Gefäß- und neurokognitive Gesundheit des Gehirns

Neurokognitive Störungen und Krankheiten, einschließlich kognitiver Dysfunktion, Alzheimer-Krankheit und verwandte Demenzerkrankungen (ADRD), gehören zu den am schnellsten wachsenden Ursachen für Morbidität und Mortalität. ADRDs betreffen allein in den Vereinigten Staaten mehr als 5 Millionen Menschen und weltweit mehr als 47 Millionen Menschen. Die physiologischen Gründe für diese Erkrankungen sind multifaktoriell, aber ein Faktor, der dazu beiträgt, ist eine beeinträchtigte zerebrale Gefäßfunktion/Gesundheit. Wichtig ist, dass eine beeinträchtigte zerebrale Gefäßfunktion/Gesundheit zu einer zerebralen Minderdurchblutung führt und dadurch zu neuronalen Schäden und neurodegenerativen Prozessen beiträgt, die letztendlich zu den oben genannten neurokognitiven Beeinträchtigungen beitragen. Darüber hinaus ist es wichtig, therapeutische Strategien zur Bekämpfung dieses erhöhten Risikos zu untersuchen. Ein vielversprechender Ansatz ist die transkranielle Photobiomodulation (tPBM), eine neuartige und nicht-invasive Strategie, die eine Low-Level-Lasertherapie nutzt, um intrazelluläre Enzymwege zu aktivieren, was zu einer Steigerung der mitochondrialen Aktivität, der zerebralen Sauerstoffversorgung und damit der neuronalen und allgemeinen Gehirnfunktion führt. Wichtig ist, dass dieser Ansatz die kognitive Funktion in verschiedenen Tiermodellen und begrenzten menschlichen Populationen verbessert. Darüber hinaus gibt es nur begrenzte Hinweise darauf, dass diese neurokognitiven Verbesserungen teilweise mit einer Steigerung des zerebralen Blutflusses und der zerebralen Gefäßfunktion/Gesundheit zusammenhängen. Allerdings sind Informationen über die Mechanismen und die Wirksamkeit von tPBM noch relativ unbekannt – was eine kritische Wissenslücke in der Literatur darstellt.

Daher besteht das übergeordnete Forschungsziel dieses Vorschlags darin, den Einfluss von tPBM auf Indizes der neurokognitiven und zerebralen Gefäßgesundheit zu bestimmen. Folgende Ziele/Vorgaben werden untersucht:

1. Primäres Ziel – Der primäre Endpunkt ist die Wirkung akuter (d. h. einmalig) und wiederholte (d. h. bis zu 8 Mal in einem Zeitraum von 4 Wochen) Exposition gegenüber tPBM bei Ergebnissen, die mit einem erhöhten Risiko für verschiedene neurokognitive und pathophysiologische Zustände/Erkrankungen verbunden sind. Zu diesen Ergebnissen gehören die neurokognitive Funktion und Indizes für die Funktion/Gesundheit der zerebralen Blutgefäße.
2. Es wird angenommen, dass sowohl eine akute als auch eine wiederholte Exposition gegenüber tPBM einen positiven Einfluss auf die Ergebnisvariablen der neurokognitiven Funktion haben und die Funktion/Gesundheit der zerebralen Blutgefäße indizieren.