Transkraniell elektrisk stimulering (tES) är en neuromodulatory teknik som tillåter modifiering av neuronala stater genom olika nuvarande vågformer¹. Bland olika typer av tES möjliggör transkraniell växelström stimulering (TAC) leverans av sinusformade externa oscillerande potentialer i ett visst frekvensområde och moduleringen av fysiologiska neural aktivitet underliggande perceptuell, motoriska och kognitiva processer². Med TAC, är det möjligt att undersöka potentiella orsakssambanden mellan endogen oscillerande verksamhet och processer i hjärnan.

In vivo, det har man visat att tillsatta neural aktivitet är synkroniserad på olika drivande frekvenser, vilket tyder på att neuronala bränning kan fångas av elektriskt tillämpad fält³. I djurmodeller entrains svag sinusformad TAC urladdade frekvensen av utbredd kortikala neuronala pool⁴. Hos människa kan TAC kombinerat med online elektroencefalografi (EEG) induktion av den så kallade ”övningsprovet” effekten på endogen oscillerande aktivitet genom att interagera med hjärnan svängningar i en frekvens-specifika sätt⁵. Dock är kombinerar TAC med neuroradiologiska metoder för en bättre förståelse av mekanismerna som online fortfarande tveksamt på grund av AC-inducerad artefakter⁶. Dessutom är det inte möjligt att direkt registrera EEG signalen över stimuleras målområdet utan att använda en ringliknande elektrod som är tvivelaktiga lösning⁷. Således finns det en brist på systematiska studier i ämnet.

Hittills finns det inga tydliga bevis om de långvariga effekterna av TAC efter stimulering upphörande. Endast ett fåtal studier har visat svag och oklart efterverkningarna av TAC på motoriska systemet⁸. Dessutom är EEG bevis ännu inte klart om efterverkningarna av TAC⁹. Däremot, de flesta TAC studier visade framstående online effekter^{10,11,12,13,14,15,16 , 17 , 18}, som är svåra att mäta på fysiologisk nivå på grund av tekniska begränsningar. Det övergripande målet med vår metod är således att ge en alternativ metod för att testa online och frekvensen dosberoende effekter av TAC på motoriska cortex (M1) genom att leverera enstaka puls transkraniell magnetisk stimulering (TMS). TMS tillåter forskare att ”probe” det fysiologiska tillståndet av det mänskliga motoriska cortex¹⁹. Dessutom av inspelning Motor Evoked Potentials (MEP) försökspersonens kontralaterala å, kan vi undersöka effekterna av den pågående TAC¹¹. Denna metod låter oss noggrant övervaka förändringar i corticospinal retbarhet genom att mäta MEP amplitud under online elektrisk stimulering som levereras vid olika frekvenser i en artefakt-free mode. Dessutom kan detta tillvägagångssätt också testa online effekterna av eventuella andra vågformen för tES.

För att demonstrera kombinerade TAC-TMS-relaterade effekter, kommer vi att visa protokollet genom att tillämpa 20 Hz AC stimulering över primära motoriska cortex (M1) medan online neuronavigated enda puls TMS levereras interspersed av slumpmässiga intervall från 3 till 5 s för att testa M1 kortikala upphetsning.