Name: a pilot study on the repetitive transcranial magnetic stimulation of a&#946; and tau levels in rhesus monkey cerebrospinal fluid
Uploaded: 2021-09-03T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Pilot Study on the Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation of AÃŽÂ² and Tau Levels in Rhesus Monkey Cerebrospinal Fluid at JoVE.com

Författarna vill tacka Sichuan Green-House Biotech Co, Ltd för att tillhandahålla apstolen och andra relativa enheter. Denna forskning fick inget specifikt bidrag från något finansieringsorgan inom den offentliga, kommersiella eller ideella sektorn.

Alla experiment utfördes under vägledning för vård och användning av laboratoriedjur, formulerade av Folkrepubliken Kinas ministerium för vetenskap och teknik, liksom principerna i Baseldeklarationen. Godkännande gavs av djurvårdskommittén vid Sichuan University West China Hospital (Chengdu, Kina). Figur 1 visar den enblinda, självkontrollerade studiedesignen som används här.
1. rTMS-enheter
<ol><li>Använd en 8-formad magnetisk fältstimulatorspole ...

<ol>
	<li>Niemantsverdriet, E., Valckx, S., Bjerke, M., Engelborghs, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alzheimer's+disease+CSF+biomarkers:+clinical+indications+and+rational+use.">Alzheimer's disease CSF biomarkers: clinical indications and rational use.</a> Acta Neurologica Belgica. 117 (3), 591-602 (2017).</li><li>Ohnishi, S., Takano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amyloid+fibrils+from+the+viewpoint+of+protein+folding.">Amyloid fibrils from the viewpoint of protein folding.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 61 (5), 511-524 (2004).</li><li>Hernandez, F., Avila, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tauopathies.">Tauopathies.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 64 (17), 2219-2233 (2007).</li><li>Ballard, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alzheimer's+disease.">Alzheimer's disease.</a> Lancet. 377 (9770), 1019-1031 (2011).</li><li>De Meyer, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis-independent+Alzheimer+disease+biomarker+signature+in+cognitively+normal+elderly+people.">Diagnosis-independent Alzheimer disease biomarker signature in cognitively normal elderly people.</a> Archives of Neurology. 67 (8), 949-956 (2010).</li><li>Jansen, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+cerebral+amyloid+pathology+in+persons+without+dementia:+a+meta-analysis.">Prevalence of cerebral amyloid pathology in persons without dementia: a meta-analysis.</a> JAMA. 313 (19), 1924-1938 (2015).</li><li>Iaccarino, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gamma+frequency+entrainment+attenuates+amyloid+load+and+modifies+microglia.">Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia.</a> Nature. 540 (7632), 230-235 (2016).</li><li>Martorell, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-sensory+gamma+stimulation+ameliorates+Alzheimer's-associated+pathology+and+improves+cognition.">Multi-sensory gamma stimulation ameliorates Alzheimer's-associated pathology and improves cognition.</a> Cell. 177 (2), 256-271 (2019).</li><li>Kobayashi, M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation+in+neurology.">Transcranial magnetic stimulation in neurology.</a> Lancet Neurology. 2 (3), 145-156 (2003).</li><li>Post, A., Muller, M. B., Engelmann, M., Keck, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+in+rats:+evidence+for+a+neuroprotective+effect+in+vitro+and+in+vivo.">Repetitive transcranial magnetic stimulation in rats: evidence for a neuroprotective effect in vitro and in vivo.</a> European Journal of Neuroscience. 11 (9), 3247-3254 (1999).</li><li>Huang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-frequency+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+ameliorates+cognitive+function+and+synaptic+plasticity+in+APP23/PS45+mouse+model+of+Alzheimer's+disease.">Low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation ameliorates cognitive function and synaptic plasticity in APP23/PS45 mouse model of Alzheimer's disease.</a> Frontiers in Aging Neuroscience. 9, 292 (2017).</li><li>Tan, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-frequency+(1+Hz)+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+(rTMS)+reverses+Abeta(1-42)-mediated+memory+deficits+in+rats.">Low-frequency (1 Hz) repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) reverses Abeta(1-42)-mediated memory deficits in rats.</a> Experimental Gerontology. 