- Czerwone/NIR światło zwiększa energię komórek mózgowych: Czerwone i bliskie podczerwieni (NIR) światło (600–1100 nm) przenika przez czaszkę i jest absorbowane przez mitochondria (cytochrom c oksydaza) w neuronach. To wywołuje zwiększoną produkcję ATP oraz uwalnianie cząsteczek sygnałowych (ROS, tlenek azotu, wapń itp.) researchgate.net, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Z kolei te przekaźniki aktywują czynniki transkrypcyjne (np. NF-κB, AP-1), które pobudzają ekspresję czynników wzrostu i genów ochronnych researchgate.net, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Czołowy ekspert w dziedzinie fotomedycyny Michael Hamblin opisuje PBM jako użycie „czerwonego lub bliskiej podczerwieni światła do stymulowania, leczenia, regeneracji i ochrony tkanek” uszkodzonych lub zagrożonych neuro-luminance.com, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
- Wywołuje neurogenezę i plastyczność: Badania pokazują, że podczerwona PBM zwiększa produkcję czynników neurotroficznych (BDNF, NGF, NT-3), aktywację komórek macierzystych i wzrost synaps. Oznacza to, że powstają nowe synapsy, a obwody mózgowe „odrastają”, podczas gdy neuralne komórki macierzyste/progenitorowe różnicują się w neurony neuro-luminance.com, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Terapia światłem również zmniejsza stan zapalny i śmierć neuronów: modele laboratoryjne wykazują mniejszą apoptozę i ekscytotoksyczność po PBM pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Efektem netto jest bardziej „przyjazne naprawie” środowisko, z poprawionym przepływem krwi i dostarczaniem składników odżywczych wspierającym regenerację researchgate.net, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
- Korzyści mitochondrialne i naczyniowe: Poprzez usuwanie hamującego tlenku azotu z cytochromu c oksydazy, PBM przywraca funkcję mitochondrialną i energię komórkową researchgate.net, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Światło podczerwone wydaje się również rozszerzać mikronaczynia i zwiększać przepływ krwi w mózgu researchgate.net, zapewniając dotarcie tlenu i składników odżywczych do uszkodzonych obszarów. To sprzężenie neuro-naczyniowe oznacza, że tkanki na granicy uszkodzenia otrzymują dodatkowe wsparcie metaboliczne, co zmniejsza neurozapalanie i nagromadzenie toksyn researchgate.net.
- Dowody w TBI i udarze: Modele zwierzęce urazu mózgu (TBI) konsekwentnie pokazują, że po urazie PBM (często lasery 665–810 nm pulsujące z częstotliwością ~10 Hz) poprawia wyniki neurologiczne, zwiększa neurogenezę w zakręcie zębatym oraz podnosi ekspresję BDNF i synapsyny pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Przełomowe otwarte badanie u pacjentów z przewlekłym łagodnym TBI wykazało „znaczącą poprawę funkcji poznawczych” po przezczaszkowej terapii LED czerwonym/NIR mdpi.com. Klinicznie, niedawne randomizowane badanie (68 pacjentów z umiarkowanym TBI) wykazało, że wielosesyjna terapia laserem NIR była wykonalna i bezpieczna, bez działań niepożądanych jamanetwork.com. Wskaźniki dyfuzji MRI (integralność istoty białej) znacznie się poprawiły w grupie leczonej, co wskazuje na rzeczywiste zmiany w mózgu jamanetwork.com. W udarze wczesne badania wykazały obiecujące wyniki: NeuroThera Effectiveness and Safety Trial-1 (NEST-1) leczyło ostry udar niedokrwienny światłem 808 nm w ciągu 24 h i wykazało lepszą 90-dniową poprawę w skali NIH Stroke Scale w porównaniu z placebo researchgate.net. (Późniejsze większe badania dały mieszane wyniki, ale analizy podgrup sugerowały korzyści, gdy leczenie nie było zbyt opóźnione researchgate.net.) W przewlekłej rehabilitacji poudarowej, małe badania łączące PBM z terapią mowy lub ruchową wykazały lepszą poprawę (na przykład celowane PBM do lewej półkuli plus terapia językowa znacząco poprawiły afazję w porównaniu z samą terapią) researchgate.net.
