Name: transcranial direct current stimulation (tdcs) for memory enhancement
Uploaded: 2021-09-18T15:00:00
Duration: 10 min 37 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Transcranial Direct Current Stimulation tDCS for Memory Enhancement at JoVE.com

מחקר זה נתמך על ידי קרן המדע של הרפובליקה של סרביה, PROMIS, מענק מס '#6058808, MEMORYST

למחברים אין אינטרסים סותרים לחשוף

התוצאה של מחקר tDCS על זיכרון תלויה במספר הגורמים, וחלקם למשל, הומוגניות / הטרוגניות של המדגם, כוח סטטיסטי מספיק, הקושי של משימות הזיכרון והמוטיבציה של המשתתפים נדונו בעבר (ראה בריהיל, 2014). מספר מאמרים מצוינים על שיטת tDCS, כמו גם הדרכות כלליות יותר על היישום של tDCS ללמוד פונקציות קוגניטיביות זמינים וניתן ליישם היטב גם את מחקר הזיכרון (ראה17,43,44,45,46,47). כאן נתמקד בהיבטים של הפרוטוקול אשר, על סמך הניסיון שלנו, רלוונטיים אך לעתים קרובות מתעלמים מהם או לא נדונים בפירוט מספיק במקום אחר.
מיקום האלקטרודה החוזרת. חשוב לזכור כי האלקטרודה החוזרת אינה פסיבית אלא מסוף קוטביות שלילית (כלומר, קתודה). לכן, זה יכול לגרום השפעות פיזיולוגיות כי הם מול אלקטרודה היעד. יתר על כן, הזרימה הנוכחית, תלויה במיקום של ההחזר ככל שזה תלוי אלקטרודה היעד. יתר על כן, מאז הזרם זורם לאורך הנתיב של ההתנגדות לפחות, אם אנודה וקתודה ממוקמים קרוב מדי זה לזה, הזרם עשוי לזרום רק על פני העור ו / או דרך הנוזל השדרתי בין האלקטרודות, ובכך להשאיר את הרקמה קליפת המוח לא מושפעת. מסיבות אלה, הבחירה הקפדנית של אלקטרודה החזרה רלוונטית כמו המיקום של אלקטרודה היעד. יש ראיות מטא-אנליטיות המצביעות על כך cathodes מחוץ לתחכון נוטים יותר לייצר אפקטים משמעותיים48. מיקום האלקטרודה החוזרת על הלחי הנגדית לשיפור הזיכרון התבסס על מידול הזרימה הנוכחית ונבחר כדי למנוע השפעות מבלבלות פוטנציאליות של יצירת קוטביות שלילית על אזורי מוח שאינם רלוונטיים לתפקוד. המיקום של אלקטרודה לחזור על הלחי contralateral שימש בהצלחה במחקרים קודמים WM (ראה36,37,38,49, כמו גם במחקרים AM27,39,40), והוא הודגש כבחירה טובה עבור מונטאז'ים tDCS שמטרתם לווסת פונקציות קוגניטיביות אחרות, כמו גם45.
מסנוור. בניסויים עיוורים יחידים, כדי להבטיח סנוורון של המשתתף, המיקום של הממריץ ו / או תצוגת ניטור צריך להיות מחוץ לטווח הראייה של המשתתף. זה חשוב במיוחד בעת שימוש ממריצים כי יש אורות המציינים מתי היחידה היא על ו / או אספקת זרם. עבור עיצובים כפולים סמיות (כאשר הן המשתתף והן הנסיין אינם מודעים לפרוטוקול המנוהל), יש להשתמש באפשרות כפולת סמיות, או אפשרות דומה הזמינה עבור מכשיר נתון. אם אפשרות כזו אינה זמינה, התרגול הטוב הוא לעבור הליך של שני ניסויים. כלומר, נסיין אחד מגיע רק כדי להפעיל את פרוטוקול הגירוי, בעוד הנסיין השני שמנהל את המשתתף באמצעות הניסוי, כולל משימת הזיכרון הבאה ומנתח את הנתונים, עוזב את החדר ממש לפני ובמהלך הגירוי. על פי סטנדרטים מתודולוגיים, ניסויים כפולי סמיות עדיפים על עיצובים עיוורים יחידים מכיוון שהם מפחיתים את ההטיה או את ההשפעות "הנסיין". זה רלוונטי מאוד בעת ביצוע ניסויים קליניים ו/או באמצעות הערכות מבוססות ראיון של תפקודים קוגניטיביים. עם זאת, מסנוור של הנסיין הוא פחות בעיה כאשר המשתתפים הם בעלי מוטיבציה גבוהה כדי למקסם את הביצועים שלהם (וזה בעיקר המקרה בהערכת זיכרון או שיפור קוגניטיבי בכלל), וכאשר המשימה מנוהלת, כמו גם ציון אוטומטי (כלומר, כאשר הנסיין יש מעט מאוד התערבות בשלב ההערכה).