48 (8), 786-794 (2013).</li><li>Bai, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+reverses+Abeta1-42-induced+dysfunction+in+gamma+oscillation+during+working+memory.">Repetitive transcranial magnetic stimulation reverses Abeta1-42-induced dysfunction in gamma oscillation during working memory.</a> Currrent Alzheimer Research. 15 (6), 570-577 (2018).</li><li>Heo, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+distribution+of+glucose+hypometabolism+induced+by+intracerebroventricular+streptozotocin+in+monkeys.">Spatial distribution of glucose hypometabolism induced by intracerebroventricular streptozotocin in monkeys.</a> Journal of Alzheimers Disease. 25 (3), 517-523 (2011).</li><li>Lee, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulin/IGF+signaling-related+gene+expression+in+the+brain+of+a+sporadic+Alzheimer's+disease+monkey+model+induced+by+intracerebroventricular+injection+of+streptozotocin.">Insulin/IGF signaling-related gene expression in the brain of a sporadic Alzheimer's disease monkey model induced by intracerebroventricular injection of streptozotocin.</a> Journal of Alzheimers Disease. 38 (2), 251-267 (2014).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+analysis+of+blood-brain+barrier+disruption+and+cerebrospinal+fluid+matrix+metalloproteinases+in+rhesus+monkeys+subjected+to+transient+ischemic+stroke.">Temporal analysis of blood-brain barrier disruption and cerebrospinal fluid matrix metalloproteinases in rhesus monkeys subjected to transient ischemic stroke.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 37 (8), 2963-2974 (2017).</li><li>Liao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+as+an+alternative+therapy+for+cognitive+impairment+in+Alzheimer's+disease:+a+meta-analysis.">Repetitive transcranial magnetic stimulation as an alternative therapy for cognitive impairment in Alzheimer's disease: a meta-analysis.</a> Journal of Alzheimers Disease. 48 (2), 463-472 (2015).</li><li>Hwang, J. M., Kim, Y. H., Yoon, K. J., Uhm, K. E., Chang, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+responses+to+facilitatory+rTMS+according+to+BDNF+genotype.">Different responses to facilitatory rTMS according to BDNF genotype.</a> Clinical Neurophysiology. 126 (7), 1348-1353 (2015).</li><li>Uhm, K. E., Kim, Y. H., Yoon, K. J., Hwang, J. M., Chang, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BDNF+genotype+influence+the+efficacy+of+rTMS+in+stroke+patients.">BDNF genotype influence the efficacy of rTMS in stroke patients.</a> Neuroscience Letters. 594, 117-121 (2015).</li><li>Ahmed, M. A., Darwish, E. S., Khedr, E. M., El Serogy, Y. M., Ali, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+low+versus+high+frequencies+of+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+on+cognitive+function+and+cortical+excitability+in+Alzheimer's+dementia.">Effects of low versus high frequencies of repetitive transcranial magnetic stimulation on cognitive function and cortical excitability in Alzheimer's dementia.</a> Journal of Neurology. 259 (1), 83-92 (2012).</li><li>Tan, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-frequency+(1+Hz)+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+(rTMS)+reverses+A&#946;(1-42)-mediated+memory+deficits+in+rats.">Low-frequency (1 Hz) repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) reverses A&#946;(1-42)-mediated memory deficits in rats.</a> Experimental Gerontology. 48 (8), 786-794 (2013).</li><li>Cotelli, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+language+performance+in+Alzheimer+disease+following+brain+stimulation.">Improved language performance in Alzheimer disease following brain stimulation.</a> Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry. 82 (7), 794-797 (2011).</li><li>Dobrowolska, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CNS+amyloid-beta,+soluble+APP-alpha+and+-beta+kinetics+during+BACE+inhibition.">CNS amyloid-beta, soluble APP-alpha and -beta kinetics during BACE inhibition.</a> Journal of Neuroscience. 34 (24), 8336-8346 (2014).</li><li>Sankaranarayanan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+demonstration+of+cerebrospinal+fluid+and+plasma+A+beta+lowering+with+oral+administration+of+a+beta-site+amyloid+precursor+protein-cleaving+enzyme+1+inhibitor+in+nonhuman+primates.">First demonstration of cerebrospinal fluid and plasma A beta lowering with oral administration of a beta-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme 1 inhibitor in nonhuman primates.