经皮耳穴神经刺激实验室管理 (tavns): 技术、定位和考虑

这个实验方案说明了一个典型的 tavns 设置, 用于实验室或临床设置, 我们的目标是刺激前壁的听觉管 (悲剧) 在仰面的姿势与8毫米直径的圆形金属电极。这些方法可以通过简单地将电极位置更改为 cymba concha 来模拟替代活性治疗部位。所有方法和程序都得到了纽约城市学院人类研究保护方案的批准。 1. 材料 确保准备好管理 tavns 所需的所有材料 (图 3)。tavns 刺激器可以是符合当地安全法规的电池驱动设备, 也可以是由传统电源插座供电, 内置安全机制, 可防止意外的电涌。需要一个最大输出为 5 ma 的恒流 (电流控制) 刺激器。 对于 tavns, 使用由圆形导电金属 (锡、ag/agcl、gold) 制成的刺激电极, 并与电解质凝胶或导电浆料等导电介质 (见材料表) 结合使用。或者, 使用由柔性导电碳电极和导电凝胶制成的导电电极, 这些电极可能是粘合剂, 也可能不是粘合剂。在没有导电介质的情况下, 切勿将电极直接放置在皮肤上, 因为这可能会对参与者造成不必要的风险, 并可能导致不适或疼痛。 使用计算机运行脚本软件 (见材料表), 用于控制刺激器, 并使用特定参数启动刺激。这些参数包括电流强度 (ma)、脉冲宽度 (μs)、频率 (hz)、占空比 (on/off 时间)、会话持续时间 (分钟)。 在将电极连接到耳朵之前, 请使用酒精制备垫 (70% 异丙醇) 制备皮肤表面。这可以去除皮肤表面的表面油, 降低皮肤的抵抗力, 确保在安全的能量水平下提供刺激。 2. 耳部靶向和皮肤准备 在研究环境中使用以下一般包含标准进行 tavns: 18-70岁, 没有面部或耳痛, 最近没有耳朵外伤, 没有金属植入物, 包括心脏起搏器, 没有怀孕。 在实验室环境中涉及健康参与者的实验中, 使用以下排除标准: 癫痫发作、情绪或心血管疾病的个人或家族史、酒精依赖或最近非法使用药物, 对任何药理学都有影响被认为会增加癫痫发作风险的药物。 让参与者坐在舒适的床上或椅子上, 仰视或其他放松的姿势, 腿高, 头部有支撑。 检查参与者的左耳。确保没有珠宝, 所有化妆品和化妆水都被删除。确认在刺激部位没有与皮肤有关的禁忌症, 包括晒伤、割伤、病变、开放性疮。 通过寻找, 找出外耳道前壁所标记的刺激靶点。刺激将被传递到耳道的直接后面的部分 (图 4)。 使用酒精准备垫轻轻擦洗目标部位, 无论是内部还是外部, 以减少皮肤阻力和增加电导率。 3. 电极的准备和放置 如果使用非一次性电极, 请目视检查电极, 以确保清洁、无腐蚀的表面暴露在外。确保对电极进行消毒, 以防止细菌在研究对象之间传播。这可以用酒精或灭菌湿巾擦洗电极。如果使用一次性电极, 请跳到步骤3.2。 将一层薄薄的导电浆料均匀地涂在电极表面。这将把电力分配给刺激点。对于直径为8毫米的圆形电极, 豌豆大小的糊状量就足够了。用一个狭窄的木制涂抹器将浆糊铺开, 形成一层薄薄的糊状物 & lt;1 mm 的浆料在两个电极上。 关闭刺激装置时, 将电极电缆连接到刺激装置, 并验证电极的极性 (红色正极: 阳极、黑/负极: 阴极)。这是一个重要的细节, 因为靶向是极性特定的–阳极 (红色/阳性端子) 是放置在耳道内并针对外耳道前壁的电极。阴极 (黑色/负极) 位于附着在悲剧上的耳朵外部。