Positionnement des électrodes et de montage de stimulation transcrânienne Direct Current

L'objectif de cette vidéo est de démontrer la technique d'administration d'une séance de stimulation transcrânienne à courant continu (TDCS) en utilisant une stimulation du cortex moteur primaire. À titre d'exemple, cela est réalisé en mesurant d'abord la tête du sujet et en marquant les sites de stimulation.

La deuxième étape de la procédure consiste à préparer les électrodes en utilisant la taille et le type adaptés à votre expérience. La troisième étape de la procédure consiste à placer correctement les électrodes sur le site de stimulation choisi. La dernière étape consiste à déterminer le contact des électrodes, la polarité de la stimulation, et à régler les paramètres du dispositif de stimulation, tels que l'intensité et la durée.

Différentes configurations d'électrodes peuvent modifier les effets de la stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS), par exemple, l'augmentation ou la diminution de l'excitabilité corticale dépendent de la polarité de la stimulation ainsi que d'autres paramètres de stimulation. Le principal avantage de la TDCS est que, comparée à d'autres méthodes de stimulation cérébrale telles que la stimulation magnétique transcrânienne, ou des méthodes plus invasives comme la stimulation cérébrale profonde, la TDCS n'est pas invasive, est sûre, peu coûteuse et simple à mettre en œuvre. De plus, la TDCS possède une caractéristique importante : elle induit un changement de la pression neuronale cérébrale, ce qui entraîne une augmentation ou une diminution de la décharge neuronale.

Les applications de cette technique s'étendent au traitement de diverses formes de douleur chronique. Il n'existe aucune preuve solide que la modulation de la stabilité ex dans le cortex moteur entraîne une atténuation de la douleur, bien que la STDC fournisse des informations sur les mécanismes neurothérapeutiques de la douleur chronique lorsqu'elle est appliquée à d'autres régions corticales, notamment le cortex préfrontal dorsolatéral. Cette technique peut également améliorer des troubles neuropsychiatriques tels que la dépression et les dysfonctionnements cognitifs.

En général, les personnes novices dans cette technique éprouveront des difficultés, car il n'existe aucune directive stricte concernant la configuration des montages de stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS) ni les paramètres de stimulation. Par conséquent, une démonstration visuelle de cette technique est essentielle pour assurer des pratiques standardisées dans les études cliniques. Avant de commencer, ce protocole permet de s'assurer que tous les matériaux nécessaires sont disponibles.

Les dispositifs de stimulation transcrânienne par courant continu (TDCS) doivent être alimentés par batterie et contrôlés par un courant constant, avec une intensité maximale de quelques milliampères. Sur certains dispositifs, les batteries peuvent être rechargeables ; toutefois, l'utilisation de prises électriques pour alimenter l'appareil n'est pas appropriée, car des dispositifs défectueux pourraient délivrer des intensités électriques élevées. Sans avertissement préalable, les électrodes utilisées pour la TDCS sont généralement conductrices.

Des électrodes en caoutchouc enfermées dans une éponge perforée saturée de fluide électrolytique. Si des électrodes en caoutchouc réutilisables sont utilisées, veillez à les inspecter pour détecter toute usure avant utilisation. Il est recommandé d'utiliser des pochettes en éponge perforée pas trop grossières, car elles absorbent le mieux la solution électrolytique et assurent un contact cutané uniforme tout en protégeant la peau des effets électrochimiques et du pH.

Change la solution de chlorure de sodium dans une gamme de concentration de 15 à 140 millimoles, ce qui est également recommandé pour assurer le confort du patient tout en minimisant les tensions de stimulation. Une mesure en ruban sera nécessaire pour localiser les emplacements du stimulus ainsi que des sangles élastiques ou en caoutchouc pour la tête. Pour positionner les électrodes, il est important de s'assurer que les sangles sont fabriquées en matériau non conducteur afin qu'elles n'augmentent pas la surface conductrice si elles s'humidifient. Lorsque le sujet arrive, faites-lui prendre confortablement place sur une chaise.

Pour commencer les mesures du positionnement des électrodes, l'emplacement de la stimulation sera déterminé en mesurant des distances sur le cuir chevelu, généralement selon la convention du système EEG 10-20. Choisissez le site de stimulation en fonction de votre approche expérimentale afin de localiser le vertex. Mesurez d'abord la distance entre le nasion, le point situé entre le front et le nez au niveau de la jonction des os nasaux, et l'inion, le point le plus saillant de l'os occipital.

