Vergleich von zerebralen und extrazerebralen Montagen für transkranielle Gleichstromstimulation – Eine numerische Studie

Während Studien gezeigt haben, dass die Anwendung von transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) vorteilhaft für die Stimulation der kortikalen Aktivität und die Behandlung neurologischer Störungen beim Menschen war, bleiben offene Fragen hinsichtlich der Platzierung der Elektroden für eine optimale Zielgerichtetheit der Ströme für ein bestimmtes Funktionsareal. Angesichts der Schwierigkeit, in vivo-Messungen der Stromdichte zu erhalten, wurde die Modellierung konventioneller und alternativer Elektrodenmontagen mittels der Finite-Elemente-Methode genutzt, um Einblicke in die Leistung der tDCS-Montagen zu geben. Es wurde gezeigt, dass extrazerebrale Montagen größere Gesamtstromdichten in tieferen Hirnregionen erzeugen könnten, insbesondere in der weißen Substanz im Vergleich zu einer äquivalenten zerebralen Montage. Extracephale Montagen könnten auch größere durchschnittliche vertikale Stromdichten im primären motorischen Cortex und im somatosensorischen Cortex erzeugen. Gleichzeitig bleibt die horizontale Stromdichte entweder ungefähr gleich oder sinkt. Die in diesem Papier verwendeten Metriken umfassen entweder die gesamte lokale Stromdichte durch das gesamte Gehirnvolumen oder die durchschnittliche vertikale Stromdichte sowie die durchschnittliche horizontale Stromdichte für jeden einzelnen Lappen/Cortex.