Elektrode positionering en Montage in Transcranial Direct Current Stimulatie

Het doel van deze video is om de techniek voor het toedienen van een sessie tDCS met stimulatie van de primaire motorische cortex te demonstreren. Als voorbeeld wordt dit bereikt door eerst de hoofdomtrek van de proefpersoon te meten en de stimulatieplaatsen te markeren.

De tweede stap van de procedure is het voorbereiden van de elektroden met de grootte en het type dat geschikt is voor uw experiment. De derde stap van de procedure is het correct plaatsen van de elektroden op de gekozen stimulatieplaats. De laatste stap is het bepalen van het contact van de elektroden, de polariteit van de stimulatie en het instellen van de parameters van het stimulatieapparaat, zoals intensiteit en duur.

Verschillende elektrodeconfiguraties kunnen de effecten van tDCS variëren; zo is het feit of de corticale exciteerbaarheid toeneemt of afneemt afhankelijk van de stimulatie, de polariteit en andere stimulatieparameters. Het belangrijkste voordeel van tDCS is dat deze methode, vergeleken met andere methoden van hersenstimulatie, zoals transcraniale magnetische stimulatie en meer invasieve methoden zoals diepe hersenstimulatie, niet-invasief is, veilig is, goedkoop is en eenvoudig uit te voeren is. Daarnaast heeft tDCS een belangrijke eigenschap: het induceert een verandering in de neuronale membraanspanning, wat resulteert in een toename of afname van het neuronale vuren.

De toepassingen van deze techniek strekken zich uit tot de therapie van verschillende vormen van chronische pijn. Er is geen solide bewijs dat modulatie van ex-stabiliteit in de motorische cortex leidt tot pijnverlichting, hoewel tDCS inzicht biedt in neurotherapeutische mechanismen voor chronische pijn wanneer het wordt toegepast op andere corticale regio's, waaronder de dorsolaterale prefrontale cortex. Deze techniek kan ook neuropsychiatrische stoornissen zoals depressie en cognitieve dysfunctie verlichten.

Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze techniek moeite hebben, omdat er geen strikte richtlijnen zijn voor het opstellen van tDCS-montages en stimuleringsinstellingen. Daarom is een visuele demonstratie van deze techniek van essentieel belang voor gestandaardiseerde praktijken in klinische studies. Controleer voordat u begint met dit protocol of alle benodigde materialen aanwezig zijn.

tDCS-apparaten moeten op batterijen werken en beschikken over een constante stroomregeling met een maximale output van enkele milliampère. Bij sommige apparaten kunnen de batterijen via stopcontacten worden opgeladen; het gebruik van het lichtnet om het apparaat van stroom te voorzien is niet geschikt, aangezien defecte apparaten grote elektrische stroomintensiteiten kunnen afgeven. Zonder waarschuwing zijn de elektroden die voor tDCS worden gebruikt over het algemeen geleidend.

Rubberelektroden omsloten door een geperforeerde spons die verzadigd is met elektrolytische vloeistof. Indien herbruikbare rubberelektroden worden gebruikt, dient men deze vóór gebruik te controleren op slijtage. Het wordt aanbevolen om geperforeerde sponszakjes te gebruiken die niet te grof zijn, aangezien deze de elektrolytoplossing het beste absorberen en zorgen voor een uniform contact met de huid, terwijl ze de huid beschermen tegen elektrochemische effecten en pH-schommelingen.

Het aanpassen van de natriumchloride-oplossing in het concentratiebereik van 15 tot 140 millimol is tevens aanbevolen om het comfort van de patiënt te waarborgen en tegelijkertijd de stimulatiespanningen te minimaliseren. Een meetlint is nodig om de stimulatieplaatsen te bepalen, evenals elastische hoofdbanden of rubberen hoofdbanden. Voor het positioneren van de elektroden is het belangrijk om er zeker van te zijn dat de banden van niet-geleidend materiaal zijn gemaakt, zodat ze het geleidende oppervlak niet vergroten als ze nat worden. Wanneer de proefpersoon arriveert, laat hem of haar comfortabel in een stoel gaan zitten.

Om te beginnen met de metingen voor de plaatsing van de elektroden, wordt de stimulatieplek bepaald door afstanden op de hoofdhuid te meten, meestal volgens de conventie van het EEG 10-20 systeem. Kies de stimulatieplaats op basis van uw experimentele aanpak om de vertex te lokaliseren. Meet eerst de afstand tussen het nasion, het punt tussen het voorhoofd en de neus op het knooppunt van de neusbeenderen, en het inion, het meest prominente punt van het achterhoofdsbeen.

