Опубликовано
Фотобиомодуляция (PBM) представляет собой использование красного или ближнего по отношению к нему в спектре инфракрасного света для стимуляции, лечения, регенерации и защиты тканей, которые либо были повреждены, либо подвергаются дегенеративному процессу. Мозг страдает от многих различных расстройств, которые можно разделить условно на три больших группы: последствия травмы или повреждения (инсульт, травма головного мозга и общая ишемия), дегенеративные заболевания (деменция, болезнь Альцгеймера и Паркинсона и др.) и психические расстройства ( шизофрения , депрессия, тревога, посттравматический стрессовое расстройство и др. ).
Существует вероятность того, что фотобиомодуляцию (PBM) можно использовать для улучшения состояния когнитивной сферы. При транскраниальном применении PBM (tPBM) "ближний" инфракрасный (NIR) свет часто направляется на лоб из-за лучшего проникновения более длинной волны. Некоторые авторы использовали лазеры, но в последнее время введение недорогих светодиодных аппаратов позволило разработать специальные "излучающие свет шлемы". волны).
Из-за растущего интереса к PBM мозга несколько лабораторий тканевой оптики исследовали проникновение света разной длинны волн через скальп, а также пытались ответить на вопрос : на какие глубины в мозг может проникать этот свет. Отметим, что в настоящее время неясно, какой порог плотности мощности в мВт / см2 требуется для биологического эффекта. Очевидно, должно быть минимальное значение, ниже которого свет проникает в течение длительного времени без каких-либо последствий, но типично ли это для области μW / см 2 или мВт / см 2 в настоящее время неизвестно.
Функциональная "ближне-инфракрасная спектроскопия" (fNIRS) с использованием света 700-900 нм определяется, как метод визуализации мозга, который можно сравнить с функциональной магнитно-резонансной томографией (fMRI). Haeussinger et al. (2011) обнаружили, что средняя глубина проникновения (5% остаточной интенсивности) света NIR через кожу головы и черепа составляет 23: 6 + 0: 7 мм . Другие исследования показали сопоставимые результаты с вариациями в зависимости от точки воздействия света (местоположения на голове )и длине волны. Jagdeo et al. ( 2012) использовали для своих исследований скальпы с неповрежденными мягкими тканями для измерения проникновения света 830 нм и обнаружили, что проникновение зависело от анатомической области черепа (0,9% при направлении света на височные области, 2,1% в лобной области и 11,7% в затылочной области). При этом красный свет (633 нм) практически не проникал через скальп. Tedord et al. (2015) также сравнивали проникновение света 660 нм, 808 нм и 940 нм. Они обнаружили, что луч 808 нм является оптимальным и может проникать в мозг на глубину 40-50 мм. Lapchak et al. (2015) сравнивал передачу света 810 нм через черепа четырех разных видов и обнаружил, что мышь пропускает 40%, тогда как для крысы пропускная способность черепа составляла 21%, у кролика было 11,3, а у черепов человека - всего 4,2%. Pitzschke et.al сравнили проникновение света в диапазоне 670 нм и 810 нм в мозг при доставке транскраниальным или трансфеноидальным методом и обнаружили, что наилучшая комбинация была 810 нм, поставленной трансфеноидально. Ярославский и др. ( 2002) исследовали проникновение света разных длин волн через различные части ткани головного мозга (вещество белого мозга, серое мозговое вещество, мозжечок и ткани мозгового ствола, мост, зрительный бугор ). Наилучшее проникновение было обнаружено при длине волны между 1000 и 1100 нм.
Положительные эффекты PBM на мозг не могут быть полностью объяснены проникновением фотонов через кожу головы и черепа в сам мозг. В исследовании PBM, предложенной для лечения болезни Паркинсона на модели мыши , закрывая ее голову алюминиевой фольгой, чтобы свет проникал на остальные части тела мыши. Исследователи обнаружили, что хотя и имеет место очень благотворное влияние на нейрокогнитивное поведение при облучении головы, но, тем не менее, статистически значимая эффективность (хотя и менее выраженный эффект, который некоторые авторы называют «абсопальным эффектом» была получена тогда , когда голова была защищена от света. Более того, D. Oron et.al. (2015) показали, что воздействие света NIR на голень (с использованием либо поверхностного освещения, либо волоконной оптики) привела к улучшению когнитивных функций у трансгенной мышиной модели болезни Альцгеймера (AD). В этом эксперименте светом воздействовали еженедельно в течение 2 месяцев, начиная с 4 месяцев (прогрессивный этап AD). Авторы продемонстрировали улучшение познавательной способности и пространственного обучения по сравнению с плацебо терапией мышей с AD. Исследователи предложили, чтобы механизм этого эффекта заключался в стимуляции c-kit-позитивных мезенхимальных стволовых клеток (MSC) в аутологичном костном мозге (BM) , что увеличивало способность MSCs проникать в мозг и очищать его от β-амилоидных бляшек. D.Oron (2016). При этом следует отметить, что в костном мозге черепа содержится значительное количество стволовых клеток.
Лазерная акупунктура часто используется в качестве альтернативы или как дополнение к традиционной китайской акупунктуре с использованием игл . Многие из применений лазерной акупунктуры были разработаны для болезней мозга , например, таких как болезнь Альцгеймера и аутизм.
Для tPBM использовался широкий спектр различных источников света (лазеров и светодиодов). Один из наиболее противоречивых вопросов, который еще предстоит окончательно решить, заключается в том, является ли когерентный монохроматический лазер оптимальным некогерентным светодиодом, обычно имеющим полосу пропускания 30 нм . Хотя длины волн в области NIR (800-1100 нм) наиболее часто используются в медицине , красная длинна волн иногда используются либо отдельно, либо в сочетании с NIR. Уровни мощности также значительно варьируют от лазеров класса IV с суммарной мощностью в 10 Вт к лазерам с более слабым уровнем мощности (около 1 Вт). Светодиоды также могут иметь широкий диапазон общих уровней мощности в зависимости от размера аппарата, количества и мощности отдельных диодов. Плотность мощности также может существенно варьировать от лазера Photothera и других лазеров класса IV, что требует активного охлаждения (~ 700 мВт / см 2 ) для светодиодов в области 10-30 мВт / см 2.
Добавить отзыв