Детям

Транскраниальная микрополяризация головного мозга детям для чего: ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ МИКРОПОЛЯРИЗАЦИЯ | Научно-практический центр детской психоневрологии

Содержание

Транскраниальная микрополяризация (ТКМП) — Центр когнитивных технологий

Транскраниальная микрополяризация (ТКМП) —  метод лечения, позволяющий стимулировать, менять функциональное состояние разных составляющих центральной нервной системы. В ходе этой процедуры осуществляется воздействие слабым током на области головы.

Параметры тока находятся в пределах десятков или сотен мкА, а это значительно меньше того, что используют в традиционной физиотерапии. Кроме того, направленность влияния обеспечивают благодаря использованию малых площадей электродов и их локализации.

Выбор зон воздействия определяется характером патологии, лечебными задачами, функциональными и нейроанатомическими особенностями корковых полей или отделов спинного мозга и их связей. Под воздействием этих импульсов в головном мозге нормализуются процессы возбуждения и торможения, облегчается взаимодействие между нейронами и улучшается передача нервных импульсов, а кроме того подключаются и активизируются дополнительные участки мозга, что способствует восстановлению.

Транскраниальная микрополяризация может использоваться как самостоятельный лечебный метод и как оптимизирующий прием в комплексном лечении различных заболеваний нервной системы у детей и взрослых любого возраста. Позволяет улучшить или восстановить двигательные, психические, речевые функции, нормализовать функции тазовых органов, уменьшить очаги деструктивного поражения головного мозга у больных с инсультом черепно-мозговой травмой в острый период, как профилактика возрастных изменений.

Показания для применения у детей:

  • Детский церебральный паралич
  • Задержки речевого и общего психомоторного развития
  • Синдром нарушения внимания с гиперактивностью
  • Расстройства аутистического спектра
  • Нарушения речи (ОНР, дизартрия, заикание и другие)
  • Трудности в обучении
  • Слуховые нарушения (нейросенсорная тугоухость)
  • Зрительные нарушения

Показания для применения у взрослых:

  • Последствия инсульта и черепно-мозговой травмы;
  • болезнь Альцгеймера и деменция;
  • для улучшения работы мозга и развития памяти;
  • последствия болезней нейроинфекционного характера;
  • головные боли напряжения;
  • депрессия и тревога;
  • болезнь Паркинсона;
  • вестибулярные нарушения;
  • нарушения функционирования слуховой и зрительной системы;

Что дает транскраниальная микрополяризация здоровым людям:

  • улучшается активное внимание и волевой контроль;
  • улучшаются все виды памяти;
  • повышается скорость восприятия и усвоения информации;
  • повышается восприимчивость к иностранным языкам и точным наукам;
  • улучшается общее самочувствие и повышается работоспособность;
  • у спортсменов повышаются результативность тренировок;
  • облегчается состояние при переутомлении и нервном перенапряжении.

Методика проведения ТКМП

перед курсом процедур для разработки схемы наложения электродов, рекомендовано прохождение ЭЭГ головного мозга, собеседование с врачом неврологом для уточнения характера проблемы.

Схему лечения врач назначает индивидуально, в зависимости от патологии, которую предполагается устранить, локализации очага поражения и других особенностей течения болезни. На голову пациента надевают специальную шапочку, фиксирующую в нужном положении небольшие электроды, затем выставляют необходимые настройки на аппарате и включают его.

Продолжается сеанс около 30-40 минут, в течение которых пациенту совсем необязательно неподвижно сидеть – он может читать, заниматься с реабилитологом или логопедом, выполнять любую интересную ему работу. Процедуры безболезненна.

Для достижения какого-либо результата одной процедуры недостаточно – курс лечения включает в себя 10 сеансов и более.

Повторять ТКМП рекомендовано примерно 2-3 раза в год.

Микрополяризация головного и спинного мозга в Харькове

Транскраниальная микрополяризация (ТКМП) — высокоэффективный и современный способ лечения, суть которого состоит в воздействии микротоками при помощи электродов, расположенных на определенных зонах головного или спинного мозга. Данный метод позволяет воздействовать на различные отделы в центральной нервной системе, что дает возможность изменять их функциональные состояния и оказывает целый ряд положительных эффектов при всевозможных заболеваниях нервной системы.

Главная особенность микрополяризации мозга состоит в том, что это безопасный и безболезненный метод воздействия на головной мозг! Метод позволяет восстановить нарушения функциональных связей нервной системы у пациентов любого возраста, при самых различных патологиях, и что самое главное при отсутствии побочных эффектов.

Транскраниальная микрополяризация головного мозга поможет Вам и Вашим детям восстановить многие психические, двигательные и речевые функции, повысить способность ребенка к обучению и восприятию информации.

Лечение детей методом микрополяризации головного мозга

Проводимая в медицинском центре «BABY LUCK» транскраниальная микрополяризация подтверждает высокую эффективность в терапии заболеваний неврологического и психического характера у детей. Пройти

курс транскраниальной микрополяризации в Харькове можно в медицинском центре «BABY LUCK»! Вы можете записаться через форму записи на нашем сайте или позвонив по телефону: (098) 825-26-88 или (066) 478-44-47. Стоимость проведения процедуры можно уточнить в разделе цены или у администратора по телефону.

Какие показания к применению микрополяризации?

Данный метод уже широко используется в качестве профилактики различных заболеваний ЦНС, для улучшения свойств памяти, внимания и процессов обучения, но все-таки главное применение метода — лечение у детей и взрослых, сложных неврологических заболеваний и различных отклонений в психических функциях.

Микрополяризация головного и спинного мозга показывает превосходные результаты в следующих случаях:

  • детские церебральные параличи (гиперкинетические, спастические, мозжечковые и смешанные формы различной степени тяжести)
  • последствия острых нарушений мозгового кровообращения и черепно-мозговых травм
  • поражение черепно-лицевых нервов (лицевого нерва и невропатии тройничного нерва)
  • последствия нейроинфекционных заболеваний головного и спинного мозга
  • отравления веществами с холинолитическим действием
  • последствия травм позвоночника и спинного мозга
  • последствия инсульта и инфаркта
  • заболевания сосудов головного мозга
  • последствия черепно-мозговых травм
  • нарушения зрения (амблиопия, косоглазие, нистагм)
  • нарушения слуха (тугоухость)
  • неврозы и неврозоподобные состояния
  • синдром гиперактивности с дефицитом внимания
  • задержка в психическом и речевом развитии
  • органическое поражение ЦНС
  • сколиотическая болезнь
  • эпилепсия и судорожные синдромы
  • аутизм, снижение памяти, нарушения сна и т.д.


Как проводят транскраниальную микрополяризацию головного мозга?

В медицинском центре «BABY LUCK» для проведения процедур микрополяризации используют аппарат «Реамед-Полярис«. Исходя из схемы выбранного лечения, на голову (воздействие на головной мозг) или вокруг туловища пациента (воздействие на спинной мозг) специалист надевает мягкий каркас со специальными фиксирующими электродами.

Сеанс длится от 30 до 50 минут, и в это время пациенту не нужно строго сидеть, он может читать или разговаривать, что делает данную процедура не такой длительной и монотонной, кроме этого никаких неприятных ощущений пациент не испытывает, благодаря чему лечение детей методом микрополяризации головного мозга не вызывает каких-либо проблем с походом в медицинское учреждение.

Часто положительные эффекты видны после нескольких сеансов, но для достижения хороших и устойчивых результатов правильно будет пройти курс ТКМП. Курс лечения состоит из 10 процедур, которые проводятся в нашем медицинском центре. Повторный курс лечения исходя из самочувствия пациента и резудьтатов лечения, можно буде повторить через несколько месяцев.

Лечебные свойства транскраниальной микрополяризации

Разработанный Институтом Бехтерева в Петербурге — аппарат «Реамед-Полярис», первый прибор такого рода, способный создать ток, который по своиму воздействию слабее чем ток использующий самими нервными клетками при передачи сигнала друг другу. Это дает возможность создать поляризацию нервных клеток, определенное поле между нейронами, которое оказывает положительное влияние на их работу. Кроме этого, ТКМП сможет создать новую, еще более устойчивую и крепкую нейронную связь, которая берет на себя функционирование поврежденных до этого нервных клеток из-за различных травм, воздействий отравления и т.д. Все это делает транскраниальную микрополяризацию большим прорывом в лечении заболеваний ЦНС.

Суть метода ТКМП состоит в размещении электродов на небольшом части тела пациента, где через электроды подаются ток малой мощности. В методе транскраниальной микрополяризации электроды размещаются на проекциях следующих зонах головного и спинного мозга:

  • корковая (размещение электродов в проекции зон головного мозга)
  • сегментарная (размещение электродов в проекции зон спинного мозга)


В процессе воздействия ТКМП происходят изменения нейропластических свойств в центральной нервной системе, улучшается память и внимание, процессы обучения, происходят такие положительные эффекты:

  • улучшение и восстановление двигательных, психических и речевых функций
  • улучшение обменных процессов в тканях (трофический)
  • сосудорасширяющий (вазодилятаторный) эффект
  • расслабление мышц (миорелаксация)
  • противовоспалительный эффект
  • регенеративный эффект
  • секреторный эффект
  • седативный эффект


Для достижения устойчивого лечебного эффекта, пациенту нужно пройти курс от 10-ти сеансов процедур транскраниальной микрополяризации.

Есть ли у ТКМП противопоказания?

Как и все виды лечения, даже при учете того, что метод безопасный, безболезненный и неинвазивный, транскраниальная микрополяризация имеет ряд противопоказаний, которые специалист определяет индивидуально в каждом отдельном случае, учитывая индивидуальную особенность организма пациента.

К общим противопоказания к ТКМП относят:

  • наличие ОРВИ, инфекционные состояния и воспалительный процесс в организме
  • состояние непереносимости электрического воздействия (тока)
  • сердечно-сосудистые патологии в стадии тяжелого протекания
  • системные заболевания крови или соединительной ткани
  • поражение кожного покрова в районе воздействия
  • воспалительные заболевания хронической формы
  • наличие металлических пластин внутри черепа
  • недавно проведенная вакцинация
  • лихорадочные состояния
  • опухолевые поражения


Также, не рекомендуется прохождение курса транскраниальной микрополяризации во время приема психотропов и лечение способом мышечной электро- и вибростимуляции.

Если Вы замечаете отклонения в развитии у Вашего ребенка и думаете о необходимости пройти обследование, звоните нам по контактным номерам и мы с радостью предоставим Вам всю необходимую информацию о проведении процедуры, её стоимости, а также поможем подобрать удобное для Вас время  посещения нашего центра.

ТКМП Головного Мозга в СПБ и Москве: Цены, Запись Онлайн

ТКМП – это лечебное воздействие постоянных микротоков на нервные клетки головного мозга. Это безопасная процедура, во время которой ребенок не испытывает никаких неприятных ощущений. Ее эффективность доказана многочисленными исследованиями, которые проводятся во всем мире. В Санкт-Петербурге эта процедура проводится в нескольких клиниках, но врачи-неврологи используют разные протоколы лечения.

В клинике «Прогноз» ТКМП применяется наряду с другими прогрессивными методами с 2012 года. Именно в этот период в мире начали применять ТКМП в педиатрической практике.

ри каких нарушениях назначается микрополяризация головного мозга?

  • синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ)
  • задержка психического развития
  • аутизм
  • сенсорная и моторная алалия
  • школьные трудности
  • астеноневротический синдром

астеноневротический синдром

Постоянный электрический ток минимальной силы способствует развитию нервной ткани и созданию новых связей между нервными клетками. Применение ТКМП значительно повышает эффективность любой программы реабилитации, логопедических, психологических занятий. Рекомендуется параллельно с проведением процедур микрополяризации посещать развивающие занятия.

Индивидуальный протокол лечения составляется врачом-неврологом после осмотра ребенка и проведения функциональной диагностики. Протокол зависит не только от задач развития ребенка, но и от того, какие процедуры и занятия он будет посещать параллельно с микрополяризацией.

Процедуры ТКМП можно сочетать с другими методиками, например, с аудиотерапией по методу Томатиса. В этом случае используется протокол, который успокаивает и помогает ребенку справиться с перевозбуждением, которое иногда возникает во время терапии по методу Томатиса.

ак проводится ТКМП в клинике «Прогноз»?

Во время процедуры на голову ребенка надевается шапочка с проводами, поверхность головы под проводами увлажняется. Во время процедуры ребенок находится со специалистом, который играет с ним в развивающие игры. Ребенок может также заниматься любой игрой, которая ему нравится или рисовать.

Процедуры необходимо проходить ежедневно. Как правило, курс ТКМП – это 10 процедур по 15 – 20 минут.

Запишите своего ребенка на процедуры, которые улучшат функционирование его мозга.

Микрополяризация – Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и неврологии им. В.М. Бехтерева

Транскраниальная микрополяризация (ТКМП) сегодня – это высокоэффективный лечебный метод, позво­ляющий направленно изменять функциональное состояние различных звеньев ЦНС. Он сочетает в себе просто­ту и неинвазивность традиционной физиотерапии с высо­кой избирательностью воздействия, характерной для стимуля­ции через интрацеребральные электроды.

Методология ТКМП в современном виде разработана в 70-е годы и применяется в качестве лечебно-восстановительной методики при целом ряде неврологических, психоневрологических и психических заболеваний, в том числе – при последствиях ранее перенесенных мозговых инсультов.

Направленность воздействия достигается за счет исполь­зования электродов малой площади (100-600 кв. мм), расположенных над соответствующими корковыми про­екциями головного мозга.

Физиологичность и безопасность воздействия обеспечиваются экспериментально подобранными оптимальными параметрами плотности тока. Так показано, что при плотности тока 0,5 мА на кв. см в головном мозге возникают грубые расстройства кровообращения, в то время как при плотностях до 0,1 мА на кв. см отмечается активация защитно-компенсаторных механизмов (Ясногородский В. Г., 1987). В настоящее время границы допустимых диапазонов плотности тока при воздействиях на головной мозг установлены в пределах 0,01 – 0,1 мА на кв. см.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ:

Абсолютными противопоказаниями к применению ТКМП следует считать:

  • непереносимость электрического тока;
  • инородные тела в полости черепа и в головном мозге из электрически активных материалов;
  • острые гнойные процессы и сепсис;
  • лихорадочные состояния.

Относительными противопоказаниями являются:

  • онкологические заболевания в поздних стадиях;
  • простудные и инфекционные заболевания;
  • реактивный период после прививок, возраст до 1 года;
  • агональное состояние.

ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ ТКМП:
  • острые сосудистые очаговые поражения головного мозга;
  • геморрагические инсульты, не сопровождающиеся прогрессирующей дислокацией ствола головного мозга;
  • эписиндром;
  • последствия травм головного мозга;
  • вегетативное состояние;
  • нарушения памяти и внимания.

ТКМП-транскраниальная микрополяризация головного мозга

 

ТКМП-транскраниальная микрополяризация головного мозга.

Микрополяризация — лечебное воздействие постоянных микротоков на нервные клетки мозга. Микрполяризация позволяет восстановить нарушенную работу нервной системы, способствуя скорейшему становлению и улучшению жизненно важных навыков и способностей ребенка.

Действие микрополяризации направлено непосредственно на причину развития заболевания, а не на его внешние проявления. Используемые в методе микротоки на порядок меньше традиционно применяемых в физиотерапии импульсов. Они схожи с естественными импульсами головного мозга, а потому лечение безопасно и благодарно воспринимается организмом.

Показания к микрополяризации:

  • Органическое поражение ЦНС в резудальной стадии заболевания, в том числе детский паралич:
    спастические формы различной степени тяжести;
    мозжечковые формы различной степени тяжести;
    смешанные формы различной степени тяжести.
    Черепно-мозговые травмы (в том числе размозжения мозга) и сосудистые заболевания головного мозга в острый период, начиная с 1-2 дней после мозговой катострофы, а так же их последствия (синдром»вегетативный статус», гемипарезы, парапарезы, атаксия, афазия, алалия и др.)
    Последствия нейроинфекционных заболеваний головного мозга.
    Задержки нервно-психического развития и проблемы обучения.
    Расстройства речевого развития.
    Психоэмоциональные (НЭС нарушения эмоциональной сферы), невротические,
    психосоматические расстройства.
  • Синдром дифицита внимания и гиперактивности (СДВГ и СДВ).
    Синдром Аспергера и аутизм.
    Нарушение зрительных функций.
    Нарушения слуховых функций.

Противопоказания к микрополяризации:

Индивидуальная неперносимость электрического тока.
Наличие злокачественных образований в головном мозге.
Простудные и инфекционные заболевания.
Высокая температура тела.
Прививки.

В ходе лечебных сеансов отмечается нормализация мышечного тонуса, устранение гиперкинезов (навязчивых, внезапно возникающих непроизвольных движений), увеличивается объем двигательной активности и приобретаются новые двигательные навыки, снижается выраженность порочных поз, улучшается опора. Кроме того, наблюдается снижение агрессивности, страха, улучшение настроения, повышается интерес к окружающему, появляется контактность, нормализуется сон.

В зависимости от пораженной зоны головного или спинного мозга определяется область воздействия на поверхности тела. На голову ребенка надевается шапочка с проводами. Либо датчики с проводами крепятся на проекцию спинного мозга в том или ином отделе позвоночника. Во время процедуры ребенок не испытывает никаких неприятных ощущений и может заниматься своими делами. Хорошо сочетать сеанс микрополяризации одновременно с занятиями с логопедом или психологом.

Лечение транскраниальной микрополяризацией хорошо переносится детьми любого возраста

Лечение проводится курсом, как правило из 10-15 ежедневных или через день сеансов. Длительность сеанса занимает от 30 до 40 минут.

Перерывы более 3х дней во время лечения не желательны.

Применение метода возможно, начиная с 1 года.

Микрополяризация в Воронеже | Транскраниальная микрополяризация в семейном центре «Клякса»

Консультация

Транскраниальная микрополяризация (ТКМП)— это метод микротокового воздействия на нервные клетки головного мозга, по интенсивности близкий к естественным физиологическим процессам. Используется в качестве вспомогательного способа лечения нервно-психических расстройств.

Проводится по назначению врача-невролога.

В основе методики ТКМП увеличение функциональной зрелости головного мозга за счет нормализации биоэлектрических процессов, налаживании структурных и межполушарных связей, активизация «спящих» зон. 

Транскраниальная микрополяризация назначается при

  1. ЗРР (задержке речевого развития). Ребенок начинает произносить новые слова и звуки, лучше понимает и осмысливает обращенную речь. Слишком молчаливые или, как кажется окружающим, недружелюбные дети, начинают общаться более активно: выражать свои мысли, обсуждать события и впечатления. Если ребенок произносит только отдельные слова, есть вероятность, что уже в середине первого курса процедур он начнет соединять их в осмысленные предложения.
  2. Моторной алалии микропляризация помогает увеличить количество слов. Процедура помогает многим семьям изменить формат общения с ребенком. Если раньше малыш объяснялся только жестами или использовал в речи несколько десятков лепетных отрывков слов, после сеанса ТКМП ребенок ведет диалоги с окружающими, сначала используя отдельные слова, затем предложения. Словарный запас при успехе процедуры постоянно пополняется. Дети, имеющие небольшую задержку речевого развития, начинают использовать более сложные предложения. Благодаря микрополяризации наблюдается ускорение коррекции речевых нарушений при занятиях с логопедом на 100-150 %. Удается снизить количество уроков в среднем на 50 %.
  3. ЗПРР (задержке психоречевого развития) Курс микрополяризации поможет скорректировать психоэмоциональное состояние и работу вегетативной нервной системы. У детей изменяется поведение. Капризный и упрямый ребенок приобретает полезные качества характера. Снижаются фобии, агрессия, отрываются познавательные способности и интерес к окружающему миру (предметам и событиям), изменяется настроение, ребенок становится более контактным, появляются полезные в обучении качества (внимательность и рассудительность). Микрополяризация улучшает процессы запоминания, систематизации новой информации и ее последующего воспроизведения, ускоряет наступление успехов в обучении.

ПРАЙМ PubMed | [Транскраниальная микрополяризация в лечении СДВГ у детей и подростков]

Цитирование

Кропотов Ю Д. и соавт. «[Транскраниальная микрополяризация в лечении СДВГ у детей и подростков]». Журнал неврологии и психиатрии имени С.С. Корсакова, том. 102, нет. 5, 2002, стр. 26-8.

Кропотов Ю.Д., Чутько Л.С., Яковенко В.А., и соавт. Транскраниальная микрополяризация в лечении СДВГ у детей и подростков. Ж Неврол Психиатр Им С С Корсакова . 2002;102(5):26-8.

Кропотов И.Ю. Д., Чутько Л.С., Яковенко В.А., Гринь-Яценко В.А. (2002). Транскраниальная микрополяризация в лечении СДВГ у детей и подростков. Журнал неврологии и психиатрии имени С.С. Корсакова , 102 (5), 26-8.

Кропотов ЮД и др. [Транскраниальная микрополяризация в лечении СДВГ у детей и подростков]. Ж Неврол Психиатр Им С С Корсакова. 2002;102(5):26-8. PubMed PMID: 12087729.

TY — JOUR T1 — [Транскраниальная микрополяризация в лечении СДВГ у детей и подростков]. АУ — Кропотов Ю Д, АУ — Чутько, Л С, АУ — Яковенко В А, АУ — Гринь-Яценко В А, PY — 2002/6/29/опубликовано PY — 27 сентября 2002 г. / Медлайн PY — 2002/6/29/антрез СП — 26 ЭП — 8 JF — Журнал неврологии и психиатрии имени С.С. Корсакова ЖО — Ж Неврол Психиатр Им С С Корсакова ВЛ — 102 ИС — 5 N2 — Изучено влияние транскраниальной микрополяризации на лечение синдрома дефицита внимания с гиперактивностью у 57 детей и подростков.Показана более высокая эффективность метода: у больных выявлено достоверное снижение импульсивности, гиперактивности и повышение внимания (у 71-77% детей). СН — 1997-7298 UR — https://www.unboundmedicine.com/medline/citation/12087729/[transcranial_micro_polarization_in_the_treatment_of_adhd_in_children_and_adolescents]_ L2 — https://medlineplus.gov/attentiondeficithyperactivitydisorder.html ДБ — ПРАЙМ ДП — Свободная медицина Скорая помощь —

Стимуляция мозга у детей вызывает надежду и тревогу

У Джека были проблемы в обычной школе.Джек (имя изменено) с диагнозом дислексия и ее математический эквивалент, дискалькулия, а также диспраксия, связанная с нарушением движений, часто плохо себя вел и играл классного клоуна. Так что родители мальчика испытали облегчение, когда ему предложили место в Fairley House в Лондоне, специализирующемся на помощи детям с трудностями в обучении. Fairley также, возможно, является первой школой в мире, которая предложила ученикам возможность пройти электрическую стимуляцию мозга.

