두개 직류 자극 (tDCS)은 여러 가지 신경 학적 조건에서 초기 치료 효과를 보여 주었다 비 침습 뇌 자극 기술입니다. 이러한 치료 효과의 근간이되는 주요 메커니즘은 대뇌 피질의 흥분의 변조이다. 따라서 대뇌 피질의 흥분의 온라인 모니터링 가이드 자극 매개 변수를 도움과 치료 효과를 최적화합니다. 본 문서에서 우리는 실시간으로 동시 tDCS 및 EEG 감시를 결합한 새로운 장치의 사용을 검토합니다.
두개 직류 자극 (tDCS)는 두피를 통해 약한 전류를 제공하는 기술입니다. 이 상수 전류는 대뇌 피질의 활동 보조 변화의 결과로, 신경 막 흥분의 변화를 유도합니다. tDCS가 기본 피질에서의 neuromodulatory 효과의 대부분을 가지고 있지만, tDCS의 효과는 먼 신경망에서 관찰 할 수 있습니다. 따라서 tDCS의 효과를 수반하는 뇌파 모니터링 tDCS의 메커니즘에 대한 귀중한 정보를 제공 할 수 있습니다. 또한, EEG 연구 결과는 tDCS의 효과에 대한 중요한 대리 마커가 될 수 있으며, 따라서 매개 변수를 최적화 할 수 있습니다. 이 결합 된 EEG-tDCS 시스템은 또한 발작과 같은 대뇌 피질의 흥분이 비정상적으로 피크에 의해 특징 신경 학적 상태의 예방 치료에 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템은 비 침습성 폐 루프 장치의 기초가 될 것이다. 이 문서에서는, 우리는 util을 할 수있는 새로운 장치를 제시동시에 tDCS와 EEG를 izing. 이를 위해, 우리는 단계별 방식으로 회로도 그림, 표 및 비디오 데모를 사용하여이 장치의 응용 프로그램의 기본 절차에 대해 설명합니다. 또한, 우리는 EEG 기술로 측정 tDCS과 대뇌 피질의 효과를 임상 적 사용에 대한 문헌 고찰을 제공합니다.
두개 직류 자극 (tDCS)는 대뇌 피질의 흥분 1, 2의 변화를 유도하기 위해 두피를 지속적으로 제공 약하고 직접 전류를 사용하는 기술입니다. 운동 피질의 흥분성의 마커로 모터를 유발 전위를 사용하여 Nitsche 및 파울루스 3는 두뇌에 tDCS 효과의 방향이 극성 특정 것을 증명 : anodal 자극이 대뇌 피질의 흥분의 증가를 유도하는 반면 cathodal 자극은 대뇌 피질의 흥분의 감소를 유도 . 대뇌 피질의 흥분에이 효과는 시간에 따라 자극을 통해 지속될 수있다. 대뇌 피질의 흥분에서 이러한 tDCS에 의한 변화는 중요한 행동 효과가 발생할 수 있습니다. 하나의 중요한 문제는 행동에 tDCS 효과의 변화이다. 이 변동을 설명하는 몇 가지 이유가 있습니다. fMRI를 4 뇌파 (EEG) 5,6에 대한 연구는 밝혀 그 tDCS가 가장 활성화 EFFE을 가지고 있지만CT는 기본 피질에 자극은 두뇌의 다른 지역에 광범위한 변화를 불러 일으킨다. 또, tDCS의 효과는 기본 대뇌 피질의 활동 (7)의 상태에 따라 달라집니다 것으로 나타났습니다. 따라서 변동성이 소스를 제공, tDCS의 효과를 측정하는 더 나은 대리의 사용이 바람직하다.
이러한 맥락에서, 우리는 여러 가지 이유로 대뇌 피질의 흥분에 tDCS의 영향에 대한 실시간 데이터를 제공하기 위해 수반 EEG 감시의 사용을 제안한다. 첫째, tDCS의 자극 매개 변수를 최적화합니다. 둘째, 치료를위한 새로운 표적에 대한 통찰력을 제공합니다. 셋째, 특히 어린이, 두뇌 자극하는 동안 안전을 보장합니다. 넷째, 난치성 간질 즉, 폐 루프 시스템과 환자의 조기 발견 및 발작의 치료에 도움. 마지막으로,이 장치는 또한 뇌 컴퓨터 인터페이스 시스템의 잠재적 인 응용 프로그램이 있습니다.
중요한 역할로 인해계 2012-08; Neuroelectrics 악기 컨트롤러, v 1.0 – 비 침습 뇌 자극에 관련된 대뇌 피질의 흥분 변화를 모니터링하는이 문서의 목적은 새로운 장치를 통해 (StarstimÒ으로 EEG와 tDCS의 사용을 결합하는 방법을 보여주는 것입니다 -01, Neurolelectrics, 바르셀로나, 스페인). 이것은이 문서에서 tDCS 응용 프로그램의 세부 사항을 제공하지 않습니다 주목해야한다. 이 기술의 응용 프로그램에 대한 완전한 이해를 위해 우리는 실바 등의 tDCS의 기사를 읽는 것이 좋습니다. 11
안전 문제
처음 주제는 tDCS 11 일에 대한 금기에 대한 검사를해야한다. 피부의 무결성에 따라 tDCS에 의한 병변의 증거가 있기 때문에, 피부 병변이나 질병도 확인합니다. tDCS가 강하게 lesioned 영역에 표시되면, 낮은 강도, 즉 0.5-1.0 mA에서 그것을 할 수 있습니다. 그러나이 피부 자극이나 병변을 방지 할 수 있다고 보장 할 수 없습니다. 따라서, 전극에 따라 피부의 상태가 tDCS 2 전후에 검사해야한다.
