Was ist Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\nDie Photobiomodulationstherapie ist definiert als die Nutzung nicht-ionisierender elektromagnetischer Energie zur Ausl\u00f6sung photochemischer Ver\u00e4nderungen in zellul\u00e4ren Strukturen, die f\u00fcr Photonen empf\u00e4nglich sind. Die Mitochondrien sind f\u00fcr diesen Prozess besonders empf\u00e4nglich. Auf zellul\u00e4rer Ebene wird die Energie des sichtbaren roten und nahen infraroten Lichts (NIR) von den Mitochondrien absorbiert, die die Aufgabe haben, zellul\u00e4re Energie (ATP) zu produzieren. Der Schl\u00fcssel zu diesem gesamten Prozess ist ein mitochondriales Enzym namens Cytochromoxidase c, ein Chromophor, das photonische Energie spezifischer Wellenl\u00e4ngen aufnimmt, wenn es nicht optimal funktioniert.<\/p>\n
Lesen Sie eine ver\u00f6ffentlichte Studie (Mai 2022) mit dem Vielight Neuro Alpha<\/a> \u00fcber die Art und Weise, wie lebende Zellen, zellul\u00e4re Strukturen und Komponenten wie Mikrotubuli und Tubulin auf Nah-Infrarot-PBM reagieren: Link<\/a>\u00a0<\/strong><\/p>\n<\/div>Was ist Photobiologie?<\/strong><\/h3>\nDie Photobiologie befasst sich mit den Auswirkungen nichtionisierender Strahlung auf biologische Systeme. Die biologische Wirkung variiert mit dem Wellenl\u00e4ngenbereich der Strahlung. Die Strahlung wird von Molek\u00fclen in der Haut absorbiert, z. B. von DNA, Proteinen oder bestimmten Medikamenten. Die Molek\u00fcle werden chemisch in Produkte umgewandelt, die biochemische Reaktionen in den Zellen ausl\u00f6sen.<\/p>\n
Biologische Reaktionen auf Licht sind nichts Neues, es gibt zahlreiche Beispiele f\u00fcr lichtinduzierte photochemische Reaktionen in biologischen Systemen. Die Vitamin-D-Synthese in unserer Haut ist ein Beispiel f\u00fcr eine photochemische Reaktion. Die Leistungsdichte des Sonnenlichts betr\u00e4gt nur 105 mW\/cm2, doch wenn ultraviolette B-Strahlen (UVB) auf unsere Haut treffen, wandelt sie eine universell vorhandene Form von Cholesterin, 7-Dehydrocholesterol, in Vitamin D3 um. Normalerweise nehmen wir dies \u00fcber unsere Augen wahr, die offensichtlich lichtempfindlich sind. Unser Sehverm\u00f6gen beruht darauf, dass Licht auf unsere Netzhaut trifft und eine chemische Reaktion ausl\u00f6st, die uns das Sehen erm\u00f6glicht. Im Laufe der Evolution haben Photonen eine wichtige Rolle bei der photochemischen Energieversorgung bestimmter Zellen gespielt.<\/p>\n<\/div>
Was sind die Wege der Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\n\n- NO (Nitric Oxide<\/em>)<\/strong><\/li>\n
- ROS (Reactive Oxygen Series<\/em>) \u2192 PKD (gene<\/em>) \u2192 IkB (Inhibitor \u03baB<\/em>) + NF-\u03baB (nuclear factor \u03baB<\/em>) \u2192 NF-\u03baB (nuclear factor \u03baB stimulates gene transcription<\/em>)<\/strong><\/li>\n
- ATP (Adenosine Triphosphat<\/em>e) \u2192 cAMP (catabolite activator protein<\/em>)\u00a0\u2192\u00a0<\/em>Jun\/Fos (oncogenic transcription factors<\/em>)\u00a0\u2192 AP-1 (activator protein\u00a0<\/em>transcription factor stimulates gene transcription)<\/em><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div>
Was sind die Mechanismen der Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\nDer derzeitige und weithin akzeptierte Vorschlag lautet, dass die Energie des schwach sichtbaren roten bis nahen infraroten Lichts (NIR) von den Mitochondrien absorbiert und in ATP zur zellul\u00e4ren Nutzung umgewandelt wird. Dar\u00fcber hinaus entstehen bei diesem Prozess leichte Oxidantien (ROS), die zur Gentranskription und anschlie\u00dfend zur Zellreparatur und -heilung f\u00fchren. Durch diesen Prozess wird auch die durch Stickstoffmonoxid (NO) verstopfte Kette gel\u00f6st[1]<\/sup> und das Stickstoffmonoxid wieder in das System freigesetzt. Stickstoffmonoxid ist ein Molek\u00fcl, das unser K\u00f6rper produziert, damit seine 50 Billionen Zellen miteinander kommunizieren k\u00f6nnen. Diese Kommunikation erfolgt durch die \u00dcbertragung von Signalen durch den gesamten K\u00f6rper. Au\u00dferdem tr\u00e4gt Stickstoffmonoxid dazu bei, die Blutgef\u00e4\u00dfe zu erweitern und die Blutzirkulation zu verbessern.<\/p>\n![\"Photobiomodulation](\"https:\/\/www.vielight.com\/de\/\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Photobiomodulation-Mechanisms-x600.jpg\")
<\/p>\n
Ref: Original: \u201cBasic Photomedicine\u201d, Ying-Ying Huang, Pawel Mroz and Michael R. Hamblin, Harvard Medical School.
\nCurrent design: Vielight Inc.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>
<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Parameters<\/strong><\/h3>\nEs muss die richtige Wellenl\u00e4nge f\u00fcr die Zielzellen oder Chromophore verwendet werden (633-810 nm). Ist die Wellenl\u00e4nge jedoch nicht richtig gew\u00e4hlt, kann keine optimale Absorption stattfinden. Wie das erste Gesetz der Photobiologie, das Grotthus-Draper-Gesetz, besagt, kann es ohne Absorption keine Reaktion geben[2]<\/sup>.<\/p>\nDie Photonenintensit\u00e4t, d. h. die spektrale Bestrahlungsst\u00e4rke oder Leistungsdichte (W\/cm2), muss angemessen sein, da sonst die Absorption der Photonen nicht ausreicht, um das gew\u00fcnschte Ergebnis zu erzielen. Ist die Intensit\u00e4t jedoch zu hoch, wird die Photonenenergie im Zielgewebe in \u00fcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rme umgewandelt, was unerw\u00fcnscht ist[3]<\/sup>.<\/p>\nSchlie\u00dflich muss auch die Dosis oder Fluenz angemessen sein (J\/cm2). Wenn die Leistungsdichte zu niedrig ist, f\u00fchrt eine Verl\u00e4ngerung der Bestrahlungszeit, um die ideale Energiedichte oder Dosis zu erreichen, h\u00f6chstwahrscheinlich nicht zu einem angemessenen Endergebnis. Dies liegt daran, dass das Bunsen-Roscoe-Gesetz der Reziprozit\u00e4t, das 2. Gesetz der Photobiologie, f\u00fcr niedrige einfallende Leistungsdichten nicht gilt[4]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>Brain Bioenergetics<\/strong><\/h3>\nNahinfrarotlicht (NIR) stimuliert die mitochondriale Atmung in Neuronen, indem es Photonen spendet, die von der Cytochromoxidase absorbiert werden. Dies ist ein bioenergetischer Prozess, der als Photoneuromodulation im Nervengewebe bezeichnet wird[5]<\/sup>. Die Absorption von Lichtenergie durch das Enzym f\u00fchrt zu einer erh\u00f6hten enzymatischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase im Gehirn und zu einem erh\u00f6hten Sauerstoffverbrauch. Da die von der Cytochromoxidase katalysierte enzymatische Reaktion die Reduktion von Sauerstoff zu Wasser ist, f\u00fchrt die Beschleunigung der katalytischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt zu einem Anstieg des zellul\u00e4ren Sauerstoffverbrauchs[6]<\/sup>. Der erh\u00f6hte Sauerstoffverbrauch der Nervenzellen ist an die oxidative Phosphorylierung gekoppelt. Daher steigt die ATP-Produktion als Folge der metabolischen Wirkung von Nahinfrarotlicht. Diese Art von Lichtenergie kann transkraniell in die Mitochondrien des Gehirns eindringen und – unabh\u00e4ngig von den aus den Nahrungssubstraten gewonnenen Elektronen – die Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt photostimulieren[7]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>References<\/strong><\/h3>\n[1] – \u201cBiphasic Dose Response in Low Level Light Therapy\u201d; <\/strong>Sulbha K. Sharma (PhD), Ying-Ying Huang (MD), James Carroll, Michael R. Hamblin (PhD)<\/p>\n[2, 3, 4] – \u201cIs light-emitting diode phototherapy (LED-LLLT) really effective?\u201d; <\/strong>Won-Serk Kim (PhD, MD), R Glen Calderhead (PhD)<\/p>\n[5, 6, 7] – \u201cAugmentation of cognitive brain functions with transcranial infrared light\u201d; <\/strong>Francisco Gonzalez-Lima (PhD), Douglas W Barrett (MD)<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>![\"neuron](\"https:\/\/www.vielight.com\/de\/\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/brain_photobiomodulation1.jpg\" "\\"brain_photobiomodulation1\\"")
<\/span><\/div>![\"photobiomodulation](\"https:\/\/www.vielight.com\/de\/\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/vielightneuro_lightdepthpenetration1.jpg\" "\\"vielightneuro_lightdepthpenetration1\\"")
<\/span>vielightneuro_lightdepthpenetration1<\/h2>
Vielight Neuro - NIR light energy penetration through a human cadaver.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Was ist die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Gehirn ist das wichtigste und komplexeste menschliche Organ. In jeder Gehirnzelle befinden sich Mitochondrien, die am besten als energieproduzierende “Kraftwerke” oder “Batterien” verstanden werden. Durch biochemische Reaktionen erzeugen die Mitochondrien Treibstoff f\u00fcr die Gehirnzellen.<\/p>\n
Die Leistung der Mitochondrien Ihres Gehirns kann durch die Absorption von Lichtenergie (Photonen) bestimmter Wellenl\u00e4ngen verbessert werden. Dieser Prozess wird als Photobiomodulation (PBM) bezeichnet. Wissenschaftliche Untersuchungen<\/a> zeigen, dass die Mitochondrien unseres Gehirns positiv auf Lichtenergie im NIR-Wellenl\u00e4ngenbereich reagieren.<\/p>\nWenn NIR-Energie, z. B. von einem Vielight Neuro<\/a>, an neuronale Mitochondrien abgegeben wird, wird sie von einem lichtempfindlichen Enzym namens Cytochrom c-Oxidase absorbiert. Dieses Enzym nutzt die NIR-Energie, um eine Reihe von biochemischen Reaktionen in Gang zu setzen, die sowohl f\u00fcr die Neuronen als auch f\u00fcr andere Gehirnzellen n\u00fctzlich sind und ihnen Energie zuf\u00fchren.<\/p>\nInsgesamt heilt die Photobiomodulation des Gehirns<\/a> gesch\u00e4digte Gehirnzellen, verbessert die Hirndurchblutung, reduziert Entz\u00fcndungen und Toxizit\u00e4t und regeneriert gesch\u00e4digte Gehirnzellen. Kurz gesagt: Die Zufuhr von NIR-Lichtenergie in das Gehirn verbessert die Effizienz und Leistung aufgrund einer besseren Signal\u00fcbertragung und einer wiederhergestellten Verbindung zwischen den Neuronen.<\/p>\nDas NIR-Spektrum der Lichtenergie dringt am tiefsten in das Hirngewebe ein<\/a>, was ebenfalls zu Vorteilen f\u00fchrt. Wir haben die NIR-Wellenl\u00e4nge von 810 nm auf der Grundlage des NIR-Fensters gew\u00e4hlt. Um die optimalen Parameter f\u00fcr die PBM zu bestimmen, werden in der Forschung, die die Vielight-Technologie einsetzt, h\u00e4ufig Techniken zur Bildgebung und Signalgebung im Gehirn verwendet.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Durchdringung von Lichtenergie<\/strong><\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Forschung und klinische Studien zeigen<\/a>, dass NIR-Lichtenergie bei ausreichender Leistungsdichte in der Lage ist, biologisches Gewebe und Knochen zu durchdringen und therapeutische Ergebnisse ohne negative Nebenwirkungen zu erzielen.<\/p>\nWas ist NIR-Lichtenergie?<\/strong><\/h4>\nDie Energie des nahen Infrarotlichts (NIR) ist Teil des elektromagnetischen Spektrums – es handelt sich um Wellen (oder Photonen) des elektromagnetischen Feldes, die durch den Raum strahlen und elektromagnetische Strahlungsenergie transportieren. Mehrere bestehende Technologien h\u00e4ngen von der F\u00e4higkeit der elektromagnetischen Energie ab, feste Objekte zu durchdringen, z. B. WiFi, mobile Daten, Radar und Navigationssatelliten.<\/p>\n
