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Neurociencias

실험실 관리의 경 피 성 귀의 미주 신경 자극 (taVNS): 기술, 타겟팅, 및 고려 사항

Published: January 07, 2019
doi:
10.3791/58984
, , , , , , ,
1Department of Biomedical Engineering,City College of New York, 2U.S. Army Research Laboratory,Aberdeen Proving Ground, 3Brain Stimulation Laboratory, Department of Psychiatry,Medical University of South Carolina, 4Department of Pediatrics,Medical University of South Carolina, 5Department of Neurology,Medical University of South Carolina, 6Ralph H. Johnson VA Medical Center

Summary

기술, 잠재적인 대상 및 경 피 성 귀의 미주 신경 자극 (taVNS) 인간의 귀에의 적절 한 관리의 방법론 설명 설명 되어 있습니다.

Abstract

비-침략 적 미주 신경 자극 (VNS) 소설, 신흥 transcutaneous 귀의 미주 신경 자극 (taVNS) 이라고 하는 neuromodulatory 기술을 통해 관리 될 수 있습니다. Cervically 이식 VNS 달리 taVNS 미주 시스템을 변조 하는 데 사용 되는 저렴 하 고 비 수술 방법입니다. taVNS 기본 VNS 연구의 급속 한 번역에 대 한 허용 하 고 안전 하 고, 저렴 한, 및 중앙과 주변 질환의 미래 처리를 위한 휴대용 통제 시스템으로 매력적 이다. TaVNS에 대 한 근거와 배경 설명, 전기 및 패라메트릭 고려, 적절 한 귀 타겟팅 및 자극 전극, 개별 인식 임계값 (PT), 그리고 안전의 결정을 통해 주입의 첨부 파일 taVNS의 행정입니다.

Introduction

두개골 신경 X로 더 잘 알려진 미주 신경 신경, 흉부와 복 부에 있는 모든 주요 기관 대상 주변에 걸쳐 여행 하 고 중앙 신경의 brainstem에 유래 (그림 1)1큰 신경으로 이다. 미주 신경 자극 (VNS) 미주 신경의 왼쪽된 자 궁 경부 지점 주위 양극 전극의 수술 주입을 포함 한다. 전기 펄스를 이식된 펄스 발생기 (IPG) 가슴2에 이식 수술을 통해 미주 신경에 전달 됩니다. VNS는 현재 FDA-승인에 대 한 간 질, 내 화, 만성 비만, 병원 방문 및 수술 비용이 많이 드는 절차 이다. VNS의 장기 안전이 잘 설립 하 고, 고 강도의 안전 고려 사항 관계 현재 대부분의 임상 사용3의 지난 25 년 동안 부작용 (쉰 목소리, 목 구멍 통증) 자극 관련 심각한 부작용 없이 관련 .

최근, 비 침 투 적인 형태의 경 피 성 귀의 미주 신경 자극 (taVNS)로 알려진 VNS4를등장 했다. taVNS 미주 신경 (ABVN), 인간의 귀5innervates 쉽게 접근할 수 있는 대상의 귀의 분기에 전기 자극을 제공 합니다. 지난 10 년간 여러 그룹 증명 안전성 및 내성이 방법6,7,8, 중앙과 말 초 신 경계 효과9,10를 포함 하 여의 고 행동 효과7,11,,1213 정신병 인구에서. taVNS는 또한 개인 인지14,15 와 사회적 기능16,,1718의 유망한 증강으로 탐험 되 고. TaVNS 설립 되 고, 그것은 연구자 및 임상 신경, 심리적 외상19, 에서 배열 하는 다양 한 질환에서 설명 하고있다 유망한 VNS 연구를 빠르게 번역 하는 기능을 제공 합니다. 20 , 21, 중독22,23, 염증 그리고이 명24,25.