פעילות במהלך tDCS. מחברי מאמרי tDCS מדווחים לעתים רחוקות על מה שהמשתתפים עשו במהלך גירוי. כאשר הפעילות אינה מדווחת זה בדרך כלל משתמע כי המשתתפים הונחו לשבת בנוחות ולהירגע. עם זאת, היעדר פעילות מובנית מייצג את מקור ה"רעש " הבלתי נשלט בניסויים. כלומר, 20 דקות זה זמן רב למדי, ולכן חלק מהמשתתפים עשויים לנצל את הזמן כדי להירגע (עם אפשרות אפילו להירדם) בעוד שאחרים עשויים להתמקד בתחושות tDCS או להתחיל להרהר או לחשוב יתר על המידה על כמה נושאים שאינם קשורים TDCS. ישנן ראיות המצביעות על כך שפעילות רלוונטית לתפקוד אך לא מעייף המבוצעת במהלך tDCS יש פוטנציאל לקדם אפקטים tDCS50. מסיבות אלה, בניסויים שלנו, המשתתפים מבצעים ניסויים בפועל של משימות הזיכרון שישמשו כאמצעי תוצאה או כמשימות זיכרון דומות. ניסויי תרגול הם בחירה טובה מכיוון שהם מפעילים את אותן רשתות עצביות כמו פונקציית היעד אך הם קלים יותר ולכן אינם מתסכלים או מעייפים עבור המשתתפים. חוץ מזה, ביצוע ניסויים בפועל במהלך גירוי הוא חסכוני במובן זה מקצר את זמן הבדיקה בעקבות tDCS, אשר מגיע כיתרון במיוחד כאשר עיצוב המחקר כולל משימות מרובות שיש להשלים לאחר tDCS. עם זאת, ניסויי התרגול הם בדרך כלל הרבה יותר קצר מ 20 דקות, ולכן פעילות חלופית צריך להיות מוצג מדי. למטרה זו, השתמשנו במשחקי זיכרון נפוצים40, כי לשמור על המשתתפים ממוקדים, לעזור להם להעביר את הזמן ולשמור את המוח את התחושות המושרה tDCS ולהפוך אותם בסך הכל יותר נוח בסביבת הבדיקה. כמה דברים שיש לזכור בעת בחירת משימת הזיכרון שיש לבצע במהלך tDCS הם כי המשימה לא צריכה להיות קשה אבל גם לא משעמם (משימות הסתגלות להגדיר על 80% הצלחה שיעור טוב בהקשר זה); המשימה לא צריכה ללדת את החומר שעלול להפריע להערכת הזיכרון הבאה (לדוגמה, בעת הערכת זיכרון עבור פרצופים ומילים, ניתן להשתמש בזוגות תמונות/צורות מופשטים). נושא חשוב נוסף הוא משך "תקופת ההרגלה", כלומר כמה זמן לאחר תחילת הגירוי המשתתפים צריכים להתחיל לבצע את "פעילות הסחת הדעת". ישנם הבדלים בודדים בעוצמת התחושה ובזמני ההרגלה, אך רוב המשתתפים יהיו מוכנים להתחיל את הפעילות לאחר 3-5 דקות של גירוי.
תחושות עוריות. חלק מהמשתתפים עשויים להיות רגישים יותר להשפעות tDCS עוריות, ובכך מדווחים על רמות גבוהות של אי נוחות, אם כי זה לא קורה לעתים קרובות מאוד. חשוב ליידע את המשתתפים על תחושות פוטנציאליות שהם עלולים לחוות לפני הניסוי. אם מישהו מפחד מההליך, לעתים קרובות אנו נותנים למשתתפים "להרגיש" את הזרם על ידם לפני שהם מניחים את הספוגים על ראשם. המשתתפים צריכים להיות במעקב רציף וביקשו לספק משוב על רמת הנוחות והתחושות שלהם במרווחי זמן קבועים. אם המשתתף מדווח על רמה מוגברת של אי נוחות, תמיד להציע לבטל את הניסוי. זה חיוני כי המשתתפים מודעים כי הגירוי ניתן לעצור בכל עת אם הם שואלים. אם המשתתף