L’amiloide-β (Aβ) e la tau sono importanti biomarcatori del liquido cerebrospinale. Aβ è costituito da 42 aminoacidi (_Aβ1-42), che è il prodotto della proteina precursore dell’amiloide transmembrana (APP) idrolizzata da β e γ-secretasi1. _Aβ1-42 può aggregarsi in placche amiloidi extracellulari nel cervello a causa delle sue caratteristiche di ^{solubilità1,2}. Tau è una proteina associata a microtubuli che è presente principalmente negli assoni ed è coinvolta nel trasporto assonale anterogrado3. L’iperfosforilazione anomala della tau è indotta principalmente dallo squilibrio tra chinasi e fosfatasi, con conseguente distacco della tau dai microtubuli e formazione di grovigli neurofibrillari (NFT)¹. La concentrazione di tau aumenta nel liquido cerebrospinale perché tau e proteine tau fosforilate (pTau) vengono rilasciate nello spazio extracellulare durante il processo neurodegenerativo. Studi precedenti hanno dimostrato che i biomarcatori del liquido cerebrospinale sono rilevanti per i tre principali cambiamenti patologici del cervello della malattia di Alzheimer (AD): placche amiloidi extracellulari, formazione di NFT intracellulare e perdita di ^neuroni4. Concentrazioni anomale di Aβ e tau presenti nella fase iniziale dell’AD, consentendo così una diagnosi precoce ^dell’AD5,6.

Nel 2016, Tsai et al. hanno scoperto che lo sfarfallio della luce non invasivo (40 Hz) riduceva i livelli di _Aβ1-40 e _Aβ1-42 nella corteccia visiva dei topi pre-depositanti7. Recentemente, hanno inoltre riferito che la stimolazione del tono uditivo (40 Hz) ha migliorato il riconoscimento e la memoria spaziale, ridotto i livelli di proteina amiloide nell’ippocampo e nella corteccia uditiva (AC) dei topi 5XFAD e diminuito le concentrazioni di pTau nel modello di tauopatia P301S8. Questi risultati indicano che le tecniche non invasive potrebbero avere un impatto sul metabolismo Aβ e tau.

Come strumento non invasivo, la stimolazione magnetica transcranica (TMS) potrebbe stimolare elettricamente il tessuto neurale, compreso il midollo spinale, i nervi periferici e la corteccia ^cerebrale9. Inoltre, può modificare l’eccitabilità della corteccia cerebrale nel sito stimolato e nelle connessioni funzionali. Pertanto, la TMS è stata utilizzata nel trattamento delle malattie neurodegenerative e dei test prognostici e diagnostici. La forma più comune di intervento clinico nella TMS, rTMS, può indurre l’attivazione della corteccia, modificare l’eccitabilità della corteccia e regolare la funzione cognitiva / motoria.

È stato riportato che l’rTMS a 20 Hz ha avuto un effetto neuroprotettivo in vitro contro i fattori di stress ossidativo, tra cui glutammato e Aβ e ha migliorato la vitalità complessiva delle cellule HT22 ippocampali monoclonali nei topi10. Dopo la stimolazione rTMS a 1 Hz, l’enzima di scissione APP 1 del sito β, APP, e i suoi frammenti C-terminali nell’ippocampo sono stati notevolmente ridotti. In particolare, la compromissione del potenziamento a lungo termine, dell’apprendimento spaziale e della memoria nella CA1 ippocampale è stata ^{invertita11,12}. Bai et al. hanno studiato l’effetto di rTMS sulla disfunzione dell’oscillazione gamma indotta da Aβ durante un test di memoria di lavoro. Hanno concluso che rTMS potrebbe invertire la disfunzione indotta da Aβ, con conseguenti potenziali benefici per la memoria di ^lavoro13. Tuttavia, ci sono pochi rapporti sugli effetti di rTMS sul metabolismo tau e sui cambiamenti dinamici in Aβ e tau nel liquido cerebrospinale prima e dopo rTMS. Questo protocollo descrive la procedura per studiare gli effetti di rTMS a diverse frequenze (bassa frequenza, 1 Hz; alte frequenze, 20 Hz e 40 Hz) sui livelli di Aβ e tau nel liquido cerebrospinale della scimmia rhesus.