HingePlace：利用神经阈值行为优化经颅电刺激
系统与控制
2025-02-04 v1 系统与控制
摘要
经颅电刺激（tES）是一种利用头皮上的电极刺激目标脑区的神经调控技术。tES在治疗许多神经系统疾病方面显示出前景，例如中风康复和慢性疼痛。已有几种电极放置算法被提出，通过设计能产生聚焦神经反应的多电极蒙太奇来优化基于tES的疗法。我们首先扩展了Fernandez-Corazza等人提出的一个著名统一结果，以统一所有主要的传统电极放置算法。我们利用这一统一结果识别出传统电极放置算法的一个共同限制：它们没有利用神经反应的阈值行为。因此，这些算法仅部分利用了神经反应的特性来优化tES，特别是在增加神经反应的聚焦性方面。我们提出了一种新的电极放置算法HingePlace，它利用对称化的合页损失来利用神经反应的阈值行为。我们在两个仿真平台上对HingePlace算法与传统电极放置算法进行了广泛比较。在两个平台上，我们都发现HingePlace设计的蒙太奇始终能产生比传统电极放置算法设计的电极蒙太奇更聚焦的神经反应——聚焦程度最多可提高60%。
引用
@article{arxiv.2502.01382,
title = {HingePlace: Harnessing the neural thresholding behavior to optimize Transcranial Electrical Stimulation},
author = {Chaitanya Goswami and Pulkit Grover},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.01382},
year = {2025}
}