Posizionamento elettrodo e Montage stimolazione transcranica diretta in corrente

Lo scopo di questo video è dimostrare la tecnica per somministrare una sessione di stimolazione transcranica a corrente diretta (TDCS) utilizzando la stimolazione della corteccia motoria primaria. A titolo di esempio, ciò viene realizzato misurando innanzitutto la testa del soggetto e segnando i siti di stimolazione.

Il secondo passaggio della procedura consiste nel preparare gli elettrodi utilizzando le dimensioni e il tipo appropriati per il proprio esperimento. Il terzo passaggio della procedura consiste nel posizionare correttamente gli elettrodi sul sito di stimolazione scelto. L'ultimo passaggio consiste nel verificare il contatto degli elettrodi, la polarità della stimolazione e nel impostare le impostazioni del dispositivo di stimolazione, come intensità e durata.

Le diverse configurazioni degli elettrodi possono variare gli effetti della stimolazione transcranica a corrente continua (TDCS), ad esempio, se l'eccitabilità corticale aumenta o diminuisce, a seconda della polarità della stimolazione e di altri parametri di stimolazione. Il principale vantaggio della TDCS è che questo metodo, rispetto ad altri metodi di stimolazione cerebrale, come la stimolazione magnetica transcranica, e anche metodi più invasivi di stimolazione cerebrale, come la stimolazione cerebrale profonda, è non invasivo, sicuro, economico e semplice da eseguire. Inoltre, la TDCS presenta una caratteristica importante poiché induce un cambiamento nella pressione neuronale cerebrale, determinando così un aumento o una diminuzione della scarica neuronale.

Le applicazioni di questa tecnica si estendono alla terapia di varie forme di dolore cronico. Non esiste evidenza concreta che la modulazione della stabilità dell'ex nella corteccia motoria porti a un alleviamento del dolore, anche se la TDCS fornisce informazioni sui meccanismi neuroterapeutici per il dolore cronico quando viene applicata ad altre regioni corticali, inclusa la corteccia prefrontale dorsolaterale. Questa tecnica può inoltre migliorare disturbi neuropsichiatrici come la depressione e il malfunzionamento cognitivo.

Generalmente, le persone nuove rispetto a questa tecnica incontreranno difficoltà poiché non esistono linee guida rigorose per la configurazione delle montature TDCS e delle impostazioni di stimolazione. Pertanto, una dimostrazione visiva di questa tecnica è fondamentale per garantire pratiche standardizzate negli studi clinici prima dell'inizio. Questo protocollo assicura che tutti i materiali necessari siano disponibili.

I dispositivi TDCS devono essere alimentati a batteria e controllati a corrente costante, con un'uscita massima di pochi milliampere. In alcuni dispositivi, le batterie possono essere ricaricabili, ma utilizzare prese elettriche per alimentare l'apparecchio non è appropriato, poiché dispositivi malfunzionanti potrebbero erogare correnti elettriche di intensità elevata. Senza preavviso, gli elettrodi utilizzati per la TDCS sono generalmente conduttivi.

Elettrodi in gomma racchiusi in una spugna forata saturata con fluido elettrolitico. Se si utilizzano elettrodi in gomma riutilizzabili, assicurarsi di ispezionarli per verificare l'usura prima dell'uso. Si raccomanda di utilizzare tasche in spugna forata non troppo grossolane, poiché queste assorbono meglio la soluzione elettrolitica e garantiscono un contatto cutaneo uniforme, proteggendo al contempo la pelle dagli effetti elettrochimici e dal pH.

Si consiglia di utilizzare una soluzione di cloruro di sodio in un intervallo di concentrazione compreso tra 15 e 140 millimoli per assicurare il comfort del paziente riducendo al minimo le tensioni di stimolazione. Sarà necessario un metro a nastro per individuare le posizioni dello stimolo e cinghie elastiche o in gomma per la testa. Per posizionare gli elettrodi, è importante verificare che le cinghie siano realizzate in materiale non conduttivo, in modo che non aumentino la superficie conduttiva se si bagnano. Quando il soggetto arriva, farlo accomodare comodamente su una sedia.

Per iniziare le misurazioni per il posizionamento degli elettrodi, la posizione di stimolazione verrà determinata misurando le distanze sul cuoio capelluto, solitamente utilizzando la convenzione del sistema EEG 10-20. Scegliere il sito di stimolazione in base all'approccio sperimentale per localizzare il vertice. In primo luogo, misurare la distanza tra il nasione, il punto tra la fronte e il naso al giuntamento delle ossa nasali, e l'inione, il punto più sporgente dell'osso occipitale.

