Por qué la fotobiomodulación transcraneal es más segura?

Por qué la fotobiomodulación transcraneal es más segura que la estimulación eléctrica y magnética?  Por. Fga. Patricia Cedeño O. 2026

1. La fotobiomodulación no induce corriente dentro del cerebro

La estimulación eléctrica (tdcs, tacs) obliga a la corriente a atravesar el cráneo y el tejido cerebral, lo cual implica:

• Paso de electrones a través de membranas neuronales,
• Cambios directos en la polarización,
• Riesgo de calentamiento tisular dependiente de la densidad de carga,
• Posibilidad de electroporación si los parámetros se exceden.

“El daño por calentamiento depende críticamente del tiempo de exposición… consistente con la dependencia del tamaño de la lesión tisular en el tiempo/densidad de carga.”

La fotobiomodulación no genera corriente eléctrica. Solo entrega fotones, que interactúan con cromóforos mitocondriales sin alterar la polaridad neuronal.

2. La fotobiomodulación no induce campos magnéticos de alta intensidad

La estimulación magnética transcraneal (TMS):

• Genera campos magnéticos de 1–2 Tesla,
• Induce corrientes eléctricas internas por ley de Faraday,
• Puede producir descargas neuronales masivas,
• Tiene riesgo de convulsiones (aunque bajo),
• Requiere estrictos protocolos de seguridad.

En contraste, la fotobiomodulación:

• No induce corrientes,
• No altera la excitabilidad cortical de forma abrupta,
• No tiene riesgo de convulsiones,
• No produce activación masiva de redes.

3. La fotobiomodulación es atérmica y no invasiva

“La terapia láser de baja intensidad es una terapia no-invasiva, indolora y atérmica.”

Esto significa:

• No hay quemaduras,
• No hay daño térmico,
• No hay riesgo de necrosis,
• No hay riesgo de electroporación,
• No hay riesgo de sobreestimulación.

4. La fotobiomodulación actúa sobre la mitocondria, no sobre la membrana neuronal

Mientras tdcs/TMS forzan la despolarización o hiperpolarización, la fotobiomodulación:

• Activa citocromo c oxidasa,
• Libera óxido nítrico,
• Aumenta ATP,
• Mejora microcirculación,
• Reduce inflamación,
• Favorece reparación tisular.

“COO libera óxido nítrico… aumento en la producción de ATP mitocondrial.”

Es un mecanismo biológico, no eléctrico.

5. La fotobiomodulación tiene efectos secundarios mínimos

La fotobiomodulación:

• No genera molestias sensoriales,
• No produce dolor,
• No altera la percepción,
• No genera cambios abruptos en la excitabilidad cortical.

6. La fotobiomodulación no depende de la geometría cortical

La estimulación eléctrica y magnética se ve afectada por:

• Plegamiento cortical,
• Densidad ósea,
• Conductividad tisular,
• Variabilidad anatómica.

“El plegamiento cortical afectará el flujo de corriente y puede resultar en un ‘agrupamiento’ regional.”

La luz, en cambio:

• Atraviesa el cráneo con eficiencia (NIR),
• Se dispersa de manera predecible,
• No depende de la orientación de las neuronas.

7. La fotobiomodulación no altera la dinámica eléctrica del cerebro

Tdcs/TMS pueden:

• Inducir hiperexcitabilidad,
• Alterar ritmos corticales,
• Modificar sincronización neuronal,
• Generar efectos no deseados si se aplican incorrectamente.

La fotobiomodulación:

• Modula metabolismo,
• Favorece homeostasis,
• Reduce inflamación,
• Promueve reparación,
• No altera ritmos eléctricos.

Conclusión brainlight®

La fotobiomodulación transcraneal es más segura porque:

• No introduce corriente,
• No induce campos magnéticos,
• No altera la polaridad neuronal,
• No genera calor significativo,
• No depende de la geometría cortical,
• No tiene riesgo de convulsiones,
• No produce efectos secundarios relevantes,
• Actúa sobre la mitocondria y no sobre la membrana,
• Favorece reparación y neuroprotección,
• Es completamente no invasiva.

Por eso, dentro del modelo brainlight®, la fotobiomodulación es la base biofotónica segura, sobre la cual se integran:

• Estimulación eléctrica subliminal,
• Sinergias musculares MIO®,
• Tareas lingüísticas dirigidas,
• Reorganización funcional cortical.