원칙적으로, taVNS는 통상 관리 transcutaneous 전기 신경 자극 (수만) 근 골격 계 통증 질환26을 치료 하는 데 사용 그릇 비슷합니다. 차이점은 그 taVNS ABVN5에 의해 innervated으로 특정 해 부 귀 대상에 전달 됩니다. 필드는 여전히 결정 하 고 최적의 자극 대상27, 비록 두 개의 가장 일반적인 배치는 외부 귀 운하 (tragus)와 cymba conchae의 앞쪽 벽. 위장 자극 자극 하 여 귀, 귓 지역 믿고 최소한의 ABVN 신경 분포 (그림 2)을가지고 실시 될 수 있습니다. 또는 가짜 전극 활성 사이트에 연결 된 하지만 아무 자극 전달 수동 제어 방법을 통해 전달 될 수 있습니다. 그러나 자극 타악기 패션에 전달 되는 문학에 따르면 자극 매개 변수 그룹 간의 다를 수 있습니다 (펄스 폭: 250-500 µs, 주파수: 10-25 Hz)와 개별된 정 전류에서 (< 5 mA). 자극 현재 개별 지 각 임계값 (PT)의 기능으로 다양 한 농도 탐구 하는 많은 단체와 개인 및 실험 프로토콜에 따라 다릅니다. 태평양 표준시 현재 대상 사이트에서 인식된 감각을 도출의 최소 금액으로 정의 되 고이 보고서에 설명 하는 사용자 지정 순차 테스트 (해충) 소프트웨어에 의해 보통 결정 을 통해 파라메트릭 추정 이다.

taVNS는 실험실 또는 임상 설정에서 관리 될 수 있는 안전 기술입니다. TaVNS의 부작용으로 피부 자극이 나 빨갛게 되는 가장 일반적인 부작용 최소화 됩니다. 대부분의 taVNS 연구 탐색 왼쪽 귀의 자극 그것 여겨진다 안전한, 비록 큰 재판 (Badran 외. 2018)에 데이터 공개 오른쪽 양면 자극 부작용의 위험에 더 증가 했다. 일방적인 왼쪽 자극에 문학 부 때문 우리는 개입으로 왼쪽 면 taVNS 사용 하 여 조사 하는 실험실 연구에 대 한 일반적인 taVNS 설정을 보여주는 것입니다.