![](\"https:\/\/www.vielight.com\/de\/\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/Figure-1.jpg\")
<\/p>\n
Figure 1\u00a0<\/strong>The electromagnetic spectrum<\/p>\nDie Eindringtiefe bzw. die Leistung der Lichtenergie h\u00e4ngt von der Wellenl\u00e4nge im elektromagnetischen Spektrum ab. Je l\u00e4nger die Wellenl\u00e4nge, desto gr\u00f6\u00dfer ist die F\u00e4higkeit der Photonen, ein Objekt zu durchdringen. Die NIR-Lichtenergie befindet sich in der Mitte des elektromagnetischen Spektrums.<\/p>\n
Warum Nahinfrarot-Lichtenergie f\u00fcr die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Fenster des nahen Infrarots (NIR) ist der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in dem das Licht eine maximale Eindringtiefe in das Gewebe hat[1], da das NIR-Fenster durch die Absorption von Photonen durch Blut bei den k\u00fcrzeren Wellenl\u00e4ngen und durch Wasser bei den l\u00e4ngeren Wellenl\u00e4ngen definiert ist. Die NIR-Lichtenergie ruft auch die gr\u00f6\u00dfte mitochondriale Reaktion des gesamten elektromagnetischen Spektrums hervor.<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.vielight.com\/de\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/optical-window-800x480.jpg\")
<\/p>\n
Figure 2\u00a0<\/strong>The near infrared window<\/p>\nInsbesondere das sichtbare Licht (Wellenl\u00e4nge 400 bis 700 nm) wird von H\u00e4moglobin und anderen organischen Stoffen stark absorbiert. Andererseits steigt die Absorption durch Wasser bei Wellenl\u00e4ngen, die l\u00e4nger sind als das nahe Infrarotlicht (1000+nm). Dies bedeutet, dass Wellenl\u00e4ngen au\u00dferhalb des Nahinfrarotfensters nicht tief in das Gewebe eindringen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Beispiel: “Feuer!” Wenn Sie Ihre Hand an ein brennendes Feuer halten, sp\u00fcren Sie, wie das Feuer W\u00e4rme abgibt. Was geschieht hier? Das Feuer sendet Infrarotstrahlung aus, die von den Wassermolek\u00fclen in Ihrer Haut aufgenommen wird. Dies wird dann als W\u00e4rme wahrgenommen, weil die Nerven in Ihrer Haut die erh\u00f6hte Temperatur registrieren.<\/p>\n
Durchdringung des Sch\u00e4dels mit NIR-LED-Technologie<\/strong><\/h4>\nMehrere unabh\u00e4ngige ver\u00f6ffentlichte Studien belegen die F\u00e4higkeit der NIR-LED-Technologie, den Sch\u00e4del zu durchdringen und das Gehirn zu bestrahlen.[2], [3], [4] Laser sind nicht notwendig und bergen aufgrund der Beschaffenheit der koh\u00e4renten Lichtenergie unn\u00f6tige Gefahren – es kommt zu Leistungsdrosselung und \u00dcberhitzung. Der gemeinsame Faktor ist der Wellenl\u00e4ngenbereich von 800-830 nm, der in das optische Fenster des K\u00f6rpers f\u00e4llt.<\/p>\n<\/div>
<\/i><\/i><\/span>References<\/span><\/a><\/h4><\/div>\n\n- Smith, Andrew M.; Mancini, Michael C.; Nie, Shuming (2009).\u00a0\u201cBioimaging: Second window for in vivo imaging\u201d<\/a>.\u00a0Nature Nanotechnology<\/em>.\u00a04<\/strong>(11): 710\u2013711.\u00a0doi<\/a>:1038\/nnano.2009.326<\/a>.\u00a0ISSN<\/a>\u00a01748-3387<\/a>.\u00a0PMC<\/a>\u00a02862008<\/a><\/li>\n
- Jagdeo JR, Adams LE, Brody NI, Siegel DM (2012) Transcranial Red and Near Infrared Light Transmission in a Cadaveric Model. PLOS ONE 7(10): e47460.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0047460<\/a><\/li>\n
- Lan Yue<\/span>\u00a0and\u00a0Mark S. Humayun<\/span>\u00a0“Monte Carlo analysis of the enhanced transcranial penetration using distributed near-infrared emitter array,”\u00a0Journal of Biomedical Optics<\/span>\u00a020(8), 088001 (7 August 2015).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1117\/1.JBO.20.8.088001<\/a><\/li>\n
- Yuan, Yaoshen & Cassano, Paolo & Pias, Matthew & Fang, Qianqian. (2020). Transcranial photobiomodulation with near-infrared light from childhood to elderliness: simulation of dosimetry. Neurophotonics. 7. 1. 10.1117\/1.NPh.7.1.015009.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Mechanismen der Photobiomodulation des Gehirns<\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>![\"mechanisms](\"https:\/\/www.vielight.com\/de\/\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/photobiomodulation-vielight-watermark.jpg\" "\\"photobiomodulation-vielight-watermark\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>Bei der Photobiomodulation des Gehirns (PBM) werden rote bis nahinfrarote (NIR) Photonen eingesetzt, um das Enzym Cytochrom c-Oxidase (Chromophor\/Komplex IV) der mitochondrialen Atmungskette zu stimulieren, da dieses Enzym f\u00fcr Lichtenergie empf\u00e4nglich ist. Dies f\u00fchrt zu einer Steigerung der ATP-Synthese und damit zur Erzeugung von mehr Zellenergie. Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Photonenabsorption durch Ionenkan\u00e4le zur Freisetzung von Ca2+, was zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren und zur Genexpression f\u00fchrt.<\/p>\n
Es gibt mehrere Mechanismen, die mit der F\u00f6rderung physiologischer Ver\u00e4nderungen durch die Photobiomodulationstherapie (PBMT) verbunden sind. Die bei der PBM haupts\u00e4chlich verwendeten Wellenl\u00e4ngen liegen im nahen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums und weisen eine ausreichende Leistungsdichte auf. Wenn hypoxische\/gesch\u00e4digte Zellen mit schwachen NIR-Photonen bestrahlt werden, kommt es in ihren Mitochondrien zu einer erh\u00f6hten mitochondrialen Adenosintriphosphat-Produktion (ATP)[1], [2] Eine weitere Ver\u00e4nderung ist die Freisetzung von Stickstoffmonoxid aus den hypoxischen\/gesch\u00e4digten Zellen. Neuronen sind Zellen, die Mitochondrien und Stickstoffmonoxid enthalten.<\/p>\n
In hypoxischen neuronalen Zellen wird die Cytochrom-C-Oxidase (CCO), ein membrangebundenes Protein, das als Endpunkt der Elektronenakzeptoren in der Elektronentransportkette der Zellatmung dient, durch nicht-kovalente Bindung von Stickstoffmonoxid gehemmt. Bei der Bestrahlung mit NIR-Photonen setzt das CCO Stickstoffmonoxid frei, das dann aus der Zelle herausdiffundiert und die lokale Durchblutung und Gef\u00e4\u00dferweiterung erh\u00f6ht[3], [4].<\/p>\n
Nach der anf\u00e4nglichen Exposition mit den NIR-Photonen kommt es in der Neuronenzelle zu einem kurzen Ausbruch reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die eine Reihe von Signalwegen aktivieren. Die ROS f\u00fchren zur Aktivierung redoxsensibler Gene und damit verbundener Transkriptionsfaktoren, einschlie\u00dflich NF-\u03ba\u03b2.[5], [6] Die PBMT stimuliert die Genexpression f\u00fcr die zellul\u00e4re Proliferation, Migration und die Produktion von entz\u00fcndungshemmenden Zytokinen und Wachstumsfaktoren.[7]<\/p>\n<\/div>
Was ist Photobiologie?<\/strong><\/h3>\nDie Photobiologie befasst sich mit den Auswirkungen nichtionisierender Strahlung auf biologische Systeme. Die biologische Wirkung variiert mit dem Wellenl\u00e4ngenbereich der Strahlung. Die Strahlung wird von Molek\u00fclen in der Haut absorbiert, z. B. von DNA, Proteinen oder bestimmten Medikamenten. Die Molek\u00fcle werden chemisch in Produkte umgewandelt, die biochemische Reaktionen in den Zellen ausl\u00f6sen.<\/p>\n
Biologische Reaktionen auf Licht sind nichts Neues, es gibt zahlreiche Beispiele f\u00fcr lichtinduzierte photochemische Reaktionen in biologischen Systemen. Die Vitamin-D-Synthese in unserer Haut ist ein Beispiel f\u00fcr eine photochemische Reaktion. Die Leistungsdichte des Sonnenlichts betr\u00e4gt nur 105 mW\/cm2, doch wenn ultraviolette B-Strahlen (UVB) auf unsere Haut treffen, wandelt sie eine universell vorhandene Form von Cholesterin, 7-Dehydrocholesterol, in Vitamin D3 um. Normalerweise nehmen wir dies \u00fcber unsere Augen wahr, die offensichtlich lichtempfindlich sind. Unser Sehverm\u00f6gen beruht darauf, dass Licht auf unsere Netzhaut trifft und eine chemische Reaktion ausl\u00f6st, die uns das Sehen erm\u00f6glicht. Im Laufe der Evolution haben Photonen eine wichtige Rolle bei der photochemischen Energieversorgung bestimmter Zellen gespielt.<\/p>\n<\/div>
Was sind die Wege der Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\n\n- NO (Nitric Oxide<\/em>)<\/strong><\/li>\n
- ROS (Reactive Oxygen Series<\/em>) \u2192 PKD (gene<\/em>) \u2192 IkB (Inhibitor \u03baB<\/em>) + NF-\u03baB (nuclear factor \u03baB<\/em>) \u2192 NF-\u03baB (nuclear factor \u03baB stimulates gene transcription<\/em>)<\/strong><\/li>\n
- ATP (Adenosine Triphosphat<\/em>e) \u2192 cAMP (catabolite activator protein<\/em>)\u00a0\u2192\u00a0<\/em>Jun\/Fos (oncogenic transcription factors<\/em>)\u00a0\u2192 AP-1 (activator protein\u00a0<\/em>transcription factor stimulates gene transcription)<\/em><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div>
Was sind die Mechanismen der Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\nDer derzeitige und weithin akzeptierte Vorschlag lautet, dass die Energie des schwach sichtbaren roten bis nahen infraroten Lichts (NIR) von den Mitochondrien absorbiert und in ATP zur zellul\u00e4ren Nutzung umgewandelt wird. Dar\u00fcber hinaus entstehen bei diesem Prozess leichte Oxidantien (ROS), die zur Gentranskription und anschlie\u00dfend zur Zellreparatur und -heilung f\u00fchren. Durch diesen Prozess wird auch die durch Stickstoffmonoxid (NO) verstopfte Kette gel\u00f6st[1]<\/sup> und das Stickstoffmonoxid wieder in das System freigesetzt. Stickstoffmonoxid ist ein Molek\u00fcl, das unser K\u00f6rper produziert, damit seine 50 Billionen Zellen miteinander kommunizieren k\u00f6nnen. Diese Kommunikation erfolgt durch die \u00dcbertragung von Signalen durch den gesamten K\u00f6rper. Au\u00dferdem tr\u00e4gt Stickstoffmonoxid dazu bei, die Blutgef\u00e4\u00dfe zu erweitern und die Blutzirkulation zu verbessern.<\/p>\n<\/p>\n
Ref: Original: \u201cBasic Photomedicine\u201d, Ying-Ying Huang, Pawel Mroz and Michael R. Hamblin, Harvard Medical School.