Стимуляция проводилась в рамках эксперимента, в ходе которого двенадцать детей в возрасте от восьми до десяти лет, включая Джека, носили шапочки с электродами во время видеоигры.Нейробиолог Рой Коэн Кадош из Оксфордского университета, Великобритания, который руководил пилотным исследованием в 2013 году, является одним из немногих исследователей по всему миру, которые изучают, можно ли безопасно стимулировать небольшие определенные области мозга ребенка для преодоления трудностей в обучении. . «Было бы здорово иметь возможность понять, как доставлять эффективные дозы стимуляции мозга детям, чтобы мы могли опередить условия развития, прежде чем они действительно начнут сдерживать детей в их обучении», — говорит психолог Ник Дэвис из Университет Суонси, Великобритания.

Идея использования магнитов или электрических токов для лечения психиатрических расстройств или расстройств обучения — или просто для улучшения когнитивных функций — вызвала шквал ажиотажа за последние десять лет. Считается, что этот метод работает, активируя нейронные цепи или облегчая возбуждение нейронов. Исследование все еще находится в зачаточном состоянии, но по меньшей мере 10 000 взрослых подверглись такой стимуляции, и она кажется безопасной — по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Одна из версий технологии, называемая транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), была одобрена Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для лечения мигрени и депрессии у взрослых.

Однако растет интерес к тому, могут ли такие технологии принести еще большую пользу детям. Особенно многообещающим является более дешевый и портативный аналог ТМС — транскраниальная стимуляция постоянным током (TDCS).

Исследователи говорят, что эффекты стимуляции, вероятно, проникнут глубже у детей, потому что их череп тоньше, чем у взрослых, и могут иметь большее влияние на мозг, который все еще растет. Однако те же самые факторы, которые усиливают потенциальные выгоды, также вызывают беспокойство.«Это похоже на то, когда вы строите дом: если вы думаете, что что-то идет не так, гораздо легче исправить что-то в начале, чем потом, но также гораздо легче все разрушить», — говорит Коэн Кадош. «Мы не знаем, как электрическая стимуляция взаимодействует с развивающимся мозгом».

Коэн Кадош также обеспокоен злоупотреблением технологией. Хотя устройства, предназначенные для лечения, должны соответствовать определенным стандартам безопасности, в настоящее время ни в Европе, ни в Соединенных Штатах нет законов, регулирующих использование TDCS людьми, просто надеющимися улучшить свои познавательные способности, и компании теперь продают гарнитуры TDCS в Интернете.Поэтому у родителей, скажем, может возникнуть соблазн попытаться улучшить когнитивные способности своих детей за пределами контролируемых условий лаборатории. Однако, взвесив все «за» и «против», Коэн Кадош решил обратиться в Fairley House с предложением провести судебное разбирательство. Ему также пришлось искать одобрение этики, которое он получил. «Мы очень беспокоились о внедрении стимуляции мозга, потому что в школе ничего об этом не знали, но были уверены в этичности и безопасности», — говорит Дженни Лим, эрготерапевт, работающая с детьми в школе.

Усилитель обучения
Исследование следует за исследованием, в котором Коэн Кадош показал, что вариант TDCS, называемый транскраниальной стимуляцией случайным шумом (TRNS), может повысить математические способности у взрослых (A. Snowball et al. Curr. Biol. 23, 987– 992; 2013).

В исследовании Fairley House его команда провела 12 детей с трудностями в обучении математике девять 20-минутных тренировок. Половина добровольцев получила TRNS, нацеленную на область мозга, отвечающую за такие процессы, как планирование и абстрактное мышление; другая половина носила кепку TRNS, но не получала никакой стимуляции.Считается, что TRNS работает, модулируя сигналы мозга во время обучения: в этом случае дети двигали своим телом из стороны в сторону, чтобы направить мяч на экране, чтобы он приземлился в определенной точке на числовой линии, с увеличением сложности по мере их продвижения. .

Дети, получавшие стимуляцию, продемонстрировали больший прогресс в успеваемости, чем контрольная группа – в среднем они достигли 17 уровня по сравнению с 14 уровнем, а также значительно улучшились результаты тестов по общей математике. Коэн Кадош представил анализ на встрече Британской ассоциации психофармакологии в Бристоле в конце июля и представил результаты для публикации.Теперь он планирует продолжить это направление исследований.

Но нейробиолог Винсент Уолш из Института когнитивной неврологии Университетского колледжа Лондона считает, что исследования стимуляции мозга у детей преждевременны. По его словам, преимущества, наблюдаемые у молодых людей, не всегда видны у пожилых людей, и многие результаты электростимуляции еще предстоит воспроизвести. «Просто нет надежной научной основы для распространения такой плохой работы на детей», — говорит он.

Дэвис, напротив, считает такие эксперименты оправданными, но обеспокоен тенденцией к использованию методов вне формальных исследований.По его оценкам, по крайней мере 1000 детей во всем мире получили какую-либо стимуляцию мозга в рамках клинических исследований, и ожидает большего в будущем. Он подчеркивает важность публикации результатов любой работы, проведенной с детьми. «Я призываю всех ученых делиться своими результатами, когда дети и молодые люди получают стимуляцию мозга, чтобы позволить другим ученым учиться на «неудачных» испытаниях и при необходимости адаптировать протоколы».

Эта статья воспроизводится с разрешения и впервые опубликована 23 сентября 2015 года.

Влияние транскраниальной стимуляции постоянным током на ГАМК и Glx у детей: экспериментальное исследование

Abstract

Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) представляет собой форму неинвазивной стимуляции мозга, которая безопасно модулирует возбудимость мозга и обладает терапевтическим потенциалом при многих состояниях. Несколько исследований показали, что анодная tDCS первичной моторной коры (M1) способствует моторному обучению и пластичности, но мало информации об основных механизмах.С помощью магнитно-резонансной спектроскопии (МРС) было показано, что tDCS может влиять на локальные уровни γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) и Glx (показатель комбинированного глутамата и глутамина) у взрослых, оба из которых, как известно, связаны с навыками. приобретение и пластичность; однако это еще предстоит изучить у детей и подростков. В этом исследовании изучали ГАМК и Glx в ответ на обычную анодную tDCS (a-tDCS) и tDCS высокого разрешения (HD-tDCS), нацеленную на M1 в педиатрической популяции. Двадцать четыре типично развивающихся ребенка-правши в возрасте 12–18 лет участвовали в пяти последовательных днях вмешательства tDCS (симуляция, a-tDCS или HD-tDCS), направленного на правый M1, во время обучения мелкой моторике (Purdue Pegboard Task). своей левой рукой.Glx и ГАМК измеряли до и после протокола (в день 5 и 6 недель) с использованием последовательности MRS MEGA-PRESS с редактированием PRESS и GABA в сенсомоторной коре. Glx, измеренный в левой сенсомоторной коре, был выше в группе HD-tDCS по сравнению с a-tDCS и имитацией через 6 недель (p = 0,001). Ни в одном из сенсомоторных отделов коры не наблюдалось никаких изменений ГАМК в любое время. Эти результаты свидетельствуют о том, что ни a-tDCS, ни HD-tDCS локально не влияют на ГАМК и Glx в развивающемся мозге и, следовательно, могут демонстрировать разные реакции у взрослых.

Образец цитирования: Nwaroh C, Giuffre A, Cole L, Bell T, Carlson HL, MacMaster FP, et al. (2020) Влияние транскраниальной стимуляции постоянным током на ГАМК и Glx у детей: пилотное исследование. ПЛОС ОДИН 15(1): е0222620. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222620

Редактор: Бенджамин Томпсон, Университет Ватерлоо, КАНАДА

Поступила в редакцию: 28 августа 2019 г.; Принято: 11 декабря 2019 г.; Опубликовано: 7 января 2020 г.

Авторское право: © 2020 Nwaroh et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Данные могут быть доступны по запросу из-за этических ограничений, наложенных Совместным советом по этике исследований в области здравоохранения (CHREB) Университета Калгари в соответствии с Заявлением о политике Трехсовета: Этическое поведение для исследований с участием людей.Код этики: REB16-2474_REN2. Запросы на доступ к данным можно направить Мехаку Сандху по адресу [email protected]

Финансирование: Финансирование для этого проекта было получено от темы «Поведение и развитие мозга» Научно-исследовательского института детской больницы Альберты Института мозга Хотчкисса Университета Калгари и Канадский институт исследований в области здравоохранения.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) представляет собой форму неинвазивной стимуляции мозга, при которой слабый электрический ток пропускают между двумя электродами, расположенными на коже головы.С помощью различных монтажей tDCS возбудимость коры может переходить в состояние возбуждения (анодная tDCS) или торможения (катодная tDCS). Например, размещение анодного электрода над M1 обычно увеличивает возбудимость коры в M1 [1–3]. Предыдущие исследования показывают, что изменения возбудимости дольше сеанса стимуляции на срок до 90 минут [2,4]. Длительные и многообещающие изменения как корковой возбудимости, так и многообещающие изменения поведенческих исходов в сочетании с простотой применения и низкой стоимостью делают tDCS привлекательным в качестве возможного терапевтического инструмента для ряда клинических состояний [5].Например, было предложено, чтобы tDCS улучшала симптомы и/или помогала в реабилитации многих неврологических расстройств с минимальными побочными эффектами [6], включая мигрень [7], инсульт [8], болезнь Паркинсона [9], болевые расстройства [10]. и нейродегенеративные расстройства [11], а также психические расстройства, включая депрессию [12].

tDCS высокого разрешения (HD-tDCS) — это более новая, более фокальная форма tDCS, в которой используются массивы электродов меньшего размера для улучшения локализации стимуляции [13]. Наиболее часто используется конфигурация 4 x 1, в которой центральный электрод, определяющий полярность монтажа, размещается над целевой областью коры, а четыре внешних электрода (расположенных в виде кольца) действуют как электроды сравнения.Радиусы окружающих электродов сравнения определяют область, подвергающуюся модуляции [14]. Было показано, что эта конфигурация модулирует возбудимость в меньшей, более специфической области по сравнению с обычной tDCS [14,15]. В дополнение к более сфокусированному току его влияние на паттерны возбудимости коры в M1 превосходит эффекты, индуцированные обычной tDCS, что количественно оценивается по моторным вызванным потенциалам в ответ на стимуляцию [16]. Исследования подтверждают его переносимость как здоровыми субъектами, так и пациентами при силе тока до 2 мА в течение до 20 минут [15–17].

При рассмотрении безопасности как tDCS, так и HD-tDCS в педиатрической и подростковой популяции сообщалось, что как tDCS, так и HD-tDCS хорошо переносятся с покалыванием и зудом, сопоставимыми во всех группах вмешательства, включая плацебо [18]. Применимые рекомендации для взрослых доступны для tDCS [19,20], а педиатрические рекомендации для решения проблем, характерных для детей, предлагают более умеренные дозы [21,22]. Наши процедуры, особенно с использованием стимуляции 1 мА, полностью соответствуют этим рекомендациям.Однако существует известная вариабельность между людьми (включая различия между полами), основанная на складках коры и толщине черепа, что было признано ограничением неинвазивной стимуляции мозга [23]. Продольные исследования, изучающие долгосрочные эффекты неинвазивной стимуляции мозга, важны для построения нашего понимания tDCS и подобных модальностей.