为了进行假刺激, 阳极被放置在耳朵的前侧。 将弹簧电极夹在耳膜上, 阳极与外耳道前壁接触, 阴极与耳后部前部接触。请注意:如果进行虚假刺激, 将电极夹在耳垂上 (主动控制)。或者, 可以通过将刺激片段附加到有源站点和不提供电流 (被动控制) 来提供虚假刺激。 当被试的人会感觉到电极的压力被夹在耳朵上时, 确保这种压力不会不舒服, 也不会对区域血液流动造成干扰, 就像夹子部位的苍白白色皮肤或被试感觉到的身体疼痛所显示的那样。在这一点之后, 确定感知阈值 (pt), 这将在下一个过程步骤中描述。 4. 感知阈值的测定 (pt) 请注意:感知阈值是用来确定 tavns 刺激的威力的一个临界值。这个值被定义为感知皮肤上的电刺激所需的最小电量, 被描述为刺痛感或刺痛感。 使用简单的升压和降压二进制参数搜索确定 pt。首先打开刺激器, 并将输出设置为 3 ma。以所需的脉冲宽度 (通常为 250–500μs) 和频率 (25 hz, 可根据应用情况而变化) 提供1秒的 tavns 刺激。 问问主题, 他们是否感受到了刺激。感觉通常被报道为一种 “发痒” 或 “刺” 的感觉。 如果是, 请将刺激强度降低 50%, 然后重复步骤4.2。如果为 no, 则增加50% 的刺激强度, 并重复步骤4.2。 重复步骤4.2 中描述的过程, 直到记录至少 4个 “yes” 响应, 其中4个yes 响应必须在 no 之后。pt 的强度 (以 ma 为) 将是主体表示其第四次 yes 响应的值。 使用表 1中列出的 pt 阈值查找示例来帮助确定 pt。 5. 提供刺激 一旦主体舒适的刺激电极与适当地连接到所需的目标, 并在所需的脉冲宽度和频率确定的感知阈值, 开始刺激。 使用计算机运行脉冲生成 gui (例如, 固定设计器, 包括在本手稿中的免费软件) 连接到数据采集单元 (daq) 来驱动刺激系统。软件应将 ttl 脉冲输出为可编程设置 (图 5)。ttl 脉冲将通过 bnc 电缆发送到刺激器 “触发” 端口。此接口软件/刺激器接口允许频率、占空比 (关闭时间) 和会话持续时间的调制 (图 6)。使用的 gui 是作为一个免费的, 开源资源附加与这份手稿。 确保在超阈值水平上提供刺激, 例如 pt8,9的200%。例如, 如果 pt 被确定为 0.8 ma, 则将以 1.6 ma 的速度提供刺激。 确保在进行长时间的激励过程时遵循工作周期的指导原则。典型的占空比有 30-60秒 “在” 周期和60-120秒的 “关闭” 周期, 或20-50% 的占空比。 改变刺激时段的长度 (总时间)。研究表明, 在25% 的占空比30-60 刺激疗程是安全的, 没有任何急性副作用或不良事件。这些会话可以在两次会议之间安全地重复12-24小时。注:在较长的刺激期、较大的占空比百分比 (gt;40%)、加速范式和更高的刺激电流剂量中, tavns 的安全性尚不清楚。 6. tavns 后 当刺激完成后, 记录有关刺激不适和副作用的客观数据。虽然 tavns, 如植入 vns, 有有限的安全考虑 8,28, 监测和记录的感觉, 不适, 和任何不良事件的评级从 0–1029. 从耳朵上取下刺激电极, 并使用酒精准备垫清洁被试耳朵上残留的导电浆料。 从受试者的耳朵中取出刺激电极后, 立即使用酒精对其进行清洁和消毒。 检查耳朵在刺激部位是否发红或刺激, 并记录任何观察结果。