¿Qué longitud de onda es óptima para la estimulación láser transcraneal de bajo nivel? (Artículo 2019)

Uno de los desafíos en la terapia láser transcraneal de bajo nivel (LLLT) es elegir de manera óptima los parámetros de iluminación, como la longitud de onda. Sin embargo, existe un estudio escaso sobre la comparación de longitudes de onda, especialmente en LLLT transcraneal humano. Aquí, empleamos el modelo de Monte Carlo y el fantasma humano visible para calcular la distribución de fluencia de fotones penetrados dentro de la corteza cerebral. Al comparar la distribución de fluencia, la profundidad de penetración y la intensidad de la interacción del tejido láser en el cerebro entre todas las longitudes de onda candidatas, descubrimos que 660, 810 nm tuvieron un rendimiento mucho mejor que 980, 1064 nm con una penetración de fotones mucho más fuerte, más profunda y más amplia....

....Se demostró que 660 nm es el mejor y un poco mejor que 810 nm.

Wang, P , Li, T . ¿Qué longitud de onda es óptima para la estimulación láser transcraneal de bajo nivel? J. Biophotonics . 2019 ; 12 : e201800173. © 2018 WILEY ‐ VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

EFECTOS METABÓLICOS, HEMODINÁMICOS Y ELECTROFISIOLÓGICOS DE LA FOTOBIOMODULACIÓN TRANSCRANIAL EN EL CEREBRO HUMANO

La fotobiomodulación (PBM) se refiere al uso de luz roja al infrarrojo cercano para estimular las funciones celulares para obtener beneficios fisiológicos o clínicos. La fotobiomodulación transcraneal (tPBM) es una forma no invasiva de fotobiomodulación cerebral que se ha observado con varias mejoras en las funciones cognitivas humanas. Se supone que el mecanismo de tPBM depende de la absorción de fotones por la citocromo c oxidasa (CCO), la enzima terminal en la cadena respiratoria mitocondrial que cataliza la reducción de oxígeno para el metabolismo energético. Sin embargo, pocos estudios han investigado objetivamente la respuesta hemodinámica, metabólica y electrofisiológica del cerebro humano a tPBM. Para abordar esta brecha, mi investigación de disertación se ha centrado en medidas objetivas de los efectos metabólicos, hemodinámicos y electrofisiológicos de tPBM en el cerebro humano, por primera vez, implementando hardware de espectroscopía de infrarrojo cercano de banda ancha (bb-NIRS), diseñando metodologías y experimentos novedosos, desarrollando nuevos algoritmos de análisis de datos y validando el desarrollo general con simulaciones por computadora. Específicamente,se validó la metodología bb-NIRS y demostró la interacción entre los aumentos en [CCO] y las concentraciones de hemoglobina por primera vez durante PBM, lo que indica que una respuesta hemodinámica del suministro de oxígeno y el volumen sanguíneo estrechamente acoplada a la regulación al alza de CCO inducida por PBM . Se confirmó que tPBM puede (1) aumentar significativamente las concentraciones cerebrales de CCO oxidado
Trabajo completo en: https://rc.library.uta.edu/uta-ir/bitstream/handle/10106/28660/WANG-DISSERTATION-2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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

Terapia Fotobiomodulación Transcraneal: Luz LED y Terapia Láser

Artículo donde se evidencia que la frecuencia de presentacion de la onda (40 Hz) impacta al cerebro en el manejo de los GABA y algunos otros neurotransmisores y electrolitos.
Fotobiomodulación (PBM) se refiere a la aplicación de niveles bajos de luz roja o infrarroja cercana (NIR) para estimular o inhibir células y tejidos biológicos que involucran mecanismos fotoquímicos . Fue descubierto por primera vez en 1967 cuando Endre Mester observó que el tratamiento con láser de baja potencia promovía el crecimiento del cabello y la cicatrización de las heridas en ratas. Esto inspiró numerosas investigaciones sobre el uso de láseres de bajo nivel y diodos emisores de luz (LED) para fines terapéuticos, denominados colectivamente 'terapia de luz de bajo nivel' (LLLT). En 2015, los investigadores de este campo tomaron una iniciativa global para estandarizar el término a "fotobiomodulación".

La PBM transcraneal (tPBM), dirigida al suministro de energía lumínica al cerebro, se asocia con un aumento del flujo sanguíneo cerebral, la disponibilidad y el consumo de oxígeno, la producción de trifosfato de adenosido (ATP) y una mejor actividad mitocondrial. Más recientemente, la tPBM ha demostrado su valor como tratamiento para los trastornos neurológicos y neurodegenerativos, incluida la enfermedad de Alzheimer.