В нескольких исследованиях изучали tDCS у детей, несмотря на его потенциал [20,21,24,25]. tDCS, введенный в многодневной парадигме в M1 здоровых детей при выполнении двигательного задания, продемонстрировал большее увеличение двигательных навыков по сравнению с имитацией, и улучшения сохраняются через 6 недель [18,26].Эти результаты свидетельствуют о потенциальной полезности tDCS в качестве терапевтического средства у детей с двигательными нарушениями, но биологические механизмы, лежащие в основе этих эффектов, остаются неизвестными [27].

Исследования взрослых с использованием магнитно-резонансной спектроскопии (МРС) для измерения региональных метаболитов головного мозга обычно показывают снижение ГАМК [4,28,29] и увеличение Glx (глутамат и глютамин в комбинации) [4,29,30] в сенсомоторной коры после анодной стимуляции M1. И ГАМК, основной тормозной нейротрансмиттер, и глутамат, основной возбуждающий нейротрансмиттер, являются медиаторами в долгосрочной потенциации [31,32] и связаны с поведенческими изменениями после анодной tDCS, количественно определяемыми как изменения в выполнении задачи [4,28, 33].Однако неизвестно, применимы ли эти данные к педиатрической популяции и как долго сохраняются эти изменения в метаболитах.

Спектроскопия с разрешением

точек (PRESS) при 3T измеряет глутамат, N-ацетиласпартат (NAA), креатин (Cr) и холин (Cho). Глутамат часто обозначается как Glx, представляющий собой комбинацию глутамата и глутамина, поскольку их спектры сильно перекрываются, что затрудняет надежное разделение этих двух сигналов. ГАМК, с другой стороны, находится в низкой концентрации, и ее сигнал перекрывается более распространенными метаболитами и поэтому требует редактирования для точного измерения [34].MEGA-PRESS, отредактированный GABA, выборочно манипулирует сигналом GABA при 3 ppm, применяя импульс редактирования к связанному сигналу GABA при 1,9 ppm в половине средних значений (ON), которые чередуются со средними значениями, в которых импульс редактирования применяется в другом месте. не связан с ГАМК (ВЫКЛ). Разностный спектр получается путем вычитания ON из OFF, что удаляет все пики, не затронутые импульсом редактирования 1,9 ppm (в частности, пик креатина 3 ppm), показывая сигнал ГАМК при 3 ppm. Хотя информация о Glx, NAA, Cr и Cho доступна в данных MEGA-PRESS, отредактированных ГАМК, данных, подтверждающих достоверность этих показателей, не так много.Импульс редактирования в GABA-редактируемом MEGA-PRESS не нацелен непосредственно на пик при 2,1 ppm, поэтому совместно отредактированные пики глутамата и глутамина лишь частично перефокусированы, что приводит к тому, что часть возможного сигнала присутствует в разностных спектрах [34,35] . Подспектр OFF является альтернативой, но более длинный TE в последовательности MEGA-PRESS приводит к большему затуханию сигнала по сравнению с коротким эхо-сигналом PRESS.

В этом исследовании последовательности MEGA-PRESS и PRESS MRS, отредактированные ГАМК, использовались для изучения изменений ГАМК и Glx в ответ на анодную tDCS (a-tDCS) и анодную tDCS высокой четкости (HD-tDCS) в педиатрической популяции с Анод tDCS нацелен на моторную кору и участников, выполняющих простую двигательную задачу для оценки обучения.Наблюдая за изменениями метаболитов в целевой правой сенсомоторной коре и контралатеральной левой сенсомоторной коре, мы стремились получить представление об изменениях метаболитов, вызванных tDCS, как после завершения стимуляции, так и через 6 недель наблюдения, с общей целью лучше понять механизм. с помощью которого tDCS модулирует моторное обучение в развивающемся мозге. Основываясь на литературе для взрослых, мы ожидали, что ГАМК уменьшится после tDCS, и через 6 недель наблюдения мы ожидаем, что метаболиты вернутся к исходному уровню с аналогичными результатами, наблюдаемыми как для анодных групп, так и для групп tDCS высокого разрешения.

Материалы и методы

Это исследование было частью исследования «Ускоренное моторное обучение в педиатрии» (AMPED), рандомизированного, двойного слепого, одноцентрового, плацебо-контролируемого интервенционного исследования, зарегистрированного на сайте Clinicaltrials.gov (NCT03193580) с одобрением этики. от Совета по этике исследований Университета Калгари (REB16-2474) для проведения в детской больнице Альберты. Описанные здесь результаты относятся к зарегистрированному показателю вторичного результата №1. После регистрации участники и опекуны предоставили письменное информированное согласие или согласие и были проверены, чтобы убедиться, что они соответствуют критериям безопасности для неинвазивной стимуляции мозга и МРТ-сканирования.Участники не знали об экспериментальной группе, к которой они были отнесены, и только исследователь, проводивший стимуляцию, знал об этой группе до тех пор, пока не были собраны все данные. Экспериментальные группы были распределены с помощью автоматического генератора номеров. Назначение группы было раскрыто только тем, кто оценивал результаты для анализа данных после завершения исследования. Дополнительные сведения о дизайне родительского исследования, наборе участников и первичных результатах двигательного обучения можно найти у Cole and Giuffre et al [18].

Экспериментальный проект

Двадцать четыре типично развивающихся правши в возрасте от 12 до 18 лет были набраны с помощью базы данных клинических исследований здоровых младенцев и детей (HICCUP). Для подтверждения доминирования правой руки использовался Эдинбургский опросник рук (индекс латеральности ≥ -28). Эдинбургский опросник рукости колеблется от -100 для полностью доминантной левой руки до +100 для полностью доминантной правой руки, таким образом, порог ≥ -28 гарантирует праворукость.Мы решили набрать правшей и нацелиться на правую моторную кору и измерить двигательную активность в левой недоминантной руке. Это гарантирует, что пластичность модулируется в недоминантной коре. Участники были исключены из-за противопоказаний к МРТ, нейропсихиатрических диагнозов или нарушений развития, лекарств или беременности. Все участники прошли базовое МРТ и оценку моторики до tDCS. Затем участники были рандомизированы с помощью компьютера в одно состояние tDCS (n = 8 для каждой группы вмешательства) с анодом, нацеленным на правый M1: a-tDCS (1 мА обычная анодная tDCS), HD-tDCS (анодная tDCS высокого разрешения 1 мА) и имитация tDCS.Участники приняли участие в 5-дневном протоколе, в ходе которого они получали стимуляцию каждый день, тренируясь в задаче Purdue Pegboard Task (PPT), используя недоминирующую левую руку. Участники повторили задание PPT 3 раза в течение периода стимуляции, и был взят средний балл. Сразу после стимуляции участники в последний раз выполняли PPT, и выполнение задачи PPT оценивалось количественно на основе этого окончательного выполнения PPT. После завершения стимуляции на 5-й день они прошли МРТ-сканирование после моделирования и завершили все двигательные оценки.Участники вернулись через 6 недель (± 1 неделя) для последующего МРТ и оценки моторики. Схема эксперимента для этого исследования показана на рис. 1А.

Рис. 1. Схема экспериментальной процедуры.

а) В первый день были собраны спектроскопические измерения, после чего была проведена задача Purdue Pegboard Task. Затем участники в течение пяти дней подряд подвергались tDCS с таргетингом на правый M1 в сочетании с тренировкой моторики левой руки. Участники повторили оценку 1-го дня после вмешательства на 5-й день и через 6 недель наблюдения.b) Монтаж анодных электродов tDCS показан для групп вмешательства a-tDCS (слева) и HD-tDCS (справа), где анод красный, катод синий, а ток показан черными стрелками. МРС, магнитно-резонансная спектроскопия; PPT, задача Purdue pegboard, tDCS, транскраниальная стимуляция постоянным током; HD-tDCS, tDCS высокой четкости.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222620.g001

Транскраниальная стимуляция постоянным током

Участники получили 20-минутную анодную tDCS 1 мА в монтаже, зависящем от назначенных условий стимуляции.tDCS вводили с использованием обычной системы tDCS 1 x 1 или HD-tDCS 4 x 1 (Soterix Medical Inc., Нью-Йорк, США) (рис. 1B). Для участников группы a-tDCS или группы имитации два 25-сантиметровых губчатых электрода 2 , пропитанных физиологическим раствором, удерживались на коже головы с помощью легкой пластиковой повязки (SNAPstrap, Soterix Medical Inc., Нью-Йорк, США). Активный (анодный) электрод располагали по центру правого M1 (идентифицированного с помощью роботизированной одиночной импульсной транскраниальной магнитной стимуляции; ТМС), а катодный электрод помещали на контралатеральную надглазничную выемку, инертное место.Электроды были соединены со стимулятором SMARTscan 1×1 DC (Soterix). Этот монтаж, показанный на рис. 1B, широко использовался в исследованиях tDCS для двигательной тренировки недоминантной левой руки [4,18,25,28,37,38].

Для группы HD-tDCS использовали шапку ЭЭГ 10:20 для центрирования анодного электрода на правом M1 после определения местоположения с помощью одноимпульсной ТМС, как указано выше. Четыре катода были размещены на расстоянии ~ 5 см в конфигурации 4 x 1 (рис. 1B) с использованием адаптера HD-tDCS 4 x 1 и стимулятора SMARTscan (Soterix), как описано ранее [15, 39, 40].1 мА является стандартом для анодной tDCS у детей в нашем учреждении, и было показано, что он вызывает улучшение двигательного обучения и шансов в спектроскопических биомаркерах [18, 26, 33]. Хотя многие используют параметры стимуляции 2 мА, также широко используется 1 мА [4, 24, 38, 40, 41]. Кроме того, текущие исследования моделирования сообщают о различиях в электрических полях между взрослыми и подростками, связанными с различиями в толщине черепа, а также в сером и белом веществе, что позволяет предположить, что 1 мА больше подходит для детей [42].

Для условий активной стимуляции (a-tDCS и HD-tDCS) ток увеличивался до 1 мА в течение 30 секунд и оставался на уровне 1 мА в течение 20 минут. Затем ток постепенно снижался до 0 мА в течение 30 секунд. В условиях имитации стимуляции ток увеличивали до 1 мА в течение 30 секунд, а затем сразу же снижали обратно до 0 мА в течение 30 секунд. Через 20 минут ток был увеличен до 1 мА, а затем снова снижен до 0 мА в течение 30 секунд. Эта процедура используется для имитации ощущений, связанных с активной стимуляцией, и ранее была подтверждена [43].В течение 20 минут стимуляции (или имитации) участники выполняли задание Purdue Pegboard Task левой рукой (PPT L ) по три раза каждые 5 минут.

Оператор, применявший стимуляцию, был единственным человеком, осведомленным о типе применяемой стимуляции. Участники были наивны в отношении tDCS и не знали, что существует фиктивная группа или группа вмешательства HD-tDCS, хотя мы признаем, что участники могут быть в состоянии дифференцировать HD-tDCS из-за разницы в конфигурации электродов.Как сообщили Cole и Giuffre et al., участники не смогли успешно угадать свою группу лечения, что подтверждает эффективность ослепления [18].

