23 במאי 2011
Transcranial גירוי זרם ישר (tDCS) היא טכניקה הוקמה כדי לווסת את רגישות קליפת המוח 1,2. זה כבר נעשה שימוש ככלי חקירה במדעי המוח עקב השפעותיו על הפלסטיות קליפת המוח, תפעול קל, פרופיל בטוח. אחד התחומים אשר tDCS כבר מראה תוצאות מעודדות היא הקלה בכאב 3-5.
מטרת סרטון זה היא להדגים את הטכניקה לביצוע סשן של TDCS באמצעות גרייה של קליפת המוח המוטורית הראשונית. כדוגמה, הדבר מבוצע תחילה על ידי מדידת ראשו של הנבדק וסימון אתרי הגרייה.
השלב השני של הפרוצדורה הוא הכנת האלקטרודות תוך שימוש בגודל ובסוג המתאימים לניסוי שלך. השלב השלישי של הפרוצדורה הוא הצבת האלקטרודות בצורה נכונה באתר הגירוי הנבחר. השלב הסופי הוא קביעת המגע של האלקטרודות, קביעת קוטביות הגירוי והגדרת הגדרות מכשיר הגירוי, כגון עוצמה ומשך זמן.
סידורי אלקטרודות שונים עשויים לשנות את ההשפעות של TDCS; כך למשל, השאלה האם העוררות הקורטיקלית תעלה או תרד תלויה בגירוי, בקוטביות ובפרמטרי גירוי נוספים. היתרון המרכזי של TDCS הוא ששיטה זו, בהשוואה לשיטות אחרות של גירוי מוחי, כגון גירוי מגנטי טרנס-קרניאלי (TMS), וכן בהשוואה לשיטות פולשניות יותר של גירוי מוחי, כגון גירוי מוחי עמוק (DBS), אינה פולשנית, בטוחה, אינה יקרה ופשוטה לביצוע. כמו כן, ל-TDCS תכונה חשובה בכך שהיא משרה שינוי במתח העצבי במוח, ובכך גורמת לעלייה או ירידה בירי העצבי.
היישומים של טכניקה זו נשתרעים עד לטיפול בצורות שונות של כאב כרוני. אין ראיות מוצקות לכך שוויסות של יציבות ה-ex בקליפת המוח המוטורית מוביל להקלה בכאב, אם כי TDCS מספק תובנות לגבי מנגנונים נוירו-טיפוליים לכאב כרוני כאשר הוא מיושם באזורים קורטיקליים אחרים, כולל הקליפה הפרה-פרונטלית הדורסו-לטרלית. טכניקה זו יכולה להקל גם על הפרעות נוירו-פסיכיאטריות כגון דיכאון וליקויים קוגניטיביים.
בדרך כלל, אנשים שאינם בקיאים בטכניקה זו יתקשו בביצועה, כיוון שאין הנחיות מחמירות להגדרת תכנוני ה-TDCS והגדרות הגירוי. לכן, הדגמה ויזואלית של טכניקה זו היא קריטית להבטחת פרקטיקות סטנדרטיות במחקרים קליניים לפני תחילת העבודה. פרוטוקול זה מבטיח שכל החומרים הדרושים זמינים.
מכשירי TDCS צריכים להיות מופעלים על ידי סוללה ובשליטת זרם קבוע עם פלט מקסימלי של מספר מילי-אמפרים. בחלק מהמכשירים, ניתן להטעין את הסוללות באמצעות שקעי חשמל; חיבור ישיר למקור מתח כדי להפעיל את המכשיר אינו מתאים, כיוון שמכשירים עם תקלה עלולים להעביר עוצמות גבוהות של זרם חשמלי ללא התראה. האלקטרודות המשמשות ל-TDCS הן בדרך כלל מוליכות.
אלקטרודות גומי העטופות בספוג מחורר הרווי בנוזל אלקטרוליט. במידה ונעשה שימוש באלקטרודות גומי רב-פעמיות, יש לוודא את תקינותן ובדיקת בלאי לפני השימוש. מומלץ להשתמש בכיסי ספוג מחוררים שאינם גסים מדי, שכן אלו סופגים בצורה המיטבית את תמיסת האלקטרוליט ומספקים מגע אחיד עם העור, תוך שהם משמשים כבופר לעור מפני השפעות אלקטרוכימיות ושינויי pH.