Segnare con un pennarello per la pelle il punto intermedio tra queste posizioni. Successivamente, misurare la distanza tra i punti preauricolari. Assicurarsi di posizionare il metro a nastro sul punto intermedio segnato tra nasione e inione e segnare il punto centrale lungo questa linea auricolare; l'intersezione tra i due punti segnati corrisponde al vertice.

Per individuare la corteccia motoria primaria o M1, calcolare il 20% della distanza auricolare e misurare questa distanza dal vertice lungo la linea auricolare; questo punto dovrebbe corrispondere alla posizione EEG C3 o C4. Questa è la localizzazione che verrà stimolata in questo video. Per individuare la corteccia prefrontale dorsolaterale, misurare cinque centimetri in avanti rispetto alla posizione di M1.

Questo dovrebbe corrispondere alla posizione EEG F tre o F quattro come mostrato qui. Questo metodo per determinare il sito di stimolazione è sufficiente quando si utilizzano elettrodi TDCS tradizionali. Per una TDCS più focale, potrebbero essere necessari altri metodi di localizzazione corticale, come la neuronavigazione.

Prima di posizionare gli elettrodi, posizionare un cinturino elastico o di gomma intorno alla testa del soggetto, sotto l'inione. Questo servirà a fissare gli elettrodi e ridurre i movimenti durante la stimolazione. Successivamente, preparare le spugne saturando ogni lato con soluzione salina.

Per una spugna quadrata di 35 centimetri, circa sei millilitri di soluzione per lato dovrebbero essere sufficienti. Ora, ispezionare la pelle dove verranno posizionati gli elettrodi alla ricerca di segni di irritazione prima di preparare l'area per il posizionamento degli elettrodi. In caso di lesioni visibili, non applicare la stimolazione transcranica a corrente diretta (TDCS) in questa zona per aumentare la conducibilità.

Spostare i capelli lontano dai siti degli elettrodi, pulire la superficie della pelle e lasciarla asciugare. Successivamente, collegare i cavi degli elettrodi al dispositivo. Verificare che la polarità del collegamento sia corretta, poiché gli effetti della TDCS sono altamente specifici rispetto alla polarità.

Questo è fondamentale nel contesto della stimolazione transcranica a corrente diretta (TDCS) e della stimolazione elettrica. In generale, l'anodo è il terminale positivo attraverso cui la corrente positiva entra nel corpo, mentre il catodo è il terminale negativo attraverso cui la corrente positiva esce dal corpo. Inserire ora saldamente il perno del cavo di collegamento per ciascun elettrodo nell'apertura presente nell'inserimento di gomma.

Quindi inserire completamente le guarnizioni di gomma nei cuscinetti in spugna, assicurandosi di posizionare l'anodo e il catodo nelle posizioni corrette. Ora posizionare la tasca in spugna per tenere l'elettrodo catodico sotto la cinghia elastica per la testa. In questo caso, la spugna viene posta sulla regione sopraorbitale.

Si presti attenzione affinché durante questo processo non venga espulso troppo liquido dalla spugna sul cuoio capelluto, poiché ciò causerebbe una diffusione del flusso di corrente attraverso il cuoio capelluto durante la stimolazione. Successivamente, collegare il secondo strap elastico per la testa al primo in base alla configurazione degli elettrodi desiderata. In questo caso, verrà dimostrata la stimolazione della corteccia motoria primaria; pertanto, la spugna che ospiterà l'elettrodo anodico viene posizionata sotto il secondo strap elastico per la testa.

Posizionare la fascia sulla posizione M1. Assicurarsi che le spugne non siano eccessivamente bagnate, ma abbastanza umide da garantire un buon contatto con l'elettrodo. Accendere il dispositivo TDCS.

Utilizzare il sistema per misurare la resistenza totale, che corrisponde alla somma della resistenza degli elettrodi e di quella del corpo. Se la resistenza complessiva è eccessivamente elevata, ciò potrebbe indicare un posizionamento errato degli elettrodi. Idealmente, è consigliabile mantenere l'impedenza al di sotto di cinque chiloohm.

Regolare le impostazioni per la stimolazione, inclusa l'intensità e il tempo, e, se applicabile al dispositivo, la condizione placebo. Impostare qui un parametro affidabile per il trattamento del dolore, utilizzando una stimolazione di 2,0 milliampere per 20 minuti. Prima di iniziare l'esperimento, accertarsi che il soggetto sia a proprio agio e istruirlo a rimanere rilassato e sveglio durante la TDCS.