Оценка двигателя

Оценка моторики проводилась с помощью Purdue Pegboard Task (PPT) [44]. В этом тесте используется прямоугольная доска с двумя наборами по 25 отверстий, идущими вертикально вниз по доске, и четырьмя вогнутыми чашками в верхней части доски, в которых находятся небольшие металлические штифты. Субъектов просят вынуть колышки из чашек и вставить их в отверстия по одной за раз как можно быстрее.Это задание требует ловкости рук и координации. Оценка дается как количество колышек, успешно помещенных в лунки за 30 секунд левой рукой (PPT L ). Вторичной оценкой было выполнение этого задания правой рукой (PPT R ) или бимануально (PPT LR ). Изменения в баллах сообщаются как ΔPPT.

Приобретение MRS

Данные спектроскопии были собраны до вмешательства tDCS (базовый уровень), через 5 дней tDCS в сочетании с двигательной тренировкой и через 6 недель после tDCS у всех 24 субъектов на МРТ-сканере 3T GE, оснащенном 32-канальной головной катушкой.Были получены аксиальные Т1-взвешенные изображения объема головного мозга с быстрым испорченным градиентом (FSPGR) (BRAVO) (TR = 7,4 мс, TE = 2,8 мс с 1 мм 3 вокселов) для размещения вокселей и сегментации ткани. Метаболиты измеряли в 30×30×30 мм 3 вокселей, расположенных в правой и левой сенсомоторной коре. Сенсомоторная кора была идентифицирована с помощью ручки Юсри [45], и воксель был повернут, чтобы выровняться с поверхностью коры (рис. 2). Данные ГАМК были получены с использованием последовательности MEGA-PRESS, отредактированной ГАМК, со следующими параметрами: TR/TE = 1800/68 мс, 256 средних значений; Импульсы редактирования длительностью 14 мс приложены к 1.9 частей на миллион и 7,46 частей на миллион, чередующиеся каждые два средних значения, и 16 сканирований воды без подавления. Последовательность PRESS использовалась для получения данных MRS для количественного определения Glx, Cr, Cho и NAA со следующими параметрами: TR/TE = 1800/35 мс, 64 средних значения и 8 сканирований воды без подавления. Чтобы выполнить симметричную оценку левой и правой сенсомоторной коры, направления сдвига воды и жира были зеркально отражены для сенсомоторных вокселей как для GABA-редактированных MEGA-PRESS, так и для PRESS.

Рис. 2.Размещение вокселей и качество данных.

Пример размещения вокселя в сенсомоторной коре на Т1-взвешенном изображении участника. b) спектры MEGA-PRESS, отредактированные ГАМК, полученные в каждом месте. Черная линия изображает среднюю линию соответствия, а серая область показывает ± 1 стандартное отклонение в правой и левой сенсомоторной коре.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222620.g002

Анализ данных MRS

данных ГАМК были проанализированы с использованием программного обеспечения GANNET 3.0 [46] в MATLAB R2014a (The Mathworks, Натик, Массачусетс, США), включая ретроспективную коррекцию частоты и фазы и коррекцию содержания ткани вокселя для каждого вокселя, включая предположение, что концентрация ГАМК в сером веществе вдвое больше, чем в белом веществе (т.е., α = 0,5 по литературным данным) [47]. Эта коррекция учитывает индивидуальный состав вокселей, а также учитывает различия в концентрациях ГАМК между спинномозговой жидкостью, белым и серым веществом и уменьшает различия в концентрации между субъектами, которые обусловлены составами вокселей и тканей [35,48]. В этом эксперименте после тканевой коррекции мы нормализовали данные сенсомоторных вокселей, чтобы представить воксели, состоящие из 40% серого вещества и 60% белого вещества, чтобы можно было напрямую сравнивать правые и левые данные [49].Данные PRESS были скорректированы по частоте и фазовому дрейфу с использованием инструментария FID-A [50], а затем проанализированы с использованием LCModel [51] с базисными наборами, разработанными на основе LCModel. Уровни метаболитов из LCModel были скорректированы по тканям с использованием подхода Гаспаровича [48] с использованием сегментации ткани из GANNET и фракции вокселей ЦСЖ с учетом незначительных метаболитов, присутствующих в ЦСЖ. В качестве подтверждающего анализа также были исследованы уровни метаболитов относительно креатина.

Статистический анализ

Все статистические анализы проводились с использованием SPSS Statistics 25 (IBM, Армонк, Нью-Йорк, США).Демографические данные трех групп (a-tDCS, HD-tDCS и имитация) сравнивали с моделью ANOVA и хи-квадратом для половых данных. Изменения ГАМК и Glx между условиями tDCS и с течением времени оценивались с использованием линейного анализа смешанной модели с фиксированными эффектами для вмешательства и экспериментального дня, взаимодействием вмешательства и экспериментального дня, а также ковариантами для возраста и пола для каждого воксела. Апостериорный попарный анализ с поправкой Бонферрони для множественных сравнений был выполнен, чтобы специально изучить влияние вмешательства и экспериментального дня.

Частичные корреляции с контролем вмешательства использовались для изучения взаимосвязи между изменениями метаболитов и изменениями двигательной оценки до и после стимуляции, а также через 6 недель после завершения стимуляции. Первоначально эти корреляции были объединены во всех группах, и последующие анализы проводились в каждой группе по мере необходимости.

Результаты

Характеристики населения

Двадцать четыре типично развивающихся ребенка (в среднем 15.5 ± 1,7 лет, 13 девочек и 11 мальчиков) завершили все этапы исследования без отсева. Во время этого исследования не было зарегистрировано никаких нежелательных явлений. Из-за технических трудностей у одного участника не было данных ГАМК или Glx в обеих сенсомоторных корах в момент времени после вмешательства. Демографические данные популяции представлены в таблице 1. Возраст не контролировался в каждой экспериментальной группе, однако возраст и индекс латеральности существенно не различались между группами. Несмотря на то, что между группами существует заметная разница между полами, наша статистическая модель контролировала пол.Однако мы признаем, что гендерные различия между группами могут повлиять на результаты.

Качество данных

Спектры MEGA-PRESS, отредактированные GABA, от правой и левой сенсомоторной коры во все моменты времени показаны на рис. 2B; серая область показывает один диапазон стандартных отклонений для всех данных, а черная линия представляет собой среднее значение всех данных. Все данные, как MEGA-PRESS, так и PRESS, отредактированные с помощью GABA, оценивались на предмет качества путем визуального осмотра, а также с пороговым значением CRLB, равным 20%.Один набор данных PRESS был исключен из-за низкого качества данных, остальные спектры были высокого качества со средним SNR 41,4 ± 6,3, все FWHM воды <15 Гц, среднее значение FWHM воды 6,01 ± 1,92 Гц. Данные MEGA-PRESS GABA также были высокого качества во всех наборах данных: все ошибки подбора <10%, средняя ошибка подбора 4,59±1,21, все FWHM Cr <10%, средний FWHM Cr: 9,57±0,92 Гц. Как правило, спектры с ошибкой подбора менее 12% считаются достаточно качественными [46].

Изменение группы метаболитов

Анализ линейной смешанной модели показал значительный фиксированный эффект вмешательства tDCS с течением времени на уровни Glx в левой сенсомоторной коре (оценка величины эффекта = 10.38, df = 61,00, р = 0,010). Апостериорные парные анализы с поправкой на Бонферрони показали через 6 недель наблюдения, что Glx был значительно выше в группе HD-tDCS по сравнению с группой имитации (p = 0,001; рис. 3). В группе HD-tDCS Glx в левой сенсомоторной коре увеличился между моментами времени после вмешательства и 6-недельным периодом наблюдения (p = 0,042), однако это не выдержало коррекции для множественных сравнений (рис. 3). В правой сенсомоторной коре не было обнаружено значительного фиксированного эффекта вмешательства tDCS с течением времени для Glx (оценка размера эффекта = 2.31, df = 57,04, р = 0,221). Не наблюдалось значительного фиксированного эффекта в левой сенсомоторной коре для ГАМК (оценка величины эффекта = 3,91, df = 53,71, p = 0,248), креатина (оценка величины эффекта = 0,0172, df = 54,20, p = 0,425), холина (оценка величины эффекта оценка = 0,0631, df = 51,47, p = 0,572) или NAA (оценка величины эффекта = 0,0377, df = 49,81, p = 0,177). То же самое было верно для правой сенсомоторной коры для ГАМК (оценка величины эффекта = 4,71, df = 55,95, p = 0,724), креатина (оценка величины эффекта = 0,724).0389, df = 61,30, p = 0,246), холин (оценка величины эффекта = 0,0556, df = 48,77, p = 0,483) или NAA (оценка величины эффекта = 0,0419, df = 52,73, p = 0,458). Данные метаболита, относящиеся к креатину, показали те же результаты. Не было обнаружено существенной разницы в изменении метаболитов между группами a-tDCS и имитации как в левой, так и в правой сенсомоторной коре.

Рис. 3. Изменения метаболизма с течением времени.

Попарное сравнение изменений уровней метаболитов для всех групп вмешательства (фиктивное — черным, tDCS — красным и HD-tDCS — синим) в течение эксперимента, представленного в виде процентного изменения от исходных значений (среднее значение ± 1 стандартное отклонение).* p < 0,05, те, что выделены жирным шрифтом, выдерживают поправку Бонферрони для множественных сравнений, в то время как прозрачные теряют значимость после поправки на множественные сравнения. # p <0,05 по сравнению с исходным уровнем. Cr: креатин, Cho: холин, NAA: N-актиласпарагиновая кислота.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222620.g003

Взаимосвязь между изменениями метаболитов и двигательной активностью

Частичный корреляционный анализ, сравнивающий изменения ГАМК и Glx, объединенные в трех группах вмешательства, показал значительную положительную связь между изменением левой сенсомоторной ГАМК (% ГАМК) и изменением показателя PPT L (ΔPPT L ) (r = 0.538, р = 0,018; Рис. 4C), участники с большим положительным изменением ГАМК продемонстрировали большее улучшение PPT. Апостериорные оценки групп вмешательства показали, что эта взаимосвязь сохранялась только в группе анодной tDCS (r = 0,864, p = 0,006; рис. 4C).

Рис. 4. Взаимосвязь между изменениями концентрации метаболитов и двигательной активностью.

Корреляция между изменением концентрации метаболитов (% Glx и % GABA) и изменением в Purdue Pegboard Task после вмешательства (ΔPPT L ) с учетом группы вмешательства и возраста.Левая сенсомоторная кора ГАМК значительно коррелирует с PPT L для объединенных групп вмешательства (серая линия). Эта взаимосвязь также наблюдается в группе вмешательства анодной tDCS (красный).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222620.g004

Значимой связи между ΔPPT L и изменениями ГАМК в правой сенсомоторной коре не наблюдалось (r = -0,076, p = 0,757; рис. 4D). ). Кроме того, не было обнаружено значимой связи между изменениями в баллах PPT и изменениями Glx слева (рис. 4А) (p = 0.581) или правой (рис. 4В) сенсомоторной коры (р = 0,492).

