Láseres transcraneales para la función cognitiva del cerebro

Según estudios de investigación, la estimulación con láser infrarrojo transcraneal, así como otros tipos de láseres transcraneales, utilizados en las funciones de la corteza frontal pueden mejorar la atención sostenida y la memoria de trabajo, entre otras funciones cerebrales. La estimulación láser transcraneal con luz monocromática de baja densidad de potencia (mW/cm2) y alta densidad de energía (J/cm2) en las longitudes de onda del infrarrojo cercano regula y mantiene las funciones cerebrales y puede promover efectos neuroterapéuticos de forma no destructiva y no térmica. conducta. Los investigadores determinaron a través del primer estudio de investigación controlado que la estimulación transcraneal con láser mejora las funciones cognitivas y emocionales del cerebro humano. UN 

 

En el campo de la terapia de luz/láser de bajo nivel o LLLT, se ha estado desarrollando un modelo para demostrar cómo la energía luminosa de las longitudes de onda del rojo al infrarrojo cercano mejora la bioenergética durante los últimos 40 años. Los estudios de investigación anteriores de LLLT han demostrado históricamente una variedad de desarrollos, principios y aplicaciones en el tema. El propósito del siguiente artículo es demostrar una actualización de los mecanismos neuroquímicos de LLLT que respaldan la estimulación transcraneal con láser para funciones de mejora cognitiva. Describiremos el efecto de LLLT en la bioenergética cerebral, discutiendo brevemente su biodisponibilidad y dosis-respuesta, y sus efectos sobre la función cerebral cognitiva. Aunque nuestro enfoque está en las funciones cognitivas relacionadas con el prefrontal, LLLT debería poder mejorar otras funciones cerebrales. Por ejemplo, estimular diferentes regiones del cerebro afecta diferentes funciones asociadas con los sistemas sensoriales y motores. UN 

 

Láseres transcraneales en bioenergética cerebral

 

Los láseres de infrarrojo cercano y los diodos emisores de luz, o LED, afectan la función cerebral de acuerdo con la bioenergética, un mecanismo que es fundamentalmente diferente a otros métodos y técnicas de estimulación cerebral, como la estimulación eléctrica y magnética. Se ha demostrado que LLLT regula y mantiene la función de las neuronas en cultivos celulares y la función cerebral en animales, así como las funciones cognitivas y emocionales en pacientes y problemas de salud. La fotoneuromodulación está asociada con la absorción de fotones por parte de ciertas moléculas en las neuronas que activan las vías de señalización bioenergética después de haber sido expuestas a la luz del rojo al infrarrojo cercano. Las longitudes de onda de 600 mm a 1150 nm mejoran la penetración de los fotones en los tejidos porque la luz se dispersa en longitudes de onda más bajas y el agua la absorbe en longitudes de onda más altas. Hace más de 25 años se demostró que las moléculas que absorben longitudes de onda LLLT forman parte de la enzima respiratoria mitocondrial citocromo oxidasa en diferentes estados de oxidación. Además, para la luz del rojo al infrarrojo cercano, el principal fotoaceptor molecular de la energía fotónica es la citocromo oxidasa, también conocida como citocromo c oxidasa o citocromo a-a3. UN 

 

Además, la absorción de energía fotónica por la citocromo oxidasa es el principal mecanismo neuroquímico de acción de la LLLT en las neuronas. Cuanto más aumenta la actividad enzimática de la citocromo oxidasa, más energía metabólica se desarrolla a través de la fosforilación oxidativa mitocondrial. LLLT proporciona al cerebro energía metabólica de manera análoga a la conversión de nutrientes en energía metabólica con la utilización de luz en lugar de nutrientes que desarrollan la fuente de energía metabólica basada en ATP. Si se proporciona una dosis efectiva de energía de luz infrarroja cercana, se estimula la producción de ATP en el cerebro y el flujo sanguíneo, lo que finalmente alimenta las bombas de iones de membrana dependientes de ATP, lo que promueve una mayor estabilidad de la membrana y resistencia a la despolarización, lo que se ha demostrado que reduce transitoriamente la excitabilidad neuronal. La estimulación electromagnética también afecta directamente la excitabilidad eléctrica de las neuronas, como se ha demostrado en estudios de investigación. UN 

 