\nCurrent design: Vielight Inc.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>
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Vielight Neuro - NIR light energy penetration through a human cadaver.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Was ist die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Gehirn ist das wichtigste und komplexeste menschliche Organ. In jeder Gehirnzelle befinden sich Mitochondrien, die am besten als energieproduzierende “Kraftwerke” oder “Batterien” verstanden werden. Durch biochemische Reaktionen erzeugen die Mitochondrien Treibstoff f\u00fcr die Gehirnzellen.<\/p>\n
Die Leistung der Mitochondrien Ihres Gehirns kann durch die Absorption von Lichtenergie (Photonen) bestimmter Wellenl\u00e4ngen verbessert werden. Dieser Prozess wird als Photobiomodulation (PBM) bezeichnet. Wissenschaftliche Untersuchungen<\/a> zeigen, dass die Mitochondrien unseres Gehirns positiv auf Lichtenergie im NIR-Wellenl\u00e4ngenbereich reagieren.<\/p>\nWenn NIR-Energie, z. B. von einem Vielight Neuro<\/a>, an neuronale Mitochondrien abgegeben wird, wird sie von einem lichtempfindlichen Enzym namens Cytochrom c-Oxidase absorbiert. Dieses Enzym nutzt die NIR-Energie, um eine Reihe von biochemischen Reaktionen in Gang zu setzen, die sowohl f\u00fcr die Neuronen als auch f\u00fcr andere Gehirnzellen n\u00fctzlich sind und ihnen Energie zuf\u00fchren.<\/p>\nInsgesamt heilt die Photobiomodulation des Gehirns<\/a> gesch\u00e4digte Gehirnzellen, verbessert die Hirndurchblutung, reduziert Entz\u00fcndungen und Toxizit\u00e4t und regeneriert gesch\u00e4digte Gehirnzellen. Kurz gesagt: Die Zufuhr von NIR-Lichtenergie in das Gehirn verbessert die Effizienz und Leistung aufgrund einer besseren Signal\u00fcbertragung und einer wiederhergestellten Verbindung zwischen den Neuronen.<\/p>\nDas NIR-Spektrum der Lichtenergie dringt am tiefsten in das Hirngewebe ein<\/a>, was ebenfalls zu Vorteilen f\u00fchrt. Wir haben die NIR-Wellenl\u00e4nge von 810 nm auf der Grundlage des NIR-Fensters gew\u00e4hlt. Um die optimalen Parameter f\u00fcr die PBM zu bestimmen, werden in der Forschung, die die Vielight-Technologie einsetzt, h\u00e4ufig Techniken zur Bildgebung und Signalgebung im Gehirn verwendet.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Durchdringung von Lichtenergie<\/strong><\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Forschung und klinische Studien zeigen<\/a>, dass NIR-Lichtenergie bei ausreichender Leistungsdichte in der Lage ist, biologisches Gewebe und Knochen zu durchdringen und therapeutische Ergebnisse ohne negative Nebenwirkungen zu erzielen.<\/p>\nWas ist NIR-Lichtenergie?<\/strong><\/h4>\nDie Energie des nahen Infrarotlichts (NIR) ist Teil des elektromagnetischen Spektrums – es handelt sich um Wellen (oder Photonen) des elektromagnetischen Feldes, die durch den Raum strahlen und elektromagnetische Strahlungsenergie transportieren. Mehrere bestehende Technologien h\u00e4ngen von der F\u00e4higkeit der elektromagnetischen Energie ab, feste Objekte zu durchdringen, z. B. WiFi, mobile Daten, Radar und Navigationssatelliten.<\/p>\n
<\/p>\n
Figure 1\u00a0<\/strong>The electromagnetic spectrum<\/p>\nDie Eindringtiefe bzw. die Leistung der Lichtenergie h\u00e4ngt von der Wellenl\u00e4nge im elektromagnetischen Spektrum ab. Je l\u00e4nger die Wellenl\u00e4nge, desto gr\u00f6\u00dfer ist die F\u00e4higkeit der Photonen, ein Objekt zu durchdringen. Die NIR-Lichtenergie befindet sich in der Mitte des elektromagnetischen Spektrums.<\/p>\n
Warum Nahinfrarot-Lichtenergie f\u00fcr die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Fenster des nahen Infrarots (NIR) ist der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in dem das Licht eine maximale Eindringtiefe in das Gewebe hat[1], da das NIR-Fenster durch die Absorption von Photonen durch Blut bei den k\u00fcrzeren Wellenl\u00e4ngen und durch Wasser bei den l\u00e4ngeren Wellenl\u00e4ngen definiert ist. Die NIR-Lichtenergie ruft auch die gr\u00f6\u00dfte mitochondriale Reaktion des gesamten elektromagnetischen Spektrums hervor.<\/p>\n
<\/p>\n
Figure 2\u00a0<\/strong>The near infrared window<\/p>\nInsbesondere das sichtbare Licht (Wellenl\u00e4nge 400 bis 700 nm) wird von H\u00e4moglobin und anderen organischen Stoffen stark absorbiert. Andererseits steigt die Absorption durch Wasser bei Wellenl\u00e4ngen, die l\u00e4nger sind als das nahe Infrarotlicht (1000+nm). Dies bedeutet, dass Wellenl\u00e4ngen au\u00dferhalb des Nahinfrarotfensters nicht tief in das Gewebe eindringen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Beispiel: “Feuer!” Wenn Sie Ihre Hand an ein brennendes Feuer halten, sp\u00fcren Sie, wie das Feuer W\u00e4rme abgibt. Was geschieht hier? Das Feuer sendet Infrarotstrahlung aus, die von den Wassermolek\u00fclen in Ihrer Haut aufgenommen wird. Dies wird dann als W\u00e4rme wahrgenommen, weil die Nerven in Ihrer Haut die erh\u00f6hte Temperatur registrieren.<\/p>\n
Durchdringung des Sch\u00e4dels mit NIR-LED-Technologie<\/strong><\/h4>\nMehrere unabh\u00e4ngige ver\u00f6ffentlichte Studien belegen die F\u00e4higkeit der NIR-LED-Technologie, den Sch\u00e4del zu durchdringen und das Gehirn zu bestrahlen.[2], [3], [4] Laser sind nicht notwendig und bergen aufgrund der Beschaffenheit der koh\u00e4renten Lichtenergie unn\u00f6tige Gefahren – es kommt zu Leistungsdrosselung und \u00dcberhitzung. Der gemeinsame Faktor ist der Wellenl\u00e4ngenbereich von 800-830 nm, der in das optische Fenster des K\u00f6rpers f\u00e4llt.<\/p>\n<\/div>
<\/i><\/i><\/span>References<\/span><\/a><\/h4><\/div>\n\n- Smith, Andrew M.; Mancini, Michael C.; Nie, Shuming (2009).\u00a0\u201cBioimaging: Second window for in vivo imaging\u201d<\/a>.\u00a0Nature Nanotechnology<\/em>.\u00a04<\/strong>(11): 710\u2013711.\u00a0doi<\/a>:1038\/nnano.2009.326<\/a>.\u00a0ISSN<\/a>\u00a01748-3387<\/a>.\u00a0PMC<\/a>\u00a02862008<\/a><\/li>\n
- Jagdeo JR, Adams LE, Brody NI, Siegel DM (2012) Transcranial Red and Near Infrared Light Transmission in a Cadaveric Model. PLOS ONE 7(10): e47460.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0047460<\/a><\/li>\n
- Lan Yue<\/span>\u00a0and\u00a0Mark S. Humayun<\/span>\u00a0“Monte Carlo analysis of the enhanced transcranial penetration using distributed near-infrared emitter array,”\u00a0Journal of Biomedical Optics<\/span>\u00a020(8), 088001 (7 August 2015).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1117\/1.JBO.20.8.088001<\/a><\/li>\n
- Yuan, Yaoshen & Cassano, Paolo & Pias, Matthew & Fang, Qianqian. (2020). Transcranial photobiomodulation with near-infrared light from childhood to elderliness: simulation of dosimetry. Neurophotonics. 7. 1. 10.1117\/1.NPh.7.1.015009.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Mechanismen der Photobiomodulation des Gehirns<\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>Bei der Photobiomodulation des Gehirns (PBM) werden rote bis nahinfrarote (NIR) Photonen eingesetzt, um das Enzym Cytochrom c-Oxidase (Chromophor\/Komplex IV) der mitochondrialen Atmungskette zu stimulieren, da dieses Enzym f\u00fcr Lichtenergie empf\u00e4nglich ist. Dies f\u00fchrt zu einer Steigerung der ATP-Synthese und damit zur Erzeugung von mehr Zellenergie. Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Photonenabsorption durch Ionenkan\u00e4le zur Freisetzung von Ca2+, was zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren und zur Genexpression f\u00fchrt.<\/p>\n
Es gibt mehrere Mechanismen, die mit der F\u00f6rderung physiologischer Ver\u00e4nderungen durch die Photobiomodulationstherapie (PBMT) verbunden sind. Die bei der PBM haupts\u00e4chlich verwendeten Wellenl\u00e4ngen liegen im nahen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums und weisen eine ausreichende Leistungsdichte auf. Wenn hypoxische\/gesch\u00e4digte Zellen mit schwachen NIR-Photonen bestrahlt werden, kommt es in ihren Mitochondrien zu einer erh\u00f6hten mitochondrialen Adenosintriphosphat-Produktion (ATP)[1], [2] Eine weitere Ver\u00e4nderung ist die Freisetzung von Stickstoffmonoxid aus den hypoxischen\/gesch\u00e4digten Zellen. Neuronen sind Zellen, die Mitochondrien und Stickstoffmonoxid enthalten.<\/p>\n
In hypoxischen neuronalen Zellen wird die Cytochrom-C-Oxidase (CCO), ein membrangebundenes Protein, das als Endpunkt der Elektronenakzeptoren in der Elektronentransportkette der Zellatmung dient, durch nicht-kovalente Bindung von Stickstoffmonoxid gehemmt. Bei der Bestrahlung mit NIR-Photonen setzt das CCO Stickstoffmonoxid frei, das dann aus der Zelle herausdiffundiert und die lokale Durchblutung und Gef\u00e4\u00dferweiterung erh\u00f6ht[3], [4].<\/p>\n
Nach der anf\u00e4nglichen Exposition mit den NIR-Photonen kommt es in der Neuronenzelle zu einem kurzen Ausbruch reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die eine Reihe von Signalwegen aktivieren. Die ROS f\u00fchren zur Aktivierung redoxsensibler Gene und damit verbundener Transkriptionsfaktoren, einschlie\u00dflich NF-\u03ba\u03b2.[5], [6] Die PBMT stimuliert die Genexpression f\u00fcr die zellul\u00e4re Proliferation, Migration und die Produktion von entz\u00fcndungshemmenden Zytokinen und Wachstumsfaktoren.[7]<\/p>\n<\/div>
Was sind die Wege der Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\n\n- NO (Nitric Oxide<\/em>)<\/strong><\/li>\n
- ROS (Reactive Oxygen Series<\/em>) \u2192 PKD (gene<\/em>) \u2192 IkB (Inhibitor \u03baB<\/em>) + NF-\u03baB (nuclear factor \u03baB<\/em>) \u2192 NF-\u03baB (nuclear factor \u03baB stimulates gene transcription<\/em>)<\/strong><\/li>\n
- ATP (Adenosine Triphosphat<\/em>e) \u2192 cAMP (catabolite activator protein<\/em>)\u00a0\u2192\u00a0<\/em>Jun\/Fos (oncogenic transcription factors<\/em>)\u00a0\u2192 AP-1 (activator protein\u00a0<\/em>transcription factor stimulates gene transcription)<\/em><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div>
Was sind die Mechanismen der Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\nDer derzeitige und weithin akzeptierte Vorschlag lautet, dass die Energie des schwach sichtbaren roten bis nahen infraroten Lichts (NIR) von den Mitochondrien absorbiert und in ATP zur zellul\u00e4ren Nutzung umgewandelt wird. Dar\u00fcber hinaus entstehen bei diesem Prozess leichte Oxidantien (ROS), die zur Gentranskription und anschlie\u00dfend zur Zellreparatur und -heilung f\u00fchren. Durch diesen Prozess wird auch die durch Stickstoffmonoxid (NO) verstopfte Kette gel\u00f6st[1]<\/sup> und das Stickstoffmonoxid wieder in das System freigesetzt. Stickstoffmonoxid ist ein Molek\u00fcl, das unser K\u00f6rper produziert, damit seine 50 Billionen Zellen miteinander kommunizieren k\u00f6nnen. Diese Kommunikation erfolgt durch die \u00dcbertragung von Signalen durch den gesamten K\u00f6rper. Au\u00dferdem tr\u00e4gt Stickstoffmonoxid dazu bei, die Blutgef\u00e4\u00dfe zu erweitern und die Blutzirkulation zu verbessern.<\/p>\n<\/p>\n
Ref: Original: \u201cBasic Photomedicine\u201d, Ying-Ying Huang, Pawel Mroz and Michael R. Hamblin, Harvard Medical School.
