Name: concurrent electroencephalography recording during transcranial alternating current stimulation (tacs)
Uploaded: 2016-01-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 51 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS at JoVE.com

This project has been supported by the Japan Science and Technology Agency (JST) PRESTO program.

Etik bildirimi: İnsan denekleri Prosedürler Bern Kantonu etik kurulu tarafından onaylandı (KEK-BE 007/14). Not: Şekil 1 montajı, hem de TACS elektrot tasarımını göstermektedir (aynı zamanda Tartışma) ve EEG kap. Bu kafa derisi üzerine takılı TACS elektrodu tutmaya elastik bir malzemenin (Şekil 1D) yapılmış bir EEG kap kullanır. 1. Montajları Not: temsilcisi sonuçları aşağıdaki TACS elektrot montages elde edilir. <ol><li> Montaj 1: Yer sol dorsolateral prefrontal korteks (DLPFK) (F3 elektrot) ve sol posterior parietal korteks (PPC) (P3 elektrot) (Şekil 1A) de kafa derisi üzerinde her iki elektrot. </li><li> Montaj 2: Yer biri TACS sol DLPFC (F3 elektrot) de kafa derisi üzerinde elektrot ve sol omuz (Şekil 1B) başka TACS elektrot yerleştirin. </li><li> Montaj3: Sıra biri TACS sol PPC (P3 elektrot) de kafa derisi üzerinde elektrot ve sol omuz (Şekil 1C) başka TACS elektrot yerleştirin. </li></ol> TACS Elektrotlar 2. Hazırlık <ol><li> Referans TACS elektrot omzuna (Montaj 2 ve 3) alınacaktır, bu ilk yapmak. <ol><li> Omuz elektrot yerleştirmeden önce, EEG ve elektrokardiyografi için aşındırıcı cilt hazırlama jeli ile cildinizi hazırlayın. Cilt hazırlama jeli ile hafifçe cildi fırçalayın bir gazlı bez kullanın. </li><li> TACS elektrot üzerinde EEG jel sürün ve omzuna elektrot yerleştirin. </li><li> Yapışkan bant ile omuz elektrot sabitleyin. </li></ol></li><li> EEG kap koyun. Elektrot konumlandırma 30 uluslararası 10-20 sistemine göre kapağın konumunu ayarlayın ve EEG kap çene kayışı sabitleyin. </li><li> Mark TACS elektrot kafa derisi üzerinde yerleştirilmiş olacak nerede göstermek için noktalar. Bir su kullanıntabanlı kırmızı kalem, kalem rengi malzemesinin yalıtım etkisi azalır öncelikle çünkü, ikincisi, kolayca uzakta su ile yıkanabilir. </li><li> Kalem nedeniyle jel ekleme çok sıkı (Şekil 1D) olduğu için EEG kap deliklere, işaretlenmesi için kafa derisi ulaşan olmayan bir sorun varsa, örneğin, bir pamuklu çubukla ahşap sapı tahta bir sopa kullanın . <ol><li> Iyice sopa ucu Boya ve saç derisini işaretlemek için bu ipucunu kullanın. </li><li> EEG kapağını çıkarın ve işaretleme başarılı olup olmadığını kontrol edin. Gerekirse kolayca sonradan lekeli olabilir, böylece, işaretleme doldurun. </li></ol></li><li> Katılımcının saç uzunluğuna bağlı olarak, aşağıdaki adımları (2.5.1-2.5.4) gerçekleştirin. Katılımcı (yaklaşık 10 santimetre kadar) kısa saçlı varsa, (o da böyle korku kilitleri gibi bazı saç, imkansız TACS elektrotların uygulama yapmak unutulmamalıdır), aşağıdaki adımları atlayın. Katılımcı daha hai varsar: <ol><li> Kafa derisi üzerinde kırmızı nokta ile işaretlenmiş olan merkezi TACS elektrot yerleştirin. Hiçbir EEG jel şu anda TACS elektrot üzerinde koymak gerektiğini unutmayın. </li><li> TACS elektrodun iç halka içindeki tüm saç geçirin. </li><li> Kablo bağıyla dışarı dişli saçları bağlayın. TACS elektrodun etrafında o saça dikkat kablo bağlayıcı tarafından TACS elektrodu ile bağlıdır almaz. </li><li> Saç bağlı edildikten sonra, TACS elektrodu çıkarın. </li></ol></li><li> Kafa derisi TACS elektrot EEG jel uygulayın. <ol><li> Jel uygulamadan önce, stimülatörü kafa derisi ve omuz TACS elektrotları bağlamak, ancak henüz stimülatörü açmazlar. TACS elektrot üzerine EEG jel ince bir tabaka sürün. Jel bir seyrek bir uygulama çok önemlidir. </li><li> Dikkatle geri kafasına TACS elektrot yerleştirin. <ol><li> Katılımcı uzun saçları varsa, için onsuz geri TACS elektrodun iç delikten bağlı saç iplikTACS elektrot üzerinde EEG jel uching. </li><li> TACS elektrot yerleştirerek ederken, kafa derisi TACS elektrodun ortasında tutuluyor kırmızı işarete yakın ilgi. TACS elektrot kafa derisi üzerinde yerleştirildikten sonra, konumunu artık değiştirilebilir. </li><li> TACS elektrot yerleştirildi edildikten sonra saç kablo bağlayıcı çıkarın. </li></ol></li><li> Stimülatördeki açın ve empedans monitör. Dikkatle TACS elektrot üzerinde bazı baskı yaparken, nokta işaretleme kırmızı daima TACS elektrodun ortasında tutulur çok yakın ilgi. </li><li> Dikkatle TACS elektrot kenarları kaldırın ve değil TACS elektrot ve saç (Şekil 2) arasında, saç altında biraz daha EEG jel uygulayın. Katılımcı saçlı (tartışma) bir sürü varsa, bu özellikle önemlidir. </li><li> Empedans stabil kohm 10 altına kadar TACS elektrot üzerinde baskı devam edin. Empedans MonitörTACS stimulator.Carefully tarafından TACS elektrot her zaman seyrek gerekirse ek EEG jel ekleyin, ama. Not: TACS uyarıcısı tarafından izlenen TACS elektrodun empedans her elektrot için ayrı empedans değeri bilgi veren değil dezavantajı vardır TACS elektrotlar arasında ölçülür. EEG amplifikatör sistemine bağlı olarak, aynı zamanda bu yolla TACS elektrot empedansını ölçmek ve daha sonra ayrı ayrı her elektrot için empedansını ölçmek mümkün mümkün olabilir. </li><li> TACS elektrodun kaçan herhangi jel dikkat ve pamuklu çubukla fazla EEG jel çıkarın. </li></ol></li></ol> 3. EEG Cap Montaj <ol><li> TACS elektrotların empedansı 10 k eşiğinin altına ulaştıktan sonra, tekrar EEG kapağını monte edin. O scal konumunu taşımak için, aksi takdirde kolay olduğundan, EEG kap malzemesi elastik, özellikle çok nazikçe ve dikkatli EEG kap koyunBu adımı sırasında p TACS elektrot. Not: TACS elektrotun kayması TACS elektrodun altında EEG jel dışarı yayılır ve EEG elektrotları ile köprü EEG jel neden olur. Bu da TACS elektrot hareket neden olur ki, bu sonradan rebound neden olabilir, güçle elastik kapağı aşağı çekmek için önemli değildir. </li><li> EEG kap kayışı sabitleyin. </li></ol> EEG Elektrotlar 4. Hazırlık <ol><li> Kafa derisi ve EEG elektrotları arasındaki teması oluşturmak için EEG elektrotları uygun viskozite EEG jel (tartışma ayrıntılı olarak anlatıldığı gibi) uygulayın. Zemin ve referans EEG elektrotları ile başlayın. Sonra TACS elektrodun ortasında ve çevresinde bulunan elektrotlara geçin. Sonra kalan elektrotlar (Tartışma) devam ediyor. </li><li> TACS elektrodu çevreleyen EEG elektrotları için, uzak TACS elektrottan bir yönde iğne ucu işaret ile jel enjekte edilir. Yavaşça aşağı itmek EEJel elektrotlar altından kaçmak değil ki G elektrotlar, jel uygularken. </li><li> Şekil 3 &#39;de gösterildiği gibi, EEG elektrotlar ve kafa derisi arasındaki teması geliştirmek için tahta bir çubuk kullanın. Bu katılımcının kafa derisi kazımak ve ayrıca bu amaç için etkili değildir gibi, bu amaç için iğne ucu kullanmayın. <ol><li> Kafa derisi doğru sopayla jel aşağı doğru itin ve çok yavaşça dönen bir hareketi ile sopa üst derisini ovmak. Sopa Yandan hareketleri elektrodun altında jel yaymak gibi, dik TACS elektrot yakın çevresinde bulunan elektrotların saçlı deriye sopa açısını tutmaya çalışın. Gerekirse biraz daha EEG jel uygulayın ve daha sonra empedans geliştirmek için tahta sopa kullanın. </li></ol></li><li> Sızıntı jel (Şekil 4) üzerinden köprüleme önlemek için, EEG elektrotları empedansını düşürmek için jel uygulayarak ile tutumlu olmakTACS elektrodun hemen yakınında. Bunun yerine, daha fazla jel eklemeden düşünmeden önce, çok yalnız tahta sopa kullanarak mümkün olduğunca empedansı düşürmeye çalışın. </li><li> Bir kez iyi empedans dikkatle böylece EEG elektrodu ile arasındaki teması istikrara yardımcı dışarı iğne çekerken yavaşça jel uygulayın, insert ve iğne ucu derisini dokunuyor kadar iğne aşağı getirmek, ahşap sopa ile elde edilmiştir kafa derisi. </li><li> Bu gürültüyü ve sinyal bozulmasını azaltır olarak optimal veriler için 5 kohm altında EEG elektrot empedansları hedefleyin. </li><li> Empedanslar uygun seviyeye indirdi edildikten sonra, TAC elektrodun nedeniyle jel sızıntı çevreleyen EEG elektrotları arasında herhangi bir köprü oluşturuldu testi belirler. <ol><li> Deneysel çıkarların bir yoğunluk ile, kısa sinüzoidal stimülasyon uygulayın (örneğin, 1 mA tepe-tepe). Not: nedeniyle bazı sistemlerde (malzemelerin tabloya bakınız) sınırlamaları nedeniyle, nOnline köprü kontrol etmek mümkün ot, ancak uyarımı uygulayarak ve daha sonra EEG amplifikatör herhangi bir kanal doygun hale olmadığını kontrol yoluyla. </li><li> Herhangi bir kanal uyarıcı olurken, doymuş olup olmadığına bakın. Not: As, temsili sonuçlarından belirgin TACS ve EEG elektrotları arasındaki jel sızıntı yoluyla köprü EEG amplifikatör bu kanala doyurur neden bu elektrotlar kayıt verilerini ekarte edecek. Bu yerleştikten sonra jel sızıntı yoluyla köprüleme geri almak için mümkün değildir. Tek seçenek deneyi kesmek olduğunu. </li></ol></li><li> Kontrol empedansları kez daha. Ardından kaydetmeye başlayın. </li></ol>