מומלץ להשתמש בתמיסת נתרן כלוריד בריכוז שבין 15 ל-140 Millimoles כדי להבטיח את נוחות המטופל תוך מזעור מתחי הגירוי. יהיה צורך בסרט מדידה לאיתור מיקומי הגירוי וברצועות ראש אלסטיות או גומי. לצורך מיקום האלקטרודות, חשוב לוודא שהרצועות עשויות מחומר שאינו מוליך, כדי שלא יגדילו את שטח ההולכה במקרה שירטבו. כאשר הנבדק מגיע, יש להושיבו בנוחות בכיסא.
כדי להתחיל במדידות לצורך מיקום האלקטרודות, מיקום הגירוי ייקבע על ידי מדידת מרחקים על הקרקפת, בדרך כלל תוך שימוש במוסכמות של מערכת EEG 10 20. בחרו את אתר הגירוי בהתאם לגישה הניסויית שלכם כדי לאתר את ה-vertex. ראשית, מדדו את המרחק בין ה-nasion, הנקודה שבין המצח לאף בחיבור של עצמות האף, לבין ה-inion, הנקודה הבולטת ביותר של עצם העורף.
סמנו את הנקודה שנמצאת במרכז המרחק בין מיקומים אלה באמצעות טוש לסימון העור. לאחר מכן, מדדו את המרחק בין הנקודות הפרה-אוריקולריות (preauricular points). ודאו שסרט המדידה מונח מעל הנקודה שסומנה במרכז המרחק בין הנזיון (nasion) לאיניון (inion), וסמנו את הנקודה שנמצאת במרכז הקו האוריקולרי זה; נקודת המפגש של שתי הנקודות המסומנות היא הוורטקס (vertex).
כדי לאתר את קליפת המוח המוטורית הראשונית (M1), חשבו 20% מהמרחק האוריקולרי (auricular distance); מדידת מרחק זה מה-vertex לאורך הקו האוריקולרי אמורה להביא לנקודה המתאימה למיקומי EEG C3 או C4. זהו המיקום שיעבור גרייה בסרטון זה. כדי לאתר את קליפת המוח הפרה-פרונטלית הדורסו-לטרלית, מדדו חמישה סנטימטרים קדימה ממיקום ה-M1.
מיקום זה צריך להתאים למיקומי EEG מסוג F3 או F4 כפי שניתן לראות כאן. שיטה זו לקביעת אתר הגירוי מספקת בעת שימוש באלקטרודות TDCS מסורתיות. עבור TDCS ממוקד יותר, עשויים להידרש שיטות אחרות למיקום קורטיקלי, כגון ניווט עצבי (neuronavigation).
לפני הצבת האלקטרודות, הניחו רצועת ראש אלסטית או גומי סביב ראש הנבדק, מתחת ל-inion. רצועה זו תשמש לקיבוע האלקטרודות ולהפחתת תזוזה במהלך הגירוי. לאחר מכן, הכינו את הספוגים על ידי השריית כל צד בתמיסת saline.
עבור ספוג ריבועי של 35 centimeter, כשישה milliliters של תמיסה לכל צד אמורים להספיק. כעת, בדוק את העור במקומות שבהם ימוקמו האלקטרודות כדי לאתר סימני גירוי, לפני הכנת האזור להנחת האלקטרודות. במקרה של נגעים נראים לעין, אין להחיל TDCS באזור זה כדי למנוע עלייה במוליכות.
הרחיקו את השיער מאתרי האלקטרודות, נקו את פני העור והמתינו לייבוש. לאחר מכן, חברו את כבלי האלקטרודות למכשיר. ודאו שקוטביות החיבור נכונה, שכן ההשפעות של TDCS תלויות מאוד בקוטביות.
דבר זה הוא קריטי בהקשר של TDCS וגירוי חשמלי. באופן כללי, האנודה היא הקוטב החיובי שדרכו זורם זרם חיובי אל הגוף, בעוד שהקתודה היא הקוטב השלילי שדרכו יוצא הזרם החיובי מהגוף. כעת, הכניסו בבטחה את פין כבל החיבור של כל אלקטרודה לתוך הפתח שבתושבת הגומי.
