经颅直流电刺激和同步功能磁共振成像

经颅直流电刺激（TDCS的）是脑刺激的非侵入性方法，其中皮质功能是由两个头皮固定电极之间伸出的弱电流（通常为1-2毫安）来调制。生理上，TDCS的诱导目标皮质区域内通过的钠和钙通道的操纵极性依赖性转变神经元静息膜电位（RMP），从而促进改变大脑皮质的兴奋性^1。具体地，正极的刺激（atDCS）已被证明通过神经RMP的去极化增加皮质活动，而阴极刺激（ctDCS）降低皮质兴奋^2。相对于其他类型的脑刺激（ 如经颅磁刺激）安全性已经确立，因此至今没有严重的副作用，甚至在弱势群体^3，4报道。还有，至少对于罗WER刺激强度（高达1 mA），一个有效的安慰剂（“假”）的刺激条件存在^5，让参与者和研究者的有效致盲的刺激条件下，使TDCS的实验和临床研究设置一个有吸引力的工具。

许多研究迄今已经表明，这些变化在皮层的兴奋性，可能导致行为上的调制。在电机系统，一致的极性依赖性作用已报道^1,6两个atDCS和ctDCS。在认知研究中，大多数研究认为采用atDCS提高认知功能上的报道⁷性能的有利影响，而ctDCS往往没有造成损害认知加工。后者可以通过相关的认知⁶神经处理资源的更大的冗余解释。多数TDCS的研究都采用交叉设计研究刺激的直接影响，而经久的电流仅持续¹短周期的终止。然而，有人认为，反复对蛋白质合成的刺激影响， 即神经机制基本技能的获得^8。事实上，运动或认知训练成功时，可能会反复TDCS的会话和这些改进长期稳定性已报告持续长达数月的健康成人^8-10相结合得到增强。这些发现也引发了兴趣，在临床背景和初步数据使用TDCS的的建议，也可能是在各种临床人口³主要或辅助治疗的方法是有用的。然而，当相对大量的研究，在电机系统解决TDCS的神经生理学作用，鲜为人知的是对健康和疾病的认知脑功能TDCS的影响相关的神经机制。更好地了解TDCS的作用的模式是一个必要的前提TDCS的在研究和临床设置更有针对性的应用。

这个问题可以通过结合TDCS的与像脑电图（EEG）或功能性磁共振成像（fMRI）功能性脑成像技术来解决。大多数研究调查相关的认知和运动功能的神经机制已选择采用功能磁共振成像^11。特别地，功能磁共振成像是使用最广泛的脑成像技术来调查相关的认知和运动功能¹¹的神经机制。此外，当与TDCS的并发应用程序相结合，功能性磁振造影检查可基本行为TDCS的效果与整个大脑更高的空间分辨率相比，脑电图的神经机制（近期联合TDCS的脑电图的说明，请参阅Schestatsky 等^。12）。本手稿描述日TDCS的过程中同时进行功能磁共振成像É联合使用。这种新颖的技术已经被成功地用于研究相关 ​​的运动和认知功能^13-19 TDCS的诱导调制的神经机制。在未来，这一合并协议将产生新的见解的健康和疾病TDCS的作用机制。了解TDCS的对大型神经网络的影响为评估这种技术可能会奠定了基础研究和临床的设置更有针对性的应用TDCS的的。

这份手稿将集中于行为TDCS的实验和TDCS的过程中同时进行功能磁共振成像的结合使用之间的差异，与特定的重点放在硬件要求，实现技术，以及安全方面的考虑。作为一个例子，在任务没有静息状态（RS）和功能磁共振成像在语言任务^{14，15瓦特}给予左额下回（IFG）TDCS的单个会话病进行描述，但许多其它应用是可能的^16，19。实验设计，参与者的特征和功能磁共振成像数据分析程序的详情，已详列于原出版物^14,15描述，并超出了本手稿的范围。此外，在这些研究中，一个额外的功能磁共振成像扫描，涉及假TDCS的收购和比较atDCS会议的成果（见“代表性成果”一节）。本次会议是相同的，在目前的手稿中描述的，不同之处在于刺激被中断的扫描工作阶段（ 见图1节）开始之前。本程序已经成功实施在3特斯拉西门子三重奏核磁 ​​共振成像扫描仪在柏林中心的高级成像（蒂大学医学院，德国柏林），并原则上应适用于其他扫描仪，以及^13。