Vyhodnocení změn EEG po transkraniální stimulaci střídavým proudem

Abstract

Výzkum modulace mozkové aktivity pomocí elektrického proudu je v posledních desetiletích stále populárnější. Techniky mozkové stimulace mají řadu slibných aplikací v terapii nebo neurovědách. V této práci zkoumáme účinky transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS) s frekvencí 7 Hz na klidový stav mozku. Vyvinuli jsme metodiku pro provedení studie a naměřili jsme mozkovou aktivitu pěti zdravých studentů před a po stimulaci. Všichni dobrovolníci měli dominantní pravou ruku a jejich věkový rozsah byl od 21 do 26 let. Bylo spočítáno několik měr pro analýzu neurální aktivity a komunikace mezi regiony mozkové kůry ve frekvenčních pásmech delta, théta, alfa a beta. Zaznamenali jsme několik podstatných odchylek ve výkonu neurálních oscilací a v konektivitě mezi některými oblastmi mozku (zejména v delta a théta rytmech). Většina těchto změn se týkala levé hemisféry, na které byly stimulační elektrody umístěny.

Research on modulating brain activity using electrical currents has been increasingly popular in the last few decades. Brain stimulation techniques have a range of promising applications in therapy and neuroscience. This thesis investigates the effects of transcranial alternating current stimulation (tACS), with the frequency of 7 Hz, on the brain's resting state. We developed a methodology for conducting the study and measured five healthy students' brain activity before and after the stimulation. All of the volunteers were right-handed, their ages ranging from 21 to 26 years. We computed several measures to analyze the neural activity and communication between the regions of the cerebral cortex in the delta, theta, alpha, and beta frequency bands. We registered a few significant shifts in power of neural oscillations and connectivity between some brain areas (notably in the delta and theta rhythms). Most of these changes affected the left hemisphere, which was the stimulation site.