بررسی تاثیر تحریک tdcs بر ویژگی‌های خطی و غیرخطی سیگنال eeg در بیماران وسواس آلودگی

مقدمه: وسواس آلودگی، یکی از شایع‌ترین انواع وسواس است. به تازگی tdcs به‌عنوان راهکاری جدید برای بهبود علائم در بیماران وسواس پیشنهاد شده است. بررسی این اثربخشی از طریق سیگنال‌های eeg می‌تواند تخمین بهتری از میزان بهبودی را فراهم کند و آشکار کند که چگونه tdcs منجر به تغییر در دینامیک و ویژگی‌های سیگنال مغزی می‌گردد. انتخاب ویژگی‌های مناسبِ سیگنال eeg از میان ویژگی‌های مختلف برای نشان دادن اثر tdcs ضروری است. لذا هدف این پژوهش یافتن ویژگی‌هایی است که پس از اعمال مداخله tdcs، تغییرات قابل ملاحظه‌ای داشته باشند. مواد و روش‌ها: 10 فرد مبتلا به c-ocd 20 دقیقه tdcs را در ده جلسه دریافت کردند. الکترود کاتد بر روی ناحیه ofc چپ و آند بر روی ناحیه مخچه قرار گرفت. در قبل و بعد از tdcs، پرسشنامه وسواس فکری-عملی ییل براون (y-bocs)  توسط افراد تکمیل شد و سیگنال eeg نیز در حالت استراحت و چشم باز و چشم بسته ثبت شد. سپس ویژگی‌های احتمال همزمانی فازی (fsl)، طیف توان و تجزیه و تحلیل کمّی بازگشتی (rqa) از سیگنال eeg استخراج شد. سپس با استفاده از الگوریتم ریلیف، ویژگی‌های بهینه بر اساس اثربخشی tdcs انتخاب شدند. یافته‌ها: الگوریتم ریلیف نشان داد که از میان ویژگی‌های استخراج شده از eeg، ویژگی‌های rqa در نمایان کردن تاثیر tdcs نسبت به سایر ویژگی‌ها بهینه‌تر هستند. همچنین مقدار شاخص‌های det و lmax، در بعد از tdcs افزایش معنی‌داری داشت. نتیجه‌گیری: tdcs از طریق تاثیر بر تعاملات نورون‌های مغز و متعادل‌سازی فعالیت نورونی، سبب ایجاد تغییرات در پیچیدگی مغز افراد مبتلا به c-ocd شده است. در نتیجه بین میزان اثربخشی برآورد شده با y-bocs  و ویژگی‌های انتخاب شده توسط الگوریتم ریلیف، همبستگی وجود دارد. مشخصه‌ی پیچیدگی مغز در eeg بیشتر از هر ویژگی دیگری تاثیر tdcs را نشان می‌دهد.

the effect of transcranial direct current stimulation on linear and nonlinear eeg signal characteristics in contamination obsessive-compulsive disorder patients

introduction: contamination obsessive-compulsive disorder (c-ocd) is one of the most common subtypes of ocd. recently, transcranial direct current stimulation (tdcs) has been suggested as a new solution for improving symptoms in patients with ocd. evaluating the effectiveness of tdcs through electroencephalogram (eeg) signals can provide a better estimate of improvement and reveal how tdcs leads to changes in the dynamics and features of brain signals. selecting the optimal features of eeg signals among different features is necessary to show the impact of tdcs. hence, this study aimed to identify features that undergo substantial changes following tdcs intervention. materials and methods: 10 patients with c-ocd received 20 minutes of tdcs in 10 sessions. the cathode electrode was placed on the left orbitofrontal cortex, and the anode on the cerebellar area. before and after receiving tdcs, the yale-brown obsession scale (y-bocs) was completed, and eeg signals were recorded at rest with open and closed eyes. then, features such as fuzzy synchronization likelihood (fsl), power spectrum, and recurrence quantification analysis (rqa) were extracted from the eeg signals. then, the relief algorithm selected optimal features based on tdcs effectiveness. results: the relief algorithm revealed that rqa indices were more optimal for reflecting tdcs impact compared to other features among those extracted from eeg signals. moreover, the det and lmax values significantly increased after tdcs intervention. conclusion: by influencing neural interactions and balancing neuronal activity, tdcs has caused changes in the brain complexity of patients with c-ocd. as a result, there is a correlation between the effectiveness estimated by the y-bocs and the features selected by the relief algorithm. tdcs alters brain complexity in eeg compared with other features in c-ocd patients.