\nCurrent design: Vielight Inc.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>
<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Parameters<\/strong><\/h3>\nEs muss die richtige Wellenl\u00e4nge f\u00fcr die Zielzellen oder Chromophore verwendet werden (633-810 nm). Ist die Wellenl\u00e4nge jedoch nicht richtig gew\u00e4hlt, kann keine optimale Absorption stattfinden. Wie das erste Gesetz der Photobiologie, das Grotthus-Draper-Gesetz, besagt, kann es ohne Absorption keine Reaktion geben[2]<\/sup>.<\/p>\nDie Photonenintensit\u00e4t, d. h. die spektrale Bestrahlungsst\u00e4rke oder Leistungsdichte (W\/cm2), muss angemessen sein, da sonst die Absorption der Photonen nicht ausreicht, um das gew\u00fcnschte Ergebnis zu erzielen. Ist die Intensit\u00e4t jedoch zu hoch, wird die Photonenenergie im Zielgewebe in \u00fcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rme umgewandelt, was unerw\u00fcnscht ist[3]<\/sup>.<\/p>\nSchlie\u00dflich muss auch die Dosis oder Fluenz angemessen sein (J\/cm2). Wenn die Leistungsdichte zu niedrig ist, f\u00fchrt eine Verl\u00e4ngerung der Bestrahlungszeit, um die ideale Energiedichte oder Dosis zu erreichen, h\u00f6chstwahrscheinlich nicht zu einem angemessenen Endergebnis. Dies liegt daran, dass das Bunsen-Roscoe-Gesetz der Reziprozit\u00e4t, das 2. Gesetz der Photobiologie, f\u00fcr niedrige einfallende Leistungsdichten nicht gilt[4]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>Brain Bioenergetics<\/strong><\/h3>\nNahinfrarotlicht (NIR) stimuliert die mitochondriale Atmung in Neuronen, indem es Photonen spendet, die von der Cytochromoxidase absorbiert werden. Dies ist ein bioenergetischer Prozess, der als Photoneuromodulation im Nervengewebe bezeichnet wird[5]<\/sup>. Die Absorption von Lichtenergie durch das Enzym f\u00fchrt zu einer erh\u00f6hten enzymatischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase im Gehirn und zu einem erh\u00f6hten Sauerstoffverbrauch. Da die von der Cytochromoxidase katalysierte enzymatische Reaktion die Reduktion von Sauerstoff zu Wasser ist, f\u00fchrt die Beschleunigung der katalytischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt zu einem Anstieg des zellul\u00e4ren Sauerstoffverbrauchs[6]<\/sup>. Der erh\u00f6hte Sauerstoffverbrauch der Nervenzellen ist an die oxidative Phosphorylierung gekoppelt. Daher steigt die ATP-Produktion als Folge der metabolischen Wirkung von Nahinfrarotlicht. Diese Art von Lichtenergie kann transkraniell in die Mitochondrien des Gehirns eindringen und – unabh\u00e4ngig von den aus den Nahrungssubstraten gewonnenen Elektronen – die Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt photostimulieren[7]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>References<\/strong><\/h3>\n[1] – \u201cBiphasic Dose Response in Low Level Light Therapy\u201d; <\/strong>Sulbha K. Sharma (PhD), Ying-Ying Huang (MD), James Carroll, Michael R. Hamblin (PhD)<\/p>\n[2, 3, 4] – \u201cIs light-emitting diode phototherapy (LED-LLLT) really effective?\u201d; <\/strong>Won-Serk Kim (PhD, MD), R Glen Calderhead (PhD)<\/p>\n[5, 6, 7] – \u201cAugmentation of cognitive brain functions with transcranial infrared light\u201d; <\/strong>Francisco Gonzalez-Lima (PhD), Douglas W Barrett (MD)<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/span>vielightneuro_lightdepthpenetration1<\/h2>
Vielight Neuro - NIR light energy penetration through a human cadaver.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Was ist die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Gehirn ist das wichtigste und komplexeste menschliche Organ. In jeder Gehirnzelle befinden sich Mitochondrien, die am besten als energieproduzierende “Kraftwerke” oder “Batterien” verstanden werden. Durch biochemische Reaktionen erzeugen die Mitochondrien Treibstoff f\u00fcr die Gehirnzellen.<\/p>\n
Die Leistung der Mitochondrien Ihres Gehirns kann durch die Absorption von Lichtenergie (Photonen) bestimmter Wellenl\u00e4ngen verbessert werden. Dieser Prozess wird als Photobiomodulation (PBM) bezeichnet. Wissenschaftliche Untersuchungen<\/a> zeigen, dass die Mitochondrien unseres Gehirns positiv auf Lichtenergie im NIR-Wellenl\u00e4ngenbereich reagieren.<\/p>\nWenn NIR-Energie, z. B. von einem Vielight Neuro<\/a>, an neuronale Mitochondrien abgegeben wird, wird sie von einem lichtempfindlichen Enzym namens Cytochrom c-Oxidase absorbiert. Dieses Enzym nutzt die NIR-Energie, um eine Reihe von biochemischen Reaktionen in Gang zu setzen, die sowohl f\u00fcr die Neuronen als auch f\u00fcr andere Gehirnzellen n\u00fctzlich sind und ihnen Energie zuf\u00fchren.<\/p>\nInsgesamt heilt die Photobiomodulation des Gehirns<\/a> gesch\u00e4digte Gehirnzellen, verbessert die Hirndurchblutung, reduziert Entz\u00fcndungen und Toxizit\u00e4t und regeneriert gesch\u00e4digte Gehirnzellen. Kurz gesagt: Die Zufuhr von NIR-Lichtenergie in das Gehirn verbessert die Effizienz und Leistung aufgrund einer besseren Signal\u00fcbertragung und einer wiederhergestellten Verbindung zwischen den Neuronen.<\/p>\nDas NIR-Spektrum der Lichtenergie dringt am tiefsten in das Hirngewebe ein<\/a>, was ebenfalls zu Vorteilen f\u00fchrt. Wir haben die NIR-Wellenl\u00e4nge von 810 nm auf der Grundlage des NIR-Fensters gew\u00e4hlt. Um die optimalen Parameter f\u00fcr die PBM zu bestimmen, werden in der Forschung, die die Vielight-Technologie einsetzt, h\u00e4ufig Techniken zur Bildgebung und Signalgebung im Gehirn verwendet.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Durchdringung von Lichtenergie<\/strong><\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Forschung und klinische Studien zeigen<\/a>, dass NIR-Lichtenergie bei ausreichender Leistungsdichte in der Lage ist, biologisches Gewebe und Knochen zu durchdringen und therapeutische Ergebnisse ohne negative Nebenwirkungen zu erzielen.<\/p>\nWas ist NIR-Lichtenergie?<\/strong><\/h4>\nDie Energie des nahen Infrarotlichts (NIR) ist Teil des elektromagnetischen Spektrums – es handelt sich um Wellen (oder Photonen) des elektromagnetischen Feldes, die durch den Raum strahlen und elektromagnetische Strahlungsenergie transportieren. Mehrere bestehende Technologien h\u00e4ngen von der F\u00e4higkeit der elektromagnetischen Energie ab, feste Objekte zu durchdringen, z. B. WiFi, mobile Daten, Radar und Navigationssatelliten.<\/p>\n
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Figure 1\u00a0<\/strong>The electromagnetic spectrum<\/p>\nDie Eindringtiefe bzw. die Leistung der Lichtenergie h\u00e4ngt von der Wellenl\u00e4nge im elektromagnetischen Spektrum ab. Je l\u00e4nger die Wellenl\u00e4nge, desto gr\u00f6\u00dfer ist die F\u00e4higkeit der Photonen, ein Objekt zu durchdringen. Die NIR-Lichtenergie befindet sich in der Mitte des elektromagnetischen Spektrums.<\/p>\n
Warum Nahinfrarot-Lichtenergie f\u00fcr die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Fenster des nahen Infrarots (NIR) ist der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in dem das Licht eine maximale Eindringtiefe in das Gewebe hat[1], da das NIR-Fenster durch die Absorption von Photonen durch Blut bei den k\u00fcrzeren Wellenl\u00e4ngen und durch Wasser bei den l\u00e4ngeren Wellenl\u00e4ngen definiert ist. Die NIR-Lichtenergie ruft auch die gr\u00f6\u00dfte mitochondriale Reaktion des gesamten elektromagnetischen Spektrums hervor.<\/p>\n
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Figure 2\u00a0<\/strong>The near infrared window<\/p>\nInsbesondere das sichtbare Licht (Wellenl\u00e4nge 400 bis 700 nm) wird von H\u00e4moglobin und anderen organischen Stoffen stark absorbiert. Andererseits steigt die Absorption durch Wasser bei Wellenl\u00e4ngen, die l\u00e4nger sind als das nahe Infrarotlicht (1000+nm). Dies bedeutet, dass Wellenl\u00e4ngen au\u00dferhalb des Nahinfrarotfensters nicht tief in das Gewebe eindringen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Beispiel: “Feuer!” Wenn Sie Ihre Hand an ein brennendes Feuer halten, sp\u00fcren Sie, wie das Feuer W\u00e4rme abgibt. Was geschieht hier? Das Feuer sendet Infrarotstrahlung aus, die von den Wassermolek\u00fclen in Ihrer Haut aufgenommen wird. Dies wird dann als W\u00e4rme wahrgenommen, weil die Nerven in Ihrer Haut die erh\u00f6hte Temperatur registrieren.<\/p>\n
Durchdringung des Sch\u00e4dels mit NIR-LED-Technologie<\/strong><\/h4>\nMehrere unabh\u00e4ngige ver\u00f6ffentlichte Studien belegen die F\u00e4higkeit der NIR-LED-Technologie, den Sch\u00e4del zu durchdringen und das Gehirn zu bestrahlen.[2], [3], [4] Laser sind nicht notwendig und bergen aufgrund der Beschaffenheit der koh\u00e4renten Lichtenergie unn\u00f6tige Gefahren – es kommt zu Leistungsdrosselung und \u00dcberhitzung. Der gemeinsame Faktor ist der Wellenl\u00e4ngenbereich von 800-830 nm, der in das optische Fenster des K\u00f6rpers f\u00e4llt.<\/p>\n<\/div>