Questo eviterà interferenze, poiché si è dimostrato che uno sforzo cognitivo intensivo non correlato all'area bersaglio, così come l'attivazione della corteccia motoria attraverso una contrazione muscolare prolungata, può modificare gli effetti della TDCS. Ora, avviare la TDCS premendo il pulsante di avvio per ridurre eventuali effetti avversi. Iniziare aumentando gradualmente il flusso di corrente all'inizio della stimolazione.

La maggior parte dei soggetti percepirà una lieve sensazione di prurito, che nella maggior parte dei casi poi svanisce. Alcuni soggetti potrebbero avvertire disagio durante il periodo iniziale di TDCS. In tali casi, la corrente può essere moderatamente ridotta per un periodo temporaneo, ad esempio del 50%. Man mano che il soggetto si abitua, la corrente può quindi essere aumentata gradualmente fino al livello desiderato.

Assicurarsi che il soggetto rimanga comodo e prestare attenzione ai movimenti della spugna e alla disidratazione durante la stimolazione. Utilizzare una siringa o una pipetta per aggiungere ulteriore soluzione, se necessario. Nel corso dell'esperimento, al termine della procedura, anche il flusso di corrente deve essere gradualmente interrotto.

È importante notare che la maggior parte dei soggetti continua solitamente a provare una certa sensazione locale anche dopo l'interruzione della corrente. Informi il soggetto che questo fenomeno non è insolito. Infine, rimuova gli elettrodi e le cinghie e risponda a eventuali domande finali che il soggetto potrebbe avere prima di concludere con la corretta configurazione.

Il dispositivo TDCS dovrebbe indicare che la corrente è in flusso durante la stimolazione TDCS attiva, oppure il dispositivo dovrebbe mostrare la modalità placebo quando viene eseguita una procedura di stimolazione placebo. È importante notare che, anche quando il dispositivo indica che la corrente scorre attraverso il sistema, la corrente potrebbe essere deviata attraverso la pelle. Per evitare ciò, si raccomanda di mantenere una distanza sufficiente tra gli elettrodi.

In base a studi di modellizzazione, si raccomanda che questa distanza sia di almeno otto centimetri quando si utilizzano elettrodi di cinque per sette centimetri. Tipicamente, la stimolazione anodica determina un aumento dell'eccitabilità cerebrale, mentre la stimolazione catodica porta a una riduzione dell'eccitabilità corticale. Evidenze solide a sostegno di ciò sono emerse da prove mirate alla corteccia motoria primaria.

La variazione delle dimensioni dell'elettrodo determina una variazione degli effetti focali. Riducendo il diametro dell'elettrodo, è possibile ottenere una stimolazione più focale. D'altro canto, aumentando le dimensioni dell'elettrodo, si può ottenere un elettrodo funzionalmente inefficace con una durata della sessione di 20 minuti o più, e con sessioni ripetute per giorni consecutivi, gli effetti post-stimolazione della TDCS risultano più duraturi.

Un esempio di ciò è il trattamento dei disturbi del dolore. Un aspetto importante è la posizione dell'elettrodo di riferimento. Se si sceglie una posizione extracefalogica, l'investigatore deve tenere conto della distribuzione della corrente, poiché l'elettrodo di riferimento potrebbe spostare il picco della corrente indotta e modificare gli effetti della stimolazione transcranica a corrente diretta (TDCS).

Una volta acquisita padronanza, l'allestimento di questa tecnica può essere completato in 15 minuti, se eseguito correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è fondamentale garantire la sicurezza del paziente regolando gradualmente l'intensità della corrente in salita e in discesa e verificando che i cavi siano correttamente collegati al dispositivo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori in diversi campi per modulare direttamente il dolore e i suoi effetti sul cervello e sui sistemi funzionali a seguito della procedura.

Altri metodi come la stimolazione transcranica con corrente continua e altre tecniche di TDCS possono essere eseguiti per rispondere ad ulteriori domande sulla plasticità cerebrale e sulle funzioni corticali. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una comprensione di base su come configurare diverse montature per la TDCS, la dimensione delle spugne, la posizione e le impostazioni di stimolazione. Determina quali regioni cerebrali vengono attivate dalla corrente elettrica.

Non dimenticare che lavorare con correnti elettriche può essere pericoloso, quindi devi sempre controllare il dispositivo e verificare che funzioni correttamente. Inoltre, poiché la TDCS è una tecnica innovativa, dovresti sempre chiedere informazioni su eventuali effetti avversi durante e dopo la stimolazione. Gli effetti avversi più comuni sono sensazione di bruciore, formicolio e prurito nella zona sotto gli elettrodi.