальной корой. Подобные монтажи электродов, направленные на нацеливание на VMPFC, были использованы для модуляции вымирания условных реакций страха нашей лабораторией24,25, а также другими26. Гарнитура виртуальной реальности размещается поверх монтажа tDCS таким образом, чтобы избежать помех электродам tDCS. tDCS должен начинаться во время инициации VR23 и продолжаться на протяжении всего процесса. Участники возвращаются на 1- и 3-месячные оценочные визиты после лечения, чтобы оценить долгосрочное влияние tDCS + VR на изменения симптомов ПТСР, депрессии, тревоги и гнева, а также улучшение сна и качества жизни. Гипотезы, которые должны быть проверены, следующие: 1A) прогноз о том, что активный tDCS + VR, по сравнению с sham + VR, приводит к большему изменению симптомов ПТСР и качества жизни / социальной функции в конце лечения и 1B) устойчивые изменения через 1 и 3 месяца после лечения, и 2) что изменение психофизиологических реакций, отражающих привыкание, относится к изменениям симптомов ПТСР и качества жизни / функционирования по-разному после активного tDCS + VR по сравнению с sham + VR. Данное клиническое исследование зарегистрировано под ClinicalTrials.gov идентификатором: 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

Транскраниальная стимуляция постоянного тока (tDCS) является формой неинвазивной стимуляции мозга, которая изменяет вероятность возбуждения нейронов посредством модуляции нейронных мембран покоя. По сравнению с другими методами, tDCS относительно безопасен, экономически эффективен и может применяться, когда люди участвуют в контролируемых, специфических когнитивных процессах. Этот последний момент важен, поскольку tDCS может преимущественно влиять на внутренне активные нейронные области. В попытке проверить tDCS в качестве потенциального лечения психических заболеваний, протокол, описанный здесь, описывает новую процедуру, которая позволяет одновременно применять tDCS во время воздействия сигналов, связанных с травмой, с использованием виртуальной реальности (tDCS + VR) для ветеранов с посттравматическим стрессовым расстройством (NCT03372460). В этом двойном слепом протоколе участникам поручают либо получать 2 мА tDCS, либо фиктивную стимуляцию в течение 25 минут, пассивно наблюдая за тремя 8-минутными стандартизированными поездками виртуальной реальности через Ирак или Афганистан, причем интенсивность событий виртуальной реальности увеличивается во время каждой поездки. Участники проходят шесть сеансов tDCS+VR в течение 2-3 недель, а психофизиология (реактивность проводимости кожи) измеряется на протяжении каждого сеанса. Это позволяет тестировать внутри и между сеансами изменения в гиперадушии к событиям виртуальной реальности и вспомогательным эффектам tDCS. Стимуляция осуществляется через встроенное перезаряжаемое устройство tDCS с батарейным питанием с использованием односторонней установки электрода 1 (анод) x 1 (катод). Каждый электрод помещается в многоразовый губчатый карман 3 х 3 см (плотность тока 2,22А/м2),насыщенный 0,9% нормального физиологического раствора. Губки с электродами прикрепляются к черепу участника с помощью резинового оголовья с электродами, размещенными таким образом, чтобы они нацеливались на области в вентромедиальной префронтальной коры. Гарнитура виртуальной реальности размещается над монтажом tDCS таким образом, чтобы избежать электромагнитных помех.

