عند أداره التحفيز الحالي المباشر جمجمة (tDCS) ، يعد اعداد الأقطاب الكهربائية القابلة للتكرار ووضعها أمرا حيويا لجلسة فعاله ومتسامحة. الغرض من هذه المقالة هو إظهار إجراءات الاعداد الحديثة المحدثة لأداره tDCS وتقنيات التحفيز الكهربائية ذات الصلة جمجمة ، مثل جمجمة التحفيز الحالي بالتناوب (tACS).
جمجمة التحفيز المباشر الحالي (tDCS) هو أسلوب غير تدخلي لعصبي باستخدام التيارات الكهربائية المباشرة منخفضه الكثافة. هذه الطريقة من تحفيز الدماغ يقدم العديد من المزايا المحتملة بالمقارنة مع التقنيات الأخرى ، لأنها غير الغازية ، وفعاله من حيث التكلفة ، وقابله للنشر علي نطاق واسع ، وجيد التحمل توفير المعدات المناسبة والبروتوكولات تدار. علي الرغم من ان tDCS علي ما يبدو بسيطه لأداء ، والاداره الصحيحة للدورة tDCS ، وخاصه تحديد المواقع القطب والتحضير ، أمر حيوي لضمان استنساخ والتحمل. القطب تحديد المواقع واعداد الخطوات هي تقليديا أيضا الأكثر استهلاكا للوقت والمعرضة للخطا. لمواجهه هذه التحديات ، وتقنيات tDCS الحديثة ، وذلك باستخدام القبعات موقف ثابت وأقطاب الإسفنج قبل تجميعها ، والحد من التعقيد ووقت الاعداد في حين أيضا ضمان ان يتم وضع الأقطاب باستمرار علي النحو المطلوب. هذه الأساليب tDCS الحديثة الميزات الحالية للبحوث, عيادة, والاشراف عن بعد (في المنزل) إعدادات. توفر هذه المقالة دليلا شاملا خطوه بخطوه لأداره جلسة tDCS باستخدام أغطيه الراس ثابته الموضع وأقطاب الإسفنج المجمعة مسبقا. يوضح هذا الدليل tDCS باستخدام المونتاج المطبقة بشكل شائع والمخصصة لتحفيز القشرة الحركية والقشرة الجبهية الاماميه (DLPFC). كما هو موضح ، اختيار حجم الراس والقبعات الخاصة المونتاج باتمته تحديد المواقع القطب. يتم تركيب الأقطاب الاضافيه المشبعة مسبقا بالبالكامل علي الموصلات الاضافيه لوضعيه الضبط علي أغطيه الراس. يتم إظهار أسلوب tDCS الحديثة لتقليل وقت الاعداد وتقليل الأخطاء لكل من المبتدئين والخبراء المشغلين. الطرق المبينة في هذه المقالة يمكن تكييفها لتطبيقات مختلفه من tDCS وكذلك اشكال أخرى من التحفيز الكهربائية جمجمة (tES) مثل جمجمة التحفيز الحالي بالتناوب (tACS) وجمجمة التحفيز العشوائي الضوضاء (tRNS ). ومع ذلك ، منذ tES هو تطبيق محدد ، حسب الاقتضاء ، يتم تخصيص اي طريقه الوصفة لاستيعاب الموضوع ، اشاره ، والبيئة ، وميزات محدده النتيجة.
جمجمة التحفيز الحالي المباشر (tdcs) هو تقنيه تحفيز الدماغ غير الغازية قادره علي تحوير الاستثارة القشرية1،2. اثناء [tdcs], تيار ثابته [لوو-فيلد], عاده 1-2 [ميليبرس] ([ما]), يتدفق من قطب كهربائي إلى قطب كاثود ينتج [الكتريك فيلد] ضعيفه عبر القشرة3,4. تعتبر بروتوكولات tDCS التقليدية التسامح وأمنه5. اثار دوره واحده من tdcs يمكن ان تستمر عده دقائق بعد انتهاء الجلسة6 مع الدورات المتكررة التي تنتج تغييرات طويلة الأمد في وظيفة المخ7,8. الملف الشخصي التحمل والقدرة علي إنتاج اما التغيرات الحاده أو طويلة الأمد يجعل tdcs مرشح لمجموعه متنوعة من التدخلات والعلاجات9,10,11. في حين تبقي الاسئله حول الجرعة المثلي من tDCS12، بما في ذلك دور كثافة13، قطبيه7 و focality3، يتم قبول اهميه السيطرة علي وضع القطب لعصبي استنساخ. وعلاوة علي ذلك ، فان اعداد القطب الكهربائي يدعم أيضا التحمل والشواغل ذات الصلة مثل المسببة للعمي-الاعتمادية14. في حين ان tDCS له مزايا عمليه علي طرق تحفيز الدماغ الأخرى ، وذلك بسبب فعاليته من حيث التكلفة ، وقابليه الحمل ، وسهوله الاستخدام ، وقابليه التحمل ؛ ومع ذلك ، فان البساطة الواضحة والقابلية للتكيف من هذه التقنية لا عذر اعداد القطب الفقراء وتقنيه التنسيب14.