מחליט להפסיק את הגירוי, יש לדחות לאט את הזרם (ביטול פתאומי של פרוטוקול הגירוי עלול לגרום לתחושות חזקות עוד יותר). לעתים קרובות מומלץ כי במקרה של תחושות לא נעימות העוצמה הנוכחית יורדת באופן זמני לרמה הנוחה הגבוהה ביותר, עד שהמשתתף מסתגל, ולאחר מכן חוזר בהדרגה לעוצמת המטרה. זה נראה כמו חלופה מתאימה לעצירת פרוטוקול הגירוי, במיוחד אם tDCS משמש בסביבה קלינית. עם זאת, כאשר tDCS משמש למטרות המחקר, ובמיוחד בדגימות קטנות יחסית, חיוני כי כל המשתתפים לעבור את אותו הליך. לכן, עצירת הניסוי עדיפה להוריד את עוצמת הגירוי עבור חלק מהמשתתפים במשך זמן מה.
דיווח על מתודולוגיית tDCS וניטור אחר בלבול פוטנציאלי. תחום המחקר tDCS הוא הטרוגני מאוד לגבי שיטות ואמצעים, ולכן חשוב לדווח בבירור על כל ההיבטים של הליך tDCS, כולל הליך עיוור והערכה; מיקום הראש של המטרה, כמו גם את המיקום של אלקטרודה החזרה; הגודל והצורה של האלקטרודות; סוג של חומר ניצוח בשימוש (מלוחים או ג'ל); העוצמה הנוכחית (mA) וצפיפות (mA / ס"מ2) כמו גם את משך תקופת fade-in/ out; רמות העכבה אם נמדדות; משך הגירוי (כולל תקופת הדהייה/היציאה); התיאור המפורט של הפעילויות המשתתפים היו מעורבים במהלך הגירוי; התזמון ומשך המשימות הקוגניטיביות לאחר הגירוי (כולל הפסקות, אם בכלל). סוג זה של מידע מאפשר סטנדרטיזציה וניתוח שיטתי של המחקרים שפורסמו (ראה סקירה אחרונה למשל51). ההיבטים המדווחים לעתים רחוקות הם ההשפעה של משתנים פוטנציאליים ממתנים/מבלבלים כגון זמן היום של מפגש tDCS, רמת עייפות / מצב רוח שדווחו על ידי המשתתפים, הצלחה של מסנוור (כלומר, אמונות על סוג הגירוי שהם מקבלים), סדר הפעלות ניסיוניות בעיצובים בתוך הנושא וכו '. רוב משתנים אלה דווחו כדי לווסת את ההשפעות של tDCS, אבל ההשפעה שלהם נשאר understudied ודווח באופן לא עקבי. לכן, מחקרי tDCS צריכים להבטיח לאסוף ולדווח על כל משתנים שעלולים להיות מבלבלים; לפרטים על שיטות עבודה טובות ראו טבלאות 10A , 10B, 11 מאת אנטל ועמיתיה34.
יישום הפרוטוקול המתואר עבור tDCS אנודיאלי או בסטנדרט שלו או, אפילו יותר, בצורתו המתקדמת (כלומר, tDCS מאופנן מתנד) מספק ממוצע לא רק לשיפור פונקציות זיכרון (ושימוש פוטנציאלי באוכלוסיות קליניות), אלא גם מאפשר לחקור את הנוירוביולוגיה של הרשתות העצביות התפקודיות שמאחורי פונקציות אלה.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adjustable silicone cap</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Comb</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton pads</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Measuring tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber electrodes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single-use mini silicon hair bands</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skin marker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sponge pockets</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tDCS device</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transcranial direct current stimulation (tdcs) for memory enhancement