<ol>
	<li>Berger, P. D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+electroencephalogram+of+humans.">On the electroencephalogram of humans.</a> Arch Psychiatr Nervenkr. 87 (1), 527-570 (1929).</li><li>Finger, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Origins of Neuroscience: A History of Explorations Into Brain Function. , (2001).</li><li>Engel, A. K., Fries, P., Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+predictions:+oscillations+and+synchrony+in+top-down+processing.">Dynamic predictions: oscillations and synchrony in top-down processing.</a> Nat Rev Neurosci. 2 (10), 704-716 (2001).</li><li>Varela, F., Lachaux, J. P., Rodriguez, E., Martinerie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+brainweb:+phase+synchronization+and+large-scale+integration.">The brainweb: phase synchronization and large-scale integration.</a> Nat Rev Neurosci. 2 (4), 229-239 (2001).</li><li>Fries, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanism+for+cognitive+dynamics:+neuronal+communication+through+neuronal+coherence.">A mechanism for cognitive dynamics: neuronal communication through neuronal coherence.</a> Trends Cogn Sci. 9 (10), 474-480 (2005).</li><li>Canolty, R. T., Knight, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+role+of+cross-frequency+coupling.">The functional role of cross-frequency coupling.</a> Trends Cogn Sci. 14 (11), 506-515 (2010).</li><li>Fell, J., Axmacher, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+phase+synchronization+in+memory+processes.">The role of phase synchronization in memory processes.</a> Nat Rev Neurosci. 12 (2), 105-118 (2011).</li><li>Thut, G., Miniussi, C., Gross, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+importance+of+rhythmic+activity+in+the+brain.">The functional importance of rhythmic activity in the brain.</a> Curr Biol. 22 (16), R658-R663 (2012).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+oscillations+in+cortical+networks.">Neuronal oscillations in cortical networks.</a> Science. 304 (5679), 1926-1929 (2004).</li><li>Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+electrical+stimulation+(tES+-+tDCS;+tRNS,+tACS)+methods.">Transcranial electrical stimulation (tES - tDCS; tRNS, tACS) methods.</a> Neuropsychol Rehabil. 21 (5), 602-617 (2011).</li><li>Kanai, R., Chaieb, L., Antal, A., Walsh, V., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency-dependent+electrical+stimulation+of+the+visual+cortex.">Frequency-dependent electrical stimulation of the visual cortex.</a> Curr Biol. 18 (23), 1839-1843 (2008).</li><li>Helfrich, R. F., Schneider, T. R., Rach, S., Trautmann-Lengsfeld, S. A., Engel, A. K., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation.">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Curr Biol. 24 (3), 333-339 (2014).</li><li>Helfrich, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+modulation+of+interhemispheric+functional+connectivity+by+HD-tACS+shapes+perception.">Selective modulation of interhemispheric functional connectivity by HD-tACS shapes perception.</a> PLoS Biol. 12 (12), e1002031 (2014).</li><li>Zaehle, T., Rach, S., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+alternating+current+stimulation+enhances+individual+alpha+activity+in+human+EEG.">Transcranial alternating current stimulation enhances individual alpha activity in human EEG.</a> PloS One. 5 (11), e13766 (2010).</li><li>Neuling, T., Rach, S., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orchestrating+neuronal+networks:+sustained+after-effects+of+transcranial+alternating+current+stimulation+depend+upon+brain+states.">Orchestrating neuronal networks: sustained after-effects of transcranial alternating current stimulation depend upon brain states.</a> Front Hum Neurosci. 7, 161 (2013).</li><li>Feurra, M., Paulus, W., Walsh, V., Kanai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+specific+modulation+of+human+somatosensory+cortex.">Frequency specific modulation of human somatosensory cortex.</a> Front Psychol. 2, 13 (2011).</li><li>Lacz&#242;, B., Antal, A., Niebergall, R., Treue, S., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+alternating+stimulation+in+a+high+gamma+frequency+range+applied+over+V1+improves+contrast+perception+but+does+not+modulate+spatial+attention.">Transcranial alternating stimulation in a high gamma frequency range applied over V1 improves contrast perception but does not modulate spatial attention.</a> Brain Stimul. 5 (4), 484-491 (2012).</li><li>Str&#252;ber, D., Rach, S., Trautmann-Lengsfeld, S. A., Engel, A. K., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antiphasic+40+Hz+oscillatory+current+stimulation+affects+bistable+motion+perception.">Antiphasic 40 Hz oscillatory current stimulation affects bistable motion perception.</a> Brain Topogr. 27 (1), 158-171 (2014).</li><li>Joundi, R. A., Jenkinson, N., Brittain, J. -. S., Aziz, T. Z., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Driving+oscillatory+activity+in+the+human+cortex+enhances+motor+performance.">Driving oscillatory activity in the human cortex enhances motor performance.</a> Curr Biol. 22 (5), 403-407 (2012).</li><li>Wach, C., Krause, V., Moliadze, V., Paulus, W., Schnitzler, A., Pollok, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+10+Hz+and+20+Hz+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS)+on+motor+functions+and+motor+cortical+excitability.">Effects of 10 Hz and 20 Hz transcranial alternating current stimulation (tACS) on motor functions and motor cortical excitability.</a> Behav Brain Res. 241, 1-6 (2013).</li><li>Wach, C., Krause, V., Moliadze, V., Paulus, W., Schnitzler, A., Pollok, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+10+Hz+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS)+on+corticomuscular+coherence.">The effect of 10 Hz transcranial alternating current stimulation (tACS) on corticomuscular coherence.</a> Front Hum Neurosci. 7, 511 (2013).</li><li>Pogosyan, A., Gaynor, L. D., Eusebio, A., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boosting+cortical+activity+at+Beta-band+frequencies+slows+movement+in+humans.">Boosting cortical activity at Beta-band frequencies slows movement in humans.</a> Curr Biol. 19 (19), 1637-1641 (2009).</li><li>Santarnecchi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency-dependent+enhancement+of+fluid+intelligence+induced+by+transcranial+oscillatory+potentials.">Frequency-dependent enhancement of fluid intelligence induced by transcranial oscillatory potentials.</a> Curr Biol. 23 (15), 1449-1453 (2013).</li><li>Polan&#236;a, R., Nitsche, M. A., Korman, C., Batsikadze, G., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+timing+in+segregated+theta+phase-coupling+for+cognitive+performance.">The importance of timing in segregated theta phase-coupling for cognitive performance.</a> Curr Biol. 22 (14), 1314-1318 (2012).</li><li>Jau&#353;ovec, N., Jau&#353;ovec, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+working+memory+capacity+with+theta+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS).">Increasing working memory capacity with theta transcranial alternating current stimulation (tACS).</a> Biol Psychol. 96, 42-47 (2014).</li><li>Jau&#353;ovec, N., Jau&#353;ovec, K., Pahor, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+theta+transcranial+alternating+current+stimulation+(tACS)+on+working+memory+storage+and+processing+functions.">The influence of theta transcranial alternating current stimulation (tACS) on working memory storage and processing functions.</a> Acta Psychol (Amst). 146, 1-6 (2014).</li><li>Sela, T., Kilim, A., Lavidor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+alternating+current+stimulation+increases+risk-taking+behavior+in+the+balloon+analog+risk+task.">Transcranial alternating current stimulation increases risk-taking behavior in the balloon analog risk task.</a> Front Neurosci. 6, 22 (2012).</li><li>Voss, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+self+awareness+in+dreams+through+frontal+low+current+stimulation+of+gamma+activity.">Induction of self awareness in dreams through frontal low current stimulation of gamma activity.</a> Nat Neurosci. 17 (6), 810-812 (2014).</li><li>Morishima, Y., Feh&#233;r, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+removing+tACS+artifacts+from+EEG+data.">A method for removing tACS artifacts from EEG data.</a> Program No. 303.05. Neuroscience 2014 Abstracts. , (2014).</li><li>Jasper, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ten+twenty+electrode+system+of+the+international+federation.">The ten twenty electrode system of the international federation.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 10, 371-375 (1958).</li><li>Dmochowski, J. P., Datta, A., Bikson, M., Su, Y., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+multi-electrode+stimulation+increases+focality+and+intensity+at+target.">Optimized multi-electrode stimulation increases focality and intensity at target.</a> J Neural Eng. 8 (4), 046011 (2011).</li><li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shaping+the+effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+of+the+human+motor+cortex.">Shaping the effects of transcranial direct current stimulation of the human motor cortex.</a> J Neurophysiol. 97 (4), 3109-3117 (2007).</li><li>Villamar, M. F., Volz, M. S., Bikson, M., Datta, A., Dasilva, A. F., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+and+considerations+in+the+use+of+4x1+ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS).">Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS).</a> J Vis Exp. (77), e50309 (2013).</li><li>Datta, A., Bansal, V., Diaz, J., Patel, J., Reato, D., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gyri+-precise+head+model+of+transcranial+DC+stimulation:+Improved+spatial+focality+using+a+ring+electrode+versus+conventional+rectangular+pad.">Gyri -precise head model of transcranial DC stimulation: Improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad.</a> Brain Stimul. 2 (4), 201-207 (2009).</li><li>Neuling, T., Ruhnau, P., Fusc&#224;, M., Demarchi, G., Herrmann, C. S., Weisz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Friends,+not+foes:+Magnetoencephalography+as+a+tool+to+uncover+brain+dynamics+during+transcranial+alternating+current+stimulation.">Friends, not foes: Magnetoencephalography as a tool to uncover brain dynamics during transcranial alternating current stimulation.</a> Neuroimage. 118, 406-413 (2015).</li><li>Nasseri, P., Nitsche, M. A., Ekhtiari, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+framework+for+categorizing+electrode+montages+in+transcranial+direct+current+stimulation.">A framework for categorizing electrode montages in transcranial direct current stimulation.</a> Front Hum Neurosci. 9, 54 (2015).</li><li>Vandermeeren, Y., Jamart, J., Ossemann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+tDCS+with+an+extracephalic+reference+electrode+on+cardio-respiratory+and+autonomic+functions.">Effect of tDCS with an extracephalic reference electrode on cardio-respiratory and autonomic functions.</a> BMC Neurosci. 11, 38 (2010).</li><li>Santarnecchi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+Course+of+Corticospinal+Excitability+and+Autonomic+Function+Interplay+during+and+Following+Monopolar+tDCS.">Time Course of Corticospinal Excitability and Autonomic Function Interplay during and Following Monopolar tDCS.</a> Front Psychiatry. 5, 86 (2014).</li><li>Datta, A., Elwassif, M., Battaglia, F., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+current+stimulation+focality+using+disc+and+ring+electrode+configurations:+FEM+analysis.">Transcranial current stimulation focality using disc and ring electrode configurations: FEM analysis.</a> J Neural Eng. 5 (2), 163-174 (2008).</li></ol>