Markeer het punt halverwege deze locaties met een huidmarkeerpen. Meet vervolgens de afstand tussen de preauriculaire punten. Zorg ervoor dat de rolmaat over het gemarkeerde middenpunt tussen het nasion en het inion wordt geplaatst en markeer het punt halverwege deze auriculaire lijn; het snijpunt van beide gemarkeerde punten is de vertex.

Om de primaire motorische cortex of M1 te lokaliseren, berekent u 20% van de auriculairafstand; meet deze afstand vanaf de vertex langs de auriculinaire lijn. Dit punt zou moeten overeenkomen met de C3- of C4-EEG-locatie. Dit is de locatie die in deze video gestimuleerd zal worden. Om de dorsolaterale prefrontale cortex te lokaliseren, meet u vijf centimeter voorwaarts vanaf de M1-locatie.

Dit zou moeten overeenkomen met de EEG-locatie F3 of F4, zoals hier te zien is. Deze methode om de stimulatieplaats te bepalen is voldoende bij het gebruik van traditionele tDCS-elektroden. Voor een meer focale tDCS kunnen andere methoden voor corticale lokalisatie nodig zijn, zoals neuronavigatie.

Plaats voordat de elektroden worden aangebracht een elastische hoofdband of rubberen hoofdband rond het hoofd van de proefpersoon onder het inion. Dit dient om de elektroden te fixeren en beweging tijdens de stimulatie te verminderen. Bereid vervolgens de sponzen voor door elke zijde te verzadigen met een zoutoplossing.

Voor een spons van 35 vierkante centimeter zouden ongeveer zes milliliter oplossing per zijde voldoende moeten zijn. Inspecteer nu de huid waar de elektroden zullen worden geplaatst op tekenen van irritatie voordat u het gebied voorbehandelt voor de plaatsing van de elektroden. In het geval van zichtbare laesies mag TDCS in dit gebied niet worden toegepast om de geleidbaarheid te verhogen.

Verplaats het haar weg van de plaatsen van de elektroden, maak het huidoppervlak schoon en laat het drogen. Sluit vervolgens de elektrokabels aan op het apparaat. Controleer of de polariteit van de aansluiting correct is, aangezien de effecten van TDCS sterk polariteitsspecifiek zijn.

Dit is cruciaal in de context van tDCS en elektrische stimulatie. In het algemeen is de anode de positieve pool waarbij de positieve stroom het lichaam binnenstroomt, terwijl de kathode de negatieve pool is waar de positieve stroom het lichaam verlaat. Steek nu de verbindingspinnen van elke elektrode stevig in de opening van het rubberen inzetstuk.

Schuif vervolgens de rubberen inzetstukken volledig in de sponspads, waarbij u erop let dat de anode en kathode op de juiste posities worden geplaatst. Plaats nu de sponszak voor de kathode-elektrode onder de elastische hoofdband. Hier wordt de spons over de supraorbitale regio geplaatst.

Zorg ervoor dat er tijdens dit proces geen overtollige vloeistof uit de spons op het hoofdhuid terechtkomt, omdat dit de stroomloop over de hoofdhuid zal verspreiden tijdens de stimulatie. Verbind vervolgens de tweede elastische hoofdband met de eerste, afhankelijk van de gewenste elektrodemontage. In dit voorbeeld wordt stimulatie over de primaire motorische cortex gedemonstreerd, dus de spons die de anodale elektrode vasthoudt, wordt onder de tweede elastische band geplaatst.

Bevestig de band over de M1-locatie. Zorg ervoor dat de sponzen niet overmatig nat zijn, maar voldoende vochtig om een goed electrodecontact te hebben. Zet het TDCS-apparaat aan.

Gebruik uw systeem om de totale weerstand te meten, bestaande uit de som van de elektrode- en lichaamsweerstand. Als de totale weerstand abnormaal hoog is, kan dit wijzen op een onjuiste plaatsing van de elektroden. Streef idealiter naar een impedantie van minder dan vijf kilo ohm.

Pas de instellingen voor de stimulatie aan, inclusief de intensiteit en tijd, indien van toepassing op uw apparaat. De sham-conditie. Een betrouwbare instelling voor pijnbehandeling is stimulatie bij 2,0 milliamps gedurende 20 minuten; zorg vóór aanvang van het experiment dat de proefpersoon zich comfortabel voelt en instrueer hem of haar om ontspannen en wakker te blijven tijdens de tDCS.