Protocol

이 실험 프로토콜에서는 실험실에서 사용 하기 위해 일반적인 taVNS 설정 또는 설정 우리는 대상 자극 임상 청각 운하 (tragus)는 8 m m 직경 부정사 자세에서 앞쪽 벽 라운드 금속 전극. 이러한 방법은 단순히 cymba 외에 전극 위치를 변경 하 여 활성 치료 대안 사이트에 대 한 유사 수 있습니다. 모든 방법 및 절차는 IRB에 의해는 인간 연구 보호 프로그램 (HRPP) 시티 칼리지 뉴욕에서 승인 되었습니다. 1입니다. 자료 TaVNS 관리에 필요한 모든 자료 (그림 3) 준비가 확인 하십시오. TaVNS 자극 하거나 배터리 내장 안전 메커니즘 의도 하지 않은 전기 서 지를 방지 하는 기존의 전원 콘센트에서 현지 안전 규정을 충족 하거나 전원 공급 장치를 구동 될 수 있습니다. 5의 최대 출력 정 전류 (전류) 자극 기 mA는 필요. TaVNS, 둥근 전도성 금속 (주석, Ag/AgCl, 금) 사용 자극 전극 전해질 젤 또는 전도성 붙여넣기 같은 전도성 매체와 결합 (재료의 표 참조). 또는, 전도성 전극 유연한 전도성 탄소 전극과 수도 접착제를 되지 않을 수도 있는 전도성 젤으로 만든 사용 합니다. 절대 장소 전극 전도성 매체 없이 피부에 직접이 참가자에 게 불필요 한 위험을 초래할 수 있습니다 하 고 불편 하거나 통증을 일으킬 수 있습니다. 사용 스크립트 소프트웨어를 실행 하는 컴퓨터 ( 재료의 표참조)를 프로그래밍 이며 제어는 자극 및 특정 매개 변수와 함께 자극을 시작 하는 데 사용. 이 매개 변수는 현재 강도 (mA), 펄스 폭 (μ), 주파수 (Hz), 듀티 사이클 (온/오프 시간, s), 세션 시간 (분). 알코올 준비 패드 (70% 이소프로필 알코올)를 사용 하 여 귀에 전극 부착 하기 전에 피부 표면 준비. 이 피부 표면에서 표면 오일을 제거 하 고 피부 저항 감소, 안전한 전력 레벨에서 보장 자극 전달 됩니다. 2. 귀를 대상으로 하 고 피부 준비 다음과 같은 일반적인 포함 기준을 연구 설정에서 taVNS을 실시 하기 위한 사용 하 여: 나이 18-70, 얼굴 또는 귀 통증, 아니 최근 귀 외상, 심장, 하지 임신을 포함 하 여 아무 금속 임 플 란 트. 실험실 환경에서 건강 한 참가자를 포함 하는 실험에서 다음 제외 기준을 사용 하 여: 개인 또는 가족 역사 발작, 분위기, 또는 심혈 관 질환, 알콜 또는 어떤 최근 불법 마약 사용에 의존의 약리 요원 발작 위험을 증가 하기 위하여 알려진입니다. 고가 다리와 머리 지원 부정사 또는 다른 편안한 위치에 편안 하 게 침대 또는 자에 참가자 좌석. 참가자의 왼쪽된 귀를 검사 합니다. 아무 보석 연결 된 모든 메이크업 로션 제거 됩니다 확인 하십시오. 자극, 태양 화상, 상처, 병 변, 오픈 염증 등의 사이트에 아무 피부 관련 금기는 확인 합니다. 자극 대상, 외부는 tragus을 찾는 하 여 외부 귀 운하의 앞쪽 벽에 의해 landmarked 찾아. 자극은 tragus (그림 4) 바로 뒤에 외가도 부분에 전달 됩니다. 알코올 준비 패드를 사용 하 여 부드럽게 문질러 대상 사이트 내부와 외부, 피부 저항 감소 및 전도도 증가. 3. 전극 준비 및 배치 비-일회용 전극 사용 하 여, 시각적으로, 표면 부식 무료 노출 되도록 전극 검사 합니다. 전극 주제 사이 박테리아의 확산을 방지 하기 위해 소독 됩니다 확인 하십시오. 이 행 해질 수 있다 전극 스크럽 알코올 또는 살 균 물티슈를 사용 하 여. 일회용 전극 사용 하 여, 3.2 단계 건너뜁니다. 동등 하 게 전도성 페이스트 전극의 표면에 얇은 층을 확산. 이 전기 자극 사이트를 배포 합니다. 8 m m에 대 한 직경 둥근 전극, 붙여넣기의 완두콩 크기의 금액은 충분. 얇은 층을 형성 하는 좁은 나무 주걱을 사용 하 여 붙여넣기를 확산 < 두 전극에 붙여넣기의 1 m m. 장치 해제 하는 동안 자극 장치를 전극 케이블을 연결 하 고 전극의 극성을 확인 (레드/긍정적인 전극: 양극, 블랙/부정적인 전극: 음극 선). 이것으로 중요 한 정보는 대상 지정은 특정 극성-양극 (레드/긍정적인 터미널)은 외가도 안에 놓이고 외부 귀 운하의 앞쪽 벽을 대상으로 하는 전극. 음극 (블랙/부정적인 터미널) 귀는 tragus에 연결의 외부에 앉아 있다. 