Verbesserung der kognitiven Funktion mit Lasern

Ein kurzer Blick darauf, wie Low-Level-Lasertherapie (LLLT) unsere Aufmerksamkeit, unser Gedächtnis und vieles mehr steigern kann.

Von Joseph Carr-Moore

Die Low-Level-Lasertherapie (LLLT) ist ein relativ junges Unterfangen. Nicht-invasive Laser mit geringer Leistung werden jetzt auf bestimmte kortikale Regionen des Gehirns angewendet, um physiologische und kognitive Reaktionen hervorzurufen. Diese Laser sind nicht mit denen vergleichbar, die Sie in Science-Fiction-Spielfilmen oder in einem Austin Powers-Film finden. Tatsächlich sind sie für das menschliche Auge mit Wellenlängen von etwa 600–1000 nm unsichtbar. Wir werden zunächst einen flachen Einblick in die Gewässer der vorgeschlagenen Vorteile von LLLT geben, gefolgt von der Art und Weise, wie die Vorteile verursacht werden und was dies in Zukunft bedeuten könnte.

Obwohl die Low-Level-Lasertherapie noch in den Kinderschuhen steckt, kann sie viele kortikale Prozesse verbessern. Forscher finden vielversprechende Anwendungen von LLLT zur Neuroenhancement (Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Reaktionen), zur Linderung von Depressionen, zur Beschleunigung der Wundheilung und möglicherweise sogar zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit.

Im Jahr 2017 ergab eine Studie der University of Texas, dass Teilnehmer, die wenig Infrarotlicht am Kopf ausgesetzt waren, eine Zunahme der kortikalen Stoffwechselaktivität feststellten¹. Die Personen, die den Infrarotlasern ausgesetzt waren, hatten mehr Aufmerksamkeit und Gedächtnis und gaben ihnen einen überlegenen kognitiven Vorteil gegenüber einer Placebogruppe bei einer Kartensortierungsaufgabe. Es wird angenommen, dass der grundlegende physiologische Prozess hinter der Verstärkung durch ein Enzym namens Cytochrom-C-Oxidase verursacht wird, das sich in den Mitochondrien der Neuronen befindet (dem „Kraftwerk“ der Zelle). In einfachen Worten, die Low-Level-Laser emittieren Photonen, die von diesen Enzymen in den Neuronen absorbiert werden, was zu einer Erhöhung der ATP-Produktion² führt (dies sind die Grundeinheiten der Energiespeicherung in Zellen). Die Zunahme der Energieproduktion in Neuronen scheint die Ursache für die Neuroenhancement zu sein.

In anderen neueren Forschungen wird LLLT auch zur Bekämpfung von Depressionen eingesetzt³. Obwohl die Forschung zu LLLT zur Behandlung von Depressionen rar ist, haben die bisherigen Ergebnisse gezeigt, dass es sich in Zukunft um eine vielversprechende Behandlung handeln könnte. Ein weiterer beobachteter Vorteil von LLLT ist die Verlängerung der Reaktionszeiten der behandelten Teilnehmer in einem Wachsamkeitstest (Teilnehmer müssen ihre Aufmerksamkeit in verzögerten Intervallen halten und so schnell wie möglich einen Knopf drücken, wenn ein bestimmter Reiz auf dem Monitor angezeigt wird). Es wird angenommen, dass eine schnellere Reaktionszeit auf die Zunahme der Aufmerksamkeit infolge der Lasertherapie zurückzuführen ist. Eine Zunahme der Zellatmung in den für die Aufmerksamkeit relevanten kortikalen Regionen (wie dem präfrontalen Kortex und dem Parietallappen) könnte für die Verstärkung dieser Phänomene verantwortlich sein.