Обсуждение

Несколько исследований на взрослых показали, что однократное [52,53] или многократное занятие [37,54] tDCS в сочетании с обучением двигательной задаче связано с улучшением указанной задачи, и улучшение производительности больше, чем только двигательная тренировка ( то есть ложный-tDCS). То же самое наблюдается и в педиатрических исследованиях [18,26], однако результаты могут немного отличаться в зависимости от фазы обучения, на которую влияет стимуляция. Результаты у детей свидетельствуют о том, что tDCS облегчает онлайн-обучение [26], в то время как у взрослых данные свидетельствуют о том, что tDCS улучшает обучение в основном за счет офлайн-эффектов [37].ГАМК и глутамат участвуют в обучении [28, 32, 55], и было обнаружено, что оба они изменяются в ответ на анодную tDCS у взрослых [4, 28–30, 55, 56]. В этом исследовании изучались изменения ГАМК и Glx в ответ на tDCS правого M1 анода и HD-tDCS в педиатрической популяции. Метаболиты измеряли на исходном уровне, после 5-дневной tDCS и вмешательства в двигательное обучение (после вмешательства) и через 6 недель наблюдения.

Насколько нам известно, это первое исследование изменений метаболитов в ответ на tDCS в типично развивающейся детской популяции.Кроме того, это первый раз, когда метаболиты были измерены в контрольной популяции после многодневного протокола с последующей оценкой. Предыдущие исследования на взрослых показали, что ГАМК снижается [38,55] и увеличивается уровень глутамата [57] с приобретением навыка и улучшением функции в области, ответственной за выполнение навыка, M1. Было высказано предположение, что tDCS способствует изменениям ГАМК и глутамата для улучшения обучения. Исследования, проведенные у взрослых, показали, что анодная tDCS увеличивает сенсомоторный уровень глутамата [4,29,30] и снижает уровень ГАМК [4,28,29,58]; однако другим не удалось повторить эти выводы.Точно так же мы не наблюдали снижения ГАМК и увеличения Glx в месте стимуляции, хотя наблюдали контралатеральные изменения. Наши результаты потенциально указывают на то, что развивающийся мозг по-разному реагирует на tDCS по сравнению со взрослым мозгом.

Изменения ГАМК и Glx после вмешательства

После пяти дней tDCS и двигательной тренировки не было значительных изменений в уровнях метаболитов ни в правой, ни в левой сенсомоторной коре, хотя наблюдались тенденции к снижению левой сенсомоторной ГАМК (контралатеральной по отношению к tDCS-мишени) в группе a-tDCS.В литературе для взрослых с использованием здоровых контролей предполагается острое снижение ГАМК, локальное по отношению к мишени tDCS [4,28,29,58]. Точно так же участники с нейродегенеративным состоянием, которые следовали протоколу из 15 сеансов a-tDCS, также показали снижение ГАМК в ткани, на которую нацелена a-tDCS [11]. Учитывая контраст наших результатов и результатов литературы, мы предполагаем, что детский мозг по-разному реагирует на tDCS. Однако из-за ограниченного размера нашей выборки эта интерпретация не является конкретной.

У здоровых взрослых ГАМК и глутамат в моторной коре работают вместе, чтобы поддерживать баланс возбуждения-торможения, который имеет решающее значение для пластичности [59].Было высказано предположение, что этот баланс ГАМК и глутамата может быть сдвинут до относительно оптимального уровня, который, как считается, опосредует поведенческие результаты [60]. Возможно, что в развивающемся мозге этот баланс возбуждения/торможения более динамичен, тогда как во взрослом мозге он относительно статичен. Когда вводится внешний стимул, такой как tDCS или задание на иностранную моторику, мозг взрослого человека демонстрирует сдвиг, способствующий пластичности, в то время как мозг ребенка уже находился в «пластическом состоянии». Имеются также данные, описывающие детский мозг как гипервозбудимый с динамическими изменениями в глутаматергических возбуждающих и ГАМКергических тормозных механизмах во время развития [24], и, следовательно, с меньшим динамическим диапазоном для снижения ГАМК по сравнению со взрослым мозгом, где повышенное ГАМКергическое торможение необходимо для уточнения уже приобретенного. навыки.Тем не менее, есть литература, демонстрирующая широко распространенное созревание серого и белого вещества в подростковом возрасте во взрослую жизнь, что, как считается, связано с развитием нервной системы [61], так что вполне вероятно, что нет четкой точки перехода, когда детский мозг теряет свою пластичность и переходит в зрелое состояние. более статичное взрослое состояние.

Во-вторых, транскаллозальные тормозные процессы [62] могут иметь более выраженный эффект в головном мозге детей. Здесь мы показываем тенденции к снижению ГАМК в левой сенсомоторной коре, противоположной месту стимуляции, в отличие от изменений в месте стимуляции (правая кора).Это предполагает латерализацию моторного обучения в левой доминантной коре, как описано ранее Шамбра и др. [63]. Влияние транскаллозального торможения также наблюдается в педиатрических исследованиях с применением tDCS, контралатеральной по отношению к инсультным поражениям, в попытке улучшить двигательное обучение пораженного полушария [42, 64]. Согласно педиатрическим моделям анодной tDCS, ток проходит через двигательные волокна мозолистого тела в контралатеральное полушарие [42]. Однако ожидается, что тот же механизм не будет верным для HD-tDCS, который имеет более фокальный ток.

Наконец, как упоминалось выше, tDCS может действовать на разные фазы обучения у детей по сравнению со взрослыми, поэтому парадигма, в которой мы ожидаем, что изменения ГАМК и глутамата появятся вскоре после стимуляции, не является подходящим временным окном для обнаружения изменений. Точно так же возможно, что метаболический ответ на стимуляцию изменяется при применении в течение последовательных дней. В этом исследовании мы подозреваем, что участники, возможно, перешли в фазу обучения, которая требует меньшей пластичности, и кора головного мозга больше не реагирует на tDCS прогнозируемыми изменениями ГАМК и Glx через пять дней, когда были проведены наши измерения.В литературе для взрослых предполагается, что изменения ГАМК и глутамата, измеренные MRS в ответ на обучение, меняются со временем [55, 65], и возможно, что потолок навыков PPT, а также изменения метаболитов были достигнуты до того, как были проведены наши измерения MRS.

Хотя между измерениями MRS не было обнаружено значительных изменений концентрации ГАМК, это не исключает окончательно ГАМКергических изменений в ответ на двигательное обучение. Возможно, во время моторного обучения происходят тонкие двухфазные изменения в ГАМК, которые мы не можем обнаружить.Хотя это не может быть подтверждено в нашем исследовании, в литературе предполагается, что изменения концентрации ГАМК чувствительны ко времени, а колебания концентрации ГАМК происходят в течение 90 минут после стимуляции [4, 55, 65]. Временная чувствительность измерений метаболитов также подтверждается, казалось бы, противоречивыми данными в литературе, в которых изменения ГАМК и Glx не наблюдаются во время tDCS [66-68].

Изменения Glx в ответ на стимуляцию в литературе противоречивы.Кларк и др. сообщает, что Glx увеличивается после анодной tDCS и предполагает, что tDCS может включать путь NMDA [30]. Стэгг и др. также сообщают об изменениях Glx в ответ на катодную tDCS, но не на анодную tDCS [4]. Они предлагают, чтобы измерения Glx с помощью MRS не обладали чувствительностью для последовательного обнаружения изменений Glx после tDCS [4,28]. Несколько других исследований сообщают об отсутствии значительных изменений Glx в ответ на a-tDCS в месте стимуляции с небольшими предположениями относительно того, почему [4,29,66,67,69]. Возможно, tDCS влияет на Glx сложным образом, зависящим от сети.Результаты текущего исследования показывают, что изменения Glx в сенсомоторной коре, противоположной месту стимуляции, могут согласовываться с наблюдениями других, которые также наблюдали изменения Glx, удаленные от места tDCS [66,70].

6-недельное наблюдение в ГАМК и Glx

Через 6 недель наблюдения ожидалось, что метаболиты вернутся к исходному уровню для поддержания гомеостатического баланса в головном мозге после завершения начальных фаз приобретения навыков, сохраняя при этом улучшения двигательных навыков.Тем не менее, мы наблюдали значительное увеличение левого сенсомоторного Glx через 6 недель наблюдения в группе HD-tDCS по сравнению с группой имитации (p = 0,001) и по сравнению с исходным уровнем HD-tDCS. Мы также видим тенденцию к увеличению Glx в группе HD-tDCS между после вмешательства и 6-недельным наблюдением в левой сенсомоторной коре [18]. Эти наблюдаемые тенденции следует интерпретировать с осторожностью, поскольку размер выборки невелик. Если этот результат повторяется, это предполагает, что в полушарии, противоположном стимуляции, HD-tDCS имеет более долгосрочную модуляцию глутаматергических путей.При исследовании в сочетании с собранными вторичными двигательными данными изменение сенсомоторного Glx в левой руке в группе HD-tDCS сопровождается улучшением PPT в правой руке через 6 недель наблюдения. Потенциальным объяснением является моторное переполнение, явление, которое обычно исчезает в позднем детстве и описывает непреднамеренные движения, которые отражают произвольные движения, как правило, в гомологичных мышцах на противоположной стороне тела [71]. Точно так же сохранялось снижение ГАМК в левой сенсомоторной коре в группе a-tDCS.Стойкое снижение ГАМК через несколько недель после вмешательства tDCS наблюдалось при первичной прогрессирующей афазии [11]; хотя эти изменения были видны в месте стимуляции. Несколько исследований показали улучшение двигательного обучения в контралатеральной руке после tDCS правой или левой M1 [52,72,73]. Гипотеза «мозолистого доступа» предполагает, что работа нетренированной конечности может быть облегчена благодаря моторным энграммам, развившимся в доминантном полушарии. Эти инграммы лежат в основе работы тренированной руки, расположенной в гомологичных областях, к которым противоположная моторная кора может получить доступ через мозолистое тело [64,74,75].

Взаимосвязь между изменениями метаболитов и изменениями двигательной активности

Мы обнаружили значительную положительную связь между изменениями в левой сенсомоторной ГАМК (кора, противоположная стимуляции) и улучшением выполнения задач левой рукой после вмешательства и обучения tDCS, что еще раз подтверждает вышеупомянутую гипотезу мозолистого тела. Те участники, у которых наблюдается большее положительное изменение концентрации ГАМК в полушарии, противоположном стимуляции (левая моторная кора), демонстрируют большее улучшение показателя PPT в течение 5-дневного периода стимуляции и обучения.Эта взаимосвязь особенно видна только в группе a-tDCS, что позволяет предположить, что анодная стимуляция вызывает контралатеральное ингибирование, которое не происходит при HD-tDCS или при нормальном обучении (ложная группа), что приводит к усиленному улучшению оценки PPT.

Никакой связи между изменениями Glx и выполнением задачи после вмешательства, а также между GABA или Glx и изменением показателя PPT через 6 недель после стимуляции и тренировки не наблюдалось. Эти результаты согласуются с исследованиями взрослых, которые сообщают об отсутствии значимой связи между изменением двигательных навыков и концентрацией Glx в моторной коре, противоположной руке, выполняющей задание [38].Тем не менее, исследования взрослых показали взаимосвязь между улучшением выполнения задачи и изменениями ГАМК в целевой коре головного мозга (т.е. изменениями правой сенсомоторной ГАМК и обучением и выполнением задач левой рукой) [28,38]. Это различие предполагает, что нейрохимия в детском и взрослом мозге по-разному реагирует во время двигательного обучения, что требует дальнейшего изучения.

Выводы

Неинвазивная стимуляция головного мозга является расширяющейся областью исследований, при этом исследования использования модальностей, подобных tDCS, исследуются в качестве терапии ряда расстройств, включая мигрень, боль и инсульт [6–8,10,12, 20,41].Хотя эти исследования показали, что неинвазивная стимуляция мозга может улучшить результаты, физиологические изменения, лежащие в основе этих реакций, недостаточно понятны, особенно в развивающемся мозге. Это исследование с использованием контрольной популяции было направлено на то, чтобы лучше понять изменения метаболитов, вызванные анодной tDCS M1 в сочетании с парадигмой двигательного обучения в развивающемся мозге.