Por lo tanto, tPBM es una forma de estimulación cerebral no invasiva (NIBS). Sin embargo, en comparación con las formas más establecidas de NIBS, como la estimulación magnética transcraneal (TMS) y la estimulación de corriente directa transcraneal (tDCS), el concepto de que el cerebro responde a la estimulación de la luz no es familiar para muchos. En los últimos años, la investigación sobre la eficacia potencial de la tPBM ha cobrado impulso . La investigación sobre el efecto de la PBM en la recuperación de células cerebrales ha demostrado que, en condiciones de laboratorio, las neuronas dañadas pueden volver a crecer en sus neuritas con la exposición directa a los láseres de rojo bajo visible. En un estudio en animales, se ha encontrado PBM capaz de promover la neurogénesis después de un accidente cerebrovascular isquémico a través de la proliferación y diferenciación de las células neuroprogenitoras internas.

El efecto de la PBM sobre la función mitocondrial es el mecanismo mejor investigado de sus efectos terapéuticos potenciales. Se ha demostrado que PBM aumenta la actividad de los complejos en la cadena de transporte de electrones de las mitocondrias, incluidos los complejos I, II, III, IV y la succinato deshidrogenasa. En particular, la actividad incrementada de la proteína transmembrana compleja IV, también conocida como la enzima citocromo c oxidasa, durante la PBM produce un aumento en la producción de ATP. Además, PBM da como resultado la activación de las vías de señalización y los factores de transcripción que resultan en una mayor expresión de los genes relacionados con la síntesis de proteínas, la migración celular y la proliferación, la señalización antiinflamatoria, la proteína anti-apoptótica y las enzimas antioxidantes.

En una revisión reciente de los métodos NIBS que incluyó una comparación entre tDCS, TMS y tPBM, Giordano et al ., Reconocieron que los mecanismos de tPBM se entienden mejor que tDCS pero "hasta la fecha hay poca evidencia de que (tPBM) produzca actividad neuronal directa ”. Por lo tanto, es oportuno que este estudio presente los efectos de la tPBM en términos de medidas electrofisiológicas del cerebro utilizando electroencefalografía (EEG). Además del mecanismo fundamental basado en la mitocondria que resulta del suministro de NIR a los tejidos cerebrales, ha habido indicaciones de que ciertos parámetros ajustables pueden influir en las actividades neuronales, en particular la tasa de pulsos de la administración de NIR. Este estudio doble ciego y cruzado nos brinda la oportunidad de analizar datos objetivos para comprender el efecto de una frecuencia de pulso seleccionada de 40 Hz y otros parámetros PBM sobre la actividad neuronal. Puede abrir la posibilidad de explorar los efectos de parámetros de PBM alternativos en estudios futuros.

Reza Zomorrodi. Centro Temerty para la Intervención Terapéutica del Cerebro, Centro para la Adicción y la Salud Mental, Toronto, Ontario, Canadá.

Varios corticos de Fotobiomodulación transcraneal (TCS with Laser)

1. La estimulación láser transcraneal aumenta el poder de las oscilaciones cerebrales y el flujo de información medido por EEG-. Xinlong Wang, Jacek Dmochowski, F. Gonzalez-Lima y Hanli Liu

Realizamos estimulación láser transcraneal (TLS) controlada con placebo de 1064 nm en 20 frentes humanas. Se observaron alteraciones significativas de la potencia del EEG y del flujo de información, lo que indica importantes beneficios neurofisiológicos de la fotoneuromodulación mediante láser de 1064 nm.

2. Comprensión mecanicista de la fotobiomodulación transcraneal estimulada por láser infrarrojo en la frente humana- Xinlong Wang, Divya D. Reddy, Sahil S. Nalawade, Douglas Barrett, F. Gonzalez-Lima y Hanli Liu. Medimos las respuestas cerebrales inducidas por láser y por calor de la frente humana durante la fotobiomodulación controlada con placebo mediante láser de 1064 nm. Se observó un aumento significativo en la citocromo-c-oxidasa cerebral y en la hemodinámica, que reveló mecanismos fisiológicos de la fotobiomodulación transcraneal. X. Wang, D. D. Reddy, S. S. Nalawade, D. Barrett, F. Gonzalez-Lima, and H. Liu, "Mechanistic Understanding of Transcranial Photobiomodulation Stimulated by Infrared Laser on the Human Forehead," in Biophotonics Congress: Biomedical Optics Congress 2018

