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Realistic Modeling of Transcranial Current Stimulation: The Electric Field in the Brain

PC, Miranda; MA, Callejón-Leblic; R, Salvador; G, Ruffini
Abstract:
Computational models of transcranial current stimulation (tCS) derived from MRI predict the electric field distribution in individual brains with reasonable accuracy and should be used to guide the selection of optimal stimulation parameters. Some recent advances that support this claim are: free toolboxes to generate individual head models for electric field calculations, the validation of model predictions in comparison to in-vivo measurements, and new algorithms to optimize the electric field at the target with multi-electrode stimulation. Electrical impedance tomography may provide subject-specific estimates of the electric conductivity of the scalp and skull, thereby improving the accuracy of the electric field calculations. In the future, electric field models should be coupled with electrophysiological models to predict experimental outcomes.
Patologie/Applicazioni:
Anno:
2018
Tipo di pubblicazione:
Articolo
Parola chiave:
stimolazione elettrica transcranica; campo elettrico cervello; modelli computazionali; multielettrodo
Testata scientifica:
Current Opinion in Biomedical Engineering
Nota:
•Sono necessari modelli computazionali per ottimizzare il campo elettrico nel cervello. •Gli andamenti della tCS consentono una produzione veloce e semi-automatica di modelli realistici del cervello. •Gli studi di validazione in vivo confermano le previsioni date dai modelli tCS di campo elettrico . •La modellizzazione della tCS potrebbe aiutare a identificare le cause della variabilità intra e intersoggettiva. •Le misurazioni della conducibilità in vivo possono portare a modelli personalizzati più precisi. •L'applicazione corretta di montaggi multielettrodo dipende fortemente dai modelli tCS.
DOI:
doi.org/10.1016/j.cobme.2018.09.002

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