El LLLT proporciona un efecto duradero al aumentar la cantidad de citocromo oxidasa, lo que mejoró la capacidad neuronal para la producción de energía metabólica que se puede utilizar para mejorar las funciones cerebrales cognitivas. En ratones y ratas, se ha demostrado que la memoria mejora con LLLT y con azul de metileno, un fármaco que, en dosis bajas, proporciona electrones a la citocromo oxidasa. La luz del infrarrojo cercano estimula la respiración mitocondrial proporcionando fotones a la citocromo oxidasa porque la citocromo oxidasa acepta principalmente fotones de luz roja a infrarroja cercana en las neuronas. Al estimular la actividad de la citocromo oxidasa, la LLLT transcraneal promueve la regulación ascendente posterior a la estimulación de la cantidad de citocromo oxidasa en las mitocondrias cerebrales. LLLT también puede mejorar la conversión de energía luminosa en energía metabólica durante la exposición a la luz, así como la regulación positiva de la maquinaria enzimática mitocondrial para desarrollar más energía después de la exposición a la luz. UN 

 

Biodisponibilidad y respuesta a dosis hormonal por láser transcraneal

 

La metaloproteína más numerosa que se encuentra en el tejido nervioso es la citocromo oxidasa y sus longitudes de onda de absorción a menudo se asocian con su actividad enzimática y la producción de ATP. Se ha demostrado una mayor biodisponibilidad de LLLT en el cerebro in vivo en una variedad de estudios de investigación mediante la exposición transcraneal de la actividad de la citocromo oxidasa del cerebro, lo que da como resultado una mejor retención de la memoria de extinción en ratas sanas y una mejor discriminación visual en ratas con función mitocondrial retiniana alterada. Otros estudios de investigación de LLLT utilizaron una variedad de longitudes de onda (633 a 1064 nm), dosis diarias (1 a 60 J/cm2), sesiones de fraccionamiento (1 a 6) y densidades de potencia (2 a 250 mW/cm2) que finalmente caracterizó los parámetros LLLT efectivos tanto para ratas como para humanos. UN 

 

Por ejemplo, los investigadores evaluaron en ratas los efectos de diferentes dosis de LLLT in vivo sobre la actividad de la citocromo oxidasa cerebral, a 10.9, 21.6, 32.9 J/cm2 o sin LLLT. Los tratamientos se utilizaron durante 20, 40 y 60 min a través de cuatro conjuntos de LED de 660 nm con una densidad de potencia de 9 mW/cm2. Un día después de la sesión de LLLT, los cerebros de las ratas se extrajeron, congelaron, seccionaron y procesaron para la histoquímica de la citocromo oxidasa. Una dosis de 10.9 J/cm2 aumentó la actividad de la citocromo oxidasa en un 13.6 por ciento. Una dosis de 21.6 J/cm2 desarrolló un aumento del 10.3 por ciento. Se encontró un aumento no significativo de citocromo oxidasa del 3 por ciento después de la dosis más alta de 32.9 J/cm2. Las respuestas de la citocromo oxidasa cerebral a la LLLT in vivo se caracterizaron por hormesis, siendo una dosis baja estimulante mientras que las dosis más altas fueron menos eficaces. UN 

 

La primera demostración de que LLLT aumentó el consumo de oxígeno en la corteza prefrontal de ratas in vivo fue demostrada por otro estudio de investigación. La concentración de oxígeno en la corteza de las ratas se midió utilizando extinción de la fluorescencia durante LLLT a 9 mW/cm2 y 660 nm. LLLT promovió un aumento dependiente de la dosis en el consumo de oxígeno del 5 por ciento después de 1 J/cm2 y del 16 por ciento después de 5 J/cm2. Debido a que el oxígeno se utiliza para desarrollar agua dentro de las mitocondrias en una respuesta desarrollada por la citocromo oxidasa, una mayor actividad de la citocromo oxidasa debería promover un mayor consumo de oxígeno. UN 

 

LLLT también puede ofrecer varios beneficios sobre otros tipos de estimulación porque LLLT se dirige de manera no invasiva a la citocromo oxidasa, una enzima fundamental utilizada para la producción de energía, con expresión promovida asociada con el aumento de energía. La LLLT es mecánicamente específica y no invasiva, mientras que la estimulación magnética transcraneal puede no ser específica, la estimulación eléctrica prolongada en la frente puede aumentar los espasmos musculares y las estimulaciones profundas del cerebro o del nervio vago son invasivas. UN 