Репрезентативные результаты, представленные здесь, отражают индивидуальные психофизиологические данные от четырех участников, которые заполнили вышеописанный протокол. Зачисленные участники являются ветеранами с диагнозом ПТСР и - в соответствии с критериями включения в исследование - в возрасте от 18 до 70 лет. Учитывая, что в настоящее время это продолжающееся двойное слепое рандомизированное фиктивно-контролируемое исследование (NCT03372460), невозможно представить данные, касающиеся эффективности активного tDCS по сравнению с фиктивным. Таким образом, представлены отдельные необработанные, необработанные, данные о проводимости кожи, собранные в рамках этого продолжающегося клинического исследования. Это даст предварительное представление о том, что можно ожидать, включая препятствия при сборе психофизиологических данных и записей проводимости кожи, в частности. Данные о двенадцати ветеранах с ПТСР, связанным с зоной боевых действий, с использованием вышеуказанного протокола в рамках отдельного пилотного исследования ранее были опубликованы23.
Основываясь на визуальном осмотре следов проводимости кожи, участник A(рисунок 1),по-видимому, демонстрирует признаки привыкания между сеансами от первого сеанса VR до средней точки протокола, во время третьего сеанса VR, до последнего, шестого сеанса VR.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig01.jpg"> Рисунок 1: Пример трассировки необработанных данных о проводимости кожи от участника А. На рисунке 1 показаны скриншоты необработанных данных о проводимости кожи, полученных во время сеанса VR 1 (вверху), сеанса VR 3 (середина) и сеанса VR 6 (внизу). Снижение реактивности проводимости кожи указывает на привыкание между сеансами. Сеансы VR 2, 4 и 5 не изображены, чтобы обеспечить лучшее визуальное сравнение трассировок проводимости кожи. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig01large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
Визуальный осмотр участника B необработанной трассировки проводимости кожи(рисунок 2),по-видимому, указывает на привыкание в течение сеанса при сравнении первого проезда (красный квадрат) с третьим проездом (зеленый квадрат). Предыдущие исследования показывают, что, хотя привыкание в течение сеанса важно, привыкание между сеансами может быть лучшим предиктором успеха длительного лечения леченияПТСР 33,34на основе длительного воздействия.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig02.jpg"> Рисунок 2: Пример трассировки необработанных данных о проводимости кожи от участника B. На рисунке 2 показаны скриншоты необработанных данных о проводимости кожи, полученных во время первого диска (красный квадрат) и третьего диска (зеленый квадрат) одного сеанса VR. Данные, представленные на этом рисунке, могут указывать на привыкание в течение сеанса от первого проезда к третьему проезду. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig02large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
Визуальный осмотр данных о проводимости кожи участника C(рисунок 3),по-видимому, показывает менее резкий профиль привыкания по сравнению с участником A(рисунок 1),этот участник, тем не менее, демонстрирует привыкание как между сеансом, так и внутри сеанса. Кроме того, как и у участника А, уровень проводимости кожи численно выше во время первого сеанса VR по сравнению с оставшимися пятью сессиями.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig03.jpg"> Рисунок 3: Пример трассировки необработанных данных о проводимости кожи от участника C. На рисунке 3 показаны скриншоты необработанных данных о проводимости кожи от участника C для сеансов VR с 1 по 6, упорядоченные сверху вниз. Участник С, по-видимому, демонстрирует как между сессиями, так и внутри сессии. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig03large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
Необработанные данные о проводимости кожи от участника D(рисунок 4)демонстрируют уровень проводимости кожи, который можно считать слишком низким для правильного анализа с отсутствием визуально обнаруживаемых реакций проводимости кожи. Таким образом, эти данные представляют собой сбой сбора данных. Хотя необработанные данные также показывают наличие артефактов и потерю электродного сигнала, устойчиво низкие уровни проводимости кожи и отсутствие визуально обнаруживаемых реакций проводимости кожи во всех шести сеансах VR очевидны для этого человека.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61795/61795fig04.jpg"> Рисунок 4: Пример трассировки необработанных данных о проводимости кожи от участника D. На рисунке 4 показаны скриншоты необработанных данных о проводимости кожи от участника D во время сеансов VR с 1 по 6, упорядоченные сверху вниз, демонстрирующие неизмеримые уровни проводимости кожи и реакции, а также артефакты (синие овалы) и потерю электродного сигнала EDA (зеленый квадрат). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61795/61795fig04large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</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

В этой рукописи излагается новый протокол, позволяющий одновременно применять транскраниальную стимуляцию током во время воздействия сигналов, связанных с травмой зоны боевых действий, с использованием виртуальной реальности для ветеранов с посттравматическим стрессовым расстройством.