שיפור זיכרון הוא אחד האתגרים הגדולים במדעי המוח הקוגניטיביים ובמדעי המוח. בין טכניקות שונות המשמשות לשיפור הזיכרון, גירוי זרם ישיר transcranial (tDCS) מתגלה ככלי מבטיח במיוחד לשיפור פונקציות הזיכרון באופן לא פולשני. כאן, אנו מציגים פרוטוקול tDCS שניתן ליישם לשיפור הזיכרון במחקרים של משתתפים בריאים, כמו גם בחקר הזדקנות ודמנציה. הפרוטוקול משתמש בזרם אנודלי קבוע חלש כדי לעורר מטרות קליפת המוח בתוך רשת תפקודית קורטיקו-היפוקמפוס העוסקת בתהליכי זיכרון. אלקטרודת המטרה ממוקמת על קליפת המוח הקודקודית האחורית (PPC) או על קליפת המוח הקדם-מצחית הדורסולטרית (DLPFC), ואילו האלקטרודה החוזרת ממוקמת באופן חוץ -cranially (כלומר, על הלחי contralateral). בנוסף, אנו מתארים שיטה מתקדמת יותר של tDCS מתנד, מחקה קצב מוחי טבעי לקידום פונקציות זיכרון תלויות היפוקמפוס, אשר ניתן ליישם באופן מותאם אישית ולא מותאם אישית. אנו מציגים תוצאות המחשה של שיפור אסוציאטיבי וזיכרון עבודה לאחר מפגשי tDCS בודדים (20 דקות) שבהם נעשה שימוש במונטאז'ים האלקטרודה המתוארים בעוצמות הנוכחיות בין 1.5 mA ו 1.8 mA. לבסוף, אנו דנים בצעדים מכריעים בפרוטוקול ובהחלטות מתודולוגיות שיש לקבל בעת תכנון מחקר tDCS על זיכרון.

