Behandling med lys, kjent som “brain photobiomodulation (PBM)-terapi”, brukes til å hjelpe med nevrologiske og psykologiske tilstander. Denne behandlingen benytter rødt til nær-infrarødt (NIR) lys for å stimulere hjerneceller og forbedre deres funksjon. PBM-terapi kan øke energiproduksjonen i hjernecellene, redusere betennelse og celledød, samt fremme vekst av nye hjerneceller og forbindelser. Denne behandlingsmetoden viser lovende resultater ved behandling av tilstander som demens, Parkinsons sykdom, hjerneslag, hodeskade og depresjon.
Hva er PBM terapi?
I løpet av de siste tjue årene har det blitt utviklet en behandlingsmetode kalt “brain photobiomodulation (PBM)-terapi” for å forbedre hjernens funksjon. Denne terapien bruker lavintensivt rødt til nær-infrarødt lys for å stimulere hjerneceller. Det finnes ulike metoder for å levere lyset til hjernen, og forskningen har undersøkt tryggheten og optimale innstillinger for PBM-terapi, som bølgelengde, lysintensitet, behandlingsvarighet og leveringsmetode. Studier på dyr har vist at PBM-terapi har potensial til å forebygge eller reparere hjerneskader etter hjerneslag. Terapien har også vist beskyttende effekter ved tilstander som traumatisk hodeskade, iskemisk hjerneslag, Alzheimers sykdom, Parkinsons sykdom, depresjon, angst og aldersrelatert kognitiv tilbakegang.
Fotobiomodulering (PBM)-terapi har positive effekter på hjernens funksjon. Den virker ved å stimulere mitokondrier, som er cellenes energiproduserende enheter. Ved å bruke rødt til nær-infrarødt lys kan PBM-terapi forbedre energimetabolismen i hjernen, øke blodstrømmen, styrke immunforsvaret og påvirke balansen mellom overlevelse av nevroner, celledød og betennelse. PBM-terapi har også vist fordeler på atferdsnivå, som forbedret kognisjon, antidepressive effekter og bedre søvn.
Mitokondriell dysfunksjon er knyttet til nevrologiske og psykologiske lidelser, og PBM-terapi kan bidra til å forbedre mitokondriefunksjonen i nevroner. Terapien aktiverer et enzym kalt cytochrome c oksidase, som er viktig for energiproduksjon i hjernecellene. Ved å bruke spesifikke bølgelengder av lys kan PBM-terapi øke aktiviteten til cytochrome c oksidase og nivåene av ATP, en viktig energikilde i hjernen.
PBM-terapi kan også forbedre blodstrømmen i hjernen ved å øke produksjonen av nitrogenoksid, som utvider blodkarene. Ved å bruke spesifikke bølgelengder av lys kan PBM-terapi forbedre syntesen av nitrogenoksid og øke blodstrømmen i hjernen. Dette kan bidra til å forbedre oksygen- og næringsforsyningen til hjernecellene.
Studier har vist at PBM-terapi har positive effekter på energiproduksjonen i hjernen, oksygenforbruket og oksygeneringen av hjernecellene. Dette tyder på at PBM-terapi kan være en nyttig tilnærming for å forbedre hjernens funksjon og behandle nevrologiske tilstander.
Hvilke fordeler har PBM terapi?
Oksidativt stress: Oksidativt stress er skadelige stoffer i kroppen som kan skade nevronene. Mitokondrier spiller en viktig rolle i dette stresset. Hjernelidelser som Alzheimers sykdom, traumatisk hjerneskade, hjerneslag og alvorlig depresjon er knyttet til økt sårbarhet for oksidativt stress. Fotobiomodulering (PBM) kan ha både positive og negative effekter på oksidativt stress. Lav dosering av PBM kan regulere cellulære signalveier, mens høy dosering kan føre til overdreven produksjon av skadelige stoffer og celledød. Studier har vist at laser- og LED-behandling kan beskytte mot oksidativt stress og påvirke aktiviteten til enzymer og antioksidanter som beskytter mot det.
Nevral inflammasjon: Nevral inflammasjon spiller en viktig rolle i hjernelidelser og er drevet av mikrogliale celler. Når nevroner skades, produserer mikroglia betennelsesfremmende stoffer. PBM kan redusere betennelsesfremmende stoffer og dempe betennelsesreaksjoner ved å påvirke signalveier i cellene. Studier har vist at PBM kan redusere nivåene av betennelsesfremmende stoffer i laboratoriemodeller for hjerneskade og forbedre resultatene ved hjerneslag og hodeskade. PBM kan også påvirke aktiviteten til spesifikke betennelsesfremmende stoffer.