The authors have no financial interest to disclose.

Prosedürler kurmak için eşzamanlı TACS-EEG deneyleri burada açıklanmıştır. Şimdi ilk iki hususlar başarılı eşzamanlı TACS-EEG kayıtları için hayati önem taşımaktadır hangi TACS-EEG kayıtları, kurulumu için düşüncelerini tartışmak açın. Jel üzerinden köprüleme TACS-EEG elektrot kaçınmak Hemen köprü EEG amplifikatör ilgili kanalını doyurur gibi, sızıntı EEG jel ile EEG ve TACS elektrotlar arasında köprü önlemek için çok önemlidir. Bu nedenle, EEG jelin viskozitesi başarılı TACS-EEG kayıt için çok önemli bir parametredir. Asla bir sıvı EEG jel riskleri bitişik EEG elektrotları ile TACS elektrot ve köprüden dışarı kaçan gibi bir sıvı EEG jel kullanın. Aynı zamanda, çok viskoz EEG jel saç nüfuz edecek ve empedansını azaltmak için, deriyi nemlendirme bir dezavantajı vardır. TACS elektrotun yakın EEG elektrotlar için, daha viskoz bir jel olabilir btek empedansı düşürmek için bir tahta sopa kullanarak e kullanılır. TACS ve kalan EEG elektrotları için, EEG jeli (hala akışkan olsa) biraz daha az viskoz kullanın. Jel Bu tür alt empedansları için daha az çaba gerektirir. O TACS elektrodun altında kazımak için zor olduğu gibi, burada biraz daha az viskoz jel kullanmak daha iyidir. TACS eser büyüklüklerinin ile başa çıkmak İkinci konu 0.9 mA mevcut stimülasyon yoğunluğu sırasında stimülasyon yerinde EEG de mV stimülasyon alanından uzak elektrotlar 10 den, 100&#39;den fazla mV arasında değişen, TACS dışlayıcı büyük büyüklüğünü ele almaktır (Şekil 6) . Şekil 7 stimülasyon şiddetleri arasındaki doğrusal ilişkiyi göstermektedir ve stimülasyon (kanal F3) yerinde eserin çıkan büyüklüğü (0,5 mA tepe-tepe 2.0). İlk tedbir hem EEG ve TACS elektrotların düşük empedansı tutmaktır. YetersizTACS elektrot ve kafa derisi arasındaki temas EEG verilerinin TACS dışlayıcı büyük amplitüdlerini oluşturur ve ek olarak elektronik akım homojen olmayan olma eğiliminde olur başvurdu. İkincisi, tek bir EEG sisteminin A / D dönüştürücüsü çözünürlük düzeyini dikkate almak gerekiyor. 24 bit A / D dönüştürücü teorik 0.1 mV / bit çözünürlük ile 1.68 V bir dizi kapak olabilir. TACS eserin (Şekil 6) aralığını kapsayacak şekilde çok düşük - Buna karşılık, 0.1 mV / bit çözünürlükte 16 bit A / D dönüştürücü 6.5 mV gerilim aralığını kapsayacak. Bu nedenle gerilim kayıt çözünürlüğü indirilmesi gerekmektedir. 16 bit sistem ile stimülasyon yerinde 100&#39;e mV eser büyüklüklerinin karşılamak için, gerilim kayıt çözünürlüğü teorik 1.53 mV / bit yukarıda indirilmesi gerekir. Nedeniyle büyütülen doygunluk uyarılması sitesinden civarından EEG sinyallerini kayıt olamazdı 16 bit sistem ile aslında son eşzamanlı TACS-EEG çalışmaları<html> ifier bile çözünürlük 0.5 mV düşürüldü zaman / 12,13 ısırdı. Elektrot empedansı azaltılması için Hususlar Nedeni ilk TACS elektrodun ortasında ya da çevresinde bulunan EEG elektrotları empedanlarından üzerinde çalışmaya başlamak için, bu EEG elektrotları köprülemeyi önlemek için bazı hasta ve dikkatli çalışma gerektirir olmasıdır. Bu elektrotlar ile başlayarak, uygulamalı jel gerekirse daha fazla EEG jel uygulamadan düşünmeden önce, kafa derisi yağlamak için biraz zaman olmuştur kadar beklemek zaman vardır. Katılımcı saç bir yeri vardır eğer özellikle kafa derisi üzerinde konulmuş bir kez ek jel TACS elektrodun altında uygulanmalıdır. İyi empedans bu adımı olmadan elde edilebilir - - ama TACS elektrot yüzeyine boyunca kafa derisi ile düzgün bir bağlantı elde etmek için bir neden sadece empedansını azaltmak için değil. Tasarım ve montaj hususlar EEG elektrodu yerleştirilebilir için ntent &quot;&gt; Şekil 1, TACS elektrotların montajını göstermektedir. derisi TACS elektrot / elektrot halka şeklindeki tasarımı ve dikdörtgen omuz TACS elektrot gösterilmiştir. derisi TACS elektrot şekli sağlar uyarılmış alanının orta. simit şeklinde bir tasarıma bir avantajı, uyarılmış alan sinyalini kayıt etmek için izin vermektedir. İkinci olarak, aynı zamanda, kolay değişmez TACS elektrodun pozisyonu tutmak için yapar. stimülasyon alanına bağlı olarak, TACS elektrotun diğer bazı şekli daha uygun olacaktır. EEG elektrotları arasına bir siteden kaydederken dikdörtgen TACS elektrot şekli daha uygundur. Bu TACS elektrot şekil ve konum aslında uyarılmış olan bölgede aynı değil, ama biraz olması 31 kaymıştır olabilir uyarılmalıdır. Geçerli f TACS elektrotların konumunu, modelleme karar verirkenilgi bölgeyi hedeflemek için elektrotların en iyi pozisyonunu tahmin etmek her zaman düşük şiddetle tavsiye edilir. Mevcut kurulum büyük ölçekli ağlara ritmik aktivitesinin modülasyonu için uygundur. Daha fokal uyarımı çeşitli şekillerde 13, 32, 33, 34 elde edilebilir. İlk olarak, TAC elektrodun boyutunu azaltmak. Nitsche ve arkadaşları 3,5 cm 2 elektrot TEKMER 32 motor korteksin heyecanlanma modüle göstermiştir. İkinci bir yaklaşım, bir uyarım elektrot dört referans elektrotlar ile çevrilidir yüksek