치료 전류 흐름의 생체 내 이미징 (tDCS)

경두개 직류 자극(tDCS) 및 심부 뇌 자극(DBS)은 운동 기능, 의미 처리 및 실행 기능을 조절하는 수단으로 빠르게 주목을 받고 있는 전기 자극 요법의 예입니다. 두 치료법 모두 많은 임상 및 실험 연구를 유치했습니다. tDCS는 자극 극성과 전극 위치에 따라 뇌에 촉진 및 억제 효과가 있는 것으로 밝혀졌습니다. DBS는 운동 장애, 주로 파킨슨병의 치료에 대해 임상적으로 철저하게 평가되었으며 국소 근긴장 이상, 우울증 및 만성 통증과 같은 장애의 치료를 포함하도록 범위를 확장하고 있습니다. 아직 대부분 실험 단계에 있지만 tDCS 응용 프로그램과 수용이 매우 빠르게 증가하고 있습니다.

tDCS와 관련된 기능적 변화는 기본 신경생리학에 대한 지식 없이 분류될 수 있지만, 어떤 전기 자극 기술에서 외부에서 인가된 전류가 실제로 흐르는 곳을 이해하는 것은 이러한 영향을 받는 뇌 영역, 회로 또는 요소를 이해하기 위한 기초로서 중요합니다. 치료법, 그리고 이러한 변화가 어떻게 일어날 수 있는지. 이러한 지식은 이러한 요법의 기본 메커니즘에 대한 더 나은 이해로 이어져 보다 집중되고 효과적인 자극 패턴 및 위치로 이어질 것입니다. 궁극적으로 이것은 보다 효율적이고 새로운 임상 적용으로 이어질 것입니다.

많은 연구에서 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 두개외 양식과 두개내 양식 모두에서 현재 적용의 효과를 시뮬레이션했습니다. 시뮬레이션은 세분화 중 MRI 데이터 해석 오류, 가정된 전기 전도도 값과 실제 전기 전도도 값 간의 차이, 실제 전극 위치와 추정된 전극 위치 및 크기 간의 불일치로 인해 항상 제한됩니다. 따라서 현재 흐름 분포를 이해하고 확인하는 더 나은 방법이 절실히 필요합니다.

이 연구에서는 생체 내 전류 밀도를 보다 직접적으로 측정하기 위해 최근에 개발된 MRI 기반 위상 이미징 기술을 개발했습니다. 전기 전류 흐름을 측정하는 이전의 MRI 기반 방법과 달리 이 기술은 대상을 재배치할 필요 없이 작동합니다. 이 방법은 이방성 백질을 포함하여 많은 조직 구획을 포함하는 고해상도 주제별 모델에 대해 검증됩니다. 따라서 최첨단 모델링 접근 방식에 대한 새로운 직접 측정 방법입니다.