Dit voorkomt interferentie, aangezien is aangetoond dat zowel intensieve cognitieve inspanning die niet gerelateerd is aan het doelgebied als activatie van de motorische cortex via langdurige spiercontractie de effecten van TDCS kunnen beïnvloeden. Start nu de TDCS door op de startknop te drukken om eventuele bijwerkingen te verminderen. Begin met het geleidelijk verhogen van de stroomsterkte aan het begin van de stimulatie.

De meeste proefpersonen zullen een lichte jeuksensatie ervaren, die in de meeste gevallen vervolgens afneemt. Sommige proefpersonen kunnen ongemak ervaren tijdens de initiële TDCS-periode. In dergelijke gevallen kan de stroom gedurende een tijdelijke periode matig worden verlaagd, bijvoorbeeld met 50%, om vervolgens geleidelijk weer te worden verhoogd naar het gewenste niveau zodra de proefpersoon eraan gewend is.

Zorg dat het subject comfortabel blijft en let tijdens de stimulatie op de beweging van de spons en uitdroging. Gebruik een spuit of een pipette om indien nodig meer oplossing toe te voegen. Gedurende het experiment en wanneer het experiment is voltooid, moet de stroomstroom geleidelijk worden afgebouwd.

Merk op dat de meeste proefpersonen meestal nog een lokale sensatie blijven voelen, zelfs nadat de stroom is uitgeschakeld. Informeer uw proefpersoon dat dit niet ongebruikelijk is. Verwijder tot slot de elektroden en banden en beantwoord eventuele laatste vragen die de proefpersoon kan hebben voordat u vertrekt met de juiste opstelling.

Het TDCS-apparaat moet aangeven dat er stroom loopt tijdens actieve TDCS-stimulatie, of het apparaat moet de sham-modus weergeven bij het uitvoeren van een sham-stimulatieprocedure. Let op: zelfs als het apparaat aangeeft dat er stroom door het systeem loopt, kan de stroom via de huid worden afgeleid. Om dit te voorkomen, wordt aanbevolen om voldoende afstand tussen de elektroden te bewaren.

Op basis van modelleringsstudies raden wij aan dat deze afstand ten minste acht centimeter bedraagt bij het gebruik van elektroden van vijf bij zeven centimeter. Doorgaans resulteert anodale stimulatie in een toename van de hersenexciteerbaarheid, terwijl kathodale stimulatie leidt tot een afname van de corticale exciteerbaarheid. Hiervoor is robuust bewijs gevonden in trials gericht op de primaire motorische cortex.

De variatie in de grootte van de elektrode leidt tot een variatie in de focale effecten. Met een afname van de diameter van de elektrode kan een meer focale stimulatie worden bereikt. Aan de andere kant is het door het vergroten van de elektrodegrootte mogelijk om een functioneel ineffectieve elektrode te hebben bij een sessieduur van 20 minuten of langer, en bij meerdere sessies over opeenvolgende dagen houden de na-effecten van TDCS langer aan.

Een voorbeeld hiervan is de behandeling van pijnsyndromen. Een belangrijk punt is de locatie van de referentie-elektrode. Als er wordt gekozen voor een extra-cefalische positie, moet de onderzoeker rekening houden met de stroomverdeling, aangezien de referentie-elektrode de piek van de geïnduceerde stroom kan verschuiven en de effecten van TDCS kan beïnvloeden.

Zodra men de techniek beheerst, kan de opstelling in 15 minuten worden voltooid mits deze correct wordt uitgevoerd. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het essentieel om de veiligheid van de patiënt te waarborgen door de stroomtoevoer geleidelijk op te voeren en te verlagen, en ervoor te zorgen dat de kabels correct op het apparaat zijn aangesloten. Deze techniek heeft de weg vrijgemaakt voor onderzoekers in diverse vakgebieden om na deze procedure pijn en de effecten daarvan op de hersenen en functionele systemen direct te moduleren.

Andere methoden, zoals transcraniale ironing-stroomsimulatie en andere TDCS-methoden, kunnen worden uitgevoerd om aanvullende vragen over hersenplasticiteit en corticale functies te beantwoorden. Na het bekijken van deze video zou u een basisbegrip moeten hebben van het opzetten van verschillende TDCS-montages, de sponsgrootte, de positie en de stimuleringsinstellingen. Bepaal welke hersengebieden worden geactiveerd door elektrische stroom.

Vergeet niet dat werken met elektrische stromen gevaarlijk kan zijn, daarom moet u het apparaat voortdurend controleren om te zien of het correct functioneert. Omdat tDCS bovendien een nieuwe techniek is, dient u altijd te informeren naar bijwerkingen tijdens en na de stimulatie. De meest voorkomende bijwerkingen zijn een branderig gevoel, tintelingen en jeuk onder het gebied van de elektroden.