该协议使用连续大水池CSF采样方法来探索rTMS对恒河猴α-β和tau水平的影响。该技术使用一种新颖的脑脊液采样方法,允许在完全清醒的条件下重复脑脊液采样,不良事件的风险较低。演示该程序的将是西南医科大学生理学系的研究助理张英谦和四川大学研究生谭慧鑫。
在给予镇痛并确认麻醉成功后,将五岁的雄性恒河猴放在手术台上,以侧卧位,并对下背部周围的区域进行消毒。驼背,将膝盖朝胸部。在腰椎L4至L5之间插入一根脊髓针,然后将其推入,直到有爆音表明进入腰椎囊箱,其中装有韧带黄韧带。
继续进一步推动针头,直到出现第二次爆破声,表明进入硬脑膜,然后从脊柱针中取出针头并收集脑脊液滴。接下来,在透视引导下进行导管插入,方法是将硬膜外导管通过穿刺针插入蛛网膜下腔,直到它在大水池中浮力。然后进行移植植入,从穿刺部位向头部做一个五厘米的切口,并将皮肤与皮下组织隔离开来,以放置采样口。
将端口连接到硬膜外导管的末端,将端口植入皮肤下并缝合切口。对于脑脊液收集,使用笼杆约束猴子并保持背部弯曲。然后用酒精棉签擦拭,并将注射器插入采样口的中心,通过导管从大蓄水池中提取脑脊液。
丢弃前200微升脑脊液,然后收集一毫升脑脊液进行分析。实验前将猴子固定在猴子椅上,以避免在rTMS干预期间中断,然后在猴子清醒时收集CSF进行生物标志物分析,以避免麻醉药物的影响。在蛛网膜下腔导管插入术后的第三天和实验开始前两周,用猴子椅子进行适应性训练,每天两次,每次30分钟。
在用猴子椅进行适应性训练后一周和正式实验开始前一周进行rTMS自适应训练或假刺激,以避免在刺激过程中受到振动和声音的阻碍实验进度。对于假刺激,请使用产生振动和声音但不产生磁场的假线圈。刺激后,向猴子提供食物,以帮助它适应这个过程。
根据国际10至20系统定位双侧背外侧前额叶皮层,并使用三种不同的频率进行三次不同的rTMS疗程,冲刷期不超过24小时。连续三天每天进行两次第一次,第二次和第三次训练。要分析四种脑脊液生物标志物,请使用微创导管插入术来收集脑脊液。
在五个时间点收集CSF,每个时间点以三分钟的间隔收集四个样本。在收集了三个频率的总共60个样品后,将它们编号并储存在零下80摄氏度的冰箱中长达一个月。实验结束后,根据制造商的说明对所有样品进行液体芯片检测。
在一次赫兹rTMS刺激后,Abeta42水平在24小时内逐渐升高。与20赫兹的rTMS类似,Abeta42水平随着时间的推移而增加,并在刺激后六小时达到峰值。相反,在40赫兹刺激后,Abeta42水平在rTMS后的时间点立即显着增加,然后缓慢下降。
使用1赫兹和20赫兹rTMS刺激后,Abeta42与Abeta40的比率呈上升趋势,并在刺激后两小时显着增加。然而,在40赫兹时,比率没有显着差异。脑脊液中的tTau水平在20和40赫兹rTMS刺激后立即升高并逐渐降低。
然而,在一赫兹刺激后没有显着差异。pTau水平在40赫兹刺激后立即升高,24小时后降至基线水平以下。相比之下,对于1赫兹和20赫兹的刺激,pTau水平呈现下降趋势。
需要多个猴子脑脊液样本的研究人员可以考虑这种连续的蓄水池大脑脊液采样方法。