לאחר מכן, החליקו את התבניות הגומיות באופן מלא אל תוך רפידות הספוג, וודאו כי האנודה והקתודה ממוקמות במיקומים הנכונים. כעת הניחו את כיס הספוג להחזקת אלקטרודת הקתודה מתחת לרצועת הראש האלסטית. במקרה זה, הספוג מונח מעל האזור הסופראורביטלי (מעל מחסום העין).
יש לוודא שנוזלים עודפים אינם נדלקים מהספוג אל הקרקפת במהלך תהליך זה, שכן הדבר יגרום לפיזור זרימת הזרם על פני הקרקפת בזמן הגירוי. לאחר מכן, חברו את רצועת הראש האלסטית השנייה לראשונה בהתאם למיקום האלקטרודות הרצוי. במקרה זה, יודגם גירוי מעל קליפת המוח המוטורית הראשונית, ולכן הספוג שיחזיק את האלקטרודה האנודית ימוקם תחת רצועת הראש האלסטית השנייה.
הדק את הרצועה מעל מיקום M1. ודא שהספוגים אינם רטובים מדי, אך לחים מספיק כדי להבטיח מגע אלקטרודי טוב. הפעל את מכשיר ה-TDCS.
השתמשו במערכת שלכם כדי למדוד את ההתנגדות הכוללת, שהיא סכום ההתנגדויות של האלקטרודות והגוף. אם ההתנגדות הכוללת גבוהה באופן חריג, הדבר עשוי להעיד על הגדרה לא תקינה של האלקטרודות. באופן אידיאלי, יש לשאוף לעכבה של פחות מחמישה kilo ohms.
כווננו את הגדרות הגירוי, כולל העוצמה והזמן, ובמידת הצורך עבור המכשיר שלכם, את תנאי ה-sham. הגדרה אמינה לטיפול בכאב היא גירוי בעוצמה של 2.0 milliamps למשך 20 דקות; לפני תחילת הניסוי, ודאו שהנבדק מרגיש בנוח והנחו לו או לה להישאר רגועים וערים במהלך ה-TDCS.
פעולה זו תמנע הפרעות, שכן הוכח כי מאמץ קוגניטיבי אינטנסיבי שאינו קשור לאזור המטרה, כמו גם הפעלה של קליפת המוח המוטורית באמצעות כיווץ שרירים ממושך, משנים את השפעות ה-TDCS. כעת, הפעילו את ה-TDCS על ידי לחיצה על כפתור ההפעלה כדי לצמצם השפעות לוואי. התחילו בהעלאה הדרגתית של זרימת הזרם בתחילת הגירוי.
מרבית הנבדקים יחוו תחושת גרד קלה, שדועכת ברוב המקרים. חלק מהנבדקים עשויים לחוש אי-נוחות במהלך תקופת ה-TDCS הראשונית. במקרים אלו, ניתן להפחית את הזרם במידה מתונה לפרק זמן זמני, למשל ב-50%, וככל שהנבדק מסתגל, להעלותו בהדרגה בחזרה לרמה הרצויה.
ודאו שהנבדק נשאר בנוח, והקפידו לעקוב אחר תנועת הספוג ומצב של התייבשות במהלך הגירוי. השתמשו במזרק או בפיפטה כדי להוסיף תמיסה במידת הצורך. במהלך הניסוי, וכאשר הוא מסתיים, יש להפסיק את זרימת הזרם באופן הדרגתי.
ראוי לציין כי רוב הנבדקים ממשיכים לרוב לחוש תחושה מקומית מסוימת גם לאחר הפסקת הזרם. יידעו את הנבדק כי הדבר אינו חריג. לבסוף, הסירו את האלקטרודות והרצועות וענו על כל שאלה אחרונה שעשויה לעלות מצד הנבדק לפני העזיבה עם התצורה המתאימה.
מכשיר ה-TDCS אמור להעיד על זרימת זרם במהלך גרייה פעילה של TDCS, או להציג מצב דמה (sham mode) בעת ביצוע הליך גריית דמה. יש לציין כי גם כאשר המכשיר מעיד על זרימת זרם במערכת, ייתכן שהזרם יעקוף את היעד דרך העור (shunted). כדי למנוע זאת, מומלץ לשמור על מרחק מספיק בין האלקטרודות.