Marquez le point situé à mi-chemin entre ces emplacements à l’aide d’un marqueur cutané. Ensuite, mesurez la distance entre les points préauriculaires. Veillez à placer le ruban à mesurer au-dessus du nasion et de l’inion marqués, au point médian, puis marquez le point situé à mi-distance le long de cette ligne auriculaire ; l’intersection des deux points marqués correspond au vertex.

Pour localiser le cortex moteur primaire ou M1, calculez 20 % de la distance auriculaire et mesurez cette distance à partir du vertex le long de la ligne auriculaire ; ce point doit correspondre à l'emplacement EEG C3 ou C4. Il s'agit de l'emplacement qui sera stimulé dans cette vidéo. Pour localiser le cortex préfrontal dorsolatéral, mesurez cinq centimètres en avant à partir de l'emplacement de M1.

Cela devrait correspondre à l’emplacement EEG F trois ou F quatre tel qu'indiqué ici. Cette méthode de détermination du site de stimulation est suffisante lorsqu'on utilise des électrodes TDCS traditionnelles. Pour une TDCS plus focale, d'autres méthodes de localisation corticale peuvent être nécessaires, comme la neuronavigation.

Avant de placer les électrodes, positionnez une sangle élastique ou en caoutchouc autour de la tête du sujet, sous l’inion. Cela permettra de fixer les électrodes et de réduire les mouvements pendant la stimulation. Ensuite, préparez les éponges en imbibant chaque côté de solution saline.

Pour une éponge carrée de 35 centimètres, environ six millilitres de solution par face devraient suffire. À présent, inspectez la peau là où les électrodes seront placées afin de rechercher des signes d'irritation, avant de préparer la zone pour la pose des électrodes. En cas de lésions visibles, n'appliquez pas de TDCS dans cette zone pour augmenter la conductivité.

Éloignez les cheveux des sites d'électrodes, nettoyez la surface de la peau et laissez-la sécher. Ensuite, reliez les câbles des électrodes à l'appareil. Assurez-vous que la polarité de la connexion est correcte, car les effets de la stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS) sont fortement spécifiques à la polarité.

Ceci est essentiel dans le contexte de la stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS) et de la stimulation électrique. En général, l'anode est la borne positive par laquelle le courant positif pénètre dans le corps, tandis que la cathode est la borne négative par laquelle le courant positif quitte le corps. Insérez maintenant fermement la broche du cordon de connexion de chaque électrode dans l'ouverture du tampon en caoutchouc.

Ensuite, insérez complètement les inserts en caoutchouc dans les tampons en éponge, en veillant à placer l'anode et la cathode aux emplacements corrects. Placez maintenant la poche en éponge destinée à maintenir l'électrode cathodique sous la sangle élastique du casque. Ici, l'éponge est placée au-dessus de la région sus-orbitaire.

Veillez à ce qu'aucun excès de liquide ne soit expulsé de l'éponge sur le cuir chevelu pendant ce processus, car cela répandrait le flux de courant sur l'ensemble du cuir chevelu pendant la stimulation. Ensuite, reliez la deuxième sangle élastique pour la tête à la première, conformément à la montage d'électrodes souhaité. Ici, la stimulation au-dessus du cortex moteur primaire sera démontrée ; l'éponge qui portera l'électrode anodale est donc placée sous la deuxième sangle élastique pour la tête.

Positionnez la sangle sur l'emplacement M1. Assurez-vous que les éponges ne soient pas excessivement humides, mais suffisamment humides pour assurer un bon contact avec les électrodes. Allumez l'appareil de stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS).

Utilisez votre système pour mesurer la résistance totale, qui correspond à la somme des résistances des électrodes et du corps. Si la résistance globale est anormalement élevée, cela peut indiquer un mauvais positionnement des électrodes. Idéalement, visez une impédance inférieure à cinq kiloohms.

Ajustez les paramètres de stimulation, notamment l'intensité et la durée, et, le cas échéant, la condition placebo. Utilisez ici un réglage fiable pour le traitement de la douleur : une stimulation de 2,0 milliampères pendant 20 minutes. Avant de commencer l'expérience, assurez-vous que le sujet est à l'aise et demandez-lui de rester détendu et éveillé pendant la stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS).