<\/i><\/i><\/span>References<\/span><\/a><\/h4><\/div>\n\n- Smith, Andrew M.; Mancini, Michael C.; Nie, Shuming (2009).\u00a0\u201cBioimaging: Second window for in vivo imaging\u201d<\/a>.\u00a0Nature Nanotechnology<\/em>.\u00a04<\/strong>(11): 710\u2013711.\u00a0doi<\/a>:1038\/nnano.2009.326<\/a>.\u00a0ISSN<\/a>\u00a01748-3387<\/a>.\u00a0PMC<\/a>\u00a02862008<\/a><\/li>\n
- Jagdeo JR, Adams LE, Brody NI, Siegel DM (2012) Transcranial Red and Near Infrared Light Transmission in a Cadaveric Model. PLOS ONE 7(10): e47460.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0047460<\/a><\/li>\n
- Lan Yue<\/span>\u00a0and\u00a0Mark S. Humayun<\/span>\u00a0“Monte Carlo analysis of the enhanced transcranial penetration using distributed near-infrared emitter array,”\u00a0Journal of Biomedical Optics<\/span>\u00a020(8), 088001 (7 August 2015).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1117\/1.JBO.20.8.088001<\/a><\/li>\n
- Yuan, Yaoshen & Cassano, Paolo & Pias, Matthew & Fang, Qianqian. (2020). Transcranial photobiomodulation with near-infrared light from childhood to elderliness: simulation of dosimetry. Neurophotonics. 7. 1. 10.1117\/1.NPh.7.1.015009.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Mechanismen der Photobiomodulation des Gehirns<\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>Bei der Photobiomodulation des Gehirns (PBM) werden rote bis nahinfrarote (NIR) Photonen eingesetzt, um das Enzym Cytochrom c-Oxidase (Chromophor\/Komplex IV) der mitochondrialen Atmungskette zu stimulieren, da dieses Enzym f\u00fcr Lichtenergie empf\u00e4nglich ist. Dies f\u00fchrt zu einer Steigerung der ATP-Synthese und damit zur Erzeugung von mehr Zellenergie. Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Photonenabsorption durch Ionenkan\u00e4le zur Freisetzung von Ca2+, was zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren und zur Genexpression f\u00fchrt.<\/p>\n
Es gibt mehrere Mechanismen, die mit der F\u00f6rderung physiologischer Ver\u00e4nderungen durch die Photobiomodulationstherapie (PBMT) verbunden sind. Die bei der PBM haupts\u00e4chlich verwendeten Wellenl\u00e4ngen liegen im nahen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums und weisen eine ausreichende Leistungsdichte auf. Wenn hypoxische\/gesch\u00e4digte Zellen mit schwachen NIR-Photonen bestrahlt werden, kommt es in ihren Mitochondrien zu einer erh\u00f6hten mitochondrialen Adenosintriphosphat-Produktion (ATP)[1], [2] Eine weitere Ver\u00e4nderung ist die Freisetzung von Stickstoffmonoxid aus den hypoxischen\/gesch\u00e4digten Zellen. Neuronen sind Zellen, die Mitochondrien und Stickstoffmonoxid enthalten.<\/p>\n
In hypoxischen neuronalen Zellen wird die Cytochrom-C-Oxidase (CCO), ein membrangebundenes Protein, das als Endpunkt der Elektronenakzeptoren in der Elektronentransportkette der Zellatmung dient, durch nicht-kovalente Bindung von Stickstoffmonoxid gehemmt. Bei der Bestrahlung mit NIR-Photonen setzt das CCO Stickstoffmonoxid frei, das dann aus der Zelle herausdiffundiert und die lokale Durchblutung und Gef\u00e4\u00dferweiterung erh\u00f6ht[3], [4].<\/p>\n
Nach der anf\u00e4nglichen Exposition mit den NIR-Photonen kommt es in der Neuronenzelle zu einem kurzen Ausbruch reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die eine Reihe von Signalwegen aktivieren. Die ROS f\u00fchren zur Aktivierung redoxsensibler Gene und damit verbundener Transkriptionsfaktoren, einschlie\u00dflich NF-\u03ba\u03b2.[5], [6] Die PBMT stimuliert die Genexpression f\u00fcr die zellul\u00e4re Proliferation, Migration und die Produktion von entz\u00fcndungshemmenden Zytokinen und Wachstumsfaktoren.[7]<\/p>\n<\/div>
Was sind die Mechanismen der Photobiomodulation?<\/strong><\/h3>\nDer derzeitige und weithin akzeptierte Vorschlag lautet, dass die Energie des schwach sichtbaren roten bis nahen infraroten Lichts (NIR) von den Mitochondrien absorbiert und in ATP zur zellul\u00e4ren Nutzung umgewandelt wird. Dar\u00fcber hinaus entstehen bei diesem Prozess leichte Oxidantien (ROS), die zur Gentranskription und anschlie\u00dfend zur Zellreparatur und -heilung f\u00fchren. Durch diesen Prozess wird auch die durch Stickstoffmonoxid (NO) verstopfte Kette gel\u00f6st[1]<\/sup> und das Stickstoffmonoxid wieder in das System freigesetzt. Stickstoffmonoxid ist ein Molek\u00fcl, das unser K\u00f6rper produziert, damit seine 50 Billionen Zellen miteinander kommunizieren k\u00f6nnen. Diese Kommunikation erfolgt durch die \u00dcbertragung von Signalen durch den gesamten K\u00f6rper. Au\u00dferdem tr\u00e4gt Stickstoffmonoxid dazu bei, die Blutgef\u00e4\u00dfe zu erweitern und die Blutzirkulation zu verbessern.<\/p>\n<\/p>\n
Ref: Original: \u201cBasic Photomedicine\u201d, Ying-Ying Huang, Pawel Mroz and Michael R. Hamblin, Harvard Medical School.
\nCurrent design: Vielight Inc.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>
<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Parameters<\/strong><\/h3>\nEs muss die richtige Wellenl\u00e4nge f\u00fcr die Zielzellen oder Chromophore verwendet werden (633-810 nm). Ist die Wellenl\u00e4nge jedoch nicht richtig gew\u00e4hlt, kann keine optimale Absorption stattfinden. Wie das erste Gesetz der Photobiologie, das Grotthus-Draper-Gesetz, besagt, kann es ohne Absorption keine Reaktion geben[2]<\/sup>.<\/p>\nDie Photonenintensit\u00e4t, d. h. die spektrale Bestrahlungsst\u00e4rke oder Leistungsdichte (W\/cm2), muss angemessen sein, da sonst die Absorption der Photonen nicht ausreicht, um das gew\u00fcnschte Ergebnis zu erzielen. Ist die Intensit\u00e4t jedoch zu hoch, wird die Photonenenergie im Zielgewebe in \u00fcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rme umgewandelt, was unerw\u00fcnscht ist[3]<\/sup>.<\/p>\nSchlie\u00dflich muss auch die Dosis oder Fluenz angemessen sein (J\/cm2). Wenn die Leistungsdichte zu niedrig ist, f\u00fchrt eine Verl\u00e4ngerung der Bestrahlungszeit, um die ideale Energiedichte oder Dosis zu erreichen, h\u00f6chstwahrscheinlich nicht zu einem angemessenen Endergebnis. Dies liegt daran, dass das Bunsen-Roscoe-Gesetz der Reziprozit\u00e4t, das 2. Gesetz der Photobiologie, f\u00fcr niedrige einfallende Leistungsdichten nicht gilt[4]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>Brain Bioenergetics<\/strong><\/h3>\nNahinfrarotlicht (NIR) stimuliert die mitochondriale Atmung in Neuronen, indem es Photonen spendet, die von der Cytochromoxidase absorbiert werden. Dies ist ein bioenergetischer Prozess, der als Photoneuromodulation im Nervengewebe bezeichnet wird[5]<\/sup>. Die Absorption von Lichtenergie durch das Enzym f\u00fchrt zu einer erh\u00f6hten enzymatischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase im Gehirn und zu einem erh\u00f6hten Sauerstoffverbrauch. Da die von der Cytochromoxidase katalysierte enzymatische Reaktion die Reduktion von Sauerstoff zu Wasser ist, f\u00fchrt die Beschleunigung der katalytischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt zu einem Anstieg des zellul\u00e4ren Sauerstoffverbrauchs[6]<\/sup>. Der erh\u00f6hte Sauerstoffverbrauch der Nervenzellen ist an die oxidative Phosphorylierung gekoppelt. Daher steigt die ATP-Produktion als Folge der metabolischen Wirkung von Nahinfrarotlicht. Diese Art von Lichtenergie kann transkraniell in die Mitochondrien des Gehirns eindringen und – unabh\u00e4ngig von den aus den Nahrungssubstraten gewonnenen Elektronen – die Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt photostimulieren[7]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>References<\/strong><\/h3>\n[1] – \u201cBiphasic Dose Response in Low Level Light Therapy\u201d; <\/strong>Sulbha K. Sharma (PhD), Ying-Ying Huang (MD), James Carroll, Michael R. Hamblin (PhD)<\/p>\n[2, 3, 4] – \u201cIs light-emitting diode phototherapy (LED-LLLT) really effective?\u201d; <\/strong>Won-Serk Kim (PhD, MD), R Glen Calderhead (PhD)<\/p>\n[5, 6, 7] – \u201cAugmentation of cognitive brain functions with transcranial infrared light\u201d; <\/strong>Francisco Gonzalez-Lima (PhD), Douglas W Barrett (MD)<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/span>vielightneuro_lightdepthpenetration1<\/h2>
Vielight Neuro - NIR light energy penetration through a human cadaver.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Was ist die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Gehirn ist das wichtigste und komplexeste menschliche Organ. In jeder Gehirnzelle befinden sich Mitochondrien, die am besten als energieproduzierende “Kraftwerke” oder “Batterien” verstanden werden. Durch biochemische Reaktionen erzeugen die Mitochondrien Treibstoff f\u00fcr die Gehirnzellen.<\/p>\n