הפרוטוקול המתואר שימש בהצלחה כדי לשפר את ביצועי הזיכרון במספר מחקרים במעבדה שלנו. עם זאת, פרוטוקולים דומים שימשו גם במעבדות מחקר אחרות (למשל, ראה36,37).
כשמדובר בזיכרון עבודה, התוצאות שלנו הראו כי 20 דקות של tDCS חזיתי ימני (מיקום F4; זרם קבוע של 1.8 mA) משופר WM מילולי, בעוד אותו פרוטוקול גירוי להחיל על קליפת המוח הקודקודית השמאלית (מיקום P3) הביא לביצועים מרחביים טובים יותר WM. לעומת זאת, לא נמצאו השפעות משמעותיות כאשר אותו פרוטוקול גירוי הוחל על קליפות המוח הקדמיות השמאליות (F3) והקודקוד הימני (P4). איור 4 מציג את התוצאות הייצוגיות של מידול השדה החשמלי שנוצר על ידי tDCS וכן את מדדי הביצועים הבאים בעקבות tDCS פעיל ומפומבי בהתבסס על הנתונים המדווחים ב- Živanović et al., 202138.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62681/62681fig04.jpg"> איור 4: (A) השפעות של tDCS אנודלי קבוע של PPC שמאלי (מונטאז' לחי P3-contralateral) על ביצועי זיכרון עבודה מרחבי (משימה מרחבית של 3 גב); (ב) השפעות של tDCS אנודיאלי קבוע של DLPFC ימני (F4-contralateral הלחי מונטאז') על ביצועי WM מילוליים (משימה מילולית 3 גב). האיור מציג סימולציה של שדות חשמליים המושרים על-ידי tDCS, חלוקה לרמות של ניסויי הפעילויות וביצועי הנבדקים בתוך המצב הפעיל והמשוש (הערכים ממורכזים בסדר ההפעלה כדי להסביר איזון נגדי כלומר, ערכים חיוביים מצביעים על ביצועים מעל הממוצע, בעוד שערכים שליליים מציינים מתחת לביצועים הממוצעים בהפעלה). הסימולציה של שדות חשמליים מקומיים המיוצרים על ידי האלקטרודה שהוקמה מתבצעת באמצעות ארגז הכלים של COMETS2 MATLAB 41. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62681/62681fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
ההשפעות של tDCS הקודקודי על זיכרון אסוציאטיבי היו עקביות וחזקות. כלומר, בסדרה של ניסויים בתוך הנושא הראינו כי 20 דקות של tDCS על PPC שמאלי (מיקום P3; זרם קבוע של 1.5 mA) משפר את הזיכרון עבור שיוכים מילה פנים27,39,40. איור 5 מציג פעילות ותוצאות מייצגות. בנוסף, נצפו אפקטים דומים במשימת AM להערכת השיוכים של מיקום האובייקט כאשר PPC הימני (מיקום P4) מגורה באמצעות אותו פרוטוקול tDCS קבוע40.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62681/62681fig05.jpg"> איור 5: השפעות של tDCS אנודלי קבוע של PPC שמאלי (מונטאז' לחי P3-contralateral) על ביצועי זיכרון אסוציאטיבי (A)משימת זוגות מילים בפנים; (B) השפעות של tDCS אנודלי קבוע של PPC שמאלי (מונטאז'P3-contralateral הלחי) על ביצועי זיכרון אסוציאטיבי (שיעור של מילים שנזכרו כראוי על פי סימן). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62681/62681fig05large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
הפרוטוקולים המתקדמים יותר כגון tta-תנודות tDCS נחקרו פחות בהרחבה, אולם המחקר על ידי לאנג ועמיתיו26, כמו גם מחקר שנערך לאחרונה במעבדה שלנו27 הראה שיפור לפנים מילה AM בעקבות פרוטוקול tDCS תנודה בהשוואה לזיוף. איור האנימציה מראה סימולציה של השדה החשמלי המושרה על ידי tta תנודות tDCS מעל PPC שמאלי.
וידאו 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62681/Video1.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד וידאו זה.</a>
תוספתן. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62681/Appendix.zip" target="_blank">נא לחץ כאן כדי להוריד קבצים אלה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Transcranial Direct Current Stimulation tDCS for Memory Enhancement at JoVE.com

