בעת מתן transcranial ישירה גירוי הנוכחי (tDCS), הכנה להתחשה אלקטרודה ומיקום חיוניים עבור הפעלה נסבלת ואפקטיבית. מטרת מאמר זה היא להדגים הליכים מעודכנים ההתקנה המודרנית עבור המינהל של tDCS והקשורות טכניקות גירוי חשמלי transcranial, כגון transcranial מתחלפים הגירוי הנוכחי (tACS).
Transcranial ישירה של גירוי הזרם (tDCS) היא שיטה לא פולשנית של כמות עצבית באמצעות זרמים חשמליים ישירים בעוצמה נמוכה. שיטה זו של גירוי מוחי מציגה מספר יתרונות פוטנציאליים לעומת טכניקות אחרות, כפי שהיא לא פולשנית, חסכונית, שניתן לפריסה בהרחבה, ו נסבל היטב סיפק ציוד ופרוטוקולים תקינים מנוהלים. למרות tDCS הוא כנראה פשוט לבצע, הניהול הנכון של הפעלת tDCS, במיוחד את מיצוב האלקטרודה וההכנה, הוא חיוני להבטחת היכולת להפגין וסבילות. מיצוב האלקטרודה וצעדי ההכנה מסורתיים גם בזמן הארוך ביותר ונוטה לטעויות. כדי לטפל באתגרים הללו, שיטות tDCS מודרניות, באמצעות כיסוי ראש קבוע המורכב ואלקטרודות ספוג טרום ההרכבה, להפחית את המורכבות ואת זמן ההתקנה תוך הקפדה גם על שהאלקטרודות ממוקמות בעקביות כמתוכנן. שיטות tDCS מודרניות אלה מציגות יתרונות עבור מחקר, מרפאה והגדרות הנמצאות בפיקוח מרחוק (בבית). מאמר זה מספק מדריך שלב-אחר-שלב מקיף לניהול הפעלה של tDCS באמצעות כיסוי ראש קבוע ואלקטרודות ספוג מורכבות. מדריך זה מדגים tDCS באמצעות מונטנים שהוחלו בדרך כלל המיועדים לקליפת המנוע וקליפת המוח הקדם-חזיתית (DLPFC) גירוי. כמתואר, הבחירה של גודל הראש ומונטאז ‘-מיקום ספציפי לאוטומטי מיצוב האלקטרודות. ההרכבה מלאה של יישומי snap-in רוויים שנאספו מראש מוצמדת רק למיקום הקבוע של מחברי הצמד על הראש. שיטת ה-tDCS המודרנית מוצגת כדי להקטין את זמן ההתקנה ולהפחית את השגיאות הן עבור אופרטורים מתחילים והן על-ידי מומחה. השיטות המפורטות במאמר זה ניתן להתאים יישומים שונים של tDCS כמו גם צורות אחרות של גירוי חשמלי transcranial (tES) כגון גירוי הנוכחי transcranial לסירוגין (tACS) ו transcranial גירוי רעש אקראי (tRNS ). עם זאת, מאחר שהtes הוא ספציפי ליישום, לפי הצורך, כל מתכון שיטות מותאם אישית כדי להתאים לנושא, אינדיקציה, סביבה ותכונות ספציפיות לתוצאה.
