经颅直流电刺激(TDCS的)是一种非侵入性脑刺激技术,已初步在一些神经系统疾病的治疗效果。这些治疗效果的主要机制是皮质的兴奋性调节。因此,皮质兴奋性的在线监测,将有助于引导刺激参数,优化其治疗效果。在本文中,我们使用的一种新型设备,同时结合TDCS和脑电图监测实时。
经颅直流电刺激(TDCS)是一种技术,它提供了微弱的电流通过头皮。这种恒定电流诱导神经细胞膜的兴奋性的变化,从而导致继发性改变皮质活动。虽然TDCS的有其相关皮质的神经调节作用,TDCS的影响也可以被观察到在遥远的神经网络。因此,伴随脑电图监测TDCS的影响TDCS机制可以提供有价值的信息。此外,脑电图检查结果可以是一个重要的替代标志物的影响TDCS的,因此可用于优化的参数。这种结合脑电图TDCS的系统也可以使用,其特征在于皮层的兴奋性异常峰,如癫痫发作的神经系统疾病的预防性治疗。这样一个系统,是一种非侵入性的闭环的移动设备的基础。在这篇文章中,我们提出了一个新颖的设备util的是能够同时定义TDCS和脑电图。对于这一点,我们在一步一步地描述此设备使用的应用原理图,表和视频演示的主要程序。此外,我们提供了一个文学评论TDCS和测量其大脑皮质的影响脑电图技术的临床使用。
经颅直流电刺激(TDCS)是一种技术,使用连续交付的电流通过头皮薄弱,直接诱导皮质兴奋1,2的变化。使用作为标记物的运动皮层的兴奋性,运动诱发电位NITSCHE和Paulus 3表明,在大脑TDCS的影响的方向是特定的极性:阴极刺激诱 导在皮层的兴奋性降低,而阳极刺激诱 导皮质兴奋性增加。这种对皮质兴奋持续了一个多小时后,刺激。这些TDCS皮质兴奋引起的变化可能会导致行为的影响显着。其中一个重要的问题是TDCS对行为的影响的变化。有几个原因来解释这种变化。功能磁共振成像和脑电图(EEG)5,6研究表明,虽然TDCS具有活化EFFECT对底层皮质,刺激唤起广泛的变化在其他的大脑区域。此外,它已被证明,TDCS的效果取决于基线皮质活动7的状态。因此,鉴于这些变异的来源,更好的代用项测量的影响TDCS的使用是可取的。
在此背景下,我们建议使用伴随脑电图监测,TDCS皮质兴奋的影响提供实时数据,有以下几个原因。首先,要优化的TDCS的刺激参数。二,提供洞察的新目标疗法。第三,要确保安全,在大脑的刺激,尤其是儿童。四,以帮助在早期发现和治疗的癫痫患者的难治性癫痫, 即闭环系统。最后,该器件也可能具有潜在的应用在脑机接口系统。
由于关键的作用监测相关的非侵入性的刺激大脑皮质兴奋性改变,这篇文章的目的是演示如何结合使用的TDCS脑电图通过一种新型设备(StarstimÒ – Neuroelectrics仪器控制器,V 1.0版本2012-08 -01,Neurolelectrics,巴塞罗那,西班牙)。应该指出的是,这篇文章并没有提供详细的TDCS应用。对于一个完整的了解这项技术的应用,我们建议您阅读文章11 TDCS达席尔瓦等 。
安全问题
一开始,受试者应筛查任何禁忌TDCS 11。同时检查皮肤损伤或疾病,因为有证据TDCS引起的病变,根据皮肤的完整性。 TDCS的强烈表示在病变的区域,这是可以做到这一点在强度降低, 即 0.5〜1.0毫安。但是,它并不能完全保证,这将防止皮肤刺激或病变。因此,在电极下的皮肤条件应检查TDCS的2之前和之后。
阻抗和电极
电极阻抗应尽可能低。这减少了为内部和外部噪音的干扰或失真的信号的风险。阻抗也应进行复核,每当有任何信号37的神器。
所有的电极必须是完整的表面质量好。重新可用电极表面不一致,会产生不均匀的电流密度。所有的表面电极应具有足够的导电胶,以确保低阻抗,阻抗应检查文物37。
闭环系统
一个封闭的回路系统是一个能够电生理异常的诊断和治疗及时,10。一个例证是的脑电图棘探测器,迎面而来的扣押。这一原则已成功应用于严重的癫痫患者。莫雷尔和他的同事9收治的191名顽固性癫痫,使用植入大脑的刺激,并观察到了显着性发作频率减少,以及改善生活质量。尽管成功,侵入性操作相关的风险和并发症,如局部感染或不必要的情绪或认知效果,因此ALTERN的积极行动,非侵入性的方法是可取的。因此,目前的设备可能会代表谁的病人需要快速的神经电生理诊断和及时治疗,如癫痫患者的一个有趣的选择。
闭环系统的应用可能并不局限于仅癫痫患者。一些最近的研究表明,脑电图的改变可能是各种神经精神疾病的标志物30。使用TDCS的和脑电的组合也可以是用于优化的参数的刺激。这种算法仍然不发达,但是结合脑电图和TDCS研究的发现可能有助于在这方面的发展。
TDCS的TMS,这是另一种非侵入性脑刺激技术相比,被认为是更适合以治疗为目的,主要是因为其成本低,相对的便携性。此外,有一个系统,它使用头帽,与预先设定的电的位置可以标准化的刺激位置和改进结果。在此装置中的另一个优点是在同一时间,这已被发现在临床上优于传统的刺激,根据一些作者38,39的可能性,以刺激多个站点。
虽然该设备显示了明显的优势,需要一定的局限性,要处理的,以提高为未来的移动设备。首先,设备不能刺激和记录EEG信号同时在相同的位置( 见图9)。其次,记录脑电图的可用信道的数量是低的。通常的建议是使用足够的脑电图研究40和渠道更电oculography的检测眼球运动文物至少有16个通道。事实上,在过去数年中一直有增大的趋势在EEG / TDCS的研究中( 表3)的数目的信道。虽然低通道数英里GHT影响的敏感性检测大脑皮质兴奋性的动态变化,这样的系统可能仍然是有用的特定电极位置查找算法。
The authors have nothing to disclose.
PS短斗篷,巴西获得资金支持。这部分工作是CIMIT的赠款支持。编者还感谢他的技术援助Uri Fligil的和奥利维亚Gozel诺伊尔Chiavetta为他们的帮助下,在编辑这篇稿子。
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 |