Nevral apoptose: Apoptose, eller programmert celledød, spiller en viktig rolle i normal aldring av hjernen og nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers og Parkinsons. Lysbehandling kan beskytte cellene mot apoptose og forbedre mitokondriefunksjonen. Dette kan forklare den beskyttende effekten av lysbehandling på hjernen.
Nevrotrofiske faktorer og nevrogenese: Lysbehandling stimulerer produksjonen av nevrotrofiske faktorer som bidrar til vekst av nye nevroner og dannelse av synapser. Økt produksjon av disse faktorene kan forhindre nedbrytning av hjerneceller ved Alzheimers sykdom. Lysbehandling aktiverer signalveier i cellene og øker produksjonen av nevrotrofiske faktorer. Studier har vist at lysbehandling øker produksjonen av visse faktorer i hjernen og forbedrer atferd. Effekten av lysbehandling på nevrogenese er bare bevist i dyremodeller for hjerneslag og traumatisk hjerneskade, og mer forskning trengs for å forstå effektene i depresjon og Alzheimers sykdom.
Alzheimers og Parkinson: Studier har vist at lysbehandling (PBM-terapi) kan ha positive effekter på personer med Alzheimers sykdom (AD) og demens. Bruk av nær-infrarødt (NIR) lysbehandling har vist forbedringer i søvnkvalitet, humør, hjerneaktivitet og kognitive funksjoner hos mennesker med AD. NIR-lysbehandling direkte til hjernen gjennom et kateter i blodåren har også vist reduksjon i demenssymptomer. Når det gjelder Parkinsons sykdom (PD), har studier fokusert mindre på lysbehandling gjennom kraniet på grunn av begrensninger i lyspenetrasjon. Likevel har en studie uten kontrollgruppe vist forbedret motorikk og kognitive funksjoner hos PD-pasienter etter lysbehandling gjennom kraniet.
Traumatisk hodeskade: Studier har vist at lysbehandling kan ha positive effekter på pasienter med traumatisk hodeskade (TBI). LED-lysbehandling gjennom kraniet har vist forbedringer i selvbevissthet, sosial funksjon og søvnkvalitet hos TBI-pasienter. Høyere doser av nær-infrarødt (NIR) laser har vist større effekt ved å redusere hodepine, forbedre søvnkvaliteten og øke kognitive og humørmessige tilstander hos TBI-pasienter. Lysbehandling med 785 nm bølgelengde har også forbedret oppmerksomhet og bevissthet hos TBI-pasienter med alvorlig bevissthetstap.
Depresjon: Studier har vist at lysbehandling kan ha positive effekter på pasienter med alvorlig depresjon. Bruk av lysbehandling har redusert symptomer på depresjon og angst hos pasienter med større depresjon. Lysbehandling gjennom kraniet har også vist reduksjon i posttraumatisk stresslidelse (PTSD) og depresjon hos pasienter med traumatisk hjerneskade og samtidig depresjon.
Friske mennesker: I virkeligheten involverer mentale aktiviteter komplekse kognitive prosesser som korttids- og langtidsminne, beslutningstaking, oppmerksomhet, problemløsning, planlegging og utførende funksjoner. For eldre voksne, som ofte opplever en viss nedgang i kognitive funksjoner med alderen og er i risikogruppen for demens, er det av stor interesse å opprettholde eller forbedre kognitiv funksjon. Lysbehandling har vist forbedring i avanserte kortikale funksjoner som regelbasert læring i prefrontal cortex, oppmerksomhet, korttidsminne og utførende funksjoner hos friske unge deltakere. En annen studie fra samme forskningsgruppe ga bevis for at lysbehandling i prefrontalområdet kunne forbedre oksygentilførselen til hjernen og forsterke de hemodynamiske prosessene som er viktige for høyere kognitiv funksjon.
Konklusjonen er at bruk av rødt og nærinfrarødt lys (600-850 nm) for terapi i hjernen, kjent som PBM-terapi, er svært lovende på grunn av mengden mitokondrielt cytochrome c oksidase i hjernen. Tidligere har det vært vanskelig å levere tilstrekkelig lys til hjernen for å oppnå ønskede effekter. Imidlertid har eksperimenter med bølgelengder mellom 980 nm og 1100 nm vist lovende resultater de siste årene. Disse bølgelengdene kan potensielt kombineres med rødt og nærinfrarødt lys. PBM-terapi i hjernen har vist seg å ha ulike effekter, inkludert forbedret metabolisme, stimulering av nydanning av nerveceller og synapser, regulering av nevrotransmittere, samt beskyttelse av hjernen gjennom antiinflammatoriske og antioksidantiske signaler.