</a> Journal of Pharmacology Experimental Therapeutics. 328 (1), 131-140 (2009).</li><li>Schoenfeld, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+angiotensin+receptor+neprilysin+inhibitor,+sacubitril/valsartan,+on+central+nervous+system+amyloid-beta+concentrations+and+clearance+in+the+cynomolgus+monkey.">The effect of angiotensin receptor neprilysin inhibitor, sacubitril/valsartan, on central nervous system amyloid-beta concentrations and clearance in the cynomolgus monkey.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 323, 53-65 (2017).</li><li>Blennow, K., Mattsson, N., Scholl, M., Hansson, O., Zetterberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amyloid+biomarkers+in+Alzheimer's+disease.">Amyloid biomarkers in Alzheimer's disease.</a> Trends in Pharmacological Sciences. 36 (5), 297-309 (2015).</li><li>Janelidze, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CSF+Abeta42/Abeta40+and+Abeta42/Abeta38+ratios:+better+diagnostic+markers+of+Alzheimer+disease.">CSF Abeta42/Abeta40 and Abeta42/Abeta38 ratios: better diagnostic markers of Alzheimer disease.</a> Annals of Clinical and Translational Neurology. 3 (3), 154-165 (2016).</li><li>Vogelgsang, J., Wedekind, D., Bouter, C., Klafki, H. W., Wiltfang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility+of+Alzheimer's+disease+cerebrospinal+fluid-biomarker+measurements+under+clinical+routine+conditions.">Reproducibility of Alzheimer's disease cerebrospinal fluid-biomarker measurements under clinical routine conditions.</a> Journal of Alzheimers Disease. 62 (1), 203-212 (2018).</li><li>Dubois, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancing+research+diagnostic+criteria+for+Alzheimer's+disease:+the+IWG-2+criteria.">Advancing research diagnostic criteria for Alzheimer's disease: the IWG-2 criteria.</a> Lancet Neurology. 13 (6), 614-629 (2014).</li><li>Schuff, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+of+hippocampal+volume+loss+in+early+Alzheimer's+disease+in+relation+to+ApoE+genotype+and+biomarkers.">MRI of hippocampal volume loss in early Alzheimer's disease in relation to ApoE genotype and biomarkers.</a> Brain. 132, 1067-1077 (2009).</li><li>Stricker, N. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CSF+biomarker+associations+with+change+in+hippocampal+volume+and+precuneus+thickness:+implications+for+the+Alzheimer's+pathological+cascade.">CSF biomarker associations with change in hippocampal volume and precuneus thickness: implications for the Alzheimer's pathological cascade.</a> Brain Imaging and Behavior. 6 (4), 599-609 (2012).</li><li>Cirrito, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+activity+regulates+interstitial+fluid+amyloid-beta+levels+in+vivo.">Synaptic activity regulates interstitial fluid amyloid-beta levels in vivo.</a> Neuron. 48 (6), 913-922 (2005).</li><li>Duits, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+and+complications+of+lumbar+puncture+in+memory+clinics:+Results+of+the+multicenter+lumbar+puncture+feasibility+study.">Performance and complications of lumbar puncture in memory clinics: Results of the multicenter lumbar puncture feasibility study.</a> Alzheimers &amp; Dementia. 12 (2), 154-163 (2016).</li><li>Engelborghs, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consensus+guidelines+for+lumbar+puncture+in+patients+with+neurological+diseases.">Consensus guidelines for lumbar puncture in patients with neurological diseases.</a> Alzheimers Dement. 8, 111-126 (2017).</li><li>Costerus, J. M., Brouwer, M. C., van de Beek, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technological+advances+and+changing+indications+for+lumbar+puncture+in+neurological+disorders.">Technological advances and changing indications for lumbar puncture in neurological disorders.</a> Lancet Neurology. 17 (3), 268-278 (2018).</li><li>Wang, Y. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebrospinal+fluid+leakage+and+headache+after+lumbar+puncture:+a+prospective+non-invasive+imaging+study.">Cerebrospinal fluid leakage and headache after lumbar puncture: a prospective non-invasive imaging study.</a> Brain. 138, 1492-1498 (2015).</li><li>Schmidt, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+and+quantification+of+beta-amyloid,+pyroglutamyl+Abeta,+and+tau+in+aged+canines.">Detection and quantification of beta-amyloid, pyroglutamyl Abeta, and tau in aged canines.</a> Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 74 (9), 912-923 (2015).</li></ol>

