پیشنهاد یک مونتاژ الکترود بهینه برای هدف قرار دادن ناحیه dlpfc در مطالعات تحریک الکتریکی مغز

تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمه­ای از پرکاربردترین روش­های تحریک مغزی است که برای بهبود عملکردهای شناختی استفاده می­شود. در این مداخله، الکترودهای تحریک عمدتا روی قشر پیش­پیشانی جانبی-خلفی (dlpfc) قرار می­گیرد (f3 و f4 در الکترودگذاری eeg) تا بتواند با هدف قرار دادن شبکه کنترل اجرایی (ecn) منجر به بهبود عملکردهای شناختی گردد با این فرض که ناحیه هدف دقیقا زیر الکترود است. اما مدلسازی­های میدان الکتریکی نشان می­دهد بیشینه میدان نه تنها در زیر الکترود نیست بلکه در فاصله­ای بین الکترودها می­باشد. برهمین اساس ممکن است ناحیه/شبکه مورد هدف دقیقا منطبق با فرضیه هدف گرفتن ناحیه زیر الکترود نباشد. این نکته به ویژه در مطالعات کلینیکی این حوزه کمتر مورد توجه بوده است. در این مطالعه، مونتاژ بهینه­ای که بتواند دقیقا dlpfc را هدف قرار دهد ارائه شده به گونه­ای که (1) بیشینه میدان روی dlpfc بعنوان بخشی از شبکه ecn باشد و (2) میدان در شبکه حالت زمینه (dmn) که همبستگی منفی با شبکه ecn و عملکردهای شناختی دارد کمینه شود. مونتاژ بهینه نیز براساس (1) میدان در dlpfc، (2) میزان مهار در شبکه dmn، (3) فاصله بین بیشینه میدان و مختصات مرکز dlpfc با دو مونتاژی که متداولا برای تحریک dlpfc استفاده می­شود مقایسه شده است.

suggesting an optimal montage of electrodes for targeting the dlpfc region in electrical brain stimulation studies

transcranial direct current electrical stimulation (tdcs) is one of the most widely used methods of brain stimulation to improve cognitive functions. assuming that the target area is exactly below the electrode, the stimulation electrodes are mainly placed on the dorsolateral prefrontal cortex (dlpfc) (f3 and f4 in eeg electrodes) to target the executive control network (ecn) and improve cognitive functions. nevertheless, simulation of the electrical field distribution shows maximum stimulation occurs at a distance between the electrodes, not under the electrodes. this observation disproves the assumption that the target area/network is the sub-electrode area. this point has been paid less attention to, especially in clinical studies. this study presents an optimal montage that can precisely target the dlpfc. optimizing electrode montage causes: 1- the maximum field is placed on the dlpfc as part of the ecn network. 2-the context mode network (dmn), which is negatively correlated with the ecn network and cognitive functions, expose to the minimum field. the suggested optimal electrode montage compared with two types of montage commonly used to stimulate dlpfc in terms of (1) the field in dlpfc, (2) the amount of inhibition in the dmn network, and (3) the distance between the maximum field and the coordinates of the center of dlpfc.