çözünürlüklü yapılandırması 13,33,34, istismar etmektir. Yüksek çözünürlüklü düzenlemenin başka bir avantajı, geleneksel lastik elektrotlar EEG elektrotları ve 64 EEG elektrotları yerleştirmek için uzay sınırı beri EEG elektrotları yoğunluğu, cari kurulumunda uygulamak mümkün değildir artmış olmasıdır. Inci ikenyüksek uzaysal özgüllük için ese değişiklikler farklı kurulum prosedürleri gerektiren, burada açıklanan teknik konular hala geçerli. Bu protokolde EEG elektrot konumlandırma 30 uluslararası 10-20 sistemine göre TACS elektrotlar yerleştirin. Bir uyarım yerin Whileindividual optimizasyonu uyarılması sitesi EEG kayıt sitelerine göre değişir olduğu gibi, deneyde bireyler arasında stimülasyon konumunu değişen zaman karşılaştırma için bir sorun teşkil olabilir, alternatif olacaktır. MEG hüzme şekillendirme ile mekansal filtreleme yöntemleri TACS sitenin bağımsız beyin aktivitesini tahmin sağlar gibi manyetoensefalografinin (MEG) ve TAC son zamanlarda gösterdiği kombine kullanımı, Neuling ve arkadaşları 35 tarafından, bu sorunu ve TACS eser ile ilgili sorunların üstesinden olabilir. Montaj ile ilgili olarak, iki kutuplu montages extracephali ile örneğin, burada açıklanmaktadırKafa derisi (Şekil 1A) üzerinde yer alan iki elektrot referans elektrot (Şekil 1B ve 1C) ve bir tek kutuplu montaj, yani, c konum (Nasseri ve ark., 36, elektrot montajlanmasında daha sınıflandırmaları bakınız). Bir kutuplu montaj kullanmanın avantajı çalışması için hiçbir ilgi ek sefalik stimülasyon kaçınma olduğunu. Bir monopolar montaj seçerken birincil kaygısı hayati beyin sapı fonksiyonlarının modüle potansiyel riski ile beyin sapı da dahil olmak üzere subkortikal yapılarda olsa akım vardır. Referans elektrot Hem extracephalic ve ipsilateral omuz yerleştirme TEKMER 37,38 1 mA yoğunluğu için beyin sapı fonksiyonlarının modüle değil onaylandıktan (örneğin, kalp hızı değişkenliği, solunum hızı ve kan basıncı). Tek kutuplu bir montaj deney tasarımına bağlı olarak büyük avantajlar gibi, kapsamlı test etmek için bir ihtiyaç vardıryüksek uyarım şiddetleri ve farklı monopolar montages sırasında hayati beyin sapı fonksiyonları üzerine etkisi yanı sıra, TEKMER ve TAC arasındaki etkisini karşılaştırmak için. Bu yüksek çözünürlüklü yapılandırması ilgi ek sefalik stimülasyon bipolar montaj sorunu önlemek için başka bir çözüm olduğunu unutmayın. Dört referans elektrotlar ile çevrili tek stimülasyon elektrot ile yüksek çözünürlüklü yapılandırması dört çevreleyen elektrotların altında merkez elektrot ve düşük akım yoğunluğu altında yüksek akım yoğunluğu yol açar. Stimülasyon etkisi akımı yoğunluğuna bağlıdır, bu iki elektrot konfigürasyonu 39 arasında iki yönlü modülasyon aksine yüksek çözünürlüklü yapılandırma için merkez elektrot altında tek yönlü bir modülasyon anlamına gelmektedir. TAC tarafından uyarılan Görsel flicker algı ta yerleştirerek stimülasyon yoğunluğu için önemli bir sınırlayıcı faktörTACS retina uyarılması nedeniyle frontal lob CS elektrot. Özellikle, beta-band frekans TACS bile TACS 11 düşük yoğunlukta görsel titremeyi neden olur. 6 Hz&#39;de bizim deneyim 0.9 mA DLPFK (F3 elektrot) üzerine (peak-to-peak) stimülasyon görsel titremesi hissi en aza indirmek için uygun bir yoğunluk seviyesidir. Deney tasarımına bağlı olarak, bu (bu fonksiyon kullanılan Stimülatördeki için varsa) harici bir cihaza sahip stimülatörü kontrol etmek gerekebilir. Biz stimülatörü kontrol ve EEG amplifikatör tetikler göndermek (malzemelerin tablosunda daha donanım ve yazılım özelliklerine bakın) bir dalga analog çıkış kartını kullanın. (Malzeme Tablo) Burada kullanılan uyarıcısı durumunda, uzaktan kumanda ile akım çıkışının gürültü seviyesi gömülü stimülatörü arayüzü ile daha yüksektir. Dolayısıyla uzaktan kumanda seçeneği stimülatörü seçilmelidirSadece deneysel tasarım tarafından isteniyorsa. EEG kanalları Giderme doygunluğu Biz EEG amplifikatör ilgili kanalını doyurur EEG jel sonuçlarını sızıntı yoluyla TACS ve EEG elektrotları arasında köprü olduğunu göstermiştir ve bu elektrotlar (Şekil 5A) dan kayıt verilerini dışladı var. EEG kanalı doygunluk diğer nedenleri vardır. Bunun nedenlerinden biri amplifikatör kazancı çok dar ve gerilim kayıt çözünürlüğü göre ayarlanır edilmediğini olabilir. Bu durumda, gerilim kayıt çözünürlüğü TACS dışlayıcı büyüklük aralığını kapsamak için indirilmesi gerekmektedir. Bir başka neden kayıt sitesi stimülasyon sitesine çok yakın olmasıdır. Bu durumda, hatta çok kaba gerilim kayıt çözünürlüğü hala dışlayıcı yelpazeyi kapsamaktadır olmayabilir. Kayıt uzağa stimülasyon sitesinden yer olmalıdır. Geçerli protokol kapsamlı eşzamanlı TACS-EEG deneyler için ayarları ve teknik hususlar göstermektedir. Yöntemler TACS sırasında kaliteli kayıt için TACS artefakt ve protokolleri kaldırmak ile TACS gerçekten beyin aktivitesi, ritmik dinamiklerin en belirgin özelliği anlayışımıza olması hız umut verici bir yöntem olacaktır.