Aβ1-42, en väletablerad biomarkör för AD, är en CSF-kärnbiomarkör relaterad till Aβ-metabolism och amyloidplackbildning i hjärnan och har använts i stor utsträckning i kliniska prövningar och kliniken26. Nyligen genomförda studier har visat att förhållandet CSF Aβ42/Aβ40 är en bättre diagnostisk biomarkör för AD än enbart Aβ42 eftersom det är en bättre indikator på AD-typ patologi27,28<sup clas...

Amyloid-β (Aβ) och tau är viktiga CSF biomarkörer. Aβ består av 42 aminosyror (Aβ1-42), som är produkten av transmembran amyloid prekursorprotein (APP) hydrolyserat av β- och γ-secretases1. Aβ1-42 kan aggregeras till extracellulära amyloid plack i hjärnan på grund av dess löslighet egenskaper1,2. Tau är ett mikrotubuleassocierade protein som huvudsakligen förekommer i axoner och är involverat i anterograde axonal transport3. Onormal tau hyperphosphorylation framkallas främst av obalansen mellan kinaser och fosfataser, vilket resulterar i avskildhet av tau från mikrotubuler och bildandet av neurofibrillary trassel (NFT)1. Koncentrationen av tau ökar i CSF eftersom tau och fosforylerade tau-proteiner (pTau) släpps ut i det extracellulära utrymmet under den neurodegenerativa processen. Tidigare studier har visat att CSF biomarkörer är relevanta för de tre viktigaste patologiska förändringarna av Alzheimers sjukdom (AD) hjärnan: extracellulära amyloid plack, intracellulär NFT bildning, och neuron förlust4. Onormala koncentrationer av Aβ och tau närvarande i det tidiga skedet av AD, vilket möjliggör tidig AD diagnos5,6.
År 2016 fann Tsai et al. att icke-invasiv ljusflimmer (40 Hz) minskade nivåerna av Aβ1-40 och Aβ1-42 i den visuella cortexen hos fördepåande möss7. Nyligen rapporterade de vidare att auditiva ton stimulering (40 Hz) förbättrad igenkänning och rumsligt minne, minskade amyloid protein nivåer i hippocampus och auditiva cortex (AC) av 5XFAD möss och minskade pTau koncentrationer i P301S tauopathy modell8. Dessa resultat tyder på att icke-invasiva tekniker kan påverka Aβ och tau metabolism.
Som ett icke-invasivt verktyg kan transkraniell magnetisk stimulering (TMS) elektriskt stimulera neural vävnad, inklusive ryggmärgen, perifera nerver och hjärnbarken9. Dessutom kan det ändra hjärnbarkens excitabilitet på den stimulerade platsen och i de funktionella anslutningarna. Därför har TMS använts vid behandling av neurodegenerativa sjukdomar och prognostiska och diagnostiska tester. Den vanligaste formen av klinisk intervention i TMS, rTMS, kan inducera cortex aktivering, ändra excitabiliteten i cortex och reglera kognitiv / motorisk funktion.
det rapporterades att 20 Hz rTMS hade en in vitro neuroprotektiv effekt mot oxidativa stressfaktorer, inklusive glutamat och Aβ och förbättrade den totala livskraften hos monoklonala hippocampal HT22 celler hos möss10. Efter 1 Hz rTMS stimulering minskade β-site APP-cleaving enzym 1, APP och dess C-terminal fragment i hippocampus avsevärt. Särskilt nedskrivningar av långsiktiga potentiering, rumslig inlärning och minne i hippocampal CA1 var omvänd11,12. undersökte effekten av rTMS på Aβ-inducerad gamma oscillation dysfunktion under ett arbetsminnestest. De drog slutsatsen att rTMS kunde vända Aβ-inducerad dysfunktion, vilket resulterar i potentiella fördelar för arbetsminne13. Det finns dock få rapporter om effekterna av rTMS på tau metabolism och de dynamiska förändringarna i Aβ och tau i CSF före och efter rTMS. Detta protokoll beskriver förfarandet för att undersöka effekterna av rTMS vid olika frekvenser (låg frekvens, 1 Hz; höga frekvenser,20 Hz och 40 Hz) på Aβ- och tau-nivåer i rhesusapan CSF.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anesthesia Puncture Kit for Single Use</td>
			<td>Weigao, Shandong, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCY-I magnetic field stimulator</td>
			<td>YIRUIDE MEDICAL, Wuhan, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism version 7.0</td>
			<td>GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Amyloid Beta and Tau Magnetic Bead Panel</td>
			<td>EMD Millipore Corporation, Billerica, MA 01821 USA</td>
			<td></td>
			<td>liquid chip detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MILLIPLEX Analyst 5.1</td>
			<td>EMD Millipore Corporation, Billerica, MA 01821 USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monkey Chair HH-E-1</td>
			<td>Brainsight, Cambridge, MA 02140 USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil 50</td>
			<td>Virbac, France</td>
			<td></td>
			<td>zolazepam&#8211;tiletamine</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a pilot study on the repetitive transcranial magnetic stimulation of a&#946; and tau levels in rhesus monkey cerebrospinal fluid