وفي الواقع ، فان البساطة الواضحة لهذه البرامج قد شجعت ، في بعض الحالات ، علي عدم كفاية الاهتمام بالمعدات المناسبة واللوازم وتدريب المشغلين14. أولا ، مطلوب وضع القطب موثوق بها لاستنساخ. تتبع المواقع من أقطاب tDCS علي فروه الراس عاده نظام 10-20 ، وهو أسلوب يستخدم لوضع وتطبيق الأقطاب الكهربائية (تخطيط الدماغ) الكهربية. في أسلوب tdcs التقليدية ، وهذا ينطوي علي قياس الشريط لإنشاء موقع القطب ، مع العديد من القياسات في كل جلسة15،16،17. يتم استخدام علامة لتسميه مواضع فروه الراس. وهناك احتمال لان تؤدي هذه العملية إلى تقلب وضع القطب الكهربي (علي سبيل المثال ، مدي موثوقيه مختلف المشغلين لقياس موضع الشريط) ، وخاصه في ظل ظروف الانتاجيه العالية-علي الرغم من ان التدريب الصارم للمشغل وإصدار الشهادات يمكن ان يخففا من التقلب. في طريقه tdcs التقليدية ، يتم ضغط الأقطاب الكهربائية يدويا علي الإحداثي المقيس والاشرطه المطاطية المطبقة بطريقه مخصصه18 (علي سبيل المثال ، قد لا يكون ضيق النطاقات متسقا عبر المشغلين المؤثرين في طرد السوائل من الإسفنج ، وقابليه التحمل ، وحتى الانحراف في موضع القطب19،20). وكما هو الوضع في القطب الكهربي ، يمكن التخفيف من هذا التباين ببروتوكولات وتدريبات صريحه ، علي الرغم من ان هذه التفاصيل غالبا ما لا توصف في التقارير المنشورة. في الظروف الخاصة عندما يتم فصل القطب وساده من فروه الراس عن طريق كريم/هلام دون استخدام الإسفنج21، مطلوب الحذر لمنع مباشره القطب الجلد الاتصال المؤدية دائما إلى حرق14. طريقه بديله اقل شيوعا لل tdcs يستخدم غطاء مطاطي22,23, الذي يعتمد علي موضوع تشوه الراس المحدد لا تشوه موقف القطب, ومخاطر انتشار المالحة وسد تحت الغطاء (غير مرئية للمشغل). بالمقارنة مع التقليدية المطاط النطاق أو مرونة الغطاء التقنيات القائمة ، تقنيه tDCS الحديثة المقدمة هنا يجعل اعداد القطب الحرجة وتحديد المواقع خطوات أكثر قوه وموثوقيه.
ومن الإجراءات الرئيسية الأخرى في tDCS تجميع الأقطاب الكهربائية. أقطاب tDCS التقليدية هي متعددة الأجزاء. هذه الأجزاء المنفصلة ، التي يجب تجميعها بعناية من قبل المشغل ، تتكون من أقطاب معدنيه أو موصله من المطاط ، والتي يرفقها المشغل في جيب إسفنجي مثقب وتشبع بمحلول ملحي15. في حين ليست معقده ، وعمليه التجميع القطب يتطلب التدريب واليقظة في كل دوره ، كما خطا صغير مثل المعادن/المطاط جاحظ من الإسفنج والاتصال الموضوع أو حجم السائل المالح يمكن ان يؤدي إلى أصابه الجلد14. تقنيه tDCS الحديثة يتغلب علي هذه المخاوف باستخدام الأقطاب المشبعة مسبقا قبل تجميعها/الإسفنج التي تشمل علاوة علي ذلك موصل المفاجئة يمكن الاعتماد عليها لأغطيه الراس. الأقطاب قبل تجميعها وقبل المشبعة هي استخدام واحد ، والتخفيف من قضايا الاستنساخ ومخاطر التلوث مع الإسفنج أعاده استخدامها14،20.