임피던스와 전극
전극 임피던스는 가능한 한 낮아야한다. 이 내부 및 외부 노이즈의 간섭 또는 왜곡 신호에 대한 위험을 줄일 수 있습니다. 신호 37에 존재하는 어떤 이슈가있을 때마다 임피던스는 다시 확인해야합니다.
모든 전극은 그대로 표면, 좋은 품질이어야합니다. 다시일관성 표면 사용할 전극이 고르지 전류 밀도를 만들 수 있습니다. 모든 표면 전극은 낮은 임피던스를 보장하기 위해 충분한 전도성 젤 적용해야하며, 임피던스는 유물 37 확인해야합니다.
폐쇄 루프 시스템
폐 루프 시스템은 전기 생리학 이상을 진단하고 신속하게 8, 10을 처리 할 수있는 시스템입니다. 예시는 다가오는 발작에 대한 EEG 스파이크 발견이다. 이 원리는 성공적으로 심한 간질 환자에 적용되었습니다. 모렐와 동료 9 뇌 이식 자극기를 사용하여 난치성 간질에 191 과목을 처리하고 중요한 발작 빈도의 감소뿐만 아니라 삶의 질 향상을 관찰했다. 성공에도 불구하고, 침략 절차는 같은 지역의 감염이나 원치 않는 기분이나인지 적 효과 때문에 대안적인로 위험과 합병증과 연관되어ative, 비 침습 방법이 바람직하다. 따라서, 본 디바이스는 신속 신경 생리 학적 진단과 같은 간질 환자 등의 신속한 치료를 필요로하는 환자에 대한 흥미로운 옵션을 나타낼 수 있습니다.
폐 루프 시스템 응용 프로그램은 간질 환자로 제한되지 않을 수 있습니다. 최근 연구의 숫자는 EEG 변화는 다양한 신경 정신 질환 (30)의 마커가 될 수 있다는 것을 제안했다. tDCS와 EEG의 조합을 사용하면 자극의 매개 변수를 최적화하는 데 유용 할 수 있습니다. 이러한 알고리즘은 아직 미개발하지만, EEG 및 tDCS 연구의 결과의 조합은 개발에 도움이 될 수 있습니다.
다른 비 침습 뇌 자극 기법 TMS에 비해, tDCS는 주로하기 때문에 낮은 비용과 상대적으로 이동성의 치료 목적을 위해 훨씬 더 적합한 것으로 간주됩니다. 또한, 미리 정해진 전기와 헤드 캡을 사용하는 시스템을 가지고드 위치는 자극의 위치를 표준화하고 결과를 향상시킬 수 있습니다. 이 장치의 또 다른 장점은 어떤 작가 38, 39에 따라 기존의 자극보다 임상 적으로 우수한 것으로 판명되었습니다 같은 시간에 하나 이상의 사이트를 자극하는 가능성이다.
장치가 분명한 장점을 보여 주지만, 몇 가지 제한이 미래를위한 장치를 개선하기 위해 해결해야합니다. 첫째, 장치 자극하고 (그림 9 참조) 동시에 같은 위치에 EEG 신호를 기록 할 수 없습니다. 둘째, EEG 기록 할 수있는 채널의 수는 낮다. 일반적인 권고는 적절한 EEG 연구 40 안구 운동 아티팩트를 감지하는 전자 oculography에 대한 더 많은 채널 적어도 16 채널을 사용하는 것입니다. 사실, 지난 몇 년 동안 EEG / tDCS 연구 채널 (표 3)의 수를 증가하는 경향이있다. 하지만 채널 마일의 낮은 수대뇌 피질의 흥분에서 동적 변화를 감지의 감성에 영향을 미칠 GHT, 이러한 시스템은 여전히 특정 전극 위치에 대한 알고리즘을 찾는 데 유용 할 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
PS 브라질, 망토에서 자금 지원을 받았다. 이 작품은 부분적으로 CIMIT에서 교부금으로 지원되었다. 저자는 또한 자신의 기술 지원에 대한 열린 우리당 Fligil에이 원고를 편집 그들의 도움 올리비아 Gozel과 엘레 Chiavetta에 감사드립니다.
Name | Company | Catalog Number | コメント |
Material | |||
Neoprene HeadCap | Neuroelectrics | NE019 | 1 |
Neoprene Headband | Neuroelectrics | NE020 | 1 |
Frontal dry electrode front-end | Neuroelectrics | NE021 | 4 |
Gel electrode front-end | Neuroelectrics | NE022 | 8 |
Gel Bottle 60cl | Neuroelectrics | NE016 | 1 |
Stimulation electrode Pi cm2 | Neuroelectrics | NE024 | 8 |
Saline solution bottle 100ml | Neuroelectrics | NE033 | 1 |
Sponge electrode fron-end 25 cm2 | Neuroelectrics | NE026 | 4 |
Adhesive Electrode Front-end | Neuroelectrics | NE025 | 25 |
USB Bluetooth Dongle | Neuroelectrics | NE031 | 1 |
USB card with software | Neuroelectrics | NE015 | 1 |
Curved Syringe | Neuroelectrics | NE014 | 1 |
microUSB NECBOX charger | Neuroelectrics | NE013 | 1 |
Electrode cable | Neuroelectrics | NE017 10 | 1 |
Material Name | |||
StarStim NECBOX | Neuroelectrics | NE012 | 1 |