위장 자극, 양극 귀 앞쪽에 배치 됩니다. 외부 귀 운하와는 tragus의 앞쪽 부분을 연락 하는 음극의 앞쪽 벽과 양극 만드는 접촉 tragus에 봄 전극 클립.참고: 위장 자극을 실시 하는 경우 귓 (활성 컨트롤)에 전극 클립. 또는 가짜 자극 활성 사이트에 자극 클립을 부착 하 고 아무 전류 (수동 제어)를 제공 하 여 전달 될 수 있습니다. 주제는 그들의 귀에 잘린 전극의 압력을 느낄 것 이다,이 압력은 불편 하거나 파괴 지역 혈 클립 사이트 또는 주제에 의해 감지 하는 육체적 고통에 창백한 흰 피부에 의해 증명으로 확인 해야 합니다. 이 시점 이후 다음 절차 단계에서 설명 될 것입니다 지 각 임계값 (PT)을 결정 합니다. 4. 지 각 임계값 (PT)의 결정 참고: 지 각 임계값은 taVNS 자극의 힘을 결정 하는 데 사용 하는 중요 한 값입니다. 이 값은 전기 절 개 또는 럽 센 세이 션으로 피부에 전기 자극을 인식 하는 데 필요한 최소 금액으로 정의 됩니다. PT는 간단한 스텝 업 및 스텝 다운 이진 파라메트릭 검색을 사용 하 여 결정 합니다. 먼저는 자극 설정 하 고 출력 3을 설정 mA. 원하는 펄스 폭 (일반적으로 250-500 μ s)와 주파수에서 taVNS 자극의 1 두번째 기차를 제공 (25 Hz, 응용 프로그램에 따라 달라질 수 있습니다). 요청 주제 여부 그들은 자극을 느꼈다. 센 세이 션은 일반적으로 “간 질” 또는 “찌르는” 센 세이 션으로 보고 됩니다. 그렇다면, 50% 자극 강도 거절 하 고 4.2 단계를 반복 합니다. 만약 아니, 자극 강도 50% 증가 고 4.2 단계를 반복 합니다. 있는 “예” 4의 최소 기록까지 4.2 단계 응답에서 설명 하는 프로세스를 반복 하 여 4번째 예 응답 한 제 후와 서 해야 합니다 태평양 표준시의 (mA)에서 강도는 주제 말한다 그들의 네 번째 예 값 응답으로 것입니다. 사용 예제 PT 임계값 찾는 PT 결정에 도움을 표 1 에 나열 됩니다. 5. 자극 제공 일단 주제와 함께 편안 하 게 자극 전극 제대로 원하는 대상 및 원하는 펄스 폭 및 주파수에 결정 지 각 임계값에 연결, 자극을 시작 합니다. 드라이브 자극 시스템을 데이터 수집 장치 (DAQ)에 펄스를 생성 하는 GUI (stimDesigner,이 원고에 포함 된 프리웨어)를 실행 하는 컴퓨터 연결을 사용 합니다. 소프트웨어는 프로그래밍 가능 설정 (그림 5)으로 TTL 펄스를 출력 한다. TTL 펄스 자극 “트리거” 포트에 BNC 케이블을 통해 보내질 것 이다. 이 인터페이스 소프트웨어/자극 기 인터페이스 변조를 주파수, 듀티 사이클 (온/오프 시간), 및 세션 기간 (그림 6)의 수 있습니다. 사용 하는 GUI는이 원고와 무료, 오픈 소스 자원으로 첨부 됩니다. 태평양 표준시8,9의 200% 등 슈퍼 임계값 수준 자극 전달 됩니다 확인 하십시오. 예를 들어, 태평양 표준시는 0.8을 결정 했다 mA, 자극은 1.6에 배달 될 것 이다 엄마. 오래 자극 세션 할 때 듀티 사이클에 대 한 지침 따라 확인 합니다. 일반적인 의무 주기 “에” 및 “off” 기간, 또는 20-50% 듀티 사이클 60-120의 30-60 s가 있다. 자극 세션 (총 시간)의 길이 변화 한다. 연구는 25% 듀티 사이클에서 30-60 분 자극 세션은 안전 하 고 어떤 심각한 부작용 또는 불리 한 이벤트 무료 것이 좋습니다. 이 세션은 세션 사이 12-24 h로 안전 하 게 반복할 수 있습니다.참고: taVNS 안전 자극 세션, 더 큰 백분율 듀티 사이클의 긴 기간에 대 한 명확 하지 않습니다 (> 40%), 패러다임, 그리고 더 높은 자극 현재 복용량을 가속. 6. 후 taVNS 자극, 완료 될 때 자극 불편과 부작용에 대 한 객관적인 데이터를 기록 합니다. 비록 taVNS, 삽입형 VNS 같은 안전 우려8,28, 모니터 및 기록 감각, 불편, 그리고 0-1029등급에 어떤 악영향 이벤트를 제한 했다. 귀를 알코올 준비 패드를 사용 하 여 피사체의 귀에서 깨끗 한 잔여 전도성 붙여넣기 자극 전극을 제거 합니다. 알코올을 사용 하 여 청소 및 소독의 귀에에서 제거 되는 즉시 자극 전극. 빨갛게 또는 자극에 자극에 대 한 귀를 검사 하 고 모든 관찰을 기록.