3. ¿Qué longitud de onda es óptima para la estimulación con láser de bajo nivel transcraneal? Pengbo Wang, Ting Li. Uno de los desafíos en la terapia con láser de bajo nivel transcraneal (LLLT) es elegir óptimamente los parámetros de iluminación, como la longitud de onda. Sin embargo, existe un estudio escaso sobre la comparación de longitudes de onda, especialmente en LLLT transcraneal humano. Aquí, empleamos el modelado de Monte Carlo y el fantasma humano visible para calcular la distribución de la fluencia de fotones penetrados dentro de la corteza cerebral. Al comparar la distribución de la fluencia, la profundidad de penetración y la intensidad de la interacción láser-tejido dentro del cerebro entre todas las longitudes de onda candidatas, encontramos que 660, 810 nm obtuvieron mejores resultados que 980, 1064 nm con una penetración de los fotones mucho más fuerte, más profunda y más amplia en el cerebro. tejido; 660 nm demostró ser el mejor y un poco mejor que 810 nm.

4. Aumento del flujo sanguíneo y metabolismo oxidativo en el cerebro humano por estimulación con láser transcraneal-. Greg M Dmochowski , Jacek Dmochowski. Se ha demostrado que el suministro no invasivo de luz láser al cerebro, denominado fotobiomodulación transcraneal (tPBM), estimula la función vascular y metabólica en el cerebro de roedor. Dada la gran cantidad de trastornos neurológicos marcados por un deterioro del flujo sanguíneo y el metabolismo, es importante evaluar objetivamente los efectos informados en los seres humanos. Hasta la fecha, sin embargo, la evidencia neurofisiológica de los efectos de la tPBM en el cerebro humano es escasa. Aquí combinamos tPBM con imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) registrando la señal dependiente del nivel de oxigenación de la sangre (BOLD) antes, durante y después de la aplicación de tPBM en la frente derecha de 20 participantes sanos. Encontramos aumentos agudos y duraderos de BOLD tan altos como 31% en las regiones de la corteza prefrontal dentro de los 30 mm del sitio de incidencia de luz. El efecto observado fue consistente con un rápido flujo de sangre a la región del cerebro estimulada, junto con un aumento en el metabolismo oxidativo. Nuestros hallazgos subrayan el potencial terapéutico de la tPBM en el cerebro humano.

La TCS con láser produce efectos cognitivos y emocionales beneficiosos en los seres humanos

Este es el primer estudio controlado que demuestra los efectos beneficiosos de la estimulación con láser transcraneal sobre las funciones cognitivas y emocionales en los seres humanos. La fotobiomodulación con luz roja a infrarroja cercana es una intervención novedosa que se ha demostrado que regula la función neuronal en cultivos celulares, modelos animales y condiciones clínicas. La luz que se cruza con el espectro de absorción de la citocromo oxidasa se aplicó a la frente de voluntarios sanos utilizando el diodo láser CG-5000, que maximiza la penetración en el tejido y se ha utilizado en humanos para otras indicaciones. Probamos si la estimulación con láser de bajo nivel produce efectos beneficiosos en las medidas de atención, memoria y estado de ánimo de la corteza frontal. El tiempo de reacción en una tarea de vigilancia psicomotora (PVT) de atención sostenida se mejoró significativamente en el tratamiento ( n = 20) frente a los grupos de control con placebo ( n = 20), especialmente en sujetos con una alta búsqueda de novedad. El desempeño en una tarea de memoria de emparejamiento a muestra (DMS) demorada también mostró una mejora significativa en los grupos tratados vs. control, según lo medido por la latencia de recuperación de la memoria y el número de ensayos correctos. El Programa de Afectos Positivos y Negativos (PANAS-X), que rastrea los estados afectivos (emocionales) positivos y negativos autoinformados a lo largo del tiempo, se administró inmediatamente antes del tratamiento y 2 Semanas después del tratamiento. El PANAS mostró que mientras los participantes generalmente informaron más estados afectivos positivos que negativos, el efecto general mejoró significativamente en el grupo tratado debido a estados emocionales positivos más sostenidos en comparación con el grupo de control con placebo. Estos datos implican que la estimulación con láser transcraneal podría usarse como un enfoque no invasivo y eficaz para aumentar las funciones cerebrales, como las relacionadas con las dimensiones cognitivas y emocionales. La estimulación con láser infrarrojo transcraneal también ha demostrado ser segura y exitosa para mejorar el resultado neurológico en humanos en ensayos clínicos controlados de apoplejía. Este enfoque innovador podría llevar al desarrollo de intervenciones no invasivas que mejoren el rendimiento en humanos sanos y en aquellos que necesitan rehabilitación ....

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306452212011268