电极选择对老化大脑中tDCS建模的影响
Aprinda Indahlastari1,2, Ayden L Dunn1,2, Samantha Pedersen1,2
1Center for Cognitive Aging and Memory, McKnight Brain Institute, University of Florida, Gainesville, FL, United States.
Frontiers in human neuroscience
|December 11, 2023
概括
精确的电极放置对于跨直流刺激 (tDCS) 建模至关重要. 这项研究发现了真实和人工电极模型之间的差异,强调了临床tDCS应用中需要精确的文档.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 计算建模 计算建模
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 个体特定的计算模型估计了跨直流刺激 (tDCS) 的当前剂量,并预测了治疗反应.
- 从虚拟 10-20 EEG 人工创建的电极模型是常用的,但与真实电极相比,它们的准确性是有争议的.
- 这项研究比较了来自人工放置的电极的电流模型与老年人MRI扫描中的真实电极.
研究的目的:
- 直接比较使用人工电极放置生成的电流流模型与从结构性MRI扫描中获得的真实电极放置.
- 调查电极放置差异对老年人tDCS电流密度建模的影响.
- 评估电极距离和接触面积差异以及计算电流密度之间的相关性.
主要方法:
- 从认知健康的老年人 (平均年龄71.8岁) 创建了个性化头部模型 (n=16),这些老年人接受了扫描器内tDCS (F3-F4组装).
- 在MRI扫描中,真实电极模型从可见的tDCS电极进行细分.
- 使用ROAST软件生成人工电极,并在感兴趣的区域计算电流密度的百分比差异.
主要成果:
- 在人工和真实电极模型中,中位电流密度和大脑缩之间发现了显著的反相关性 (p < 0.001).
- 模型之间的电极距离的百分比差异预测了ROI,灰质和白质中的中位数电流密度.
- 在接触区域的百分比差异和计算的中位数电流密度之间没有发现显著的相关性.
结论:
- 在老年人中使用真实与人工电极放置时,tDCS电流密度模型中存在潜在的差异.
- 未来的tDCS临床工作应该严格记录电极位置,以确保模型与实际放置密切匹配.
- 详细的物理电极位置数据可以产生更精确和更强大的tDCS建模结果.
