Lasers transcranianos para a função cerebral cognitiva | El Paso, TX Quiroprático
Dr. Alex Jimenez, Chiropractor de El Paso
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Lasers transcranianos para a função cognitiva do cérebro

De acordo com estudos, a estimulação transcraniana por laser infravermelho, bem como outros tipos de lasers transcranianos, utilizados nas funções do córtex frontal, podem melhorar a atenção sustentada e a memória de trabalho, entre outras funções cerebrais. A estimulação transcraniana a laser com luz monocromática de baixa densidade de potência (mW / cm2) e alta densidade de energia (J / cm2) nos comprimentos de onda no infravermelho próximo regula e mantém as funções cerebrais e pode promover efeitos neuroterapêuticos de maneira não destrutiva e não térmica maneira. Os pesquisadores determinaram, através do primeiro estudo controlado, que a estimulação transcraniana a laser melhora as funções cerebrais cognitivas e emocionais humanas.

No campo da terapia de luz / laser de baixo nível ou LLLT, o desenvolvimento de um modelo para demonstrar como a energia luminosa dos comprimentos de onda do infravermelho vermelho ao infravermelho próximo melhora a bioenergética em desenvolvimento nos últimos anos da 40. Estudos anteriores de pesquisa LLLT demonstraram uma variedade histórica de desenvolvimentos, princípios e aplicações sobre o assunto. O objetivo do artigo a seguir é demonstrar uma atualização sobre os mecanismos neuroquímicos da LLLT que suportam a estimulação transcraniana a laser para funções de aprimoramento cognitivo. Descreveremos o efeito da LLLT na bioenergética cerebral, discutindo brevemente sua biodisponibilidade e resposta à dose e seus efeitos na função cognitiva do cérebro. Embora nosso foco esteja nas funções cognitivas pré-frontais, o LLLT deve ser capaz de melhorar outras funções cerebrais. Por exemplo, o estímulo de diferentes regiões do cérebro afeta diferentes funções associadas aos sistemas sensoriais e motores.

Lasers transcranianos na bioenergética cerebral

Lasers por infravermelho próximo e diodos emissores de luz, ou LEDs, afetam a função cerebral de acordo com a bioenergética, um mecanismo que é fundamentalmente diferente de outros métodos e técnicas de estimulação cerebral, como a estimulação elétrica e magnética. Demonstrou-se que o LLLT regula e mantém a função dos neurônios nas culturas celulares e a função cerebral em animais, bem como as funções cognitivas e emocionais em pacientes e problemas de saúde. A fotoneuromodulação está associada à absorção de fótons por certas moléculas nos neurônios que ativam as vias de sinalização bioenergética após serem expostas à luz infravermelha vermelha a próxima. Os comprimentos de onda 600mm a 1150 nm proporcionam uma melhor penetração do tecido pelos fótons, porque a luz é dispersa em comprimentos de onda mais baixos e absorvida pela água em comprimentos de onda mais altos. Há 10 anos, foi demonstrado que moléculas que absorvem comprimentos de onda LLLT fazem parte da enzima respiratória mitocondrial citocromo oxidase em diferentes estados de oxidação. Além disso, para a luz vermelha ao infravermelho próximo, o principal fotoacceptor molecular da energia dos fótons é o citocromo oxidase, também conhecido como citocromo c oxidase ou citocromo a-a25.

Além disso, a absorção de energia do fóton pela citocromo oxidase é o principal mecanismo de ação neuroquímico da LLLT nos neurônios. Quanto mais a atividade enzimática da citocromo oxidase aumenta, mais energia metabólica é desenvolvida através da fosforilação oxidativa mitocondrial. O LLLT fornece ao cérebro energia metabólica de maneira análoga à conversão de nutrientes em energia metabólica com a utilização da luz em vez de nutrientes, desenvolvendo a fonte de energia metabólica baseada em ATP. Se for fornecida uma dose eficaz de energia da luz no infravermelho próximo, ela estimula a produção e o fluxo sanguíneo de ATP no cérebro, alimentando bombas de íons de membrana dependentes de ATP, promovendo maior estabilidade da membrana e resistência à despolarização, o que demonstrou reduzir transitoriamente a excitabilidade neuronal. A estimulação eletromagnética também afeta diretamente a excitabilidade elétrica dos neurônios, como demonstrado em pesquisas.