Representative Results

적절 한 피부 준비를 실시 하는 경우 지 각 임계값은 반대로 자극 펄스 폭 상관. 펄스 폭 증가 함에 따라 지 각 임계값 감소 (그림 7). 초기 연구 건강 한 개인 (포함/제외 기준을 위에 나열 된 모임)에 태평양 표준시에 펄스 폭의 효과 탐험, 그 결정이 그룹에 의해 결합 된 전체 (n = 15, 7 여성, 연령 26.5 ± 4.99 의미) 100 μ s에서 PT = 3.92 ± 1.1 mA; 200 μ = 2.24 ± 0.74 mA; 500 µs = 1.24 ± 0.41 mA. 이러한 임계값을 제안 제공 최대 5의 용량 일정 전류 자극 mA의 전류는 500 μ s 펄스 폭 매개 변수의 자극에 대 한 필요 하 고 10mA 자극의 최소 낮은 펄스 폭 (표 2)에 대 한 필요. 현재 미세 조정 하는 것이 필요, 0.1 단위로 mA 정확한 자극을 위해 필요 하다. 자극을 제공 200 %PT 쾌활 이며 상대적으로 고통을 같이 고통 숫자에 의해 등급 조정 (NRS) 무료로 확장9,30. NRS 스케일은 0-10 개인 고통을 보고 또는29불편 함에서 고통에 대 한 평가 시스템. 활성 및 가짜 자극 마찬가지로 낮은 통증 수준 평가 (NRS < 모든 자극 펄스 폭에 대 한 3. 좀 더 구체적으로, 25 Hz에서 500 µs의 생물학적 활성 펄스 폭 평균 활성 평가를 보고는 1.98 ± 0.83, 가짜 = = 2.17 ± 1.27 (n = 25, 9 여성, 의미 나이 25.16 ± 4.16 년) (표 3). 다른 매개 변수에 대 한 통증 평가 25 Hz 매개 변수 보다 더 고통 스러운 하 고 세부 정보 그룹의 이전 작품30에서 찾을 수 있습니다. 안전성 및 내성 20-50% 듀티 사이클에서 1 시간 세션에 30 분의 널리 보고 되었습니다 문학에서 같은 날 확산 12-15 h 떨어져12,31여러 세션을 제공 하는 몇 가지 연구와 함께. 아니 심각한 부작용 60 과목 1에서 8 반복된 방문 확산 24 시간 간격의 최소 참여로 여러 일련의 실험에 참여에서 보고 되었습니다. taVNS,이 원고에 보고 관리 할 때 자율 신 경계 조절, BOLD, fMRI로 측정 된 기능적인 두뇌 활동 변화 유도 시연 되었으며 정신병 질환을 치료 하 고 재활에 도움을 조종 . 그림 1 : 미주 신경의 원심 성 예측 및 횡단면. 넓은 바디에 모든 주요 기관에 신체 효과 미주 신경 대상의 (A) 원심 계획 기능 (B) 횡단면 미주 신경의 내부를 보여주는 일련의 번들 신경 모든 포함 된 신경의 해부학 내 하나의 주요 통로. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 2 : 귀 대상 taVNS. ABVN을 대상으로 하는 것은 외부 귀 운하, tragus (A1), 또는 cymba conchae (A2)에 의해 특히 landmarked 앞쪽 벽을 자극 하 여 수행할 수 있습니다. 위장 자극은 귓 불 (S)을 관리 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 3 : 구성 요소 키. 최소 taVNS의 적절 한 관리에 대 한 구성 요소는 다음 필요 (A) 귀 자극 전극, (B) 전도성 젤 및 알코올 준비 패드, TTL 펄스 (D 를 주고받을 수 있는 (C) 컴퓨터 ) 정 전류 자극 자극 하. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 4 : 예 설치. 이 사진은 왼쪽된 귀를 실험 패러다임을 위치에서의 개별 수신 taVNS. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 5 : 자극을 위해 사용 하는 GUI의 스크린샷을. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 6 : 전기 자극 파형 조작. 다양 한 매개 변수에서 직접 구형 파 전류를 전달할 수 있습니다. 이 그림에서는 원하는 생물 학적 효과 달성 하기 위하여 바뀔 수 있는 파형의 키 속성을 보여 줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 그림 7 : 펄스 폭 증가 지 각 임계값 값. 펄스 폭 증가 함에 따라 지 각 임계값 (PT) 감소 합니다. 가장 건강 한 개인이 평균값의 2 표준 편차 (SD) 내에서 PT를 할 것 이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 표 1: 지 각 임계값 (PT)을 확인 하는 방법의 예. 이 표에서 시퀀스 예의 예/아니오 응답 패라메트릭하게 PT를 결정 하는 데 사용. 표 2: 자극 전류 레벨. MA 전류 자극의 값 (200 %PT) 각 펄스 폭 (n = 15). 표 3: PT, 자극 전류 및 고통 제안된 자극 매개 변수에 대 한 값. MA 전류 자극의 값 (200 %PT) 각 펄스 폭 (n = 25). 보충 파일: 프리웨어가이 프로토콜에 사용 되는 GUI. 이 파일을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.