Мы исследовали изменения концентраций ГАМК и Glx после 5 последовательных дней tDCS, сравнивая обычную анодную tDCS, HD-tDCS и плацебо.Неожиданно транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) не вызывала локализованных и специфических изменений в нейрохимии в месте стимуляции после 5-дневного вмешательства tDCS или через 6 недель после вмешательства. Возможно, изменения в метаболитах происходят сразу после стимуляции и обучения, и этот эффект уменьшается в течение 5 дней стимуляции по мере повышения уровня навыков. Тем не менее, мы предполагаем, что детский мозг по-разному реагирует на tDCS по сравнению со взрослыми. В частности, мы предполагаем, что контралатеральная модуляция обучения и метаболитов играет большую роль в детском мозге, подчеркивая необходимость дальнейшего изучения эффектов неинвазивной стимуляции конкретно на детский мозг.Кроме того, мы также показываем, что реакция на HD-tDCS отличается по сравнению с a-tDCS, основываясь на наблюдении увеличения Glx в левой сенсомоторной коре через 6 недель после стимуляции, особенно в ответ на HD-tDCS. Необходимо дальнейшее исследование влияния HD-tDCS, чтобы определить его эффективность в отношении моторного обучения.

Вспомогательная информация

S1 Таблица. Концентрации метаболитов с поправкой на ткани для каждой группы вмешательства ± 1 стандартное отклонение.

Средняя концентрация метаболитов ГАМК и Glx in iu в трех экспериментальных точках времени для каждой группы вмешательства; анодная tDCS (a-tDCS), анодная tDCS высокого разрешения (HD-tDCS) и имитация.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222620.s001

(DOCX)