Transcranial ישיר הגירוי הנוכחי (tdcs) היא טכניקה גירוי המוח לא פולשנית המסוגל להיות מודלדירוג של כליות הקורטיתית1,2. במהלך tdcs, בעוצמה נמוכה מתמדת זרם, בדרך כלל 1-2 מיליאמפרס (mA), זורם מתוך אלקטרודה אנודת לאלקטרודה קתודה מייצר שדה חשמלי חלש על פני קליפת המוח3,4. פרוטוקולי tDCS קונבנציונליים נחשבים כנסבלים ובטוחים5. ההשפעות של הפעלה אחת של tdcs יכול להימשך מספר דקות לאחר השלמת ההפעלה6 עם הפעלות חוזרות המייצרות שינויים ממושכים יותר בתפקוד המוח7,8. הפרופיל הסבילות והפוטנציאל לייצר שינויים חריפים או ארוכי טווח הופך את tdcs למועמד למגוון התערבויות וטיפולים9,10,11. בעוד שהשאלות נשארות על המינון האופטימלי של tDCS12, כולל התפקיד של עוצמה13, קוטביות7 ו-focality3, החשיבות של שליטה על מיקום האלקטרודה לצורך הזנה עצבית מתקבלת. יתר על כן, הכנת האלקטרודות גם היעדר הסבילות וחששות קשורים כגון מסנוור-אמינות14. בעוד tDCS יש יתרונות מעשיים על פני שיטות גירוי מוחי אחרות, בשל העלות שלה-יעילות, ניידות, קלות השימוש, וסבילות; עם זאת, הפשטות והסתגלות לכאורה של הטכניקה אינה מצדיקה הכנה האלקטרודה המסכנה וטכניקת ההשמה14.
אכן, הפשטות לכאורה של tDCS יש, במקרים מסוימים, עודדו מספיק תשומת לב הציוד הנכון, אספקה, ואימון המפעיל14. ראשית, מיקום האלקטרודות אמין נדרש עבור התוכסות. מיקומה של tDCS אלקטרודות על הקרקפת בדרך כלל בעקבות מערכת 10-20, שהיא שיטה המשמשת למיקום ויישום של אלקטרונצגרפיה (EEG) אלקטרודות. בשיטה tdcs קונבנציונאלי, זה כרוך קלטת מדידה להקים מיקום אלקטרודה, עם מדידות מספר בכל הפעלה15,16,17. סמן משמש לתווית תנוחות הקרקפת. יש פוטנציאל לתהליך זה כדי לגרום להשתנות הצבת האלקטרודה (למשל, כמה אמין אופרטורים שונים מעמד מדידת קלטת), במיוחד תחת תנאי תפוקה גבוהה-למרות הכשרה המפעיל קפדני הסמכה יכול להפחית את השונות. בשיטת tdcs המקובלת, האלקטרודות לוחצים באופן ידני על הקואורדינטות הנמדדות והרצועות גומי שהוחלו בצורה אד הוק18 (למשל, התכווצות של להקות עשוי לא להיות עקבי באמצעות אופרטורים המשפיעים על פליטה של נוזלים מספוגים, הסובלנות בנושא, ואף להיסחף בעמדה אלקטרודה19,20). כמו בעמדת אלקטרודה, השונות הזאת יכולה להיות מהנה עם פרוטוקולים והכשרה מפורשים, למרות שפרטים כאלה אינם מתוארים לעתים קרובות בדוחות שפורסמו. בנסיבות מיוחדות כאשר האלקטרודה כרית מופרד מן הקרקפת על ידי קרם/ג’ל ללא שימוש של ספוג21, היזהרו נדרש כדי למנוע ישיר אלקטרודה העור המגע המוביל תמיד לצרוב14. שיטה חלופית פחות נפוצה לשימוש ב-tdcs משתמשת בכיפה גמישה22,23, התלויה בעיוות הראש המסוים שאינו מעוות את מיקום האלקטרודה, ומסתכן בהפצת מלוחים וגישור מתחת למכסה (לא גלוי לאופרטור). לעומת הלהקה המקובלת גומי או הכיפה מבוסס המכסה, טכניקת tDCS המודרנית המוצגת כאן עושה את הכנת האלקטרודה קריטי ושלבי מיצוב חזקים יותר ואמין.
פרוצדורת מפתח נוספת ב-tDCS היא הרכבה של האלקטרודות. אלקטרודות tDCS קונבנציונליות הן מרובות חלקים. חלקים נפרדים אלה, אשר צריך להיות מורכב בקפידה על ידי המפעיל, מורכב של אלקטרודות מתכת או גומי מוליך, אשר המפעיל מוקף כיס ספוג מחורר ומיניום עם פתרון מלוחים15. בעוד לא מורכב, תהליך של הרכבת האלקטרודה דורש הכשרה ודריכות בכל הפעלה, כמו שגיאה קטנה כגון מתכת/גומי בולטות מן הספוג ופנייה לנושא או נפח נוזל מלוחים יכול להוביל לפציעה בעור14. טכניקת tDCS המודרנית גוברת על חששות אלה באמצעות התאספו טרום רווי אלקטרודות/ספוגים כי יתר על כן כוללים מחבר הצמד אמין על כיסוי הראש. אלקטרודות טרום ההרכבה והטרום רווי הן שימוש יחיד, בעיות מורכבות של מימוש בלתי מנוצח וסיכונים של זיהום עם ספוגים בשימוש חוזר14,20.