Discussion

모든 소설 형식에서 설명 된 모든 단계는 taVNS의 안전 관리에 중요 합니다. 궁극적인 관심사의 주제 안전 뿐만 아니라 적절 한 검사, 또한 주제에 대 한 자극 하는 동안 모니터링을 통해 taVNS 불편 하기 전에 완화 위험, 고통, 또는 부작용 포함입니다. 여기에 taVNS 관리에 대 한 세 가지 가장 중요 한 고려 사항이입니다. TaVNS에 대 한 심사 금기-금기는 다음과 같습니다: 심혈 관 질환, 얼굴 또는 귀 통증, 최근 귀 외상의 모든 현재 또는 과거 역사, 목의 위 금속 임 플 란 트. 적절 한 주제 피부 준비를 위해 알코올로 피부 표면에서 표면 오일, 먼지, 또는 메이크업을 제거 전극의 전도도 함께 도움이, 자극 전압 자극 기, 운전 하는 데 필요한 줄어들고 궁극적으로 더 결과 쾌활 하 고 안전 하 게 자극 세션입니다. 그것은 하는 자극 전극 낮은 출력 Transcranial 전기 자극 (LOTES) 지침32회의 사용 하 여 권장 합니다. LOTES 머리의 자극에 대 한 내장 된 전기 자극에 대 한 지침 및 업계 표준을 설정 하 고 목과 그것은 그들의 자신의 시스템을 구축 하기 전에이 문서를 읽을 그룹에 대 한 격려. 어느 한 FDA 허가 플러그인 자극 기를 사용 하는 것이 좋습니다 ( 재료의 표참조), 또는 낮은 전압 (< 50 V), 배터리 전원, 적절 한 안전 대책을 의도 하지 않은 초과 배달의 전류를 피하기 위해 기본 제공 일정 전류 자극 기 자극 사이트. 전극 제조 및 조립 taVNS에 구체적인 사용에 대 한 확인 하십시오. 현재 제조 및 엔지니어링 지침 따라 참조로 실험실에서 만든 사용자 지정된 시스템을 사용 하는 경우 확인 하십시오.