Каталожные номера

  1. 1. Рейс Дж., Фрич Б. Модуляция двигательной активности и двигательного обучения с помощью транскраниальной стимуляции постоянным током. Карр Опин Нейрол. 2011;24(6):590–6. пмид:21968548
  2. 2. Ницше М.А., Паулюс В.Дж. Устойчивое повышение возбудимости, вызванное транскраниальной стимуляцией моторной коры постоянного тока у людей. Неврология. 2001; 57 (10): 1899–901. пмид:11723286
  3. 3.Ницше М.А., Шауэнбург А., Ланг Н., Либетанц Д., Экснер С., Паулюс В.Дж. и соавт. Облегчение имплицитного двигательного обучения путем слабой транскраниальной стимуляции постоянным током первичной моторной коры человека. J Cogn Neurosci. 2003;15(4):619–26. пмид:12803972
  4. 4. Stagg CJ, Best JG, Stephenson MC, O’Shea J, Wylezinska M, Kincses ZT и др. Полярно-чувствительная модуляция кортикальных нейротрансмиттеров с помощью транскраниальной стимуляции. Дж. Нейроски. 2009;29(16):5202–6. пмид:19386916
  5. 5.Чжао Х., Цяо Л., Фан Д., Чжан С., Турел О., Ли Ю. Модуляция активности мозга с помощью неинвазивной транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS): клиническое применение и вопросы безопасности. 2017; 8 (май). пмид:28539894
  6. 6. Ницше М.А., Коэн Л.Г., Вассерманн Э.М., Приори А., Ланг Н., Антал А. и соавт. Транскраниальная стимуляция постоянным током: современное состояние 2008. Стимуляция мозга. 2008;1(3):206–23. пмид:20633386
  7. 7. Антал А., Ланг Н., Борос К., Ницше М.А., Зибнер Х.Р., Паулюс В.Гомеостатическая метапластичность моторной коры изменяется в периоды без головной боли при мигрени с аурой. Кора головного мозга. 2008;18(11):2701–5. пмид:18372292
  8. 8. Boggio PS, Nunes A, Rigonatti SP, Nitsche MA, Pascual-Leone A, Fregni F. Повторные сеансы неинвазивной стимуляции постоянного тока головного мозга связаны с улучшением двигательной функции у пациентов с инсультом. Рестор Нейрол Нейроски. 2007;25(2):123–9. пмид:17726271
  9. 9. Fregni F, Boggio PS, Santos MC, Lima MC, Vieira AL, Rigonatti SP, et al.Неинвазивная стимуляция коры головного мозга транскраниальной стимуляцией постоянным током при болезни Паркинсона. Мов Беспорядок. 2006;21(10):1693–702. пмид:16817194
  10. 10. Fregni F, Boggio PS, Lima MC, Ferreira MJ., Wagner T, Rigonatti SP, et al. Имитационно-контролируемое испытание фазы II транскраниальной стимуляции постоянным током для лечения центральной боли при травматическом повреждении спинного мозга. Боль. 2006;122(1):197–209.
  11. 11. Харрис А.Д., Ван З., Фичек Б., Вебстер К., Эдден Р.А., Цапкини К.Снижение уровня ГАМК после вмешательства tDCS-Language при первичной прогрессирующей афазии. Нейробиол Старение. 2019;79:75–82. пмид:31029018
  12. 12. Фрегни Ф., Боджио П.С., Ницше М.А., Марколин М.А., Ригонатти С.П., Паскуаль-Леоне А. Лечение большой депрессии транскраниальной стимуляцией постоянным током. Биполярное расстройство. 2006; 8: 203–4. пмид:16542193
  13. 13. Дмоховски Дж.П., Датта А., Биксон М., Су Ю., Парра Л.С. Оптимизированная мультиэлектродная стимуляция увеличивает фокус и интенсивность воздействия на цель.Дж. Нейронная инженерия. 2011;8(4).
  14. 14. Датта А., Бансал В., Диас Дж., Патель Дж., Реато Д., Биксон М. Гири – точная модель головы транскраниальной стимуляции постоянного тока. Публичный доступ Национального института здравоохранения. 2010;2(4):201–7.
  15. 15. Вилламар М.Ф., Волц М.С., Биксон М., Датта А., ДаСильва А.Ф., Фрегни Ф. Техника и соображения при использовании транскраниальной стимуляции постоянным током высокой четкости кольцом 4×1 (HD-tDCS). J Vis Exp. 2013;(77).
  16. 16. Куо Х.И., Биксон М., Датта А., Минхас П., Паулюс В., Куо М.Ф. и др.Сравнение кортикальной пластичности, вызванной обычной и высокой четкостью 4 × 1 кольцо tDCS: нейрофизиологическое исследование. Мозговой стимул. 2013;6(4):644–8. пмид:23149292
  17. 17. Боркардт Дж. Дж., Биксон М., Фроман Х., Ривз С. Т., Датта А., Бансал В. и др. Пилотное исследование переносимости и влияния транскраниальной стимуляции постоянным током высокой четкости (HD-tDCS) на восприятие боли. Джей Пейн. 2012;13(2):112–20. пмид:22104190
  18. 18. Cole L, Giuffre A, Ciechanski P, Carlson HL, Zewdie E, Kuo HC, et al.Влияние высокой четкости и обычной транскраниальной стимуляции постоянным током на моторное обучение у детей. 2018; 12:1–12.
  19. 19. Вудс А.Дж., Антал А., Биксон М., Боггио П.С., Брунони А.Р., Сельник П.А. и соавт. Техническое руководство по tDCS и связанным с ними инструментам неинвазивной стимуляции мозга. Клин Нейрофизиол. 2016;127(2):1031–48. пмид:26652115
  20. 20. Биксон М., Гроссман П., Томас С., Занноу А.Л., Цзян Дж., Аднан Т. и др. Безопасность транскраниальной стимуляции постоянным током: доказательная база, 2016 г.Мозговой стимул. 2016;9(5):641–61. пмид:27372845
  21. 21. Раджапаксе Т., Киртон А. Неинвазивная стимуляция мозга у детей: приложения и направления в будущем. Перевод Neurosci. 2013;4(2):217–33.
  22. 22. Кесслер С.К., Минхас П., Вудс А.Дж., Розен А., Горман С., Биксон М. Рекомендации по дозировке транскраниальной стимуляции постоянным током у детей: исследование компьютерного моделирования. ПЛОС Один. 2013;8(9):1–15.
  23. 23. Дэвис Нью-Джерси. Транскраниальная стимуляция развивающегося мозга: призыв к крайней осторожности.Передний шум нейронов. 2014; 8 (АВГ): 8–11.
  24. 24. Hameed MQ, Dhamne SC, Gersner R, Kaye HL, Oberman LM, Pascual-Leone A, et al. Транскраниальная магнитная стимуляция и стимуляция постоянным током у детей. Curr Neurol Neurosci Rep. 2017;17(2).
  25. 25. Киртон А., Чехански П., Зевди Э., Андерсен Дж., Неттель-Агирре А., Карлсон Х. и др. Транскраниальная стимуляция постоянным током у детей с перинатальным инсультом и гемипарезом. Неврология. 2016;88(3):259–67. пмид:27927938
  26. 26.Чехански П., Киртон А. Транскраниальная стимуляция постоянным током может улучшить моторное обучение у детей. Кора головного мозга. 2017;27(5):2758–67. пмид:27166171
  27. 27. Киртон А. Моделирование пластичности развития после перинатального инсульта: определение основных терапевтических целей при церебральном параличе. Том. 48, детская неврология. 2013. с. 81–94. пмид:23337000
  28. 28. Stagg CJ, Bachtiar V, Johansen-Berg H. Роль ГАМК в двигательном обучении человека. Карр Биол.2011;21(6):480–4. пмид:21376596
  29. 29. Ким С., Стивенсон М.С., Моррис П.Г., Джексон С.Р. Вызванные TDCS изменения концентрации ГАМК в первичной моторной коре предсказывают моторное обучение и моторную память: исследование магнитно-резонансной спектроскопии 7T. Нейроизображение. 2014;99:237–43. пмид:24904994
  30. 30. Кларк В.П., Коффман Б.А., Трамбо М.С., Гаспарович С. Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) вызывает локализованные и специфические изменения в нейрохимии: исследование магнитно-резонансной спектроскопии 1H.Нейроски Летт. 2011; 500(1):67–71. пмид:21683766
  31. 31. Фрок Д.Дж., Чепмен А., Трепель С., Расин Р.Дж. Длительная депрессия и депотенциация в сенсомоторной коре свободно движущейся крысы. Дж. Нейроски. 2000;20(1):438–45. пмид:10627619
  32. 32. Люшер С, Маленко RC. NMDA-рецептор-зависимая долговременная потенциация и длительная депрессия (LTP/LTD). 2012;1–15.
  33. 33. Carlson HL, Ciechanski P, Harris AD, MacMaster FP, Kirton A. Изменения спектроскопических биомаркеров после транскраниальной стимуляции постоянным током у детей с перинатальным инсультом.Мозговой стимул. 2018;11(1):94–103. пмид:28958737
  34. 34. Харрис А.Д., Салех М.Г., Эдден Р. Под редакцией 1 H магнитно-резонансной спектроскопии in vivo: методы и метаболиты. Магн Резон Мед. 2017;77(4):1377–89. пмид: 28150876
  35. 35. Маллинз П., МакГонигл Д.Дж., О’Горман Р.Л., Путс Н., Видьясагар Р., Эванс Дж. и др. Современная практика использования спектроскопии МЕГА-ПРЕСС для обнаружения ГАМК. Нейроизображение. 2014;86:43–52. пмид:23246994
  36. 36. Олдфилд РЦ.Оценка и анализ хиральности: Эдинбургская инвентаризация. Нейропсихология. 1971 год;
  37. 37. Рейс Дж., Шамбра Х.М., Коэн Л.Г., Бух Э.Р., Фрич Б., Заран Э. и др. Неинвазивная корковая стимуляция улучшает приобретение двигательных навыков в течение нескольких дней благодаря эффекту консолидации. Proc Natl Acad Sci. 2009;106(5):1590–5. пмид:19164589
  38. 38. Коласински Дж., Хинсон Э.Л., Диванбейги Занд А.П., Ризов А., Эмир У.Э., Стагг С.Дж. Динамика корковой ГАМК в двигательном обучении человека.Дж. Физиол. 2019;597(1):271–82. пмид:30300446
  39. 39. Caparelli-Daquer EM, Zimmermann TJ, Mooshagian E, Parra LC, Rice JK, Datta A, et al. Пилотное исследование влияния tDCS высокого разрешения 4 × 1 на возбудимость моторной коры. 2017;20(1):48–55.
  40. 40. Ричардсон Дж., Датта А., Дмоховски Дж. П., Парра Л. С., Фридрикссон Дж. Возможность использования транскраниальной стимуляции постоянным током высокого разрешения (HD-tDCS) для улучшения результатов лечения людей с афазией. Нейрореабилитация.2015;36(1):115–26. пмид:25547776
  41. 41. Фрегни Ф., Боджио П.С., Ницше М., Бермполь Ф., Антал А., Фередоэс Э. и др. Анодальная транскраниальная стимуляция префронтальной коры постоянным током улучшает рабочую память. Опыт Мозг Res. 2005;166(1):23–30. пмид:15999258
  42. 42. Ciechanski P, Carlson HL, Yu SS, Kirton A. Моделирование транскраниальных электрических полей, вызванных стимуляцией постоянным током, у детей и взрослых. Передний шум нейронов. 2018; 12 (июль): 1–14.
  43. 43.Амбрус Г.Г., Аль-Мойед Х., Чайеб Л., Сарп Л., Антал А., Паулюс В. Стимуляция мозга Постепенная стимуляция e Короткая стимуляция e Постепенный подход к ложной tDCS e Надежно при 1 мА для наивных и опытных субъектов, но не для исследователей . Мозговой стимул.
  44. 44. Тиффин Дж., Ашер Э.Дж. Pegboard Purdue: нормы и исследования надежности и валидности. J Appl Psychol. 1948;32(3):234–47. пмид:18867059
  45. 45. Юсри Т.А., Шмид У.Д., Алкадхи Х., Шмидт Д., Перо А., Бюттнер А. и др.Локализация двигательной области руки на бугорке прецентральной извилины. Новый ориентир. Мозг. 1997;120(1):141–57.
  46. 46. Эдден Р., Путс Н., Харрис А.Д., Баркер П.Б., Эванс Дж. Ганнет: инструмент периодической обработки для количественного анализа спектров МР-спектроскопии, отредактированных гамма-аминомасляной кислотой. J Magn Reson Imaging. 2014;40(6):1445–52. пмид:25548816
  47. 47. Харрис А. Д., Путс Н., Эдден Р. Коррекция ткани для MRS с редактированием ГАМК: рассмотрение состава вокселей, сегментации ткани и релаксации ткани.J Magn Reson Imaging. 2015;42(5):1431–40. пмид: 26172043
  48. 48. Gasparovic C, Song T, Devier D, Bockholt HJ, Caprihan A, Mullins PG, et al. Использование тканевой воды в качестве эталона концентрации для протонной спектроскопии. Магн Резон Мед. 2006;55(6):1219–26. пмид:16688703
  49. 49. Харрис А.Д., Гилберт Д.Л., Хорн П., Крочетти Д., Сесил К.М., Эдден Р.А. и соавт. Аномальная взаимосвязь между уровнями сенсомоторной ГАМК и возбудимостью коры, зависящей от задачи, у детей с синдромом дефицита внимания/гиперактивности.Мозговой стимул. 2019;
  50. 50. Нир Дж., Эдден Р., Эванс Дж., Пакуин Р., Харрис А.Д., Джеззард П. Коррекция дрейфа частоты и фазы данных магнитно-резонансной спектроскопии путем регистрации спектра во временной области. Магн Резон Мед. 2015;73(1):44–50. пмид:24436292
  51. 51. Провенчер СВ. Оценка концентраций метаболитов по локализованным спектрам ЯМР протонов in vivo. Магн Резон Мед. 1993;30(6):672–9. пмид:8139448
  52. 52. Boggio PS, Castro LO, Savagim EA, Braite R, Cruz VC, Rocha RR, et al.Усиление недоминантной двигательной функции руки анодной транскраниальной стимуляцией постоянным током. Нейроски Летт. 2006;404(1–2):232–6. пмид:16808997
  53. 53. Vines BW, Cerruti C, Schlaug G. tDCS с двумя полушариями способствует более значительным улучшениям недоминантной руки здоровых субъектов по сравнению со стимуляцией одного полушария. БМС Нейроски. 2008; 9: 1–7.
  54. 54. Причард Г., Вейллер С., Фрич Б., Рейс Дж. Влияние различных протоколов электрической стимуляции мозга на подкомпоненты обучения двигательным навыкам.Мозговой стимул. 2014;7(4):532–40. пмид: 24810956
  55. 55. Флойер-Ли А. Быстрая модуляция концентрации ГАМК в сенсомоторной коре человека во время двигательного обучения. J Нейрофизиол. 2006;95(3):1639–44. пмид:16221751
  56. 56. Хантер М.А., Коффман Б.А., Гаспарович С., Калхун В.Д., Трамбо М.С., Кларк В.П. Базовые эффекты транскраниальной стимуляции постоянным током на глутаматергическую нейротрансмиссию и крупномасштабную сетевую связь. Мозг Res. 2015;1594:92–107. пмид:25312829
  57. 57.Коэн-Кадош К., Краузе Б., Кинг А.Дж., Ниар Дж., Коэн-Кадош Р. Связь уровней ГАМК и глутамата с приобретением когнитивных навыков во время развития. Hum Brain Map. 2015;36(11):4334–45. пмид: 26350618
  58. 58. Бахтиар В., Ниар Дж., Йохансен-Берг Х., Стэгг С.Дж. Модуляция функциональной связи ГАМК и состояния покоя путем транскраниальной стимуляции постоянным током. Элиф. 2015; 4 (сентябрь 2015 г.): 1–9.
  59. 59. Турриджано Г.Г., Нельсон С.Б. Хебб и гомеостаз нейронной пластичности.Курр Опин Нейробиол. 2000;10(3):358–64. пмид:10851171
  60. 60. Краузе Б., Маркес-Руис Дж., Коэн Кадош Р. Эффект транскраниальной стимуляции постоянным током: роль коркового баланса возбуждения/торможения? Передний шум нейронов. 2013; 7 (сентябрь): 1–4.
  61. 61. Лебель С., Уокер Л., Лиманс А., Филлипс Л., Больё С. Микроструктурное созревание человеческого мозга от детства до взрослой жизни. Нейроизображение. 2008;40(3):1044–55. пмид:18295509
  62. 62. Чехански П., Зевди Э., Киртон А.Профиль развития транскаллозального торможения моторной коры у детей и подростков. J Нейрофизиол. 2017;118(1):140–8. пмид: 28381485
  63. 63. Шамбра Х.М., Эйб М., Луккенбо Д.А., Рейс Дж., Кракауэр Дж.В., Коэн Л.Г. Исследование полушарной специализации для обучения двигательным навыкам: исследование транскраниальной стимуляции постоянным током. J Нейрофизиол. 2011;106(2):652–61. пмид:21613597
  64. 64. Киртон А., деВебер Г., Ганрадж С., Чен Р. Корковая возбудимость и межполушарное торможение после подкоркового педиатрического инсульта: пластическая организация и эффекты rTMS.Клин Нейрофизиол. 2010; 121(11):1922–9. пмид:20537584
  65. 65. Патель Х.Дж., Романцетти С., Пелликано А., Ницше М.А., Ритц К., Бинкофски Ф. Протонная магнитно-резонансная спектроскопия моторной коры выявляет долгосрочные изменения ГАМК после анодной транскраниальной стимуляции постоянным током. Научный доклад 2019; 9 (1): 2807. пмид:30808895
  66. 66. Хоне-Бланше А., Эдден Р., Фекто С. Онлайн-эффекты транскраниальной стимуляции постоянным током в режиме реального времени на префронтальные и полосатые метаболиты человека.Биол психиатрия. 2016;80(6):432–8. пмид:26774968
  67. 67. Райан К., Вавжин К., Гати Дж.С., Хроник Б.А., Вонг Д., Дуггал Н. и др. 1H МР-спектроскопия моторной коры сразу после транскраниальной стимуляции постоянным током силой 7 тесла. ПЛОС Один. 2018;13(8):1–14.
  68. 68. Дуайер Г.Э., Крейвен А.Р., Хирнштейн М., Компус К., Ассмус Дж., Эрсланд Л. и соавт. Отсутствие влияния анодной tDCS на локальные уровни ГАМК и Glx в левой задней верхней височной извилине. Фронт Нейрол.2019; 9 (январь): 1–10.
  69. 69. Аувичаяпат П., Ари-уэа Б., Аувичаяпат Н., Пхуттарак В., Джаньячароен Т., Тункамнердтай О. и др. Переходные изменения метаболитов головного мозга после транскраниальной стимуляции постоянным током при спастическом церебральном параличе: экспериментальное исследование. Фронт Нейрол. 2017; 8 (июль): 1–9.
  70. 70. Ферстер Б.Р., Насименто Т.Д., ДеБоер М., Бендер М.А., Райс И.С., Труонг Д.К. и другие. Краткий отчет: Возбуждающие и тормозные метаболиты головного мозга как мишени транскраниальной терапии стимуляцией постоянным током моторной коры и предикторы ее эффективности при фибромиалгии.Артрит Ревматолог. 2015;67(2):576–81. пмид: 25371383
  71. 71. Boissy P, Bourbonnais D, Kaegi C, Gravel D, Arsenault BA. Характеристика глобальных синкинезий при захвате рук у больных с гемипаретией. Arch Phys Med Rehabil. 1997;78(10):1117–24. пмид:9339163
  72. 72. Ницше М.А., Паулюс В.Дж. Изменения возбудимости, вызванные в моторной коре человека слабой транскраниальной стимуляцией постоянным током. Дж. Физиол. 2000;527(3):633–9.
  73. 73. Антал А., Кинцес Т.З., Ницше М.А., Паулюс В.Дж.Манипулирование порогами фосфена путем транскраниальной стимуляции постоянным током у человека. Опыт Мозг Res. 2003;150(3):375–8. пмид:12698316
  74. 74. Ангера Дж.А., Рассел К.А., Нолл Д.К., Зайдлер Р.Д. Нейронные корреляты, связанные с межмануальным переносом сенсомоторной адаптации. Мозг Res. 2007;1185(1):136–51.
  75. 75. Ли М., Хиндер М.Р., Гандевиа С.К., Кэрролл Т.Дж. Ипсилатеральная моторная кора способствует передаче между конечностями повышения производительности после баллистической двигательной практики.Дж. Физиол. 2010;588(1):201–12.
.