Aktiveringsövertäckning

Aktiveringsövertäckning är ett begrepp som används inom neuromodulation och neurovetenskap för att beskriva att den aktivering som följer av ett stimuli sprider sig bortom det avsedda målet och omfattar ett större område eller fler neuroner än vad som var tänkt. Fenomenet kan uppträda vid olika stimulationsmetoder som elektrisk stimulans, optogenetik eller magnetstimulering. Vanliga sammanhang är djup hjärnstimulering (DBS), transkraniell magnetstimulering (TMS) och transkraniell direktströmstimulering (tDCS) samt vid optogenetiska experiment där målpopulationen blir större än vävnadens spridning.

Orsaker inkluderar elektrisk spridning i vävnaden, placering av elektroder, stimulansparametrar (hög amplitud, bred puls, hög frekvens), samt nätverkskopplingar och sekundära banor. Värmeökning och heterogena vävnadsförhållanden kan också bidra.

Konsekvenser inkluderar minskat fokus och precision, oönskade bieffekter och tolkningssvårigheter i forskningsresultat samt potentiellt minskad klinisk effekt.

Bedömning görs genom kartläggning av aktiveringsfältet med avbildningstekniker som fMRI eller PET, elektrofysiologiska mätningar och modellering av strömfördelning i vävnad (volymledningsmodeller).

Motåtgärder innefattar mer fokuserad stimulering, förbättrad elektroddesign, optimering av parametrar (lägre amplitud och pulsbredd, justerad frekvens) och användning av sluten styrning (feedbackbaserad kontroll) där det är möjligt.

Användningsområden finns inom klinisk neuromodulation, neuroforskning och utveckling av protokoll för mer exakt aktivering.