چینش متداول الکترودها در tDCS به اینگونه است که الکترود “فعال” را روی ناحیه­ای که قصد تاثیر گذاری روی آن وجود دارد و الکترود “مرجع” را در ناحیه ای که کمترین تاثیر عبور جریان بر آن وجود داشته باشد، گذاشته می­ شود. برای مثال، الکترود فعال ممکن است روی قشر حرکتی و الکترود مرجع روی پیشانی ‌نیم‌کره مخالف قرار بگیرد.

اگر هر دو الکترود در یک ناحیه قرار بگیرند شدت چگالی جریان در زیرشبکه در مغز مشابه خواهد بود در این صورت تحریک آندی در زیر یک الکترود به تحریک کاتدی زیر الکترود دیگر و برعکس آن اشاره دارد.

الکترودها در tDCS معمولاً ناحیه­ای بین ۳۵ تا ۲۵ سانیمتر فاصله بین شان را تحت تاثیر قرار می‌دهند. بنظر می­رسد استفاده از الکترودهای بزرگ ایمن­تر است چرا که چگالی جریان را روی پوست سر و متعاقباً روی مغز توزیع می‌کنند.

برای اجتناب از تحریک همزمان دو ناحیه از مغز یک یا دو الکترود زیر گردن نصب می‌کنند. نگرانیهای ناشی از تحریک ساقه مغز قبل از استفاده از الکترود خارج از سر را باید مد نظر قرار داد.

برخلاف انتظار شواهد آزمایشگاهی توصیه می‌کنند که طول مدت و شدت اثرات پس از تحریک وابسته به فاصله بین الکترودهای روی سر و خارج از سر هستند (روفینی^[۳۸۸] و همکاران، ۲۰۱۳).

قانون بازگرداننده جریان ، موقعیت و اندازه الکترود

درک و کنترل دوز درمانی الکتریکی بر اساس شواهد، اساسی و در میزان رفتار و خروجی­های بالینی تعیین کننده است. ساده ترین فرض برای طراحی الگوی دوز tDCS در یک ناحیه، میزانی است که تحریک پذیری آندی را افزایش داده و کاهش تحریک پذیری کاتدی را ایجاد کند و نواحی دیگر تحت تاثیر نباشند. برای این منظور باید موارد زیر را مد نظر قرار داد:

چگالی جریان در الکترود

تفاوت‌های فردی

شارش اثر بخش جریان در نواحی بین دو الکترود برای انتشار جریان

چینش الکترود برای تعدیل هدفمند

موارد وابسته به موقعیت الکترود، شامل فاصله الکترودها از هم

و استفاده احتمالی از الکترود خارج از سر

افزایش فاصله بین الکترودها روی سر این انتظار را ایجاد می‌کند که موجب افزایش تعدیل قشری شود، چرا که افزایش این نسبت میزان جریان ورودی به مغز را بیشتر از جریان عبوری^[۳۸۹] از پوست می­ کند. اندازه دوز درمانی الکتریکی در دو الکترود را نمی توان جدا و مستقل از هم در نظر گرفت، همچنین که برای نسبت فاصله موقعیت الکترودها از هم نیز چنین است. علاوه بر این، افزایش فاصله الکترودها ممکن است شدت تعدیل عصبی را کاهش دهد، البته وابسته به چینش ویژه و ارزیابی های فیزیولوژیک.

شارش جریان در بدن قویاً تحت تاثیر جزئیات اندامی است، چرا که میزان هدایت جریان در بافت‌های مختلف نظیر پوست سر، استخوان جمجمه، عضلات، مایع مغزی نخاعی، و مغز متفاوت است و بر همین اساس پرونده هدایت جریان در مغز جزئیات پیچیده­ای دارد. این بدان معنا است که تعیین چینش و دوز با فرض های ساده پیشین چندان کارآمد نخواهد بود.

یک راه حل برای دست یابی به چنین منظوری مدلسازی الگوی هدایت جریان است که می‌تواند وضوح بیشتری در بینش ما نسبت به شارش جریان و همچنین برآورد مدلی بر اساس تفاوت فردی به دست بدهد.

اندازه و موقعیت الکترود “بازگرداننده” در توزیع حوزه الکتریکی در داخل مغز تاثیر گذار است. تغییر در موقعیت الکترود بازگرداننده حوزه توزیع جریان الکترود فعال راتغییر می‌دهد. نتایج مدلسازی از یافته های بالینی مبنی بر اثر مستقیم تغیر موقعیت الکترود بازگرداننده یا اندازه آن حمایت می‌کنند. برای مثال جابجایی الکترود از پیشانی مقابل به بازوی مقابل می‌تواند موجب تغییر شارش جریان از نواحی پیش پیشانی به نواحی پشتی مغز گردد. به صورت گسترده تر اما ممکن است نواحی مورد تعدیل به سادگی تنها در زیر ناحیه الکترود فعال قرار نداشته باشند و اثر تحریک به نواحی زیر قشری نیز نفوذ کند (بیکسون^[۳۹۰] و همکاران، ۲۰۱۰).

جریان مؤثر در تحریک با tDCS

شدت جریانی که در اکثر مواقع مورد استفاده قرار ‌می‌گیرد ۱mA است اما در بعضی از مطالعات این میزان تا ۲mA افزایش یافته است. قطبیت عامل مهمی در نتیجه تحریک است چراکه تعیین کننده جهت منطقه مرتبط با سلولهای عصبی تحریک شده ‌می‌باشد. تغییر شدت جریان تزریق شده به وسیله یک عامل معین، موجب تغییر میزان تغیرات در مغز می­ شود و در توزیع فضایی شدت جریان و جهت منطقه شارش جریان، تغییری ایجاد نمی­کند. این تغیر در قطبیت تحریک است که می ­تواند جهت شارش جریان را تغیر دهد.

داده های پژوهشی که از دامنه وسیعی از بافت‌های مختلف به دست آمده­اند، که البته باید با احتیاط به کار برده شوند. این داده ها برآورد کرده‌اند که میزان هدایت جریان مسیر مخچه-نخاع ۷۹/۱S/m^[391] در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد و فرکانس ۱۰ هرتز تا ۱۰ کیلو هرتز می‌باشد.این میزان برای قشر خاکستری مغز ۴۰۴/۰ S/m در همان دامنه فرکانسی است. هدایت جریان در جمجمه نقش زیادی در این نوع تحریک دارد که میزان آن ۰۰۵۶/۰ S/m ارزیابی شده است. ‌پاسخ‌گویی‌ مغز نسبت به جمجمه در هدایت جریان ۸۰:۱ است و اخیراًً مطالعات بیشتر نسبت‌های ۴۰:۱ و ۲۰:۱ را پیشنهاد کرده‌اند (روفینی و همکاران، ۲۰۱۳).

زمان تحریک با tDCS