מטרת מאמר זה היא להדגים את נוהלי ההתקנה המודרנית לניהול של tDCS והקשורות טכניקות גירוי חשמלי transcranial, כגון גירוי הנוכחי transcranial לסירוגין (tACS), transcranial כופר רעש גירוי (tRNS)24, ו-transcranial גירוי הנוכחי פעמו (tdcs) ואת הגרסאות שלה25. מדריך זה מדגים tdcs באמצעות מונטנים החלים בדרך כלל מיועד קליפת מנוע26 ו דורסולטרלי הקדם הקדמית (dlpfc) גירוי27. הטכניקה tDCS המודרנית הסביר כאן נמנעת מדידה קלטת לקביעת מיקום האלקטרודה, מסורבלת פחמן גומי החדרת אלקטרודה, הליך מייגע של ספוגים אלקטרודות הרטבה, ושימוש של להקות גומי או כובעים אלסטיים כמו כיסוי ראש. תהליך זה ממוטב באמצעות כיסוי ראש קבוע ומיוחד של מחבר הצמד באמצעות אלקטרודה. כיסוי הראש קבוע מורכב מרצועות כדי למקם באופן אוטומטי tDCS אלקטרודות בתקן 10-10 EEG19. מיקום האלקטרודות שנקבע מראש שסופק על ידי רצועות אלה מסיר את הצורך מדידה וחישובים נרחבים, ובכך הגדלת התוכקות, הזמן יעילות ותפעול הנושא. יש צורך במדידה חד פעמי בלבד (המשמשת לקביעת גודל הרצועה הנכון לשימוש) בביקור הראשון. שימוש יחיד התאספו מראש אלקטרודות ספוג מסופקות מראש בנפח אופטימיזציה של תמיסת מלח עם אלקטרודה גומי מוכנס קבוע, למזער את הסיכון של מגע ישיר בין גומי/מתכת והעור, כמו גם מעל/תחת טבילה. באמצעות מיקום קבוע כיסוי ואלקטרודות ספוג מראש התאספו (איור 1) לא רק באופן משמעותי מפחית את האפשרות של מניעת האלקטרודות עקב שגיאת מדידה, אלא גם להפוך את ניהול tdcs קל יותר ויעיל יותר בזמן. עבור כל מצרף, יש כיסוי מסוים. מאמר זה ישתמש בשני מוננים כדוגמאות. מונטאז ‘ הראשון הוא M1-כך שבו האנאודה ממוקם על האזור המתאים קליפת המנוע העיקרי (M1) ואת הקתודה ממוקם על האזור מסלולית (SO) הראשי (כן) (איור 2א). המונטאז ‘ השני הוא מצרף הביוחזיתי, שבו מוצב האנדה על הימין והקתודה מונחת מעל DLPFC השמאלי (F3/F4, איור 2ג). השיטות המפורטות כאן אינן מוגבלות למונוננים הנ ל, וניתן להתאים אותם לתצורות האחרות, ולצמצם באופן משמעותי את האפשרות לחוסר מימוש באלקטרודות עקב שגיאת מדידה, תוך הפיכת היישום של tDCS וטכניקות מקושרות הקשורות יותר ליעילות. גלגלי השיניים המודרניים המתוארים כאן הם מונטאז ‘ (כגון M1-SO, F3/F4) וכיסוי ראש שונה ישמשו להפרדת האלקטרודה. למרות, הטכניקה המודרנית מפחיתה את מספר הצעדים והופכת את הניהול של טכניקת ה-tES ליעילה, הגישה החדשה עדיין דורשת הכשרה להפעלת הגירוי.