الغرض من هذه المقالة هو إظهار إجراءات الاعداد الحديثة لأداره tDCS وتقنيات التحفيز الكهربائية ذات الصلة جمجمة ، مثل جمجمة التحفيز الحالي بالتناوب (tACS) ، وتحفيز الضوضاء جمجمة فدية (tRNS)24، والتحفيز جمجمة نبض الحالي (tdcs) ومتغيراته25. يوضح هذا الدليل tDCS باستخدام المونتاج التطبيقية المخصصة لقشره المحرك26 والقشرة الجبهية الاماميه (dlpfc) التحفيز27. تقنيه tDCS الحديثة وأوضح هنا يتجنب قياس الشريط لتحديد التنسيب القطب ، والادراج الكهربائي مرهقه الكربون والمطاط ، والاجراء مملة من الإسفنج ترطيب القطب ، واستخدام العصابات المطاطية أو قبعات مطاطيه كغطاء للراس. يتم تحسين هذه العملية باستخدام أغطيه الراس الثابتة المتخصصة والقطب الكهربائي الموصل المبكر المشبع مسبقا. تتكون أغطيه الراس الثابتة الوضعية من الاشرطه التي يتم التظاهر بها لوضع أقطاب tDCS تلقائيا في المعيار 10-10 لتخطيط الدماغ19. الموقع الكهربائي المحدد مسبقا الذي توفره هذه الاشرطه يزيل الحاجة إلى قياس وحسابات واسعه ، التالي زيادة الاستنساخ ، وفعالية الوقت والتلاعب الموضوع. هناك حاجه فقط لقياس التركيب مره واحده (تستخدم لتحديد حجم الشريط الصحيح لاستخدامها) في الزيارة الاولي. يتم توفير واحد استخدام أقطاب الإسفنج قبل تجميعها قبل غارقه في حجم الأمثل من المالحة ومع القطب المطاط المدرجة والثابتة ، والتقليل من خطر الاتصال المباشر بين المطاط/المعادن والجلد ، وكذلك أكثر من/تحت النقع. وباستخدام أغطيه الراس الثابتة وأقطاب الإسفنج المجمعة مسبقا (الشكل 1) ، فانها لا تقلل بشكل كبير من امكانيه وضع القطب الكهربي بسبب خطا في القياس ، ولكنها أيضا تجعل أداره المركبات الدقيقة أسهل وأكثر فعاليه من الوقت. بالنسبة لكل مونتاج ، هناك أغطيه راس محدده. ستستخدم هذه المقالة اثنين من المونتاج كامثله. المونتاج الأول هو M1-SO حيث يتم وضع الآنود علي المنطقة المقابلة لقشره المحرك الاوليه (M1) ويتم وضع الكاثود علي النقيض فوق المداري (SO) المنطقة (الشكل 2ا). المونتاج الثاني هو المونتاج الجبهي ، الذي يتم وضع الآنود علي اليمين ويتم وضع الكاثود علي اليسار DLFC (F3/F4 ، الشكل 2ج). الطرق المبينة هنا لا تقتصر علي المركبات المذكورة أعلاه ، ويمكن تكييفها مع التكوينات الأخرى ، والحد بشكل كبير من امكانيه لوضع القطب الخاطئ بسبب خطا في القياس ، في حين جعل أيضا تطبيق tDCS والتقنيات ذات الصلة tES أكثر كفاءه. التروس الحديثة الموصوفة هنا هي القطب الكهربائي المونتاج محدده (علي سبيل المثال ، M1-SO ، F3/F4) سيتم استخدام أغطيه الراس المختلفة لمونتاج القطب منفصلة. علي الرغم من ان, التقنية الحديثة يقلل من عدد من الخطوات ويجعل أداره التقنية tES كفاءه, النهج الجديد لا يزال يتطلب تدريب لتشغيل محفز.