Tidigare studier har visat att en icke-invasiv ljusflimmer regim och auditiva tonstimulering kan påverka Aβ och tau metabolism i hjärnan. Som en icke-invasiv teknik har repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) tillämpats för behandling av neurodegenerativa sjukdomar. Denna studie undersökte effekterna av rTMS på Aβ och tau nivåer i rhesus apa cerebrospinal vätska (CSF). Detta är en enblinda, självkontrollerad studie. Tre olika frekvenser (låg frekvens, 1 Hz; höga frekvenser, 20 Hz och 40 Hz) av rTMS användes för att stimulera bilaterala-dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) av rhesus apan. En catheterization metod användes för att samla CSF. Alla prover utsattes för vätskechipdetektering för att analysera CSF-biomarkörer (Aβ42, Aβ42/Aβ40, tTau, pTau). CSF biomarkörnivåer ändrades med tiden efter stimulering av rTMS. Efter stimulering visade Aβ42-nivån i CSF en uppåtgående trend vid alla frekvenser (1 Hz, 20 Hz och 40 Hz), med mer signifikanta skillnader för högfrekvenserna (p < 0,05) än för lågfrekventa. 
Efter högfrekvent rTMS ökade den totala Tau -nivån (tTau) av CSF omedelbart vid tidpunkten för post-rTMS (p < 0,05) och minskade gradvis med 24 timmar. Dessutom visade resultaten att nivån av fosforylerad Tau (pTau) ökade omedelbart efter 40 Hz rTMS (p < 0,05). Förhållandet mellan Aβ42/Aβ40 visade en uppåtgående trend vid 1 Hz och 20 Hz (p < 0,05). det fanns ingen signifikant skillnad i tau nivåer med lågfrekventa (1 Hz) stimulering. Hög frekvenser (20 Hz och 40 Hz) av rTMS kan således ha positiva effekter på Aβ- och tau-nivåerna i rhesusapan CSF, medan lågfrekvent rTMS (1 Hz) endast kan påverka Aβ-nivåerna.