Beyindeki elektrik akımlarının dışı ritmik dinamikleri bir yüzyıl 1,2 gözlenmiştir. Bu çoğu zaman verilerin spesifik olmayan gürültü olarak düşünülen için olsa da, bugün beyne 3,4,5,6,7,8,9 bilgi işlem bir ana rol oynadığı düşünülmektedir. Osilatör beyin aktivitesi ve bilişsel süreçlerin belirli frekansları arasındaki nedensel bağın anlayışımız doğrudan salınım aktivitesinin 8,10 modüle yaklaşımları çeşitli müdahale geliştirilmesi yoluyla son on yılda ilerlemiştir. Geçerli stimülasyon (TAC) alternatif Transkranial beyindeki 10 ritmik aktivitesini modüle böyle bir umut vaat eden bir yaklaşımdır. TACS 11, 12, &lt;derisi zayıf dönüşümlü olarak (sinüzoidal) akımları uygulanır ve bir frekans-spesifik bir şekilde serebral korteks uyarılabilirliğini modüle eden bir invazif olmayan beyin stimülasyonu yöntem olup,/ sup&gt; 13, 14, 15. Beyindeki ritmik aktivitenin rolünü incelemek için gelecek vaat eden bir tekniktir olurken, TACS nörofizyolojik mekanizmalar hala zor bulunmaktadır. Çeşitli çalışmalarda yüksek düzey bilişsel süreçler 23,24,25,26,27, 28 tarihinde algısal 11,13,16,17,18 tarihinde TACS etkilerini ve motor fonksiyonlarını 19,20,21,22 yanı sıra etkileri olduğu bildirilmiştir . Uyarıldıktan sonra beyin salınımlarının sürüklenmesine için nörofizyolojik kanıtlar EEG 13, 14, 15 kullanılarak sunulmuştur. Stimülasyon 12, 13, 22 sırasında TACS bir etkisi insanlarda nörofizyolojik kanıtlar az sayıda rapor bulunmamaktadır. Beyin dış pertürbasyonuna son derece sağlam olduğu gibi, böyle çevrimiçi kanıt TACS hemen nörofizyolojik etkilerini anlamak için çok önemlidir. Electroencephalography (EEG), yüksek temporal çözünürlük ile beyindeki elektrofizyolojik aktiviteyi yakalayan endojen ve sürüklenen osilatör nöral aktivitelerini incelemek için ideal bir seçimdir. Son Helfrich tarafından yapılan çalışmalar ve arkadaşları TACS online nörofizyolojik etkilerini rapor, ancak TACS sırasında EEG ölçümü aynı anda nedeniyle belirgin TACS eser 12, 13 zor olduğu kanıtlanmıştır. Başarılı eşzamanlı TACS-EEG deneyler için, kaliteli EEG verilerini kaydetmek güncel makalenin odak noktası olan bir önemli yönü, ve aynı zamanda TACS artefakt kaldırmak için ön-işleme yöntemi de önemlidir. Laboratuvarda, biz EEG verileri 29 den TACS eserin çıkarılması için izin kendi ön-işleme boru hattı geliştirmekteyiz. Burada başarılı stimülasyon alanı ve Başarılı kayıt için önemli teknik düşüncelerden EEG sinyallerini kayıt nasıl anlatacağız.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Stimulator for tACS:&lt;/strong&gt; Eldith DC-Stimulator plus</td><td>NeuroConn GmbH, Germany</td><td></td><td>For remote input, be sure to order a model with this feature enabled</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Analog Output board for sending triggers:&lt;/strong&gt; Static and Waveform Analog Output board, model NI PCI-6723</td><td>National Instruments, USA</td><td></td><td>13-bit, 32 channels.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Matlab and data acquisition toolbox&lt;/strong&gt;</td><td>The MathWorks, Inc., USA</td><td></td><td>The &#039;Data acquisition toolbox&#039; available for MATLAB provides functions to control data acquisition hardware such as an analog output board, produced by several manufacturers.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;EEG system: &lt;/strong&gt;eegosports, with a 32 channel waveguard EEG cap</td><td>ANT neuro, Netherlands</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;tACS electrodes&lt;/strong&gt;</td><td>NeuroConn GmbH, Germany</td><td>305090-05&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp; 305050</td><td>Materials: conductive-rubber electrodes.&lt;br/&gt; Dimensions of scalp electrodes: Outer &amp;Oslash;: 60 mm, Inner &amp;Oslash;:25 mm (Part# 305090-05) Cut from the original size &amp;Oslash; 75mm&lt;br/&gt; Dimensions of shoulder electrode:&lt;br/&gt; 50 x 50 mm (Part# 305050)</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;EEG gel&lt;/strong&gt;</td><td>Inselspital, Bern, Switzerland</td><td></td><td>Electrode paste, containing abrasives (&lt;em&gt;i.e.&lt;/em&gt; &lt;strong&gt;pumice&lt;/strong&gt;) which scrub the skin, improving the electrode-to-skin contact.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Abrasive skin preparing gel for EEG and electrocardiography&lt;/strong&gt;: Nuprep</td><td>Weaver and Company, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Cotton swabs, wooden handle&lt;/strong&gt;</td><td>Salzmann MEDICO, Switzerland</td><td></td><td>Dimensions:&lt;br/&gt; 150 x 1.5 mm; wooden handle &amp;Oslash; 2.2 mm</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Adhesive tape:&lt;/strong&gt; Leukofix</td><td>BNS medical GmbH, Germany&amp;nbsp;</td><td>04.107.12</td><td></td></tr></tbody></table>

concurrent electroencephalography recording during transcranial alternating current stimulation (tacs)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to integrate cognitive neural processes. Transcranial alternating current stimulation (tACS) holds the promise to elucidate the causal link between specific frequencies of oscillatory brain activity and cognitive processes. Simultaneous electroencephalography (EEG) recording during tACS would offer an opportunity to directly explore immediate neurophysiological effects of tACS. However, it is not trivial to measure EEG signals during tACS, as tACS creates a huge artifact in EEG data. Here we explain how to set up concurrent tACS-EEG experiments. Two necessary considerations for successful EEG recording while applying tACS are highlighted. First, bridging of the tACS and EEG electrodes via leaking EEG gel immediately saturates the EEG amplifier. To avoid bridging via gel, the viscosity of the EEG gel is the most important parameter. The EEG gel must be viscous to avoid bridging, but at the same time sufficiently fluid to create contact between the tACS electrode and the scalp. Second, due to the large amplitude of the tACS artifact, it is important to consider using an EEG system with a high resolution analog-to-digital (A/D) converter. In particular, the magnitude of the tACS artifact can exceed 100 mV at the vicinity of a stimulation electrode when 1 mA tACS is applied. The resolution of the A/D converter is of importance to measure good quality EEG data from the vicinity of the stimulation site. By following these guidelines for the procedures and technical considerations, successful concurrent EEG recording during tACS will be realized.