Die Leistung der Mitochondrien Ihres Gehirns kann durch die Absorption von Lichtenergie (Photonen) bestimmter Wellenl\u00e4ngen verbessert werden. Dieser Prozess wird als Photobiomodulation (PBM) bezeichnet. Wissenschaftliche Untersuchungen<\/a> zeigen, dass die Mitochondrien unseres Gehirns positiv auf Lichtenergie im NIR-Wellenl\u00e4ngenbereich reagieren.<\/p>\nWenn NIR-Energie, z. B. von einem Vielight Neuro<\/a>, an neuronale Mitochondrien abgegeben wird, wird sie von einem lichtempfindlichen Enzym namens Cytochrom c-Oxidase absorbiert. Dieses Enzym nutzt die NIR-Energie, um eine Reihe von biochemischen Reaktionen in Gang zu setzen, die sowohl f\u00fcr die Neuronen als auch f\u00fcr andere Gehirnzellen n\u00fctzlich sind und ihnen Energie zuf\u00fchren.<\/p>\nInsgesamt heilt die Photobiomodulation des Gehirns<\/a> gesch\u00e4digte Gehirnzellen, verbessert die Hirndurchblutung, reduziert Entz\u00fcndungen und Toxizit\u00e4t und regeneriert gesch\u00e4digte Gehirnzellen. Kurz gesagt: Die Zufuhr von NIR-Lichtenergie in das Gehirn verbessert die Effizienz und Leistung aufgrund einer besseren Signal\u00fcbertragung und einer wiederhergestellten Verbindung zwischen den Neuronen.<\/p>\nDas NIR-Spektrum der Lichtenergie dringt am tiefsten in das Hirngewebe ein<\/a>, was ebenfalls zu Vorteilen f\u00fchrt. Wir haben die NIR-Wellenl\u00e4nge von 810 nm auf der Grundlage des NIR-Fensters gew\u00e4hlt. Um die optimalen Parameter f\u00fcr die PBM zu bestimmen, werden in der Forschung, die die Vielight-Technologie einsetzt, h\u00e4ufig Techniken zur Bildgebung und Signalgebung im Gehirn verwendet.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Durchdringung von Lichtenergie<\/strong><\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Forschung und klinische Studien zeigen<\/a>, dass NIR-Lichtenergie bei ausreichender Leistungsdichte in der Lage ist, biologisches Gewebe und Knochen zu durchdringen und therapeutische Ergebnisse ohne negative Nebenwirkungen zu erzielen.<\/p>\nWas ist NIR-Lichtenergie?<\/strong><\/h4>\nDie Energie des nahen Infrarotlichts (NIR) ist Teil des elektromagnetischen Spektrums – es handelt sich um Wellen (oder Photonen) des elektromagnetischen Feldes, die durch den Raum strahlen und elektromagnetische Strahlungsenergie transportieren. Mehrere bestehende Technologien h\u00e4ngen von der F\u00e4higkeit der elektromagnetischen Energie ab, feste Objekte zu durchdringen, z. B. WiFi, mobile Daten, Radar und Navigationssatelliten.<\/p>\n
<\/p>\n
Figure 1\u00a0<\/strong>The electromagnetic spectrum<\/p>\nDie Eindringtiefe bzw. die Leistung der Lichtenergie h\u00e4ngt von der Wellenl\u00e4nge im elektromagnetischen Spektrum ab. Je l\u00e4nger die Wellenl\u00e4nge, desto gr\u00f6\u00dfer ist die F\u00e4higkeit der Photonen, ein Objekt zu durchdringen. Die NIR-Lichtenergie befindet sich in der Mitte des elektromagnetischen Spektrums.<\/p>\n
Warum Nahinfrarot-Lichtenergie f\u00fcr die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Fenster des nahen Infrarots (NIR) ist der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in dem das Licht eine maximale Eindringtiefe in das Gewebe hat[1], da das NIR-Fenster durch die Absorption von Photonen durch Blut bei den k\u00fcrzeren Wellenl\u00e4ngen und durch Wasser bei den l\u00e4ngeren Wellenl\u00e4ngen definiert ist. Die NIR-Lichtenergie ruft auch die gr\u00f6\u00dfte mitochondriale Reaktion des gesamten elektromagnetischen Spektrums hervor.<\/p>\n
<\/p>\n
Figure 2\u00a0<\/strong>The near infrared window<\/p>\nInsbesondere das sichtbare Licht (Wellenl\u00e4nge 400 bis 700 nm) wird von H\u00e4moglobin und anderen organischen Stoffen stark absorbiert. Andererseits steigt die Absorption durch Wasser bei Wellenl\u00e4ngen, die l\u00e4nger sind als das nahe Infrarotlicht (1000+nm). Dies bedeutet, dass Wellenl\u00e4ngen au\u00dferhalb des Nahinfrarotfensters nicht tief in das Gewebe eindringen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Beispiel: “Feuer!” Wenn Sie Ihre Hand an ein brennendes Feuer halten, sp\u00fcren Sie, wie das Feuer W\u00e4rme abgibt. Was geschieht hier? Das Feuer sendet Infrarotstrahlung aus, die von den Wassermolek\u00fclen in Ihrer Haut aufgenommen wird. Dies wird dann als W\u00e4rme wahrgenommen, weil die Nerven in Ihrer Haut die erh\u00f6hte Temperatur registrieren.<\/p>\n
Durchdringung des Sch\u00e4dels mit NIR-LED-Technologie<\/strong><\/h4>\nMehrere unabh\u00e4ngige ver\u00f6ffentlichte Studien belegen die F\u00e4higkeit der NIR-LED-Technologie, den Sch\u00e4del zu durchdringen und das Gehirn zu bestrahlen.[2], [3], [4] Laser sind nicht notwendig und bergen aufgrund der Beschaffenheit der koh\u00e4renten Lichtenergie unn\u00f6tige Gefahren – es kommt zu Leistungsdrosselung und \u00dcberhitzung. Der gemeinsame Faktor ist der Wellenl\u00e4ngenbereich von 800-830 nm, der in das optische Fenster des K\u00f6rpers f\u00e4llt.<\/p>\n<\/div>
<\/i><\/i><\/span>References<\/span><\/a><\/h4><\/div>\n\n- Smith, Andrew M.; Mancini, Michael C.; Nie, Shuming (2009).\u00a0\u201cBioimaging: Second window for in vivo imaging\u201d<\/a>.\u00a0Nature Nanotechnology<\/em>.\u00a04<\/strong>(11): 710\u2013711.\u00a0doi<\/a>:1038\/nnano.2009.326<\/a>.\u00a0ISSN<\/a>\u00a01748-3387<\/a>.\u00a0PMC<\/a>\u00a02862008<\/a><\/li>\n
- Jagdeo JR, Adams LE, Brody NI, Siegel DM (2012) Transcranial Red and Near Infrared Light Transmission in a Cadaveric Model. PLOS ONE 7(10): e47460.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0047460<\/a><\/li>\n
- Lan Yue<\/span>\u00a0and\u00a0Mark S. Humayun<\/span>\u00a0“Monte Carlo analysis of the enhanced transcranial penetration using distributed near-infrared emitter array,”\u00a0Journal of Biomedical Optics<\/span>\u00a020(8), 088001 (7 August 2015).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1117\/1.JBO.20.8.088001<\/a><\/li>\n
- Yuan, Yaoshen & Cassano, Paolo & Pias, Matthew & Fang, Qianqian. (2020). Transcranial photobiomodulation with near-infrared light from childhood to elderliness: simulation of dosimetry. Neurophotonics. 7. 1. 10.1117\/1.NPh.7.1.015009.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Mechanismen der Photobiomodulation des Gehirns<\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>Bei der Photobiomodulation des Gehirns (PBM) werden rote bis nahinfrarote (NIR) Photonen eingesetzt, um das Enzym Cytochrom c-Oxidase (Chromophor\/Komplex IV) der mitochondrialen Atmungskette zu stimulieren, da dieses Enzym f\u00fcr Lichtenergie empf\u00e4nglich ist. Dies f\u00fchrt zu einer Steigerung der ATP-Synthese und damit zur Erzeugung von mehr Zellenergie. Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Photonenabsorption durch Ionenkan\u00e4le zur Freisetzung von Ca2+, was zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren und zur Genexpression f\u00fchrt.<\/p>\n
Es gibt mehrere Mechanismen, die mit der F\u00f6rderung physiologischer Ver\u00e4nderungen durch die Photobiomodulationstherapie (PBMT) verbunden sind. Die bei der PBM haupts\u00e4chlich verwendeten Wellenl\u00e4ngen liegen im nahen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums und weisen eine ausreichende Leistungsdichte auf. Wenn hypoxische\/gesch\u00e4digte Zellen mit schwachen NIR-Photonen bestrahlt werden, kommt es in ihren Mitochondrien zu einer erh\u00f6hten mitochondrialen Adenosintriphosphat-Produktion (ATP)[1], [2] Eine weitere Ver\u00e4nderung ist die Freisetzung von Stickstoffmonoxid aus den hypoxischen\/gesch\u00e4digten Zellen. Neuronen sind Zellen, die Mitochondrien und Stickstoffmonoxid enthalten.<\/p>\n
In hypoxischen neuronalen Zellen wird die Cytochrom-C-Oxidase (CCO), ein membrangebundenes Protein, das als Endpunkt der Elektronenakzeptoren in der Elektronentransportkette der Zellatmung dient, durch nicht-kovalente Bindung von Stickstoffmonoxid gehemmt. Bei der Bestrahlung mit NIR-Photonen setzt das CCO Stickstoffmonoxid frei, das dann aus der Zelle herausdiffundiert und die lokale Durchblutung und Gef\u00e4\u00dferweiterung erh\u00f6ht[3], [4].<\/p>\n
Nach der anf\u00e4nglichen Exposition mit den NIR-Photonen kommt es in der Neuronenzelle zu einem kurzen Ausbruch reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die eine Reihe von Signalwegen aktivieren. Die ROS f\u00fchren zur Aktivierung redoxsensibler Gene und damit verbundener Transkriptionsfaktoren, einschlie\u00dflich NF-\u03ba\u03b2.[5], [6] Die PBMT stimuliert die Genexpression f\u00fcr die zellul\u00e4re Proliferation, Migration und die Produktion von entz\u00fcndungshemmenden Zytokinen und Wachstumsfaktoren.[7]<\/p>\n<\/div>
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Ref: Original: \u201cBasic Photomedicine\u201d, Ying-Ying Huang, Pawel Mroz and Michael R. Hamblin, Harvard Medical School.