Resultaten visade att rTMS kunde påverka Aβ- och tau-nivåerna i rhesusapan CSF. CSF-biomarkörnivåerna ändrades med tiden efter rTMS-stimulering vid olika frekvenser (1 Hz, 20 Hz och 40 Hz).
Aβ42 och Aβ42/Aβ40 Som visas i figur 4A ökade Aβ42-nivåerna gradvis över 24 timmar (p < 0, 05) efter 1 Hz rTMS-stimu...

Watch this Scientific Journal Video about A Pilot Study on the Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation of AÃŽÂ² and Tau Levels in Rhesus Monkey Cerebrospinal Fluid at JoVE.com

A Pilot Study on the Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation of AÃƒÅ½Ã‚Â² and Tau Levels in Rhesus Monkey Cerebrospinal Fluid

Här beskriver vi förfarandet för en pilotstudie för att utforska effekten av repetitiv transkraniell magnetisk stimulering med olika frekvenser (1 Hz/20 Hz/40 Hz) på Aβ och tau metabolism i rhesus apa cerebrospinalvätska.

En pilotstudie om repetitiv transkraniell magnetisk stimulering av Aβ- och Tau-nivåer i Rhesus Monkey Cerebrospinal Fluid

Previous studies have demonstrated that a non-invasive light-flickering regime and auditory tone stimulation could affect A&#946; and tau metabolism in ...

Detta protokoll använder seriell cisterna magna CSF provtagningsmetod för att utforska effekterna av rTMS på alfa-beta och tau nivåer i rhesus apa. Denna teknik använder en ny CSF provtagningsmetod som möjliggör upprepad CSF provtagning under helt vakna förhållanden med låg risk för biverkningar. Ying-Qian Zhang, forskningsassistent vid Institutionen för fysiologi vid Southwest Medical University, och Hui-Xin Tan, doktorand vid Sichuan University, visar proceduren.Efter administrering av analgesi och bekräfta framgångsrik sövdhet, placera den femåriga manliga rhesus apan på operationsbordet i laterala decilubitus position och desinficera området runt nedre delen av ryggen. Huka ryggen och för knäna mot bröstet. Sätt in en ryggradsnål mellan ländkotorna L4 till L5 och tryck in den tills det finns en pop som indikerar inträde i ländryggsklumken där ligamentumflvum är inrymt.Fortsätt att trycka nålen ytterligare tills det finns en andra pop som indikerar inträde i dura mater, dra sedan ut stylet från ryggraden och samla droppar av CSF. Utför sedan kateterinfogning under fluoroskopisk vägledning genom att föra in epiduralkatetraren genom punkteringsnålen i subarachnoidutrymmet tills det är flytande i cisterna magna. Sedan för portimplantation, gör ett fem centimeter snitt från punkteringsstället mot huvudet och isolera huden från den subkutana vävnaden för att placera provtagningsporten.Anslut porten till slutet av epiduralkateter, implantera porten under huden och suturera snittet. För CSF-insamling, använd burstängerna för att hålla apan och hålla ryggen böjd. Torka sedan med en alkoholpinne och för in sprutan i mitten av provtagningsporten för att extrahera CSF från cisterna magna genom katetern.Kassera de första 200 mikroliterna av GSR och samla sedan in en milliliter CSF för analys. Fixera apan på apstolen före experimentet för att undvika avbrott under rTMS-interventionen och samla sedan in CSF för biomarköranalys när apan är vaken för att undvika påverkan av bedövningsmedel. På den tredje dagen efter subarachnoidkateteriseringen och två veckor före experimentets början, utsätt apan för adaptiv träning med apstolen två gånger om dagen i 30 minuter varje gång.Utför rTMS adaptiv träning eller skenstimulering en vecka efter den adaptiva träningen med apstolen och en vecka före början av det formella experimentet för att undvika att hindra experimentets framsteg genom vibrationer och ljud under stimuleringsprocessen. För skenstimulering, använd en skenspole som producerar vibrationer och ljud men inte genererar ett magnetfält. Efter stimulering, erbjuda mat till apan för att hjälpa den att anpassa sig till processen.Lokalisera den bilaterala dorsolateral prefrontal cortex enligt det internationella 10 till 20 systemet och genomföra tre olika sessioner av rTMS med tre olika frekvenser utan en washout period överstiger 24 timmar. Utför den första, andra och tredje sessionen två gånger om dagen under tre dagar i följd. För att analysera de fyra CSF-biomarkörerna, använd en minimalt invasiv kateteriseringsmetod för att samla in CSF.Samla in GSR vid fem tidpunkter med fyra prover vid varje tidpunkt med tre minuters intervall. Efter att ha samlat totalt 60 prover för tre frekvenser, numrera och lagra dem i ett minus 80 grader Celsius kylskåp i upp till en månad. Efter experimentet utsätter du alla prover för detektering av flytande chip enligt tillverkarens instruktioner.Efter en hertz rTMS stimulering ökade Abeta42 nivåer gradvis under 24 timmar. På samma sätt med rTMS vid 20 hertz ökade Abeta42-nivåerna med tiden och nådde en topp sex timmar efter stimulering. Däremot, efter 40 hertz stimulering, Abeta42 nivåer ökade betydligt omedelbart vid post-rTMS tidpunkt, sedan minskade långsamt.Förhållandet mellan Abeta42 och Abeta40 visade en uppåtgående trend efter stimulering med en och 20 hertz rTMS och ökade signifikant två timmar efter stimulering. Det fanns dock ingen signifikant skillnad i förhållandet vid 40 hertz. TTau nivåer i CSF ökade omedelbart efter 20 och 40 hertz rTMS stimulering och minskade gradvis.Det fanns dock ingen signifikant skillnad efter en hertz stimulering. PTau-nivån ökade omedelbart efter 40 hertz stimulering och minskade till under baslinjen nivå efter 24 timmar. Däremot, för en och 20 hertz stimulering, pTau nivå visade en nedåtgående trend.Forskare som kräver flera prover av apa CSF kan överväga denna seriella cisterna magna CSF provtagningsmetod.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Pilot Study on the Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation of A&#946; and Tau Levels in Rhesus Monkey Cerebrospinal Fluid