Örnekler iki farklı kayıtları (Şekil 5) elde edilen başarısız ve başarılı eşzamanlı TACS-EEG ölçümleri gösterilmektedir. İki TACS elektrotlar kafa derisi (F3 ve P3 elektrotlar) ve TACS yoğunluğuna yerleştirildi (peak-to-peak) 0.9 mA idi. İlk örnekte, F3 EEG elektrot jeli üzerinden ön TACS elektrot ile köprülü edildi (aşağıdaki tartışma boyunca &quot;köprü&quot; bahsederken, biz TACS ve EEG arasında bir temas oluşturarak EEG jel doğrudan bir bağlantı oluşumunu göstermek unutmayın Elektrotlar). TACS sırasında F3 kanalı ve EEG sinyalleri (Şekil 5A) kaydedilmiş olamazdı hemen doyurur köprüleme. İkinci örnekte, EEG sinyalleri başarıyla uygulayan TACS (Şekil 5B) iken kaydedildi. TACS eserin büyüklüğü mekansal dağılımını değerlendirmek,TACS eserin büyüklüğü üç konu alınan başarılı kayıt sırasında hesaplandı. TACS DLPFC (F3 elektrot) veya PPC (P3 elektrot) ya da uygulandı. TACS yoğunluğu mA (tepe-tepe) .Bu gözlendi TACS dışlayıcı peak-tepe büyüklüğü ters EEG ve TACS elektrot arasındaki mesafe ile ilişkili olduğunu (Şekil 6A ve 6B) 0.9 idi. Buna ek olarak, TACS elektrot ilgili EEG referans elektrot konumu da EEG kanalları üzerinden TACS eserin büyüklüğü dağılımını etkilemiştir (Şekil 6A ve 6B). Büyüklüğü TACS elektrodun ortasında EEG elektrotta 100 mV kadar ulaşabilir ise TACS eserin büyüklüğü, stimülasyon sitesinden daha uzaktaki EEG elektrotları 10 mV arasında değişmektedir. Çevresinde de TACS mevcut yoğunluğu ve eserler büyüklüğü arasındaki ilişkiTACS elektrot da (Şekil 7) incelendi. Bu doğrusal ilişki sergiledi ve TACS akım şiddeti mA &#39;den fazla 1,6 iken kayıt gerilim aralığını doymuş. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53527/53527fig1.jpg" /> Montaj Şekil 1. İllüstrasyon. (A) Montaj saçlı deri (F3 ve P3) üzerine yerleştirilmiş iki TACS elektrotlar ile. Ipsilateral omuz yerleştirilen kafa derisi üzerine yerleştirilen tek TACS elektrot (F3) ve bir referans TACS elektrodu ile (B) Montaj. (C) Montaj kafa derisi (P3) üzerine yerleştirilmiş bir TACS elektrot ve bir referans elektrodu ile TACS ipsilateral omuz yerleştirilmiştir. (D) Bir elastik EEG kapağı kapağın altında yer kafa derisi TACS elektrot tutar. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53527/53527fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için tıklayınız</a>. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53527/53527fig2.jpg" /> Bir TACS elektrodun altında ek EEG jel Şekil 2. Doğru bir uygulama. Ek EEG jel kafa derisi bağlantı homojenliğini arttırmak için TACS elektrodun altında uygulanacak. Ek jel saç ve saçlı deri (mavi ok) arasına uygulanmalıdır ve TACS elektrot ve saç arasındaki teması artırmak için. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53527/53527fig2large.jpg" target="_blank">Değil, bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53527/53527fig3.jpg" /> Kafa derisine EEG elektrotları bağlantısını iyileştirilmesi Şekil 3. (A). Bir şırınga kullanılarak EEG elektrotları için EEG jeli uygulayın. T kullaniğne ip sonra dikkatlice yerleştirin ve iğne ucu derisini dokunuyor kadar iğne aşağı getirmek, EEG elektrotun altındaki saç uzak fırçalayın. Kafa derisi ve EEG elektrot arasında bir bağlantı oluşturmak için, dışarı iğne çekerken jel uygulayın. (B) tahta bir sopa (örneğin, bir pamuklu çubuk veya benzeri ahşap sapı) ayrıca EEG elektrotları ve kafa derisi arasındaki teması artırmak için kullanın. Kafa derisi doğru sopayla jel aşağı doğru itin ve çok yavaşça dönen bir hareketi ile sopa üst derisini ovmak. Sopa Yandan hareketleri elektrodun altında jel yaymak gibi, dik TACS elektrot yakın çevresinde bulunan elektrotların saçlı deriye sopa açısını tutmaya çalışın. Gerekirse biraz daha EEG jel uygulayın ve daha sonra empedans geliştirmek için tahta sopa kullanın. TACS elektrot yakın çevresinde bulunan elektrotlar için fo daha jel uygulayarak ile temkinli olmak da önemlidirtemas iyileştirilmesi amacını r. Aksine mümkün olduğunca temas tahta sopa kullanarak geliştirmeye çalışın. Son olarak, bir kez iyi empedans ahşap sopa ile elde edilmiştir, EEG elektrot ve kafa derisi arasındaki teması stabilize etmek için bazı ek jel ekleyin. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53527/53527fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53527/53527fig4.jpg" /> Şekil TACS ve EEG elektrotları arasında doğrudan temas oluşturarak EEG jel sızıntı 4. Örnek. TACS ve EEG elektrot arasında doğrudan temas oluşturur EEG jel, sızıntı, görülmektedir. TACS ve EEG elektrotlar arasındaki bu gibi Köprü TACS elektrot civarında TACS elektrot veya EEG elektrodu altında EEG jel aşırı miktarda eklenmesi ile, örneğin, oluşturulabilirveya elektrot taşınıyor TACS tarafından. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53527/53527fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53527/53527fig5.jpg" /> Şekil 5. TACS jel üzerinden köprüleme yoluyla EEG amplifikatör doyurur. CPZ referans iki farklı kayıtları, Ham veriler DLPFC (F3 elektrot) ve PCC (P3 elektrot) yerleştirilen kafa derisi TACS elektrotlarla montaj sırasında. (A) bir elektrot F3 kaydedilen sinyal bağlı F3 EEG elektrod ve TACS elektrot arasındaki EEG jel sızıntı ile köprü değin doyurulur. (B) İşaretler başarıyla elektrotlar kaydedilir. F3 elektrotta TACS eserin büyüklüğü 50&#39;den fazla mV aşıyor. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53527/53527fig5large.jpg" target="_blank">Görüntülemek için tıklayınız</a>Bu rakamın büyük bir versiyonu. <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53527/53527fig6.jpg" /> Şekil 6. EEG kanalları üzerinden TACS eserler büyüklüğü. TACS eserler Tepe-tepeye büyüklükleri üç konu (mV) karşısında ortalama. Veri CPZ referans ham veriler vardır. (A), bir sol DLPFC (F3 elektrot) yerleştirilen kafa derisi TACS elektrod ve sol omuz (Montage 2, Şekil 1B) üzerine yerleştirilen diğer TACS elektrot ile montaj sırasında TACS dışlayıcı büyüklüğü. (B) sol omuz üzerine yerleştirilmiş tek sol PPC (P3 elektrot) yerleştirilir TACS elektrot ve diğer TACS elektrod ile montaj sırasında TACS dışlayıcı büyüklüğü (Montage 3, Şekil 1C). (C) EEG kanal yerleri. Kırmızı: stimülasyon sitenin altında kanal mavi: stimülasyon sitenin yakınında kanalları, Ref (kalın siyah): Referans elektrodu (CPZ). <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53527/53527fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/53527/53527fig7.jpg" /> Şekil 7. TACS eserin büyüklüğü doğrusal stimülasyon yoğunluğu ile ilişkilidir. TACS dışlayıcı (mV) Tepe-tepeye büyüklüğünü kanalı F3 az bir konudan diğerine. 0.5 ila 2 mA yeğinlikler, 0,1 mA kademelerinde uygulanmıştır. Veri CPZ referans ham veriler vardır. Tek sol DLPFC (F3 elektrot) yerleştirilen kafa derisi TACS elektrod ve sol omuz (Montage 2, Şekil 1B) üzerine yerleştirilen diğer TACS elektrodu ile montaj. Veri 0,5 1,6 mA yoğunluğu aralığı içinde uyarma yoğunluğu uygulanır ve TACS artefakt büyüklüğü arasında mükemmel bir doğrusal bir ilişki gösterir. Gerilim çözünürlük 150 mV ayarlanır, ancak actua oldul maksimum kazanım aralığı sinyali doymuş ötesinde 161,6 mV idi. Kesikli çizgi geriliminin maksimum aralığını işaretler. Ortaya çıkan eser büyüklükleri fazla 161,6 mV idi 1.7 mA ve daha yüksek, uyarılmasının yoğunlukları ile, F3 kanalı doymuş. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53527/53527fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS at JoVE.com