\nCurrent design: Vielight Inc.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>
Parameters<\/strong><\/h3>\nEs muss die richtige Wellenl\u00e4nge f\u00fcr die Zielzellen oder Chromophore verwendet werden (633-810 nm). Ist die Wellenl\u00e4nge jedoch nicht richtig gew\u00e4hlt, kann keine optimale Absorption stattfinden. Wie das erste Gesetz der Photobiologie, das Grotthus-Draper-Gesetz, besagt, kann es ohne Absorption keine Reaktion geben[2]<\/sup>.<\/p>\nDie Photonenintensit\u00e4t, d. h. die spektrale Bestrahlungsst\u00e4rke oder Leistungsdichte (W\/cm2), muss angemessen sein, da sonst die Absorption der Photonen nicht ausreicht, um das gew\u00fcnschte Ergebnis zu erzielen. Ist die Intensit\u00e4t jedoch zu hoch, wird die Photonenenergie im Zielgewebe in \u00fcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rme umgewandelt, was unerw\u00fcnscht ist[3]<\/sup>.<\/p>\nSchlie\u00dflich muss auch die Dosis oder Fluenz angemessen sein (J\/cm2). Wenn die Leistungsdichte zu niedrig ist, f\u00fchrt eine Verl\u00e4ngerung der Bestrahlungszeit, um die ideale Energiedichte oder Dosis zu erreichen, h\u00f6chstwahrscheinlich nicht zu einem angemessenen Endergebnis. Dies liegt daran, dass das Bunsen-Roscoe-Gesetz der Reziprozit\u00e4t, das 2. Gesetz der Photobiologie, f\u00fcr niedrige einfallende Leistungsdichten nicht gilt[4]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>Brain Bioenergetics<\/strong><\/h3>\nNahinfrarotlicht (NIR) stimuliert die mitochondriale Atmung in Neuronen, indem es Photonen spendet, die von der Cytochromoxidase absorbiert werden. Dies ist ein bioenergetischer Prozess, der als Photoneuromodulation im Nervengewebe bezeichnet wird[5]<\/sup>. Die Absorption von Lichtenergie durch das Enzym f\u00fchrt zu einer erh\u00f6hten enzymatischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase im Gehirn und zu einem erh\u00f6hten Sauerstoffverbrauch. Da die von der Cytochromoxidase katalysierte enzymatische Reaktion die Reduktion von Sauerstoff zu Wasser ist, f\u00fchrt die Beschleunigung der katalytischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt zu einem Anstieg des zellul\u00e4ren Sauerstoffverbrauchs[6]<\/sup>. Der erh\u00f6hte Sauerstoffverbrauch der Nervenzellen ist an die oxidative Phosphorylierung gekoppelt. Daher steigt die ATP-Produktion als Folge der metabolischen Wirkung von Nahinfrarotlicht. Diese Art von Lichtenergie kann transkraniell in die Mitochondrien des Gehirns eindringen und – unabh\u00e4ngig von den aus den Nahrungssubstraten gewonnenen Elektronen – die Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt photostimulieren[7]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>References<\/strong><\/h3>\n[1] – \u201cBiphasic Dose Response in Low Level Light Therapy\u201d; <\/strong>Sulbha K. Sharma (PhD), Ying-Ying Huang (MD), James Carroll, Michael R. Hamblin (PhD)<\/p>\n[2, 3, 4] – \u201cIs light-emitting diode phototherapy (LED-LLLT) really effective?\u201d; <\/strong>Won-Serk Kim (PhD, MD), R Glen Calderhead (PhD)<\/p>\n[5, 6, 7] – \u201cAugmentation of cognitive brain functions with transcranial infrared light\u201d; <\/strong>Francisco Gonzalez-Lima (PhD), Douglas W Barrett (MD)<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/span>vielightneuro_lightdepthpenetration1<\/h2>
Vielight Neuro - NIR light energy penetration through a human cadaver.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Was ist die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Gehirn ist das wichtigste und komplexeste menschliche Organ. In jeder Gehirnzelle befinden sich Mitochondrien, die am besten als energieproduzierende “Kraftwerke” oder “Batterien” verstanden werden. Durch biochemische Reaktionen erzeugen die Mitochondrien Treibstoff f\u00fcr die Gehirnzellen.<\/p>\n
Die Leistung der Mitochondrien Ihres Gehirns kann durch die Absorption von Lichtenergie (Photonen) bestimmter Wellenl\u00e4ngen verbessert werden. Dieser Prozess wird als Photobiomodulation (PBM) bezeichnet. Wissenschaftliche Untersuchungen<\/a> zeigen, dass die Mitochondrien unseres Gehirns positiv auf Lichtenergie im NIR-Wellenl\u00e4ngenbereich reagieren.<\/p>\nWenn NIR-Energie, z. B. von einem Vielight Neuro<\/a>, an neuronale Mitochondrien abgegeben wird, wird sie von einem lichtempfindlichen Enzym namens Cytochrom c-Oxidase absorbiert. Dieses Enzym nutzt die NIR-Energie, um eine Reihe von biochemischen Reaktionen in Gang zu setzen, die sowohl f\u00fcr die Neuronen als auch f\u00fcr andere Gehirnzellen n\u00fctzlich sind und ihnen Energie zuf\u00fchren.<\/p>\nInsgesamt heilt die Photobiomodulation des Gehirns<\/a> gesch\u00e4digte Gehirnzellen, verbessert die Hirndurchblutung, reduziert Entz\u00fcndungen und Toxizit\u00e4t und regeneriert gesch\u00e4digte Gehirnzellen. Kurz gesagt: Die Zufuhr von NIR-Lichtenergie in das Gehirn verbessert die Effizienz und Leistung aufgrund einer besseren Signal\u00fcbertragung und einer wiederhergestellten Verbindung zwischen den Neuronen.<\/p>\nDas NIR-Spektrum der Lichtenergie dringt am tiefsten in das Hirngewebe ein<\/a>, was ebenfalls zu Vorteilen f\u00fchrt. Wir haben die NIR-Wellenl\u00e4nge von 810 nm auf der Grundlage des NIR-Fensters gew\u00e4hlt. Um die optimalen Parameter f\u00fcr die PBM zu bestimmen, werden in der Forschung, die die Vielight-Technologie einsetzt, h\u00e4ufig Techniken zur Bildgebung und Signalgebung im Gehirn verwendet.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Durchdringung von Lichtenergie<\/strong><\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Forschung und klinische Studien zeigen<\/a>, dass NIR-Lichtenergie bei ausreichender Leistungsdichte in der Lage ist, biologisches Gewebe und Knochen zu durchdringen und therapeutische Ergebnisse ohne negative Nebenwirkungen zu erzielen.<\/p>\nWas ist NIR-Lichtenergie?<\/strong><\/h4>\nDie Energie des nahen Infrarotlichts (NIR) ist Teil des elektromagnetischen Spektrums – es handelt sich um Wellen (oder Photonen) des elektromagnetischen Feldes, die durch den Raum strahlen und elektromagnetische Strahlungsenergie transportieren. Mehrere bestehende Technologien h\u00e4ngen von der F\u00e4higkeit der elektromagnetischen Energie ab, feste Objekte zu durchdringen, z. B. WiFi, mobile Daten, Radar und Navigationssatelliten.<\/p>\n
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Figure 1\u00a0<\/strong>The electromagnetic spectrum<\/p>\nDie Eindringtiefe bzw. die Leistung der Lichtenergie h\u00e4ngt von der Wellenl\u00e4nge im elektromagnetischen Spektrum ab. Je l\u00e4nger die Wellenl\u00e4nge, desto gr\u00f6\u00dfer ist die F\u00e4higkeit der Photonen, ein Objekt zu durchdringen. Die NIR-Lichtenergie befindet sich in der Mitte des elektromagnetischen Spektrums.<\/p>\n
Warum Nahinfrarot-Lichtenergie f\u00fcr die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\nDas Fenster des nahen Infrarots (NIR) ist der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in dem das Licht eine maximale Eindringtiefe in das Gewebe hat[1], da das NIR-Fenster durch die Absorption von Photonen durch Blut bei den k\u00fcrzeren Wellenl\u00e4ngen und durch Wasser bei den l\u00e4ngeren Wellenl\u00e4ngen definiert ist. Die NIR-Lichtenergie ruft auch die gr\u00f6\u00dfte mitochondriale Reaktion des gesamten elektromagnetischen Spektrums hervor.<\/p>\n
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Figure 2\u00a0<\/strong>The near infrared window<\/p>\nInsbesondere das sichtbare Licht (Wellenl\u00e4nge 400 bis 700 nm) wird von H\u00e4moglobin und anderen organischen Stoffen stark absorbiert. Andererseits steigt die Absorption durch Wasser bei Wellenl\u00e4ngen, die l\u00e4nger sind als das nahe Infrarotlicht (1000+nm). Dies bedeutet, dass Wellenl\u00e4ngen au\u00dferhalb des Nahinfrarotfensters nicht tief in das Gewebe eindringen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Beispiel: “Feuer!” Wenn Sie Ihre Hand an ein brennendes Feuer halten, sp\u00fcren Sie, wie das Feuer W\u00e4rme abgibt. Was geschieht hier? Das Feuer sendet Infrarotstrahlung aus, die von den Wassermolek\u00fclen in Ihrer Haut aufgenommen wird. Dies wird dann als W\u00e4rme wahrgenommen, weil die Nerven in Ihrer Haut die erh\u00f6hte Temperatur registrieren.<\/p>\n
Durchdringung des Sch\u00e4dels mit NIR-LED-Technologie<\/strong><\/h4>\nMehrere unabh\u00e4ngige ver\u00f6ffentlichte Studien belegen die F\u00e4higkeit der NIR-LED-Technologie, den Sch\u00e4del zu durchdringen und das Gehirn zu bestrahlen.[2], [3], [4] Laser sind nicht notwendig und bergen aufgrund der Beschaffenheit der koh\u00e4renten Lichtenergie unn\u00f6tige Gefahren – es kommt zu Leistungsdrosselung und \u00dcberhitzung. Der gemeinsame Faktor ist der Wellenl\u00e4ngenbereich von 800-830 nm, der in das optische Fenster des K\u00f6rpers f\u00e4llt.<\/p>\n<\/div>
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- Jagdeo JR, Adams LE, Brody NI, Siegel DM (2012) Transcranial Red and Near Infrared Light Transmission in a Cadaveric Model. PLOS ONE 7(10): e47460.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0047460<\/a><\/li>\n
- Lan Yue<\/span>\u00a0and\u00a0Mark S. Humayun<\/span>\u00a0“Monte Carlo analysis of the enhanced transcranial penetration using distributed near-infrared emitter array,”\u00a0Journal of Biomedical Optics<\/span>\u00a020(8), 088001 (7 August 2015).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1117\/1.JBO.20.8.088001<\/a><\/li>\n
- Yuan, Yaoshen & Cassano, Paolo & Pias, Matthew & Fang, Qianqian. (2020). Transcranial photobiomodulation with near-infrared light from childhood to elderliness: simulation of dosimetry. Neurophotonics. 7. 1. 10.1117\/1.NPh.7.1.015009.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Mechanismen der Photobiomodulation des Gehirns<\/h2>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>Bei der Photobiomodulation des Gehirns (PBM) werden rote bis nahinfrarote (NIR) Photonen eingesetzt, um das Enzym Cytochrom c-Oxidase (Chromophor\/Komplex IV) der mitochondrialen Atmungskette zu stimulieren, da dieses Enzym f\u00fcr Lichtenergie empf\u00e4nglich ist. Dies f\u00fchrt zu einer Steigerung der ATP-Synthese und damit zur Erzeugung von mehr Zellenergie. Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Photonenabsorption durch Ionenkan\u00e4le zur Freisetzung von Ca2+, was zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren und zur Genexpression f\u00fchrt.<\/p>\n
Es gibt mehrere Mechanismen, die mit der F\u00f6rderung physiologischer Ver\u00e4nderungen durch die Photobiomodulationstherapie (PBMT) verbunden sind. Die bei der PBM haupts\u00e4chlich verwendeten Wellenl\u00e4ngen liegen im nahen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums und weisen eine ausreichende Leistungsdichte auf. Wenn hypoxische\/gesch\u00e4digte Zellen mit schwachen NIR-Photonen bestrahlt werden, kommt es in ihren Mitochondrien zu einer erh\u00f6hten mitochondrialen Adenosintriphosphat-Produktion (ATP)[1], [2] Eine weitere Ver\u00e4nderung ist die Freisetzung von Stickstoffmonoxid aus den hypoxischen\/gesch\u00e4digten Zellen. Neuronen sind Zellen, die Mitochondrien und Stickstoffmonoxid enthalten.<\/p>\n