منذ 2000 ، كانت هناك زيادة هائله في معدل (عدد التجارب المنشورة) واتساع (مجموعه من التطبيقات والمؤشرات) ل tdcs5،11،33. بروتوكولات tDCS الحديثة الموضحة هنا من المحتمل ان تدعم التبني في التجارب البشرية ، وخاصه زيادة الحجم والمواقع (علي سبيل المثال ، التجارب المحورية) ، وفي النهاية في العلاج9 حيث ان هذه التقنيات tdcs الحديثة بسيطه وتطبيع خطوات الاعداد الحرجة. منذ اعداد القطب وموقف تحديد جرعه tDCS12, أساليب لضمان الاعداد القابلة للتكرار تدعم التجارب استنساخه. التقنية الحديثة الموصوفة هنا من المتوقع ان تكون مفيده عبر معيار الاشتمال ولكن قد توفر ميزه خاصه في المجموعة حيث التقنيات التقليدية تثبت التحدي نتيجة لظروف فروه الراس/الشعر ، والسلوك ، أو في عاليه في جميع انحاء (التجارب مركز متعددة) والإعدادات البعيدة34،35. التقنية الحديثة ، من خلال توفير تثبيت أكثر أمنا من الأقطاب الكهربائية (علي سبيل المثال بالمقارنة مع الاشرطه المطاطية المخصصة في التقنية التقليدية) من شانه ان يعزز الجمع بين العلاجات السلوكية المساعد مثل العلاج بالمراه 36،37،38، الصورالبصريةوالواقعالافتراضي39،40 44,45.
تعتبر tDCS شكلا أمنا ومريحا لتحفيز الدماغ غير التدخلي5،11. ومع ذلك ، لا يزال من المهم ضمان اجراء التحفيز في أعقاب أفضل الممارسات14. يتم تدريب جميع مشغلي tDCS واعتمادهم. يتم إنشاء بروتوكول مفصل للدراسة يحدد اي مواد اضافيه ضرورية ، والمونتاج الكهربائي المستخدمة ، وأي مهام إذا كان ذلك ممكنا ، وإجراءات السلامة الهامه التي ينبغي اتباعها قبل واثناء وبعد التحفيز ، فضلا عن دراسة محدده الادراج ومعايير الاستبعاد. بعض معايير الاستبعاد قد تشمل الراس المعدنية و/أو الوشم الرقبة, يزرع المعدنية في الراس و/أو الرقبة, من بين أمور أخرى – ولكن هذه ليست مطلقه (مثل tES في المواضيع مع الصرع, زرع, وعيوب الجمجمة الحاده)4. العديد من جوانب بروتوكولات الدراسة tDCS ، مثل بعض المواد ، ووضع القطب ، والمدة ، من بين إجراءات أخرى ، هي محدده لتصميم الدراسة. عند تعديل البروتوكول ليلائم الاحتياجات الخاصة بالدراسة ، تاكد من ان هذه التعديلات مقبوله لكل من الموضوع والباحث5،11.
يتم وصف أسلوب tDCS حديث في هذا الدليل. هذه التقنية تطبيق tDCS المعاصرة ابسط بكثير من الطريقة التقليدية ، وذلك هو علي حد سواء أسرع واقل عرضه للخطا.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من قبل المعاهد القومية للصحة (المنح 1R01NS101362-01, 1R01NS101362-01, 1R01NS101362-01, 1R01NS101362-01, 1R01NS101362).
1×1 transcranial electrical stimulation | Soterix Medical Inc. | 2001tE | The tDCS setting was used on the tES device |
Dlpfc-1 headgear with cables | Soterix Medical Inc. | SNAPstrap 1300-ESOLE-S-M | Dlpfc-1 (size: adult – medium) |
M1-SO headgear with cables | Soterix Medical Inc. | SNAPstrap 1300-ESM-S-M | M1-SO (size: adult – medium) |
Saline solution | Soterix Medical Inc. | 1300S_5 | |
Snap sponge electrodes 5×5 cm | Soterix Medical Inc. | SNAPpad 1300-5x5S | Single-use only |
Syringe | Soterix Medical Inc. | 1300SR_5 | Syringe for saline application |