La fotobiomodulación transcraneal con láser de 1064 nm modula los ritmos del electroencefalograma cerebral

Se ha informado que la fotobiomodulación transcraneal no invasiva (tPBM) con un láser de 1064 nm mejora el rendimiento humano en tareas cognitivas, así como regula el aumento local del metabolismo cerebral y la hemodinámica del oxígeno. Sin embargo, se desconoce si tPBM de 1064 nm también modula la electrofisiología, y específicamente las oscilaciones neuronales, en el cerebro humano. La hipótesis que guía nuestro estudio es que la aplicación de 1064 nm tPBM de la corteza prefrontal derecha mejora los ritmos neurofisiológicos en bandas de frecuencia específicas en el cerebro humano en condiciones de reposo. Para probar esta hipótesis, registramos el electroencefalograma del cuero cabelludo (EEG) de 64 canales antes, durante y después de la aplicación de 11 min de tPBM de 4 cm de diámetro (láser CW de 1064 nm con 162 mW / cm 2 y 107 J / cm 2) a la frente derecha de sujetos humanos ( n = 20) usando un diseño controlado por simulacro dentro del sujeto. Se calcularon las topografías del cuero cabelludo con resolución temporal de la potencia del EEG en cinco bandas de frecuencia para examinar los cambios de potencia del EEG inducidos por tPBM en el cuero cabelludo. Los resultados muestran aumentos significativos, dependientes del tiempo, de las potencias espectrales del EEG en las bandas alfa (8 a 13 Hz) y beta (13 a 30 Hz) en regiones del cuero cabelludo amplias, exhibiendo un patrón de adelante hacia atrás. Los hallazgos proporcionan el primer mapeo topográfico controlado por simulación en el que tPBM aumenta la fuerza de las oscilaciones electrofisiológicas (bandas alfa y beta) al tiempo que arroja luz sobre los mecanismos de tPBM en el cerebro humano.

Este es el primer informe topográfico resuelto en el tiempo que demuestra que tPBM con láser de 1064 nm aumenta la potencia de las oscilaciones del ritmo alfa y beta del cerebro de manera significativa y amplia en el cuero cabelludo, en particular en los sitios bilaterales anteriores y posteriores. El EEG del cuero cabelludo se utilizó para medir los ritmos electrofisiológicos humanos controlados por simulación antes, durante y después de 11 minutos tPBM administrado a la frente derecha de una cohorte de 20 sujetos humanos normales. Al calcular el poder oscilatorio de una manera resuelta en el tiempo, hemos encontrado que tPBM produjo incrementos estadísticamente significativos que varían en el tiempo en el poder del EEG tanto en las bandas alfa como en las beta. Los electrodos de efectos significativos cubren las regiones del cuero cabelludo con un patrón de adelante hacia atrás, alcanzando un máximo 8 minutos después del inicio de la estimulación. Así, tPBM moduló la sincronización de la actividad neuronal en los rangos de frecuencia alfa y beta. Junto con estudios previos, este estudio EEG apunta a la luz infrarroja de 1064 nm como una forma de estimulación cerebral transcraneal o neuromodulación al enfocarse en el metabolismo de la energía celular y los cambios asociados en la hemodinámica y la actividad electrofisiológica del cerebro.

Artículo completo en: https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Neurophotonics/volume-6/issue-2/025013/Transcranial-photobiomodulation-with-1064-nm-laser-modulates-brain-electroencephalogram-rhythms/10.1117/1.NPh.6.2.025013.full?SSO=1