- Choroby neurodegeneracyjne: Badania przedkliniczne pokazują, że PBM może zmniejszać patologię Alzheimera i chronić neurony dopaminowe w modelach Parkinsona pubmed.ncbi.nlm.nih.gov, researchgate.net. W badaniach klinicznych na ludziach dane są wczesne, ale obiecujące. W pilotażowym RCT z 2023 roku u pacjentów z łagodnym–umiarkowanym Alzheimerem wykazano, że 12 tygodni dwukrotnej dziennej terapii NIR (około 800–1080 nm) prowadziło do klinicznie istotnych popraw funkcji poznawczych w porównaniu z brakiem leczenia pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Średnio pacjenci leczeni poprawili wynik MMSE o około 4 punkty i podwoili swój wynik codziennego funkcjonowania w chorobie Alzheimera, przy braku wzrostu działań niepożądanychpubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Małe serie przypadków i badania proof-of-concept w PD donoszą o umiarkowanych poprawach motorycznych i niemotorycznych (zmniejszenie drżenia, lepszy sen/nastrój) po domowych protokołach terapii światłem NIR researchgate.net. Eksperci zauważają, że wszelkie korzyści wynikają prawdopodobnie z poprawy energetyki neuronów i zmniejszenia stanu zapalnego researchgate.net, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Przegląd Hamblina z 2016 roku sugeruje nawet, że „demencja, Alzheimer i Parkinson” były poddawane działaniu PBM głowy w badaniach, a autor spekuluje, że PBM może ostatecznie być stosowane do wzmacniania funkcji poznawczych u zdrowych osób pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
- Wzmacnianie funkcji poznawczych u zdrowych osób: Wiele małych badań na ludziach analizowało PBM u zdrowych dorosłych. Na przykład jedno z badań wykazało, że krótka ekspozycja na NIR (810 nm) w okolicy przedczołowej zwiększała utlenowanie mózgu w stanie spoczynku i poprawiała wydajność pamięci roboczej u młodych dorosłych pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Inny podwójnie zaślepiony pilotaż wykazał poprawę utrzymania uwagi po miesięcznych sesjach NIR. (Dziedzina ta jest młoda, ale eksperci są ostrożnie podekscytowani. Jeden z przeglądów zauważa „rosnące zainteresowanie… poprawą funkcji poznawczych u całkowicie zdrowych osób” mdpi.com.) Krótko mówiąc, wstępne dowody sugerują, że regularne, niskie dawki NIR mogą wyostrzać uwagę, pamięć i nastrój nawet bez choroby. UCLA Health podsumowuje te wyniki: kilka badań u osób z łagodną demencją wykazało znaczącą poprawę funkcji poznawczych po zastosowaniu PBM donosowo+przezczaszkowo, a badanie z 2021 roku odnotowało poprawę funkcji poznawczych po ośmiu tygodniach codziennego używania kasku z czerwonym/NIR światłem uclahealth.org.
- Urządzenia i zastosowania: Klinicznie stosuje się lasery dużej mocy lub kaski z matrycą LED. Naukowcy często celują w czoło/skalp, a niektóre protokoły łączą naświetlanie skóry głowy i nosa. Diody LED są obecnie popularne w praktycznych urządzeniach domowych/noszonych. Na przykład „czapki świetlne” lub kaski (często z diodami LED 810–1070 nm) są reklamowane jako produkty wspierające zdrowie poznawcze uclahealth.org. Wiele z tych urządzeń konsumenckich nie jest zatwierdzonych przez FDA jako produkty medyczne (są to produkty „wellness”), choć niektóre mają zgodę FDA do zastosowań na skórę lub włosy. Profesjonalne kliniki mogą używać laserów o mocy kilku watów (np. LUMIT firmy Neuro-Luminance) i mierzyć odpowiedzi metaboliczne lub EEG. Co ważne, eksperci podkreślają bezpieczeństwo: PBM jest na ogół dobrze tolerowany i powoduje niewiele skutków ubocznych jamanetwork.com, uclahealth.org. W rzeczywistości UCLA nie odnotowuje dowodów, że czerwone/NIR światło powoduje raka uclahealth.org. Użytkownicy powinni jednak przestrzegać wytycznych (ochrona oczu przy laserach, urządzenia z zatwierdzeniem FDA itp.) uclahealth.org.