Cela permettra d'éviter toute interférence, car des efforts cognitifs intenses non liés à la zone cible, ainsi que l'activation du cortex moteur par une contraction musculaire prolongée, ont été montrés pour modifier les effets de la STDC. Désormais, initiez la STDC en appuyant sur le bouton de démarrage afin de réduire les effets indésirables. Commencez par augmenter progressivement le courant au début de la stimulation.

La majorité des sujets perçoivent une légère sensation de démangeaison, qui disparaît ensuite dans la plupart des cas. Certains sujets peuvent ressentir un inconfort pendant la période initiale de stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS). Dans de tels cas, l'intensité du courant peut être modérément réduite pendant une période temporaire, par exemple de 50 %, puis progressivement augmentée à nouveau jusqu'au niveau souhaité une fois que le sujet s'est adapté.

Veillez à ce que le sujet reste confortable, et surveillez attentivement les mouvements de l'éponge ainsi que la déshydratation pendant la stimulation. Utilisez une seringue ou une pipette pour ajouter plus de solution si nécessaire. Au cours de l'expérience, lorsque celle-ci est terminée, le courant doit être progressivement interrompu.

À noter, la plupart des sujets ressentent généralement une certaine sensation locale même après l'arrêt du courant. Informez votre sujet que cela n'a rien d'exceptionnel. Enfin, retirez les électrodes et les sangles, puis répondez à toutes les questions éventuelles du sujet avant qu'il ne quitte le dispositif correctement configuré.

L'appareil de stimulation transcrânienne à courant continu (TDCS) doit indiquer que le courant circule pendant une stimulation TDCS active, ou bien afficher le mode placebo lorsqu'une procédure de stimulation placebo est en cours. À noter que, même si l'appareil indique que le courant circule dans le système, celui-ci pourrait être dévié à travers la peau. Pour éviter cela, il est recommandé de maintenir une distance suffisante entre les électrodes.

Conformément aux études de modélisation, nous recommandons que cette distance soit d'au moins huit centimètres lors de l'utilisation d'électrodes de cinq sur sept centimètres. Généralement, la stimulation anodique entraîne une augmentation de l'excitabilité cérébrale, tandis que la stimulation cathodique conduit à une réduction de l'excitabilité corticale. Des preuves solides à l'appui ont été révélées dans des essais ciblant le cortex moteur primaire.

La variation de la taille de l'électrode entraîne une variation des effets focaux. En diminuant le diamètre de l'électrode, on peut obtenir une stimulation plus focalisée. En revanche, en augmentant la taille de l'électrode, il est possible d'obtenir un électrode fonctionnellement inefficace avec une durée de séance de 20 minutes ou plus, et avec plusieurs séances sur des jours consécutifs, les effets postérieurs de la TDCS sont plus durables.

Un exemple de ceci est le traitement des syndromes douloureux. Un point important est l'emplacement de l'électrode de référence. Si une position extra-céphalique est choisie, l'investigateur doit tenir compte de la distribution du courant, car l'électrode de référence pourrait déplacer le pic du courant induit et modifier les effets de la stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS).

Une fois que la configuration initiale de cette technique est maîtrisée, elle peut être réalisée en 15 minutes si elle est effectuée correctement. Lors de la réalisation de cette procédure, il est essentiel de garantir la sécurité du patient en augmentant et en réduisant progressivement le courant électrique et en s'assurant que les câbles sont correctement connectés à l'appareil. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs de divers domaines pour moduler directement la douleur ainsi que ses effets sur le cerveau et les systèmes fonctionnels après cette procédure.

D'autres méthodes, telles que la simulation transcrânienne par courant continu et d'autres techniques de STCC, peuvent être réalisées afin de répondre à des questions supplémentaires sur la plasticité cérébrale et les fonctions corticales. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une compréhension de base de la manière de configurer différentes montures de STCC, la taille des éponges, leur position et les paramètres de stimulation. Déterminez quelles régions cérébrales sont activées par le courant électrique.

N'oubliez pas que le travail avec des courants électriques peut être dangereux ; vous devez donc toujours vérifier l'appareil et vous assurer qu'il fonctionne correctement. De plus, étant donné que la STDC est une technique nouvelle, vous devez systématiquement demander s'il existe des effets indésirables pendant la stimulation ainsi qu'après la stimulation. Les effets indésirables les plus courants sont une sensation de brûlure, des picotements et des démangeaisons sous la zone des électrodes.