A Novel Approach for Documenting Phosphenes Induced by Transcranial Magnetic Stimulation

En ny metod för att dokumentera fosfener framkallas av transkraniell magnetisk stimulering

Stimulation of the human visual cortex produces a transient perception of light, known as a phosphene. Phosphenes are induced by invasive electrical ...

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

Kombinera transkraniell magnetisk stimulering och fMRI för att undersöka nätverket standardläge

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Statligt Beroende Effekter på TMS: En titt på Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

The Use of Magnetic Resonance Spectroscopy as a Tool for the Measurement of Bi-hemispheric Transcranial Electric Stimulation Effects on Primary Motor Cortex Metabolism

Användning av magnetisk resonansspektroskopi som ett verktyg för mätning av Bi-hemisfären transkraniell elektriska retningar Effekter på Primär Motor Cortex Metabolism

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that has been increasingly used over the past decade in the treatment of ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Effekterna av transkraniell växelström stimulering på primära motoriska Cortex av Online kombinerat tillvägagångssätt med transkraniell magnetisk stimulering

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Sample Preparation for Endopeptidomic Analysis in Human Cerebrospinal Fluid

Provberedning för analys av Endopeptidomic i mänskliga cerebrospinalvätska

This protocol describes a method developed to identify endogenous peptides in human cerebrospinal fluid (CSF). For this purpose, a previously developed ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

Online transkraniell magnetisk stimulering protokoll för mätning av kortikal fysiologi är associerad med svar hämning

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Kombinerade transkraniell magnetisk stimulering och elektroencefalografi av dorsolaterala prefrontala Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation

Bilaterala bedömning av Corticospinal vägar av fotled muskler använder navigerat transkraniell magnetisk stimulering

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans ...

In Vivo Imaging of Cerebrospinal Fluid Transport through the Intact Mouse Skull using Fluorescence Macroscopy

In vivo avbildning av cerebrospinalvätska transport genom intakt mus skalle med Fluorescensmakroskopi

Cerebrospinal fluid (CSF) flow in rodents has largely been studied using ex vivo quantification of tracers. Techniques such as two-photon microscopy and ...