Jak to działa: Istotę terapii mózgu opartej na świetle podsumowują słowa Hamblina: celuje ona w mitochondria, aby zwiększyć energię komórkową i pobudzić geny naprawcze pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. W praktyce leczenie to tłumi szkodliwy stan zapalny, jednocześnie wspierając przepływ krwi, czynniki wzrostu neurotroficznego oraz powstawanie nowych połączeń komórkowych researchgate.net, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Na przykład, badanie TBI na myszach wykazało, że PBM o długości fali 810 nm podwoiło proliferację komórek progenitorowych neuronów w hipokampie i zwiększyło gęstość kolców dendrytycznych pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Neurolog Ted Henderson zauważa, że powtarzana ekspozycja na IR „wyzwala neurogenezę, zwiększoną synaptogenezę i neuroplastyczność” mdpi.com. Podsumowując, światło podczerwone wydaje się uruchamiać własny zestaw naprawczy mózgu.
Najważniejsze wyniki badań: Wiele najnowszych przeglądów zgadza się, że PBM „ma potencjał” w leczeniu udaru, TBI, choroby Parkinsona, Alzheimera i depresji mdpi.com, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. W modelach TBI badano optymalne parametry: na przykład, pulsacyjne 10 Hz przy 810 nm było skuteczniejsze niż ciągłe lub inne częstotliwości u gryzoni pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Seria badań na myszach przeprowadzonych przez grupę Hamblina wykazała znaczną poprawę uczenia się i sprawności ruchowej po urazie podobnym do wstrząśnienia mózgu przy użyciu światła 810 nm. W modelach udaru PBM zmniejszało rozmiar zawału i uwalniało czynniki ochronne, takie jak HMGB1 i VEG F researchgate.net. Natomiast w przewlekłym TBI u ludzi, długoterminowe otwarte badanie wykazało subiektywną poprawę nastroju/poznania po codziennych zabiegach z użyciem kasku LED. W modelach Alzheimera NIR wielokrotnie usuwa płytki amyloidowe i agregaty tau oraz zwiększa markery synaptyczne (wykazano, że oligomery Aβ rozpadają się pod wpływem światła 810 nm). Odkrycia te pobudziły badania kliniczne na ludziach (jak pilotaż AD z 2023 r.) oraz trwające wieloośrodkowe badania.
Perspektywa eksperta: Liderzy w dziedzinie neuromedycyny podkreślają unikalny, wielomodalny efekt PBM. Jak ujął to Michael Hamblin, naświetlanie głowy NIR to „całkowicie nowy paradygmat” w terapii neurologicznej neuro-luminance.com, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Badania Harvardu wskazują, że PBM może zwiększać poziom BDNF i zmniejszać ilość cytokin zapalnych w mózgu. Dr Henderson (Denver) wyjaśnia, że w mózgach zwierząt światło IR „stymuluje układy drugich przekaźników, transkrypcję DNA i czynniki wzrostu”, dzięki czemu „powstają nowe synapsy, obwody odrastają”, a nawet komórki macierzyste stają się neuronami neuro-luminance.com. Inny ekspert (Shen i in., 2024) napisał, że przezczaszkowa PBM to „obiecująca… nieinwazyjna terapia… ze względu na skuteczność, bezpieczeństwo i przystępność cenową” researchgate.net.
Wnioski: Podsumowując, rosnąca liczba danych laboratoryjnych i klinicznych sugeruje, że terapia światłem czerwonym i NIR może wspierać regenerację mózgu poprzez zwiększenie funkcji mitochondrialnej, redukcję stanu zapalnego i promowanie plastyczności neuronalnej researchgate.net, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Może to przełożyć się na szybszą rekonwalescencję po urazach mózgu, lepsze wyniki w przewlekłym udarze i demencji, a nawet ostrzejsze funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych. Jednak wiele dowodów jest wstępnych: niewiele dużych badań zostało ukończonych, a protokoły znacznie się różnią. Trwające badania (oraz próby pacjent-lekarz) wyjaśnią optymalne długości fal, dawki i to, kto odnosi największe korzyści. Na razie technika ta pozostaje intrygującym „światłem na horyzoncie” w neurobiologii mdpi.com, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
Źródła: Do przygotowania tego podsumowania wykorzystano najnowsze recenzje i badania z dziedziny neurofotoniki oraz czasopism klinicznych, komentarze ekspertów i raporty instytucjonalne mdpi.com, jamanetwork.com, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov, uclahealth.org. Każde powyższe twierdzenie jest poparte badaniami recenzowanymi lub autorytatywnymi źródłami medycznymi, jak wskazano w cytatach.