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS for Memory Enhancement

פרוטוקול לשיפור הזיכרון באמצעות גירוי זרם ישיר transcranial (tDCS) מיקוד קליפות המוח הקדם-מצחיות והאחוריות, כמו צמתים קליפת המוח הליבה בתוך רשת היפוקמפו-קליפת המוח, מוצג. הפרוטוקול הוערך היטב במחקרים של משתתפים בריאים והוא חל גם על הזדקנות ומחקר דמנציה.

גירוי זרם ישיר טרנס-תברך (tDCS) לשיפור זיכרון

Memory enhancement is one of the great challenges in cognitive neuroscience and neurorehabilitation. Among various techniques used for memory enhancement, ...

מטרת וידאו זה היא להדגים את פרוטוקול הגירוי הנוכחי הישיר הטרנס-חנה המשמש לשיפור הזיכרון. הפרוטוקול הוערך היטב במחקרים משתתפים בריאים והוא חל על הזדקנות ומחקר דמנציה גם כן. הזיכרון ממלא תפקיד חיוני בתפקוד היומיומי, שכן הוא מאפשר לנו לזכור מידע על אנשים ומקומות, להיזכר באירועי עבר, ללמוד עובדות וכישורים חדשים, כמו גם לקבל החלטות והחלטות.כאן אנו מתמקדים בזיכרון עבודה אסוציאטיבי. זיכרון עבודה הוא היכולת לתחזק ולאחסן באופן זמני מידע לעיבוד קוגניטיבי מתמשך, כגון פתרון בעיות או חשיבה. זיכרון אסוציאטיבי לעומת זאת מאפשר לנו לזכור פיסות מרובות של ניסיון או מידע הקשורים זה לזה.שני סוגי זיכרון אלה מדגישים כמעט את כל הפעילויות היומיומיות שלנו. למרבה הצער, יכולות זיכרון הן בין הפונקציות הפגיעות ביותר כפי שהם יורדים עם הזדקנות נורמלית, כמו גם בשל מצבים פתולוגיים שונים ותנאים. זו הסיבה שיש צורך גובר בגישות חדשניות למניעה וטיפול בירידה בזיכרון.גירוי זרם ישיר Transcranial, tDCS בקיצור היא טכניקה לא פולשנית לגירוי מוחי המשתמשת בזרמים חשמליים חלשים כדי לווסת את פעילות המוח. ההשפעות של tDCS תלויות בקוטביות. כלומר, גירוי אנודלי מגביר בעוד cathodal מקטין את העצביות.לכן, tDCS אנודאלי צפוי לקדם פונקציות קוגניטיביות, אשר מסתמכים על אזורי מוח ממוקדים. tDCS בטוח, נסבל מאוד, חסכוני וקל לשימוש. האתגרים העיקריים לשימוש ב- tDCS הם מציאת פרוטוקול מונטאז' וגירוי האלקטרודה האופטימלי שיפיק אפקטים אמינים.כדי לווסת את הזיכרון אנחנו צריכים להשפיע על הפעילות בתוך רשת ההיפוקמפוס קליפת המוח. אז האנודה ממוקמת מעל קליפת המוח הקדם-מצחית האחורית או קליפת המוח הקודקודית האחורית כשני הקשרים הקליפתיים הבולטים ביותר של הרשת. פרוטוקול הגירוי הרגיל ביותר הוא זרם אנלוגי קבוע בין מיליאמפר אחד לשני מיליאמפר שנמשך בין 10 ל -30 דקות.המנגנון המשוער מאחורי פרוטוקול זה הוא כי האלקטרודה עם מטען חיובי יגביר את העירור של רקמת קליפת המוח הבסיסית, אשר לאחר מכן יגרום ביצועי זיכרון משופרים לאחר מכן. שלא כמו tDCS אנודיאלי קבוע, שבו העוצמה הנוכחית נשארת זהה במהלך כל תקופת הגירוי, עוצמת פרוטוקול tDCS מתנדנדת של הזרם משתנה בתדר נתון סביב ערך מוגדר. לכן סוג זה של פרוטוקול מווסת לא רק עירור, אלא גם entrains תנודות עצביות של אזורי המוח הרלוונטיים.בעת תכנון מחקר tDCS על חוקרי זיכרון צריך לשקול בזהירות את היישום של שליטה מזויפת בתוך או בין נושא עיצוב, קביעת גודל מדגם נאות כדי להשיג כוח משביע רצון. יתר על כן, חשוב לפתח או לבחור מדדי תוצאה נאותים שהם משימת זיכרון שהם מוקדיים, רגישים, אמינים ומאתגרים עבור המשתתפים. עבור כל הפעלת tDCS יש להכין את החומרים הבאים.בנוסף, מומלץ לקבל גיליון פרוטוקול שהוא מילוי טופס עם מידע בסיסי על הפגישה וטבלה עם ראש מחושב מראש אמצעים כדי לעזור עם מיקום אלקטרודה. לפני הפעלת tDCS, בדוק אם המשתתף עומד בקריטריוני ההכללה כהגדרתם באישור האתי למחקר. בקש מהמשתתפים לחתום על הסכמה מדעת.השתמש בהזדמנות זו כדי להסביר את ההיבטים הבסיסיים של ההליך שהם יעברו ולענות על כל שאלה שעשויה להיות למשתתפים. הושיבו את המשתתף בנוחות בכיסא ובקשו למלא את רשימת הפעולות לביצוע של תחושת טרום-tDCS. בפגישה זו, אנו לעורר קליפת המוח הקודקודית האחורית הימנית.