Um efeito duradouro é proporcionado pelo LLLT que regula a quantidade de citocromo oxidase, que melhorou a capacidade neuronal de produção de energia metabólica que pode ser utilizada para melhorar as funções cognitivas do cérebro. Em camundongos e ratos, foi demonstrado que a memória melhora pelo LLLT e pelo azul de metileno, uma droga que, em doses baixas, fornece elétrons à citocromo oxidase. A luz infravermelha próxima estimula a respiração mitocondrial, fornecendo fótons à citocromo oxidase, porque a citocromo oxidase aceita principalmente fótons da luz vermelha para infravermelha próxima nos neurônios. Ao estimular a atividade do citocromo oxidase, o LLLT transcraniano promove a regulação positiva pós-estimulação da quantidade de citocromo oxidase nas mitocôndrias cerebrais. O LLLT também pode melhorar a conversão de energia luminosa em energia metabólica durante a exposição à luz, bem como a regulação positiva do mecanismo enzimático mitocondrial para desenvolver mais energia após a exposição à luz.

Biodisponibilidade e resposta à dose hormética por lasers transcranianos

A metaloproteína mais numerosa encontrada no tecido nervoso é a citocromo oxidase e seus comprimentos de onda de absorção estão frequentemente associados à sua atividade enzimática e produção de ATP. O aumento da biodisponibilidade de LLLT para o cérebro in vivo foi demonstrado em uma variedade de estudos de pesquisa, expondo a atividade do citocromo oxidase cerebral de maneira transcraniana, resultando em melhor retenção de memória de extinção em ratos saudáveis ​​e melhor discriminação visual em ratos com função mitocondrial retiniana comprometida. Outros estudos de pesquisa LLLT utilizaram uma variedade de comprimentos de onda (633-1064 nm), doses diárias (1-60 J / cm2), sessões de fracionamento (1-6) e densidades de potência (2-250 mW / cm2), que acabaram caracterizando a eficácia Parâmetros LLLT para ratos e humanos.

Por exemplo, os pesquisadores avaliaram em ratos os efeitos de diferentes doses de LLLT in vivo na atividade do citocromo oxidase cerebral, em 10.9, 21.6, 32.9 J / cm2 ou nenhum LLLT. Os tratamentos foram utilizados para 20, 40 e 60 min através de quatro matrizes de LED 660-nm com uma densidade de potência de 9 mW / cm2. Um dia após a sessão de LLLT, os cérebros dos ratos foram extraídos, congelados, seccionados e processados ​​para a histoquímica do citocromo oxidase. Uma dose de 10.9 J / cm2 aumentou a atividade do citocromo oxidase em 13.6 por cento. Uma dose de 21.6 J / cm2 desenvolveu um aumento percentual de 10.3. Foi encontrado um aumento não significativo da citocromo oxidase em 3 por cento após a dose mais alta de 32.9 J / cm2. As respostas da citocromo oxidase cerebral à LLLT in vivo foram caracterizadas por hormesis, com uma dose baixa sendo estimulante, enquanto doses mais altas foram menos eficazes.

A primeira demonstração de que o LLLT aumentou o consumo de oxigênio no córtex pré-frontal do rato in vivo foi demonstrada por outro estudo. A concentração de oxigênio no córtex dos ratos foi medida utilizando a têmpera por fluorescência durante o LLLT a 9 mW / cm2 e 660 nm. A LLLT promoveu um aumento dependente da dose no consumo de oxigênio de 5 por cento após 1 J / cm2 e 16 por cento após 5 J / cm2. Como o oxigênio é utilizado para desenvolver água nas mitocôndrias em uma resposta desenvolvida pela citocromo oxidase, mais atividade da citocromo oxidase deve promover maior consumo de oxigênio.

O LLLT também pode oferecer vários benefícios sobre outros tipos de estimulação, porque o LLLT tem como alvo não invasivo a citocromo oxidase, uma enzima fundamental utilizada na produção de energia, com expressão promovida associada ao aumento de energia. O LLLT é mecanicamente específico e não invasivo, enquanto a estimulação magnética transcraniana pode ser inespecífica; a estimulação elétrica prolongada na testa pode aumentar os espasmos musculares e os estímulos profundos no cérebro ou nos nervos vagos são invasivos.