 

Láseres transcraneales en funciones cognitivas y emocionales

 

La LLLT a través de fuentes comerciales de baja potencia, como diodos láser y LED aprobados por la FDA, es una opción de tratamiento alternativa no farmacológica, asequible y muy prometedora para mejorar la función cerebral cognitiva. LLLT ofrece dosis seguras de energía luminosa que regulan y mantienen las funciones neuronales, sin embargo, estas son lo suficientemente bajas como para no dañar el cerebro. En 2002, la FDA aprobó la LLLT para el alivio del dolor en casos de dolor de cabeza y cuello, artritis y síndrome del túnel carpiano. LLLT se ha utilizado de forma no invasiva en humanos después de un accidente cerebrovascular isquémico para mejorar las funciones neurológicas. También mejoró la recuperación y, en última instancia, redujo la fatiga después del ejercicio. Una sesión de estimulación LLLT en la frente, como se demostró en otro estudio de investigación, desarrolló un efecto antidepresivo considerable en pacientes con depresión. No se encontraron efectos secundarios adversos ni inmediatamente ni a las 2 o 4 semanas después de la LLLT. Por lo tanto, se ha demostrado que los tratamientos LLLT son seguros y efectivos en humanos. Aunque se ha determinado que LLLT es seguro y recibió la aprobación de la FDA para su uso en el tratamiento del dolor, los láseres transcraneales para el aumento de la función cerebral cognitiva deben limitarse a estudios de investigación adicionales hasta que las medidas de resultados adicionales respalden esta aplicación para uso clínico. UN 

 

La estimulación con láser transcraneal en la frente se utilizó en un estudio de investigación aleatorizado, controlado con placebo, para demostrar los efectos de las tareas cognitivas asociadas con la corteza prefrontal, incluida una tarea de vigilancia psicomotora, o PVT, y una comparación retrasada con la muestra, o DMS, tarea de memoria. El PVT evalúa la atención sostenida, con los pacientes permaneciendo atentos durante los intervalos de demora y presionando un botón cuando apareció una estimulación visual en un monitor. La estimulación con láser apuntó a las regiones prefrontales que se cree que se utilizan en los procesos de atención sostenida de la PVT. La tarea DMS apoya la corteza prefrontal como parte de una red de regiones cerebrales frontales y parietales. UN 

 

Los pacientes sanos recibieron luz infrarroja cercana de onda constante que intersecta el espectro de absorción de la citocromo oxidasa, dirigida a la frente utilizando un diodo láser de baja potencia de 1064 nm, también conocido como "láser frío", que aumenta la penetración en el tejido debido a su longitud de onda larga y ha sido utilizado en humanos para otros problemas de salud. La densidad de potencia o irradiancia, 250 mW/cm2, y la densidad o fluencia de energía acumulada, 60 J/cm2, fueron idénticas, lo que demostró los beneficios de los efectos psicológicos en otro estudio de investigación. Esta exposición al láser desarrolla un calor insignificante y ningún daño físico al bajo nivel de potencia utilizado. Este aparato láser es utilizado de forma segura en un entorno clínico por el proveedor del láser. El tiempo de reacción en el PVT mejoró con el tratamiento con láser, como lo demuestra un efecto considerable del tiempo de reacción previo y posterior asociado con el grupo placebo. La tarea de memoria DMS también demostró mejoras considerables en las medidas de latencia de recuperación de la memoria y el número de ensayos correctos, al comparar el grupo tratado con LLLT con el grupo placebo, como se muestra en la Figura 1. Los estados afectivos o emocionales positivos y negativos autoinformados también se midieron utilizando el cuestionario PANAS-X antes y 2 semanas después del tratamiento con láser. En comparación con el placebo, los pacientes tratados demostraron estados afectivos considerablemente mejorados. Sugerimos que este tipo de estimulación transcraneal con láser puede servir como método y técnica no invasiva y eficaz para aumentar las funciones cerebrales cognitivas asociadas con la atención, la memoria y las funciones emocionales. UN 

 

 

Los mecanismos bioenergéticos de LLLT asociados con el aumento cognitivo también pueden estar asociados con sus efectos neuroprotectores. La estimulación de la respiración mitocondrial de LLLT debería mejorar la función celular debido al aumento de la energía metabólica y la supervivencia celular después de una lesión debido a los efectos antioxidantes de los aumentos en la citocromo oxidasa y la superóxido dismutasa. UN 