ראשית למדוד את המרחק בין nasion ו inion הולך מעל הראש. סמן את מרחק אמצע הדרך עם סמן עור בקו דק. לאחר מכן למדוד את המרחק בין האוזניים הולך מעל הראש ולסמן את מרחק באמצע הדרך עם קו דק.קודקוד או Cz נמצא בצומת של שני קווי אמצע. מדוד שוב את מרחק ה- nasion-inion ושים לב אליו כמדד A.שים לב למרחק בין האוזניים כמדד B. כתוב מידות בגליון הפרוטוקול עבור כל משתתף. ניתן להשתמש בהם כדי לבדוק זאת בעת נקיטת אמצעים בפגישות הבאות.הזז 20% מהמרחק A אחורה מ- Cz, כדי להגיע ל- Pz ולסמן את המקום. מעבר 20% מהמרחק B ימינה מ- Cz ל- C4 וסמן את הנקודה. החל מ C4, ללכת אחורה במקביל לקו inion.ואז מ Pz ללכת ימינה כדי להגיע לאזור של P4.20% ימינה מ Pz ו 20% לאחור מ C4 הוא המקום שבו תוכלו למצוא P4. כדי להגביר את ההולכות, התרחקו משערו של המשתתף מאתר הגירוי. יש להשתמש במסרק וב וסרטי שיער למשתתפים עם שיער ארוך יותר. בדוק סימנים של נזק לעור במקומות של גירוי.יש להימנע ממיצוב אלקטרודות על עור פגום. נקו את פני העור באמצעות רפידות כותנה ספוגות באלכוהול ותנו לו להתייבש. נקה את הלחי שבה תוצב האלקטרודה החוזרת.שים כובע סיליקון על ראש המשתתפים ואבטח אותו עם רצועת סנטר. השתמש ברצועת הסיליקון כדי להתאים את המכסה לגודל ולצורת הראש של המשתתף, אך אל תחזק אותו. זה ייעשה מאוחר יותר.השרו את כיסי הספוג בתמיסת מלח. הספוגים צריכים להיות לחים אבל לא נוטפים. בדרך כלל 10 עד 15 מיליליטר של תמיסת מלח לכל ספוג מספיק.שים את האלקטרודות בתוך כיסי הספוג. הגדר את אלקטרודת ההחזרה על הלחי הקונטרו-לרוחב ולהתאים את המכסה. כדי למקם את האנודה, לשים את אלקטרודת הספוג מתחת לרצועת הסיליקון ולהבטיח כי מרכז האלקטרודה הוא מעל מיקום הראש המסומן.המכסה צריך להיות הדוק כך האלקטרודות לא יכול לזוז אבל עדיין נוח עבור המשתתף. כדי להתחיל בגירוי, הפעל את ההתקן, בחר והפעל פרוטוקול tDCS מוגדר מראש. כדי למנוע פעילויות לא מובנות שיכולות להפריע להשפעות גירוי, מומלץ לבצע מעורבות קוגניטיבית קלה במהלך tDCS.לדוגמה, המשתתפים יכולים לבצע ניסויים בפועל של משימה קוגניטיבית או לעסוק במשחקי זיכרון קלים במהלך הגירוי. בקש מהמשתתפים לדווח כיצד הם מרגישים מספר פעמים במהלך הגירוי. כאשר פרוטוקול גירוי הוא סיים, לכבות את הממריץ, להסיר את אלקטרודות ספוג הראשון, ולאחר מכן להסיר את מכסה הסיליקון.בקש מהמשתתף למלא את רשימת הפעולות לביצוע של תחושת tDCS ולדווח על תופעות לוואי שטרם נרשמו. לנקות את העור על המקומות שבהם הוא היה מסומן ולבדוק את העור לכל שינוי. כדי לתקנן את הערכת הזיכרון בין המשתתפים, מומלץ להשתמש במשימות ממוחשבות.אם ביצוע ניסויים בתוך הנושא, יש להשתמש בצורות מקבילות לחלוטין של המשימות. כדי להעריך את ההצלחה של מסנוור לבקש מהמשתתף לנסות לנחש את הפגישה שבה הם קיבלו גירוי אמיתי ומפוי. בהתאם להנחיות האתיות, יש לתחקר את המשתתפים בפירוט לאחר השלמת מעורבותם.לשטוף את הספוגים עם מים זורמים וסבון, כך תמיסת מלח הוא שטף לחלוטין. השתמש במים חמים ואלכוהול כדי לנקות את כל החומרים לשימוש חוזר, כולל מסרק, כובע סיליקון וסרט מדידה. כשמדובר בזיכרון עבודה, התוצאות שלנו הראו כי 20 דקות של tDCS חזיתי ימני משופר זיכרון מילולי בעוד אותו פרוטוקול גירוי להחיל על קליפת המוח הקדם מצחית השמאלית הביא לביצועים מרווחים טובים יותר.ההשפעות של tDCS הקודקודי על זיכרון אסוציאטיבי היו עקביות וחזקות. כלומר, בסדרה של ניסויים בתוך הנושא, הוכח כי 20 דקות של tDCS מעל קליפת המוח הקודקודית השמאלית משפר זיכרון של פרצופים ומילים אסוציאציות. לסיכום, אנו יכולים לומר כי היישום של הפרוטוקול המתואר עבור tDCS anodal, או בתקן או אפילו יותר בצורתו המתקדמת, כגון tDCS אפנון מתנד, מספק אמצעי לשיפור אמין של פונקציות זיכרון.זה מאפשר לחקור את הנוירוביולוגיה של רשתות נוירו פונקציונליות מאחורי פונקציות זיכרון. וזה יכול לשמש במחקר קליני גם כן.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Neuroscience