Weitere Vorteile von LLLT sind die Regeneration bestimmter Körpergewebe und Zelltypen wie Blutzellen. Einige der vorhergesagten Gründe hierfür sind die Zunahme der Zellatmung und die Abnahme entzündlicher Prozesse, die durch Cytochrom-C-Oxidase infolge von LLLT⁵ induziert werden. Neben der Beschleunigung der Wundheilung hat die Therapie positive Ergebnisse bei der Erhöhung der Sehschärfe bei Menschen mit Makuladegeneration gezeigt. In einer Studie, die aus vier Sitzungen bestand, die über zwei Wochen verteilt waren, wurde LLLT Menschen mit Makuladegeneration verabreicht. Die Ergebnisse zeigten bei über 90% der Menschen eine Erhöhung der Sehschärfe und eine Verringerung der Degeneration. Die Vorteile der Sehschärfe bei diesen Menschen mit Makuladegeneration dauerten bis zu 36 Monate.

Die Regenerationsfähigkeit von LLLT führt zu größeren Fragen, wie der Fähigkeit von Low-Level-Lasen, neurodegenerative Erkrankungen (wie die berüchtigte Alzheimer-Krankheit) und Schlaganfälle zu behandeln. Eine Studie ergab, dass LLLT bei Schlaganfall-induzierten Ratten möglicherweise eine Neurogenese (die Bildung von Neuronen) verursachte, die die mit Schlaganfall verbundenen Defekte reduzierte reducing. Die Frage der LLLT zur Behandlung von Schlaganfällen und neurodegenerativen Erkrankungen sollte in Zukunft mit einer Armee experimenteller Forschung beantwortet werden sollen.

Bisher sind die Verwendung von LLLT für viele Zwecke wie die Linderung von Depressionen, die Verbesserung der Wahrnehmung (Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Reaktionen) und die Fähigkeit zur Beschleunigung der Heilung und Regeneration einige der Hauptvorteile von LLLT und der Mehrheit von Die bisherige Forschung ist sehr vielversprechend.

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Verweise

1. Blanco NJ, Maddox WT, Gonzalez-Lima F. Verbesserung der Exekutivfunktion durch transkranielle Infrarotlaserstimulation. Zeitschrift für Neuropsychologie. 2017, 1. März; 11 (1): 14–25.

2. Farivar S., Malekshahabi T., Shiari R. Biologische Wirkungen einer Lasertherapie auf niedrigem Niveau. Zeitschrift für Laser in den medizinischen Wissenschaften. 2014; 5 (2): 58.

3. Schiffer F., Johnston AL, Ravichandran C., Polcari A., Teicher MH, Webb RH, Hamblin MR. Psychologische Vorteile 2 und 4 Wochen nach einer einzelnen Behandlung mit nahem Infrarotlicht an der Stirn: Eine Pilotstudie an 10 Patienten mit schweren Depressionen und Angstzuständen. Verhaltens- und Gehirnfunktionen. 2009 Dec; 5 (1): 46.

4. Barrett DW, Gonzalez-Lima F. Die transkranielle Infrarot-Laserstimulation erzeugt beim Menschen vorteilhafte kognitive und emotionale Effekte. Neurowissenschaften. 2013 Jan 29; 230: 13–23.

5. Chaves ME, Araújo AR, Piancastelli AC, Pinotti M. Auswirkungen der Lichttherapie mit geringem Stromverbrauch auf die Wundheilung: LASER x LED. Anais brasileiros de dermatologia. 2014 Aug; 89 (4): 616–23.

6. Ivandic BT, Ivandic T. Eine Low-Level-Lasertherapie verbessert das Sehvermögen bei Patienten mit altersbedingter Makuladegeneration. Photomedizin und Laserchirurgie. 2008 Jun 1; 26 (3): 241–5.

7. Oron A, Oron U, Chen J, Eilam A, Zhang C, Sadeh M, Lampl Y, Streeter J, DeTaboada L, Chopp M. neurologische Defizite. Schlaganfall. 2006 Oct 1; 37 (10): 2620–4.