Przezczaszkowa losowa stymulacja szumem
| Przezczaszkowa losowa stymulacja szumem | |
|---|---|
| Inne nazwy | tRNS |
Przezczaszkowa stymulacja losowego szumu ( tRNS ) jest nieinwazyjną techniką stymulacji mózgu i formą przezczaszkowej stymulacji elektrycznej (tES). Terney i wsp. z Uniwersytetu w Getyndze byli pierwszą grupą, która zastosowała tRNS u ludzi w 2008 roku. Wykazali, że stosując prąd przemienny wraz z losową amplitudą i częstotliwością (między 0,1 a 640 Hz) u zdrowych osób, pobudliwość kory ruchowej wzrosła (tj. zwiększona amplituda motorycznych potencjałów wywołanych ) do 60 minut po 10 minutach stymulacji. Badanie obejmowało wszystkie częstotliwości do połowy częstotliwość próbkowania (1280 próbek/s), czyli 640 Hz, jednak pozytywny efekt ograniczał się tylko do wyższych częstotliwości. Chociaż tRNS wykazał pozytywne efekty w różnych badaniach, optymalne parametry, jak również potencjalne efekty kliniczne tej techniki, pozostają niejasne.
Mechanizm akcji
Fizjologiczne mechanizmy leżące u podstaw działania tRNS nie są dobrze poznane, jednak zasugerowano wiele hipotez. Silne zmiany pobudliwości korowej obserwowane po tRNS można przypisać powtarzającemu się otwieraniu kanałów sodowych i zmian w ich kinetyce aktywacji i inaktywacji lub zwiększonej wrażliwości sieci neuronowych na modulację. tRNS może wpływać na oscylacje korowe, prowadząc do zmian w pobudliwości. Te proponowane mechanizmy są zgodne z obserwacją, że odwrócenie polaryzacji elektrod w tRNS nie zakłóca zwiększenia pobudliwości korowej, co sugeruje, że pobudliwość korowa indukowana przez tRNS jest niezależna od kierunku przepływu prądu.
Ponieważ tRNS jest powtarzalną, losową i podprogową stymulacją, spekuluje się, że tRNS indukuje bezpośrednie czasowe sumowanie aktywności nerwowej, ponieważ stała czasowa neuronu jest wystarczająco długa, aby umożliwić sumowanie dwóch bodźców prezentowanych w bliskim odstępie czasu.
Efekty tRNS można również wyjaśnić w kontekście zjawiska rezonansu stochastycznego . tRNS jest z definicji stymulacją, która indukuje niezakończoną losową aktywność w systemie (tj. szum). Obecność szumu neuronalnego może zwiększać wrażliwość neuronów na dany zakres słabych sygnałów wejściowych
Porównanie z innymi technikami tES
Przezczaszkowa stymulacja elektryczna (tES) ogólnie obejmuje następujące techniki:
- Przezczaszkowa stymulacja prądem przemiennym (tACS)
- Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS)
- Przezczaszkowa stymulacja losowego szumu (tRNS)
- Przezczaszkowa stymulacja prądem pulsacyjnym (tPCS)
Stymulacja tRNS różni się od tDCS tym, że zamiast ciągłego dostarczania prądu stałego, poziomy prądu są generowane losowo , z rozkładem normalnym wokół określonej średniej intensywności. Inne parametry związane z elektrodami stymulacyjnymi, takie jak położenie i rozmiar, są podobne do tDCS. W porównaniu z tDCS, tRNS ma również tę zaletę, że jest wygodniejszy, co czyni go potencjalnie korzystnym do badań z ustawieniem i zaślepieniem . tRNS jest łatwiejszy do oślepienia niż tDCS z 50% progiem percepcji dla tDCS przy 400 µA, podczas gdy ten próg wynosił 1200 µA w przypadku tRNS.
tACS (przezczaszkowa stymulacja prądem przemiennym) to metoda stymulacji specyficzna dla częstotliwości, która również ma wpływ na oscylacyjną aktywność neuronów. Ta metoda różni się od tRNS tym, że sinusoidalny jest przykładany ze stałą częstotliwością, a nie z losowo przedstawionym zakresem częstotliwości. Często tACS stosuje się przy częstotliwościach, które odzwierciedlają dominujące pasma częstotliwości obserwowane w EEG w różnych obszarach mózgu.