TaVNS에 대 한 고려 사항은 정 전류 자극 기의 전압 출력 수 피부 저항을 극복 하 고 자극에 필요한 전류를 제공 하는 것입니다. 옴의 법칙 (V = IR) 전류 (I)과 피부 저항 (R)의 관계를 보여 줍니다. 최소 20 V 탁상 자극 underpowered 시스템을 방지 하는 것이 좋습니다. 두 피 또는 환경에서 생성 된 열 전도성 붙여넣기 저하 될 수 있습니다. 이 경우, 자극을 중지 하 고 다시 피부를 준비 하는 것이 좋습니다 및 전극 새로운 전도성 붙여넣기.

TaVNS의 한계는 광대 한 매개 변수 공간입니다. 그것은 더 중요 한로 알려진-펄스 폭 또는 주파수. 이러한 질문에 대답 하는 최근 taVNS 재판에 부족 한 데이터입니다. 다양 한 펄스 폭, 주파수와 자극 전류13,33,,3435,36,37에서 파생 되는 다양 한 행동 효과 38,39.

이 시점에서 그것은 500 µs 가장 생물학적으로 활성9폭 펄스 좋습니다. 주파수에 관하여 그것은 입증 되었습니다 25 Hz 효과적인 주파수는 비록 현재 조사가 더 높은 주파수 등 최적의 (> 25 Hz), 양측 자극 (왼쪽 및 오른쪽 귀)와 조사 가능한 버스트 패러다임 실시 되고있다. 자극, 대체 자극 사이트 및 듀티 사이클 최적화의 다른 매개 변수를 탐색 하는 연구는 전진 하 고 taVNS 메서드를 수정 필요 합니다.

taVNS 기존의 VNS에 유망한 비-침략 적 대안 이다. taVNS 제공 저렴 (< 시연된 실험적인 체제에 $5000 비용을 사용 하는 자극의 종류에 크게 의존) 및 동물 모델의 다양 한에서 VNS의 사용을 탐험에 긍정적인 결과 번역 하는 데 사용할 수 있습니다 간단 방법 장애, noninvasively 자율 신 경계 조절 잠재적으로 소형화 및 재택 neuromodulation 정신병 및 기타 질환의 치료에 대 한 최적화.

TaVNS의 미래 잠재력 및 가능한 응용 프로그램은 광대 한. 우울증, 간 질, taVNS 쌍 재활을 복원 하거나 동작40의 학습 가속 훈련 염증 반응을 감소와 같은 taVNS 정신병 무질서를 위한 유망한 외래 또는 독립 실행형 처리 될 수 있습니다. 41 , 42, 잠재적으로 성능 및 자율 기능8,10향상 하는 데 사용할 수 있습니다.

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 간행물에 보고 된 연구는 국립 연구소의 건강 국립 센터의 Neuromodulation 재활, 사우스 캐롤라이나의 의학 대학에 수 여 되었다 NIH/NICHD 보조금 번호 P2CHD086844에 대 한에서 자금을 지원 했다. 내용은 전적으로 저자의 책임 하 고 반드시 NIH 또는 NICHD 공식 의견을 대표 하지는 않습니다.

Materials

70% Isopropyl Alcohol Wipes Any N/A Any alcohol preparation pads used for skin in appropriate.
Constant Current Stimulator (Triggerable) Soterix Medical N/A Stimulator manufactured for custom use by Soterix Medical
Disposable Conductive Electrodes Custom Built N/A Stimulation electrodes are custom built at the City College Neural Engineering Lab (Badran/Bikson)
Matlab Software w/ Stimulation GUI MathWorks N/A MATLAB used for programing pulse pattern
Ten20 Conductive Paste Weaver and Company N/A Conductive paste used for administration of stimulation
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Referencias

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Badran, B. W., Yu, A. B., Adair, D., Mappin, G., DeVries, W. H., Jenkins, D. D., George, M. S., Bikson, M. Laboratory Administration of Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation (taVNS): Technique, Targeting, and Considerations. J. Vis. Exp. (143), e58984, doi:10.3791/58984 (2019).
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