Lasers transcranianos em funções cognitivas e emocionais

O LLLT através de fontes comerciais de baixa energia, como diodos a laser e LEDs liberados pelo FDA, é uma opção de tratamento alternativo não farmacológico altamente promissora, acessível e acessível para melhorar a função cerebral cognitiva. O LLLT oferece doses seguras de energia luminosa que regulam e mantêm funções neuronais; no entanto, elas são baixas o suficiente para não danificar o cérebro. No 2002, o FDA aprovou o LLLT para alívio da dor em casos de dor de cabeça e pescoço, artrite e síndrome do túnel do carpo. O LLLT tem sido utilizado de forma não invasiva em humanos após acidente vascular cerebral isquêmico para melhorar as funções neurológicas. Também melhorou a recuperação e, finalmente, reduziu a fadiga após o exercício. Uma sessão de estimulação do LLLT na testa, como demonstrado em outro estudo, desenvolveu um efeito antidepressivo considerável em pacientes com depressão. Nenhum efeito colateral adverso foi encontrado imediatamente nem nas semanas 2 ou 4 após a LLLT. Portanto, os tratamentos com LLLT demonstraram ser seguros e eficazes em humanos. Embora tenha sido determinado que o LLLT é seguro e recebeu a aprovação do FDA para ser utilizado no tratamento da dor, os lasers transcranianos para o aumento da função cerebral cognitiva devem ser limitados para estudos posteriores, até que novas medidas de resultado apóiem ​​esse pedido de utilização clínica.

A estimulação transcraniana a laser na testa foi utilizada em um estudo randomizado controlado por placebo, para demonstrar os efeitos de tarefas cognitivas associadas ao córtex pré-frontal, incluindo uma tarefa de vigilância psicomotora, ou TVP, e um atraso na correspondência com a amostra, ou DMS, tarefa de memória. O PVT avalia a atenção sustentada, com os pacientes permanecendo vigilantes durante intervalos de atraso e pressionando um botão quando a estimulação visual apareceu no monitor. A estimulação a laser visava regiões pré-frontais que se acredita serem utilizadas nos processos atencionais sustentados da TVP. A tarefa DMS suporta o córtex pré-frontal como parte de uma rede de regiões cerebrais frontais e parietais.

Pacientes saudáveis ​​receberam ondas consistentes de luz próxima ao infravermelho, cruzando o espectro de absorção do citocromo oxidase, direcionado para a testa, utilizando um diodo laser de baixa potência 1064 nm, também conhecido como "laser frio", que aumenta a penetração do tecido devido ao seu longo comprimento de onda e tem sido utilizado em humanos por outros problemas de saúde. A densidade de potência ou irradiância, 250 mW / cm2, e a densidade ou fluência acumulada de energia, 60 J / cm2, foram idênticas, demonstrando os benefícios dos efeitos psicológicos em outro estudo. Essa exposição ao laser desenvolve calor desprezível e nenhum dano físico no baixo nível de energia utilizado. Este aparelho a laser é utilizado com segurança em um ambiente clínico pelo fornecedor do laser. O tempo de reação na TVP foi melhorado pelo tratamento a laser, como demonstrado por um efeito considerável no tempo de reação pré-pós associado ao grupo placebo. A tarefa de memória DMS também demonstrou melhorias consideráveis ​​nas medidas de latência de recuperação de memória e número de tentativas corretas, ao comparar o LLLT tratado com o grupo placebo, como demonstrado na Figura 1. Os estados afetivos ou emocionais positivos e negativos auto-relatados também foram medidos utilizando o questionário PANAS-X antes e 2 semanas após o tratamento com laser. Em comparação com o placebo, os pacientes tratados demonstraram estados afetivos consideravelmente melhorados. Sugerimos que esse tipo de estimulação transcraniana a laser possa servir como método e técnica não invasiva e eficaz para aumentar as funções cognitivas do cérebro associadas à atenção, memória e funções emocionais.