Одновременное применение транскраниальной стимуляции током во время воздействия виртуальной реальности

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

Сочетание неинвазивной стимуляции мозга с виртуальной реальностью представляет собой новый подход к расширению эмоционального обучения и привыкания для людей, обращающихся за лечением посттравматического стресса и тревоги. Это очень захватывающий, но портативный подход, основанный на нейробиологии. Методика может быть терапевтически эффективной и может быть адаптирована к индивидуальному пациенту.Этот неинвазивный метод может помочь пациентам с посттравматическим стрессом узнать, что ранее вызывающие беспокойство ситуации могут быть безопасными. Продемонстрировать процедуру будет Сидни Бригидо, научный сотрудник из моей лаборатории. Сидней будет помогать с различными шагами протокола.Чтобы подготовить участника к транскраниальной стимуляции током, после размещения головного ремня на участнике встаньте позади участника, чтобы установить местоположение катодного электрода с использованием заранее рассчитанных 10% окружности головы и измерить это расстояние от иниона головы вправо. Поместите катодальный электрод в соответствии с измерениями так, чтобы он был примерно за правым ухом на мостовидном отроце. Чтобы установить местоположение анодального электрода, отмерьте ранее рассчитанные 10% окружности головы от носа вверх и ранее рассчитанные 5% окружности головы справа.Поместите анодальный электрод и убедитесь, что анод касается от 10 до 20 мест ЭЭГ-электрода AF3FP1. Когда электроды будут установлены, включите устройство tDCS и подключите электроды. Чтобы загрузить настройку A, нажмите верхнюю правую кнопку, чтобы выйти из режима обучения, и используйте верхнюю и нижнюю левую кнопки для ввода основного кода устройства.Нажмите кнопку ОК и убедитесь, что стрелка направлена на триггер. Используйте правую верхнюю кнопку для перемещения по настройкам, пока не появится настройка загрузки. Используйте стрелки влево, чтобы прокрутить стрелку вниз экрана, используя верхнюю правую стрелку, чтобы переместить все настройки обратно к настройке A, и щелкните верхнюю левую стрелку, чтобы загрузить настройку A.Нажмите верхнюю правую и нижнюю левую кнопки вместе, чтобы проверить импеданс, чтобы убедиться, что между электродами tDCS и черепом участника есть достаточный контакт.Запустите стимуляцию и запишите импеданс до, во время и после стимуляции. По завершении стимуляции извлеките электроды из устройства перед выключением устройства. Поместите два самоклеящихся одноразовых электродермальных электродных пластыря на область сонара недоминирующей руки участника и откройте программное обеспечение для сбора данных о гальванической реакции кожи с электродермальной активностью.Откройте ранее созданный шаблон сбора данных и щелкните Создать запись, чтобы создать новый эксперимент. Чтобы откалибровать сигнал электродермальной активности, прикрепите электрод к электродному пластырю и следуйте инструкциям программного обеспечения для калибровки одного электрода за раз. Когда оба электрода будут откалиброваны, попросите участника сделать глубокий вдох и задержать его в течение 10 секунд, прежде чем выдохнуть, чтобы обеспечить адекватный гальванический сигнал реакции кожи.Для администрирования tDCS необходимо, чтобы помощник включил систему виртуальной реальности и открыл программу приложения для пациента. Убедитесь, что разрешение экрана установлено на 1280 на 720, и нажмите кнопку воспроизведения. Откройте программу контроллера клинициса и выберите сценарий вождения на основе сцены, которая наиболее актуальна для развертывания участника.В окне аватара пациента выберите положение водителя и установите громкость звука на 65% от максимальной. С помощью участника попрошайки помощник разместит головной дисплей на голове участника, позаботясь о том, чтобы дисплей не вывихнул электроды и проверил комфорт. Попрошайка ассистента поставить наушники на голову участника и проверить комфорт.Попросите участника спокойно сидеть в течение двух минут, чтобы можно было собрать исходные данные об электродермальной активности, и нажмите клавишу F1, чтобы отметить начало исходного периода. Через две минуты нажмите клавишу F3, чтобы отметить окончание базового периода. После завершения сбора базовой электродермальной активности включите устройство tDCS и снова подключите электроды.