On the importance of precise electrode placement for targeted transcranial electric stimulation.

A, Opitz; E, Yeagle; A, Thielscher; C, Schroeder; AD, Mehta; MP, Milham

Abstract:

Transcranial electric stimulation (TES) is an increasingly popular method for non-invasive modulation of brain activity and a potential treatment for neuropsychiatric disorders. However, there are concerns about the reliability of its application because of variability in TES-induced intracranial electric fields across individuals. While realistic computational models offer can help to alleviate these concerns, their direct empirical validation is sparse, and their practical implications are not always clear. In this study, we combine direct intracranial measurements of electric fields generated by TES in surgical epilepsy patients with computational modeling. First, we directly validate the computational models and identify key parameters needed for accurate model predictions. Second, we derive practical guidelines for a reliable application of TES in terms of the precision of electrode placement needed to achieve a desired electric field distribution. Based on our results, we recommend electrode placement accuracy to be < 1 cm for a reliable application of TES across sessions.

Patologie/Applicazioni:

• Stimolazione elettrica transcranica (TES)

Anno:

2018

Tipo di pubblicazione:

Articolo

Parola chiave:

stimolazione elettrica transcranica; neuromodulazione; campo elettrico; applicazione elettrodi

Testata scientifica:

NeuroImage

Nota:

La convalida empirica diretta dei modelli di calcolo è scarsa e le loro implicazioni pratiche non sono sempre chiare. In questo studio, si combinano misurazioni intracraniche dirette di campi elettrici generati dalla tES in pazienti con epilessia con modellazione computazionale. Si derivano linee guida pratiche per un'applicazione affidabile della tES in termini di precisione di posizionamento degli elettrodi necessari per ottenere una distribuzione ottimale del campo elettrico. Sulla base dei risultati, si raccomanda che la precisione di posizionamento degli elettrodi sia <1 cm per un'applicazione affidabile della tES tra varie sessioni.

DOI:

10.1016/j.neuroimage.2018.07.027