Пилотное исследование повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции уровней Aβ и Tau в спинномозговой жидкости макак-резусов

Этот протокол использует серийный метод отбора проб CSF cisterna magna для изучения влияния rTMS на уровни альфа-бета и тау у макак-резусов. Этот метод использует новый метод отбора проб ликвора, позволяющий проводить повторный отбор образцов ликвора в полностью бодрствующих условиях с низким риском неблагоприятных событий. Продемонстрировать процедуру будут Ин-Цянь Чжан, научный сотрудник кафедры физиологии Юго-Западного медицинского университета, и Хуэй-Синь Тан, аспирант Сычуаньского университета.

После введения анальгезии и подтверждения успешной анестезии поместите пятилетнего самца макаки-резуса на операционный стол в боковом пролежневом положении и продезинфицируйте область вокруг поясницы. Согнизьте спину и поднесите колени к груди. Вставьте спинномозговую иглу между поясничными позвонками от L4 до L5 и протолкните ее до тех пор, пока не появится хлопок, указывающий на вход в поясничную цистерну, где размещена связка flavum.

Продолжайте проталкивать иглу дальше, пока не появится второй хлопок, указывающий на вход в твердую мозговую оболочку, затем выньте стайлет из спинномозговой иглы и соберите капли ликвора. Затем выполните установку катетера под флюороскопическим руководством, вставив эпидуральный катетер через пункционную иглу в субарахноидальное пространство до тех пор, пока он не станет плавучим в цистерне великой. Затем для имплантации порта сделайте пятисантиметровый разрез от места прокола в сторону головы и изолируйте кожу от подкожной клетчатки, чтобы разместить порт для отбора проб.

Подключите порт к концу эпидурального катетера, имплантируйте порт под кожу и зашить разрез. Для сбора ликвора используйте стержни клетки, чтобы удерживать обезьяну и держать ее спину согнутой. Затем протрите спиртовым тампоном и вставьте шприц в центр отверстия для отбора проб, чтобы извлечь ликвор из cisterna magna через катетер.

Отбросьте первые 200 микролитров ликвора, затем соберите один миллилитр ликвора для анализа. Зафиксируйте обезьяну на обезьяньем стуле перед экспериментом, чтобы избежать прерывания во время вмешательства rTMS, затем соберите ликвор для анализа биомаркеров, когда обезьяна бодрствует, чтобы избежать влияния анестезирующих препаратов. На третий день после субарахноидальной катетеризации и за две недели до начала эксперимента подвергайте обезьяну адаптивной тренировке с обезьяньим стулом два раза в день по 30 минут каждый раз.

Проведите адаптивную тренировку rTMS или фиктивную стимуляцию через неделю после адаптивной тренировки с обезьяньим креслом и за неделю до начала формального эксперимента, чтобы не препятствовать прогрессу эксперимента вибрациями и звуками во время процесса стимуляции. Для фиктивной стимуляции используйте фиктивную катушку, которая производит вибрацию и звук, но не генерирует магнитное поле. После стимуляции предложите обезьяне пищу, чтобы помочь ей адаптироваться к процессу.

Локализовать двустороннюю дорсолатеральную префронтальную кору по международной системе от 10 до 20 и провести три различных сеанса ртМС с использованием трех разных частот без периода вымывания, превышающего 24 часа. Выполняйте первый, второй и третий сеансы два раза в день в течение трех дней подряд. Чтобы проанализировать четыре биомаркера ликвора, используйте минимально инвазивный метод катетеризации для сбора ликвора.

Соберите ликвор в пяти временных точках с четырьмя образцами в каждой точке времени с трехминутными интервалами. Собрав в общей сложности 60 образцов для трех частот, пронумеруйте и храните их в холодильнике при минус 80 градусах Цельсия на срок до одного месяца. После эксперимента подвергайте все образцы обнаружению жидкого чипа в соответствии с инструкциями производителя.

После одной герцовой стимуляции rTMS уровни Abeta42 постепенно увеличивались в течение 24 часов. Аналогично с rTMS при 20 герцах, уровни Abeta42 увеличивались со временем и достигали пика через шесть часов после стимуляции. Напротив, после стимуляции 40 герц уровни Abeta42 значительно увеличивались сразу же в точке времени после rTMS, а затем медленно снижались.

Соотношение Abeta42 к Abeta40 показало тенденцию к росту после стимуляции с помощью одного и 20 герц rTMS и значительно увеличилось через два часа после стимуляции. Однако существенной разницы в соотношении при 40 герцах не было. Уровни ттау в ликворе сразу же увеличивались после стимуляции 20 и 40 герц rTMS и постепенно снижались.

Тем не менее, не было никакой существенной разницы после одной герцовой стимуляции. Уровень pTau сразу же увеличился после стимуляции 40 герц и снизился до уровня ниже исходного уровня через 24 часа. Напротив, для стимуляции в один и 20 герц уровень pTau показал тенденцию к снижению.

Исследователи, которым требуется несколько образцов обезьяньего ликвора, могут рассмотреть этот серийный метод отбора проб CSF cisterna magna.