Устройство должно находиться в режиме исследования для настройки B.Нажмите OK, чтобы подтвердить, что настройка B запрограммирована, и применить интенсивность в два миллиампер, в общей сложности 25 минут с 30-секундным наращиванием вверх и 30-секундным спуском. Введите код рандомизации для конкретного участника, полученный из программного обеспечения рандомизации, и нажмите кнопку ОК. Нажмите верхнюю левую кнопку, чтобы указать да, чтобы начать стимуляцию, и нажмите, чтобы запустить диск. Убедитесь, что каждый проезд начинается с не менее 30 секунд вождения только в среде VR.Для первой сессии проведите участника через возникновение событий VR, используя словесную подсказку во время первого проезда, например, Впереди будет дорожная засада в три, два, один, идти. Вы увидите дорожную засаду впереди в три, два, один. При выборе соответствующей сцены в меню VR.Управляя каждым событием VR с минимальным 10 секундами вождения между каждым событием. Во время администрирования событий VR положить помощнику на клавиатуру каждый раз, когда проводится событие VR, чтобы контролировать сбор данных о проводимости кожи. Основываясь на визуальном осмотре следов проводимости кожи, участник A, по-видимому, демонстрирует признаки привыкания между сеансами от первого сеанса VR до средней точки протокола во время третьего сеанса VR до заключительного шестого сеанса VR.Визуальный осмотр трассировки проводимости сырой кожи для участника B, по-видимому, указывает на привыкание в течение сеанса при сравнении первого проезда с третьим проездом. Визуальный осмотр необработанных данных о проводимости кожи для участника C, по-видимому, показывает менее резкий профиль привыкания по сравнению с участником A.Тем не менее, участник C демонстрирует как между сессиями, так и внутри сеанса привыкание. Кроме того, как и у участника А, уровень проводимости кожи численно выше во время первого сеанса VR по сравнению с оставшимися пятью сеансами.Необработанные данные о проводимости кожи от участника D демонстрируют уровень проводимости кожи, который можно считать слишком низким для надлежащего анализа при отсутствии визуально обнаруживаемых реакций проводимости кожи. Даже при сохранении артефактов и потери электродного сигнала, устойчиво низкие уровни проводимости кожи и отсутствие визуально обнаруживаемых реакций проводимости кожи все еще очевидны для этого человека. В протоколе критическими шагами являются обеспечение того, чтобы электроды tDCS оставались в правильном положении, чтобы импеданс был в пределах допустимых значений, и следили за дискомфортом участника для безопасности.tDCS может быть оптимизирован путем индивидуализации монтажа, включая расположение электродов и дозирование на основе анатомической МРТ. МРТ может также использоваться для оценки нейронных изменений с течением времени.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Позиционирование электродов и монтаж в Транскраниальная постоянного тока стимуляции

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

Извлечение зрительных вызванных потенциалов из ЭЭГ данные, записанные во МРТ-управляемой транскраниальной магнитной стимуляции

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

Прямая тока Стимуляция и Многоэлектродные массив Запись припадков, как активность мозга у мышей Кусочек Подготовка

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

Эффекты переменного тока транскраниальной стимуляции на первичной моторной коры, онлайн комбинированный подход с транскраниальная магнитная стимуляция

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

Удаленно контролируемых транскраниальной прямые текущие стимуляции: Обновленная информация о безопасности и переносимости

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

Транскраниальной стимуляции мозга электрической оповещения грызунов

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

Совместное использование текущего транскраниальной прямой стимуляции и роботизированной терапии для верхней конечности

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

Постоянного тока транскраниальной стимуляции (ЦТД) у мышей

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

Определение местоположения стимуляции с помощью 3D Digitizer с высокой четкостью Transcranial Прямого тока стимуляции

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