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Transkraniyal Alternatif Akım Uyarım sırasında Eşzamanlı Elektroensefalografi Kayıt (TAC)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

concurrent-electroencephalography-recording-during-transcranial

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

14.1K Görüntüleme.  University of Bern. In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Video: Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Simultaneous EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the high spatial accuracy of fMRI. The data from these two modalities can be combined in a number of ways, but all rely on the acquisition of high quality EEG and fMRI data. EEG data acquired during simultaneous fMRI are affected by several artifacts, including the gradient artefact (due to the changing magnetic field gradients required for fMRI), the pulse artefact (linked to the cardiac cycle) and movement artifacts (resulting from movements in the strong magnetic field of the scanner, and muscle activity). Post-processing methods for successfully correcting the gradient and pulse artifacts require a number of criteria to be satisfied during data acquisition. Minimizing head motion during EEG-fMRI is also imperative for limiting the generation of artifacts.
Interactions between the radio frequency (RF) pulses required for MRI and the EEG hardware may occur and can cause heating. This is only a significant risk if safety guidelines are not satisfied. Hardware design and set-up, as well as careful selection of which MR sequences are run with the EEG hardware present must therefore be considered.
The above issues highlight the importance of the choice of the experimental protocol employed when performing a simultaneous EEG-fMRI experiment. Based on previous research we describe an optimal experimental set-up. This provides high quality EEG data during simultaneous fMRI when using commercial EEG and fMRI systems, with safety risks to the subject minimized. We demonstrate this set-up in an EEG-fMRI experiment using a simple visual stimulus. However, much more complex stimuli can be used. Here we show the EEG-fMRI set-up using a Brain Products GmbH (Gilching, Germany) MRplus, 32 channel EEG system in conjunction with a Philips Achieva (Best, Netherlands) 3T MR scanner, although many of the techniques are transferable to other systems.

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional Magnetic Resonance imaging (fMRI) is a powerful neuroimaging tool. However, the inside of an MRI scanner forms a difficult environment for EEG data recording and safety must be considered whenever operating EEG equipment inside a scanner. Here, we present an optimised EEG-fMRI data acquisition protocol.

Eş zamanlı fMRI sırasında Yüksek Kalite EEG Veri alma için an En iyi Uygulama

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

Davranış

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric currents through the scalp. This constant electric current induces shifts in neuronal membrane excitability, resulting in secondary changes in cortical activity. Although tDCS has most of its neuromodulatory effects on the underlying cortex, tDCS effects can also be observed in distant neural networks. Therefore, concomitant EEG monitoring of the effects of tDCS can provide valuable information on the mechanisms of tDCS. In addition, EEG findings can be an important surrogate marker for the effects of tDCS and thus can be used to optimize its parameters. This combined EEG-tDCS system can also be used for preventive treatment of neurological conditions characterized by abnormal peaks of cortical excitability, such as seizures. Such a system would be the basis of a non-invasive closed-loop device. In this article, we present a novel device that is capable of utilizing tDCS and EEG simultaneously. For that, we describe in a step-by-step fashion the main procedures of the application of this device using schematic figures, tables and video demonstrations. Additionally, we provide a literature review on clinical uses of tDCS and its cortical effects measured by EEG techniques.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation technique that has shown initial therapeutic effects in several neurological conditions. The main mechanism underlying these therapeutic effects is the modulation of cortical excitability. Therefore, online monitoring of cortical excitability would help guide stimulation parameters and optimize its therapeutic effects. In the present article we review the use of a novel device that combines simultaneous tDCS and EEG monitoring in real time.

Transkraniyal Doğru Akım Uyarım sırasında eş zamanlı EEG İzleme

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. Researchers have used single-pulse and repetitive TMS to stimulate the lip representation in the motor cortex. The excitability of the lip motor representation can be investigated by applying single TMS pulses over this cortical area and recording TMS-induced motor evoked potentials (MEPs) via electrodes attached to the lip muscles (electromyography; EMG). Larger MEPs reflect increased cortical excitability. Studies have shown that excitability increases during listening to speech as well as during&#160;viewing speech-related movements. TMS can be used also to disrupt the lip motor representation. A 15-min train of low-frequency sub-threshold repetitive stimulation has been shown to suppress motor excitability for a further 15-20 min. This TMS-induced disruption of the motor lip representation impairs subsequent performance in demanding speech perception tasks and modulates auditory-cortex responses to speech sounds. These findings are consistent with the suggestion that the motor cortex contributes to speech perception. This article describes how to localize the lip representation in the motor cortex and how to define the appropriate stimulation intensity for carrying out both single-pulse and repetitive TMS experiments.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception.&#160; This article describes how to record motor evoked potentials (MEPs) from the lip muscles and how to disrupt the motor lip representation using repetitive TMS.

Transkranial Manyetik Stimülasyon ile Dudak Motor Cortex Uyarıcı

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp to manipulate cortical excitability and, consequently, behavior and brain function. In the last decade, numerous studies have addressed short-term and long-term effects of tDCS on different measures of behavioral performance during motor and cognitive tasks, both in healthy individuals and in a number of different patient populations. So far, however, little is known about the neural underpinnings of tDCS-action in humans with regard to large-scale brain networks. This issue can be addressed by combining tDCS with functional brain imaging techniques like functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electroencephalography (EEG).
In particular, fMRI is the most widely used brain imaging technique to investigate the neural mechanisms underlying cognition and motor functions. Application of tDCS during fMRI allows analysis of the neural mechanisms underlying behavioral tDCS effects with high spatial resolution across the entire brain. Recent studies using this technique identified stimulation induced changes in task-related functional brain activity at the stimulation site&#160;and also in more distant brain regions, which were associated with behavioral improvement. In addition, tDCS administered during resting-state fMRI allowed identification of widespread changes in whole brain functional connectivity.
Future studies using this combined protocol should yield new insights into the mechanisms of tDCS action in health and disease and new options for more targeted application of tDCS in research and clinical settings. The present manuscript describes this novel technique in a step-by-step fashion, with a focus on technical aspects of tDCS administered during fMRI.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique. It has successfully been used in basic research and clinical settings to modulate brain function in humans. This article describes the implementation of tDCS and simultaneous functional magnetic resonance imaging (fMRI), to investigate the neural basis of tDCS effects.