Unit 1

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) for Memory Enhancement

DC Circuit Analysis

SCIENTISTS IN ACTION

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

שילוב של גירוי מגנטי fMRI Transcranial ולבחון את רשת מצב ברירת מחדל

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

אלקטרודה מיצוב ו מונטאז גירוי ישיר Transcranial נוכחי

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

Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons

באמצעות מערכי LED משתלמת עבור גירוי-תמונה של נוירונים

Standard slice electrophysiology has allowed researchers to probe individual components of neural circuitry by recording electrical responses of single ...

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

התמרה ויראלי סלקטיבי של נוירונים בוגרים יליד חוש הריח של כרוני In vivo Optogenetic גירוי

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

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

ההשפעות של גירוי זרם חילופין טראנס על קליפת המוח המוטורית הראשי על-ידי גישה משולבת מקוון עם גירוי מגנטי טראנס

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

מרחוק תחת פיקוח ישיר טראנס גירוי נוכחי: עדכון על הבטיחות והסבילות

The remotely supervised tDCS (RS-tDCS) protocol enables participation from home through guided and monitored self-administration of tDCS treatment while ...

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

השימוש המשולב של גירוי הנוכחי טראנס ישיר וטיפול רובוטית עבור הגפיים העליונות

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

טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) בעכברים

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

הגדרת מיקום גירוי באמצעות התקן הדיגיטציה תלת-ממדי עם Transcranial High Definition הגדרה ישירה הגירוי הנוכחי

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

In Vivo Intracellular Recording of Type-Identified Rat Spinal Motoneurons During Trans-Spinal Direct Current Stimulation

ב Vivo הקלטה תאית של מוטונורון עמוד השדרה חולדה מזוהה סוג במהלך גירוי זרם ישיר טרנס-עמוד השדרה

Intracellular recording of spinal motoneurons in vivo provides a &#8220;gold standard&#8221; for determining the cells&#8217; electrophysiological ...