על פי מחקרי מידול, אנו ממליצים שמרחק זה יהיה לפחות שמונה סנטימטרים כאשר משתמשים באלקטרודות של חמישה על שבעה סנטימטרים. בדרך כלל, גרייה אנודית גורמת לעלייה בעירור המוחי, בעוד שגרייה קתודית מובילה להפחתה בעירור הקורטיקלי. ראיות חזקות לכך נחשפו בניסויים שהתמקדו בקליפת המוח המוטורית הראשונית.
השונות בגודל האלקטרודה מובילה לשינוי בהשפעות המוקדיות. עם הפחתת קוטר האלקטרודה, ניתן להשיג סטימולציה ממוקדת יותר. מאידך, הגדלת גודל האלקטרודה עלולה להוביל לאלקטרודה שאינה יעילה תפקודית במפגשים שנמשכים 20 דקות או יותר, ובמקרים של מספר מפגשים לאורך ימים רצופים, השפעות ה-TDCS המאוחרות הן ארוכות טווח יותר.
דוגמה לכך היא הטיפול בתסמוניות כאב. נקודה חשובה אחת היא מיקומו של אלקטרודת הייחוס. אם נבחר מיקום חוץ-קרניאלי (extra cephalic), על החוקר להיות מודע להתפלגות הזרם, שכן אלקטרודת הייחוס עלולה להסיט את שיא הזרם המושרה ולשנות את ההשפעות של TDCS.
ברגע שהטכניקה נלמדת היטב, ניתן לבצע את ההגדרה בתוך 15 דקות אם היא מבוצעת כראוי. במהלך ביצוע פרוצדורה זו, חשוב להקפיד על בטיחות המטופל על ידי העלאה והורדה הדרגתית של זרם החשמל, ולוודא שהכבלים מחוברים למכשיר בצורה תקינה. טכניקה זו סללה את הדרך עבור חוקרים בתחומים מרובים למודולציה ישירה של כאב והשפעותיו על המוח ומערכות תפקודיות בעקבות פרוצדורה זו.
ניתן לבצע שיטות אחרות, כגון סימולציה של זרם גיהוץ טרנס-קרניאלי ושיטות TDCS נוספות, על מנת להשיב על שאלות נוספות בנושאי פלסטיות מוחית ותפקודים קורטיקליים. לאחר צפייה בסרטון זה, צריכה להיות לכם הבנה בסיסית לגבי האופן שבו מגדירים מונטאז'ים שונים של TDCS, גודל הספוג, המיקום והגדרות הגירוי. קבעו אילו אזורי מוח מופעלים על ידי הזרם החשמלי.
זכרו שעבודה עם זרמים חשמליים עלולה להיות מסוכנת, ולכן עליכם לבדוק תמיד את המכשיר ולוודא שהוא פועל כראוי. כמו כן, מכיוון ש-TDCS היא טכניקה חדשה, עליכם לשאול תמיד על תופעות לוואי במהלך הגירוי וגם לאחר מכן. תופעות הלוואי השכיחות ביותר הן תחושת צריבה, עקצוצים וגירוד באזור האלקטרודות.
מאמר זה דן בטכניקה של גרייה חשמלית ישירה דרך הגולגולת (tDCS) לצורך ויסות עירור קליפי, במיוחד להפגת כאב. הסרטון מדגים את הליך ביצוע ה-tDCS, תוך דגש על אופיו הבלתי פולשני ועל יישומיו בטיפול בכאב כרוני.
גירוי חשמלי ישיר חוצה-גולגולת (tDCS) מציע גישה לא פולשנית וניתנת להרחבה לאפנון עירור קליפת המוח, עם השלכות ישירות על גילוי נוירו-תרפויטי בשלבים מוקדמים והפחתת סיכונים מכניסטיים. מיקום אלקטרודות סטנדרטי ובחירת מונטאז' הן קריטיים לקבלת תוצאות הניתנות לשחזור, התומכות בביטחון חיזוי הן בתיקוף המטרה והן במחקר תרגומי. טכניקה זו מאפשרת לצוותי מו"פ בארגונים לבחון מסלולים עצביים הרלוונטיים לכאב ולהפרעות נוירופסיכיאטריות, ובכך לספק בסיס להחלטות תיק השקעות מותאמות סיכון.
מיקום אלקטרודות tDCS ובחירת המונטז' משתלבים ברצף שבין הגילוי לשלב הפרה-קליני, ומגשרים בין בדיקת השערות, פיתוח בדיקות (assays) ומחקר תרגומי בנוירו-תרפויטיקה.