 

La transmitancia láser de la longitud de onda de 1064 nm en el sitio LLLT de la frente se estimó en un espécimen humano post mortem, lo que demostró que aproximadamente el 2 por ciento de la luz pasó a través del hueso frontal. Esto arrojó un coeficiente de absorción de a = 0.24, similar a la transmitancia a = 0.22 demostrada a través del hueso craneal para esta longitud de onda. Además, se estimó que alrededor de 1.2 J/cm2 de la dosis de LLLT de 60 J/cm2 aplicada alcanzó la superficie de la corteza prefrontal. Este valor es similar a 1 J/cm2, la dosis máxima efectiva de LLLT en cultivos de neuronas para aumentar la actividad de la citocromo oxidasa. UN 

 

La absorción transcraneal de la energía fotónica por la citocromo oxidasa, la enzima terminal en la respiración mitocondrial, se asocia como el mecanismo de acción bioenergético de la LLLT en el cerebro. La LLLT transcraneal aumenta la citocromo oxidasa cortical y mejora la fosforilación oxidativa. LLLT mejora las funciones cognitivas relacionadas con la corteza prefrontal, como la atención sostenida, la memoria de extinción, la memoria de trabajo y el estado afectivo. La estimulación infrarroja transcraneal se puede utilizar de manera efectiva para apoyar la respiración mitocondrial neuronal como una nueva intervención no invasiva que mejora la cognición en animales y humanos. Este nuevo y fascinante enfoque de tratamiento también debería poder afectar otras funciones cerebrales asociadas con el sitio neuroanatómico estimulado y los parámetros de estimulación utilizados. UN 

 

La terapia con láser de bajo nivel, o LLLT, y otros tipos de láseres transcraneales son láseres no invasivos y de baja potencia que ahora se están utilizando en regiones corticales específicas del cerebro para mejorar las respuestas fisiológicas y la función cognitiva. Muchos estudios de investigación han demostrado que los láseres transcraneales pueden en última instancia mejorar la atención, la memoria y las reacciones, mientras que muchos otros estudios de investigación también han demostrado que estos también pueden ayudar a mejorar la depresión y posiblemente incluso la enfermedad de Alzheimer. Aunque aún se requieren más estudios de investigación, las medidas de resultado son prometedoras. - Dr. Alex Jimenez DC, CCST Insight

 

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Dieta y ejercicio para enfermedades neurológicas

 

 

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Según estudios de investigación, la estimulación con láser infrarrojo transcraneal, así como otros tipos de láseres transcraneales, utilizados en las funciones de la corteza frontal pueden mejorar la atención sostenida y la memoria de trabajo, entre otras funciones cerebrales. La estimulación láser transcraneal regula y mantiene las funciones cerebrales y puede promover efectos neuroterapéuticos de una manera no destructiva y no térmica. Los investigadores determinaron a través del primer estudio de investigación controlado que la estimulación láser transcraneal mejora las funciones cognitivas y emocionales del cerebro humano. El alcance de nuestra información se limita a cuestiones de salud quiropráctica, musculoesquelética y nerviosa, así como a artículos, temas y debates sobre medicina funcional. Para seguir discutiendo el tema anterior, no dude en preguntarle al Dr. Alex Jiménez o contáctenos en 915-850-0900 . UNA 

 

Curada por el Dr. Alex Jimenez  

 

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Discusión de tema adicional: dolor crónico

 

El dolor repentino es una respuesta natural del sistema nervioso que ayuda a demostrar posibles lesiones. A modo de ejemplo, las señales de dolor viajan desde una región lesionada a través de los nervios y la médula espinal hasta el cerebro. El dolor generalmente es menos intenso a medida que la lesión se cura, sin embargo, el dolor crónico es diferente al tipo promedio de dolor. Con dolor crónico, el cuerpo humano continuará enviando señales de dolor al cerebro, independientemente de si la lesión se ha curado. El dolor crónico puede durar varias semanas o incluso varios años. El dolor crónico puede afectar enormemente la movilidad de un paciente y puede reducir la flexibilidad, la fuerza y ​​la resistencia.

 

 

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Neural Zoomer Plus para Enfermedades Neurológicas

 

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