Figura Desempenho cognitivo 1 aprimorado após estimulação por infravermelho transcraniano | El Paso, TX Quiroprático
Figura 1. O desempenho cognitivo na tarefa de memória atraso na correspondência para amostra (DMS) foi aprimorado após a estimulação por infravermelho transcraniano na testa direita. A tarefa DMS envolve a apresentação de um estímulo visual (padrão de grade) em uma tela. Então o estímulo desaparece, e o participante deve se lembrar do estímulo através de um atraso. Em seguida, duas opções aparecem e o participante deve decidir qual dessas duas é idêntica ao estímulo anterior (a “combinação”). Os indivíduos tratados mostraram recuperação mais rápida da memória (painel esquerdo) e aumento do número de tentativas corretas (painel direito) das tentativas 30 ao tentar escolher o padrão de grade correto. A função das regiões do córtex frontal, implicada na rede de modo atencional utilizada durante essa tarefa de memória visuoespacial, foi aumentada pelo tratamento a laser. Comparado à linha de base, esse tratamento também aumentou em 5% a concentração de oxihemoglobina no córtex pré-frontal, medida por espectroscopia no infravermelho próximo, durante a estimulação a laser e durante o desempenho do DMS após o tratamento (em preparação). Os dados para o grupo tratado consistiram em n = 10 machos en = 10 fêmeas; o grupo controle também consistiu em n = 10 machos en = 10 fêmeas. * Tratamento significativo por interação pré-pontuação, p <0.05.

Os mecanismos bioenergéticos da LLLT associados ao aumento cognitivo também podem estar associados aos seus efeitos neuroprotetores. A estimulação da respiração mitocondrial pelo LLLT deve melhorar a função celular devido ao aumento da energia metabólica e da sobrevivência celular após lesão, devido aos efeitos antioxidantes do aumento da citocromo oxidase e superóxido dismutase.

A transmitância a laser do comprimento de onda 1064-nm no local LLLT da testa foi estimada em uma amostra humana post-mortem, que demonstrou que aproximadamente 2 por cento da luz passava pelo osso frontal. Isso produziu um coeficiente de absorção de a = 0.24, semelhante à transmitância a = 0.22 demonstrada através do osso craniano para este comprimento de onda. Além disso, estimou-se que cerca de 1.2 J / cm2 da dose de 60 J / cm2 LLLT aplicada atingisse a superfície do córtex pré-frontal. Esse valor é semelhante ao 1 J / cm2, a dose efetiva máxima de LLLT em culturas de neurônios para aumentar a atividade da citocromo oxidase.

A absorção transcraniana da energia dos fótons pela citocromo oxidase, a enzima terminal na respiração mitocondrial, está associada como o mecanismo bioenergético de ação da LLLT no cérebro. O LLLT transcraniano regula positivamente o citocromo oxidase cortical e melhora a fosforilação oxidativa. A LLLT melhora as funções cognitivas relacionadas ao córtex pré-frontal, como atenção sustentada, memória de extinção, memória de trabalho e estado afetivo. A estimulação infravermelha transcraniana pode ser utilizada efetivamente para apoiar a respiração mitocondrial neuronal como uma nova intervenção não invasiva e de melhoria da cognição em animais e humanos. Essa nova abordagem fascinante do tratamento também deve afetar outras funções cerebrais associadas ao local neuroanatômico estimulado e aos parâmetros de estimulação utilizados.

A terapia a laser de baixo nível, ou LLLT, e outros tipos de lasers transcranianos são lasers não invasivos e de baixa potência que agora estão sendo utilizados em regiões corticais específicas do cérebro para melhorar as respostas fisiológicas e a função cognitiva. Muitos estudos demonstraram que os lasers transcranianos podem melhorar a atenção, a memória e as reações, onde muitos outros estudos também demonstraram que eles também podem ajudar a melhorar a depressão e possivelmente até a doença de Alzheimer. Embora ainda sejam necessários mais estudos, as medidas de resultados são promissoras. - Dr. Alex Jimenez DC, Insight CCST


Dieta e Exercício para Doença Neurológica


De acordo com estudos, a estimulação transcraniana por laser infravermelho, bem como outros tipos de lasers transcranianos, utilizados nas funções do córtex frontal, podem melhorar a atenção sustentada e a memória de trabalho, entre outras funções cerebrais. A estimulação transcraniana a laser regula e mantém as funções cerebrais e pode promover efeitos neuroterapêuticos de maneira não destrutiva e não térmica. Os pesquisadores determinaram, através do primeiro estudo controlado, que a estimulação transcraniana a laser melhora as funções cerebrais cognitivas e emocionais humanas. O escopo de nossas informações limita-se a problemas de saúde quiroprática, músculo-esquelética e nervosa, além de artigos, tópicos e discussões sobre medicina funcional. Para discutir melhor o assunto acima, não hesite em perguntar ao Dr. Alex Jimenez ou entre em contato em 915-850-0900 .

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