Wirkung von transkraniellem Nahinfrarotlicht auf die Gehirnfunktion bei jungen und gesunden älteren Probanden: eine fMRI-Studie (TIROC) (TIROC)

Viele Studien haben gezeigt, dass die extrakranielle Anwendung von Licht im roten und nahen Infrarotbereich (λ=600-1000nm), auch als transkranielle PhotoBioModulation (tPBM) bezeichnet, eine neuroprotektive Wirkung und einen positiven Einfluss auf die Gehirnfunktion bei Säugetieren haben könnte Gehirn.

Auf zellulärer Ebene wird angenommen, dass der Mechanismus hauptsächlich auf der Aktivierung der Cytochrom-C-Oxidase und/oder des Grenzflächen-Nanowassers beruht, zwei Photoakzeptoren, die sich in den Mitochondrien befinden und rote und Nahinfrarot-Photonen absorbieren. Die Wechselwirkung zwischen den Photonen und dem Photoakzeptor führt zu einer Kaskade sekundärer Ereignisse, die die Atmungskette aktivieren und die Synthese von Adenosintriphosphat (ATP), der Hauptenergiequelle der Zelle, erhöhen.

Beim Menschen berichten immer mehr Studien von einer Verbesserung der kognitiven Funktionen nach einer oder mehreren tPBM-Sitzungen bei Patienten mit Alzheimer- oder Parkinson-Krankheit oder bei Schlaganfallpatienten. Kürzlich haben einige EEG- und fMRI-Studien an gesunden Probanden, jung und/oder alt, auch über eine Veränderung der neuronalen Aktivierungsmuster in Ruhe oder während der Ausführung einer kognitiven Aufgabe berichtet.

In Bezug auf tPBM handelt es sich um eine nicht-pharmakologische und nicht-chirurgische Behandlung, für die keine Nebenwirkungen berichtet wurden. Darüber hinaus hat die FDA bereits die Verwendung mehrerer PBM-Geräte für den therapeutischen Einsatz beim Menschen zugelassen, beispielsweise zur Behandlung von Schmerzen, Entzündungen oder Hauterkrankungen.

Diese vorläufigen Ergebnisse beim Menschen sind daher sehr ermutigend. Der genaue Wirkungsmechanismus muss jedoch noch besser charakterisiert werden, und es sind weitere Studien erforderlich, um seine Wirkungen auf das menschliche Gehirn und seine Indikationen für eine therapeutische Verwendung besser zu definieren. Darüber hinaus ist das Ausmaß des Einflusses von tPBM auf das Gehirn älterer Menschen noch sehr unklar. In der vorliegenden Studie zielen die Forscher darauf ab, die Gehirnfunktion vor und nach einer tPBM-Sitzung, während der Durchführung einer motorischen Aufgabe oder in Ruhe zu bewerten, während sie eine Gruppe junger und älterer Probanden vergleichen.

Die Arbeitshypothesen der Ermittler lauten wie folgt:

• tPBM wird die motorischen Leistungen und die Gehirnfunktion aller Probanden und in größerem Maße die der älteren Probanden verbessern
• tPBM wird die Gehirnaktivität verändern und große neuronale Netzwerke im Ruhezustand reorganisieren.