Transkranyal Doğru Akım Uyarım ve Simultane Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

Simultaneous Transcranial Alternating Current Stimulation and Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations. TACS employs frequency-specific stimulation of the human brain through current applied to the scalp with surface electrodes. Most current knowledge of the technique is based on behavioral studies; thus, combining the method with brain imaging holds potential to better understand the mechanisms of tACS. Because of electrical and susceptibility artifacts, combining tACS with brain imaging can be challenging, however, one brain imaging technique that is well suited to be applied simultaneously with tACS is functional magnetic resonance imaging (fMRI). In our lab, we have successfully combined tACS with simultaneous fMRI measurements to show that tACS effects are state, current, and frequency dependent, and that modulation of brain activity is not limited to the area directly below the electrodes. This article describes a safe and reliable setup for applying tACS simultaneously with visual task fMRI studies, which can lend to understanding oscillatory brain function as well as the effects of tACS on the brain.

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations, though its effects are not completely understood. This article describes a safe and reliable setup for applying tACS simultaneously with functional magnetic resonance imaging, which can increase understanding oscillatory brain function and effects of tACS.

Eşzamanlı Transkranial Alternatif Akım Uyarma ve Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations. TACS employs ...

Brain State-dependent Brain Stimulation with Real-time Electroencephalography-Triggered Transcranial Magnetic Stimulation

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the stimulation. The combination of electroencephalography (EEG) and transcranial magnetic stimulation (TMS) in a real-time brain state-dependent stimulation system allows the study of relations of dynamics of brain activity, cortical excitability, and plasticity induction. Here, we demonstrate a newly developed method to synchronize the timing of brain stimulation with the phase of ongoing EEG oscillations using a real-time data analysis system. This real-time EEG-triggered TMS of the human motor cortex, when TMS is synchronized with the surface EEG negative peak of the sensorimotor &#181;-alpha (8-14 Hz) rhythm, has shown differential corticospinal excitability and plasticity effects. The utilization of this method suggests that real-time information about the instantaneous brain state can be used for efficacious plasticity induction. Additionally, this approach enables personalized EEG-synchronized brain stimulation which may lead to the development of more effective therapeutic brain stimulation protocols.

This paper describes real-time electroencephalography-triggered transcranial magnetic stimulation to study and modulate human brain networks.

Gerçek Zamanlı Elektroensefalografi ile Beyin Durumuna Bağımlı Beyin Stimülasyonu-Tetiklenen Transkraniyal Manyetik Stimülasyon

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the ...

Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological effects. Specifically, by creating a transient interference with the normal activity of a target region and measuring changes in an electrophysiological signal, we can establish a causal link between the stimulated brain area or network and the electrophysiological signal that we record. If target brain areas are functionally defined with prior fMRI scan, TMS could be used to link the fMRI activations with evoked potentials recorded. However, conducting such experiments presents significant technical challenges given the high amplitude artifacts introduced into the EEG signal by the magnetic pulse, and the difficulty to successfully target areas that were functionally defined by fMRI. Here we describe a methodology for combining these three common tools: TMS, EEG, and fMRI. We explain how to guide the stimulator&#39;s coil to the desired target area using anatomical or functional MRI data, how to record EEG during concurrent TMS, how to design an ERP study suitable for EEG-TMS combination and how to extract reliable ERP from the recorded data. We will provide representative results from a previously published study, in which fMRI-guided TMS was used concurrently with EEG to show that the face-selective N1 and the body-selective N1 component of the ERP are associated with distinct neural networks in extrastriate cortex. This method allows us to combine the high spatial resolution of fMRI with the high temporal resolution of TMS and EEG and therefore obtain a comprehensive understanding of the neural basis of various cognitive processes.

This paper describes a method for collecting and analyzing electroencephalography (EEG) data during concurrent transcranial magnetic stimulation (TMS) guided by activations revealed with functional magnetic resonance imaging (fMRI). A method for TMS artifact removal and extraction of event related potentials is described as well as considerations in paradigm design and experimental setup.

FMRI-güdümlü Transkranial Manyetik Stimülasyon sırasında kaydedilen EEG Veri Görsel Uyarılmış Potansiyelleri ayıklanıyor

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological ...

Nörobilim

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific frequency and in turn modulate ongoing cortical oscillatory activity. This neurotool allows the establishment of a causal link between endogenous oscillatory activity and behavior. Most of the tACS studies have shown online effects of tACS. However, little is known about the underlying action mechanisms of this technique because of the AC-induced artifacts on Electroencephalography (EEG) signals. Here we show a unique approach to investigate online physiological frequency-specific effects of tACS of the primary motor cortex (M1) by using single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe cortical excitability changes. In our setup, the TMS coil is placed over the tACS electrode while Motor Evoked Potentials (MEPs) are collected to test the effects of the ongoing M1-tACS. So far, this approach has mainly been used to study the visual and motor systems. However, the current tACS-TMS setup can pave the way for future investigations of cognitive functions. Therefore, we provide a step-by-step manual and video guidelines for the procedure.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) allows the modulation of cortical excitability in a frequency-specific fashion. Here we show a unique approach which combines online tACS with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in order to "probe" cortical excitability by means of Motor Evoked Potentials.

Transkraniyal manyetik stimülasyon ile transkranyal alternatif akım stimülasyon Online kombine yaklaşım tarafından birincil Motor korteks üzerinde etkileri

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a closed-loop event-triggered manner. Although many studies are focusing on the possible benefits and side-effects of TES in healthy and pathologic brains, there are still many fundamental open questions regarding the mechanism of action of the stimulation. Therefore, there is a clear need for a robust and reproducible method to test the acute and the chronic effects of TES in rodents. TES can be combined with regular behavioral, electrophysiological, and imaging techniques to investigate neuronal networks in vivo. The implantation of transcranial stimulation electrodes does not impose extra constraints on the experimental design while it offers a versatile, flexible tool to manipulate brain activity. Here we provide a detailed, step-by-step protocol to fabricate and implant transcranial stimulation electrodes to influence brain activity in a temporally constrained manner for months.

This detailed protocol describes transcranial stimulation electrode placement on the temporal bone in order to investigate the short- and long-term effects of transcranial electrical stimulation in freely moving rats.

Kronik Transkraniyal elektriksel stimülasyon ve Sıçanlarda Intracortical kayıt

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic field pulses. The initiation of cortical activation or its modulation depends on the background activation of the neurons of the cortical region activated, the characteristics of the coil, its position and its orientation with respect to the head. TMS combined with simultaneous electrocephalography (EEG) and neuronavigation (nTMS-EEG) allows for the assessment of cortico-cortical excitability and connectivity in almost all cortical areas in a reproducible manner. This advance makes nTMS-EEG a powerful tool that can accurately assess brain dynamics and neurophysiology in test-retest paradigms that are required for clinical trials. Limitations of this method include artifacts that cover the initial brain reactivity to stimulation. Thus, the process of removing artifacts may also extract valuable information. Moreover, the optimal parameters for dorsolateral prefrontal (DLPFC) stimulation are not fully known and current protocols utilize variations from the motor cortex (M1) stimulation paradigms. However, evolving nTMS-EEG designs hope to address these issues. The protocol presented here introduces some standard practices for assessing neurophysiological functioning from stimulation to the DLPFC that can be applied in patients with treatment resistant psychiatric disorders that receive treatment such as transcranial direct current stimulation (tDCS), repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), magnetic seizure therapy (MST) or electroconvulsive therapy (ECT).

The protocol presented here is for TMS-EEG studies utilizing intracortical excitability test-retest design paradigms. The intent of the protocol is to produce reliable and reproducible cortical excitability measures for assessing neurophysiological functioning related to therapeutic interventions in the treatment of neuropsychiatric diseases such as major depression.

Kombine Transkraniyal Manyetik stimülasyon ve elektroansefalografi Dorsolateral Prefrontal korteksin

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...