מאז 2000, חלה עלייה אקספוננציאלית בקצב (מספר מבחנים שפורסמו) ורוחב (טווח של יישומים ואינדיקציות) עבור tdcs5,11,33. הפרוטוקולים tDCS המודרנית מומחש כאן פוטנציאל נוסף תומך אימוץ בניסויים אנושיים, במיוחד הגדלת גודל ואתרים (למשל, מבחנים מרכזי), ובסופו של דבר בטיפול9 כמו אלה הטכניקות tdcs המודרנית הם פשוט לנרמל שלבים קריטיים ההתקנה. מאז הכנה ומיקום האלקטרודות לקבוע tDCS מינון12, שיטות כדי להבטיח התקנה שכפול משפטי ההתקנה המנוצלים. הטכניקה המודרנית המתוארת כאן צפוי להיות יתרון על פני קריטריון הכללה, אך עשוי לספק תועלת מיוחדת בקבוצה שבה טכניקות קונבנציונאלי להוכיח מאתגרת כתוצאה של הקרקפת/שיער התנאים, התנהגות, או ברמה גבוהה (multi-מרכז מבחנים) והגדרות מרחוק34,35. הטכניקה המודרנית, על ידי מתן קיבעון מאובטח יותר של האלקטרודות (לעומת כתפיות אד הוק אלסטי בטכניקה המקובלת) יהיה לשפר את השילוב עם טיפולים התנהגותיים מן העין כגון טיפול במראה36,37,38, הדמיה חזותית ומציאות וירטואלית39,40,41, או טיפול פיזי34,42,43, 44,45.
tDCS נחשב לצורה בטוחה ונוחה של גירוי מוחי שאינו פולשני5,11. עם זאת, עדיין חשוב לוודא שגירוי מתנהל בעקבות שיטות העבודה הטובות ביותר14. כל מפעילי tDCS מאומנים ומוסמכים. פרוטוקול מפורט ספציפי למחקר נוצר לחלוקה לרמות כל החומרים הנוספים הדרושים, מונטיית האלקטרודות בשימוש, כל משימה אם ישים, הליך בטיחות חשוב להיות אחריו, במהלך, ואחרי הגירוי, כמו גם לימוד ספציפי הכללה וקריטריונים להדרה. חלק מקריטריוני ההדרה עשויים לכלול ראש מתכתי ו/או כתובות קעקע בצוואר, שתלים מתכתיים בראש ו/או בצוואר, בין היתר – אבל אלה אינם מוחלטים (למשל, בנושאים עם אפילפסיה, שתל, ופגמים בגולגולת חריפה)4. היבטים רבים של פרוטוקול tDCS לימוד, כגון חומרים מסוימים, מיקום האלקטרודה, משך, בין הליכים אחרים, הם ספציפיים לעיצוב המחקר. בעת שינוי הפרוטוקול המתאים לצרכים ספציפיים ללמידה, ודא שהשינויים הללו מקובלים על הנושא והחוקר5,11.
שיטת tDCS מודרנית מתוארת במדריך זה. הטכניקה העכשווית של יישום tDCS היא פשוטה באופן משמעותי מהשיטה המקובלת, וכך גם מהירה יותר ומועדים פחות לשגיאה.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכת על ידי NIH (מענקים 1R01NS101362-01, 1R01MH111896-01, 1R01NS101362-01, 1R01MH109289-01, 1R01NS101362).
1×1 transcranial electrical stimulation | Soterix Medical Inc. | 2001tE | The tDCS setting was used on the tES device |
Dlpfc-1 headgear with cables | Soterix Medical Inc. | SNAPstrap 1300-ESOLE-S-M | Dlpfc-1 (size: adult – medium) |
M1-SO headgear with cables | Soterix Medical Inc. | SNAPstrap 1300-ESM-S-M | M1-SO (size: adult – medium) |
Saline solution | Soterix Medical Inc. | 1300S_5 | |
Snap sponge electrodes 5×5 cm | Soterix Medical Inc. | SNAPpad 1300-5x5S | Single-use only |
Syringe | Soterix Medical Inc. | 1300SR_5 | Syringe for saline application |