In hypoxischen neuronalen Zellen wird die Cytochrom-C-Oxidase (CCO), ein membrangebundenes Protein, das als Endpunkt der Elektronenakzeptoren in der Elektronentransportkette der Zellatmung dient, durch nicht-kovalente Bindung von Stickstoffmonoxid gehemmt. Bei der Bestrahlung mit NIR-Photonen setzt das CCO Stickstoffmonoxid frei, das dann aus der Zelle herausdiffundiert und die lokale Durchblutung und Gef\u00e4\u00dferweiterung erh\u00f6ht[3], [4].<\/p>\n
Nach der anf\u00e4nglichen Exposition mit den NIR-Photonen kommt es in der Neuronenzelle zu einem kurzen Ausbruch reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die eine Reihe von Signalwegen aktivieren. Die ROS f\u00fchren zur Aktivierung redoxsensibler Gene und damit verbundener Transkriptionsfaktoren, einschlie\u00dflich NF-\u03ba\u03b2.[5], [6] Die PBMT stimuliert die Genexpression f\u00fcr die zellul\u00e4re Proliferation, Migration und die Produktion von entz\u00fcndungshemmenden Zytokinen und Wachstumsfaktoren.[7]<\/p>\n<\/div>
Die Photonenintensit\u00e4t, d. h. die spektrale Bestrahlungsst\u00e4rke oder Leistungsdichte (W\/cm2), muss angemessen sein, da sonst die Absorption der Photonen nicht ausreicht, um das gew\u00fcnschte Ergebnis zu erzielen. Ist die Intensit\u00e4t jedoch zu hoch, wird die Photonenenergie im Zielgewebe in \u00fcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rme umgewandelt, was unerw\u00fcnscht ist[3]<\/sup>.<\/p>\n Schlie\u00dflich muss auch die Dosis oder Fluenz angemessen sein (J\/cm2). Wenn die Leistungsdichte zu niedrig ist, f\u00fchrt eine Verl\u00e4ngerung der Bestrahlungszeit, um die ideale Energiedichte oder Dosis zu erreichen, h\u00f6chstwahrscheinlich nicht zu einem angemessenen Endergebnis. Dies liegt daran, dass das Bunsen-Roscoe-Gesetz der Reziprozit\u00e4t, das 2. Gesetz der Photobiologie, f\u00fcr niedrige einfallende Leistungsdichten nicht gilt[4]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div> Nahinfrarotlicht (NIR) stimuliert die mitochondriale Atmung in Neuronen, indem es Photonen spendet, die von der Cytochromoxidase absorbiert werden. Dies ist ein bioenergetischer Prozess, der als Photoneuromodulation im Nervengewebe bezeichnet wird[5]<\/sup>. Die Absorption von Lichtenergie durch das Enzym f\u00fchrt zu einer erh\u00f6hten enzymatischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase im Gehirn und zu einem erh\u00f6hten Sauerstoffverbrauch. Da die von der Cytochromoxidase katalysierte enzymatische Reaktion die Reduktion von Sauerstoff zu Wasser ist, f\u00fchrt die Beschleunigung der katalytischen Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt zu einem Anstieg des zellul\u00e4ren Sauerstoffverbrauchs[6]<\/sup>. Der erh\u00f6hte Sauerstoffverbrauch der Nervenzellen ist an die oxidative Phosphorylierung gekoppelt. Daher steigt die ATP-Produktion als Folge der metabolischen Wirkung von Nahinfrarotlicht. Diese Art von Lichtenergie kann transkraniell in die Mitochondrien des Gehirns eindringen und – unabh\u00e4ngig von den aus den Nahrungssubstraten gewonnenen Elektronen – die Aktivit\u00e4t der Cytochromoxidase direkt photostimulieren[7]<\/sup>.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div> [1] – \u201cBiphasic Dose Response in Low Level Light Therapy\u201d; <\/strong>Sulbha K. Sharma (PhD), Ying-Ying Huang (MD), James Carroll, Michael R. Hamblin (PhD)<\/p>\n [2, 3, 4] – \u201cIs light-emitting diode phototherapy (LED-LLLT) really effective?\u201d; <\/strong>Won-Serk Kim (PhD, MD), R Glen Calderhead (PhD)<\/p>\n [5, 6, 7] – \u201cAugmentation of cognitive brain functions with transcranial infrared light\u201d; <\/strong>Francisco Gonzalez-Lima (PhD), Douglas W Barrett (MD)<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div> Vielight Neuro - NIR light energy penetration through a human cadaver.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div> Das Gehirn ist das wichtigste und komplexeste menschliche Organ. In jeder Gehirnzelle befinden sich Mitochondrien, die am besten als energieproduzierende “Kraftwerke” oder “Batterien” verstanden werden. Durch biochemische Reaktionen erzeugen die Mitochondrien Treibstoff f\u00fcr die Gehirnzellen.<\/p>\n Die Leistung der Mitochondrien Ihres Gehirns kann durch die Absorption von Lichtenergie (Photonen) bestimmter Wellenl\u00e4ngen verbessert werden. Dieser Prozess wird als Photobiomodulation (PBM) bezeichnet. Wissenschaftliche Untersuchungen<\/a> zeigen, dass die Mitochondrien unseres Gehirns positiv auf Lichtenergie im NIR-Wellenl\u00e4ngenbereich reagieren.<\/p>\n Wenn NIR-Energie, z. B. von einem Vielight Neuro<\/a>, an neuronale Mitochondrien abgegeben wird, wird sie von einem lichtempfindlichen Enzym namens Cytochrom c-Oxidase absorbiert. Dieses Enzym nutzt die NIR-Energie, um eine Reihe von biochemischen Reaktionen in Gang zu setzen, die sowohl f\u00fcr die Neuronen als auch f\u00fcr andere Gehirnzellen n\u00fctzlich sind und ihnen Energie zuf\u00fchren.<\/p>\n Insgesamt heilt die Photobiomodulation des Gehirns<\/a> gesch\u00e4digte Gehirnzellen, verbessert die Hirndurchblutung, reduziert Entz\u00fcndungen und Toxizit\u00e4t und regeneriert gesch\u00e4digte Gehirnzellen. Kurz gesagt: Die Zufuhr von NIR-Lichtenergie in das Gehirn verbessert die Effizienz und Leistung aufgrund einer besseren Signal\u00fcbertragung und einer wiederhergestellten Verbindung zwischen den Neuronen.<\/p>\n Das NIR-Spektrum der Lichtenergie dringt am tiefsten in das Hirngewebe ein<\/a>, was ebenfalls zu Vorteilen f\u00fchrt. Wir haben die NIR-Wellenl\u00e4nge von 810 nm auf der Grundlage des NIR-Fensters gew\u00e4hlt. Um die optimalen Parameter f\u00fcr die PBM zu bestimmen, werden in der Forschung, die die Vielight-Technologie einsetzt, h\u00e4ufig Techniken zur Bildgebung und Signalgebung im Gehirn verwendet.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div> Forschung und klinische Studien zeigen<\/a>, dass NIR-Lichtenergie bei ausreichender Leistungsdichte in der Lage ist, biologisches Gewebe und Knochen zu durchdringen und therapeutische Ergebnisse ohne negative Nebenwirkungen zu erzielen.<\/p>\n Die Energie des nahen Infrarotlichts (NIR) ist Teil des elektromagnetischen Spektrums – es handelt sich um Wellen (oder Photonen) des elektromagnetischen Feldes, die durch den Raum strahlen und elektromagnetische Strahlungsenergie transportieren. Mehrere bestehende Technologien h\u00e4ngen von der F\u00e4higkeit der elektromagnetischen Energie ab, feste Objekte zu durchdringen, z. B. WiFi, mobile Daten, Radar und Navigationssatelliten.<\/p>\n Figure 1\u00a0<\/strong>The electromagnetic spectrum<\/p>\n Die Eindringtiefe bzw. die Leistung der Lichtenergie h\u00e4ngt von der Wellenl\u00e4nge im elektromagnetischen Spektrum ab. Je l\u00e4nger die Wellenl\u00e4nge, desto gr\u00f6\u00dfer ist die F\u00e4higkeit der Photonen, ein Objekt zu durchdringen. Die NIR-Lichtenergie befindet sich in der Mitte des elektromagnetischen Spektrums.<\/p>\n Das Fenster des nahen Infrarots (NIR) ist der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in dem das Licht eine maximale Eindringtiefe in das Gewebe hat[1], da das NIR-Fenster durch die Absorption von Photonen durch Blut bei den k\u00fcrzeren Wellenl\u00e4ngen und durch Wasser bei den l\u00e4ngeren Wellenl\u00e4ngen definiert ist. Die NIR-Lichtenergie ruft auch die gr\u00f6\u00dfte mitochondriale Reaktion des gesamten elektromagnetischen Spektrums hervor.<\/p>\n Figure 2\u00a0<\/strong>The near infrared window<\/p>\n Insbesondere das sichtbare Licht (Wellenl\u00e4nge 400 bis 700 nm) wird von H\u00e4moglobin und anderen organischen Stoffen stark absorbiert. Andererseits steigt die Absorption durch Wasser bei Wellenl\u00e4ngen, die l\u00e4nger sind als das nahe Infrarotlicht (1000+nm). Dies bedeutet, dass Wellenl\u00e4ngen au\u00dferhalb des Nahinfrarotfensters nicht tief in das Gewebe eindringen k\u00f6nnen.<\/p>\n Beispiel: “Feuer!” Wenn Sie Ihre Hand an ein brennendes Feuer halten, sp\u00fcren Sie, wie das Feuer W\u00e4rme abgibt. Was geschieht hier? Das Feuer sendet Infrarotstrahlung aus, die von den Wassermolek\u00fclen in Ihrer Haut aufgenommen wird. Dies wird dann als W\u00e4rme wahrgenommen, weil die Nerven in Ihrer Haut die erh\u00f6hte Temperatur registrieren.<\/p>\n Mehrere unabh\u00e4ngige ver\u00f6ffentlichte Studien belegen die F\u00e4higkeit der NIR-LED-Technologie, den Sch\u00e4del zu durchdringen und das Gehirn zu bestrahlen.[2], [3], [4] Laser sind nicht notwendig und bergen aufgrund der Beschaffenheit der koh\u00e4renten Lichtenergie unn\u00f6tige Gefahren – es kommt zu Leistungsdrosselung und \u00dcberhitzung. Der gemeinsame Faktor ist der Wellenl\u00e4ngenbereich von 800-830 nm, der in das optische Fenster des K\u00f6rpers f\u00e4llt.<\/p>\n<\/div> Bei der Photobiomodulation des Gehirns (PBM) werden rote bis nahinfrarote (NIR) Photonen eingesetzt, um das Enzym Cytochrom c-Oxidase (Chromophor\/Komplex IV) der mitochondrialen Atmungskette zu stimulieren, da dieses Enzym f\u00fcr Lichtenergie empf\u00e4nglich ist. Dies f\u00fchrt zu einer Steigerung der ATP-Synthese und damit zur Erzeugung von mehr Zellenergie. Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Photonenabsorption durch Ionenkan\u00e4le zur Freisetzung von Ca2+, was zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren und zur Genexpression f\u00fchrt.<\/p>\n Es gibt mehrere Mechanismen, die mit der F\u00f6rderung physiologischer Ver\u00e4nderungen durch die Photobiomodulationstherapie (PBMT) verbunden sind. Die bei der PBM haupts\u00e4chlich verwendeten Wellenl\u00e4ngen liegen im nahen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums und weisen eine ausreichende Leistungsdichte auf. Wenn hypoxische\/gesch\u00e4digte Zellen mit schwachen NIR-Photonen bestrahlt werden, kommt es in ihren Mitochondrien zu einer erh\u00f6hten mitochondrialen Adenosintriphosphat-Produktion (ATP)[1], [2] Eine weitere Ver\u00e4nderung ist die Freisetzung von Stickstoffmonoxid aus den hypoxischen\/gesch\u00e4digten Zellen. Neuronen sind Zellen, die Mitochondrien und Stickstoffmonoxid enthalten.<\/p>\n In hypoxischen neuronalen Zellen wird die Cytochrom-C-Oxidase (CCO), ein membrangebundenes Protein, das als Endpunkt der Elektronenakzeptoren in der Elektronentransportkette der Zellatmung dient, durch nicht-kovalente Bindung von Stickstoffmonoxid gehemmt. Bei der Bestrahlung mit NIR-Photonen setzt das CCO Stickstoffmonoxid frei, das dann aus der Zelle herausdiffundiert und die lokale Durchblutung und Gef\u00e4\u00dferweiterung erh\u00f6ht[3], [4].<\/p>\n Nach der anf\u00e4nglichen Exposition mit den NIR-Photonen kommt es in der Neuronenzelle zu einem kurzen Ausbruch reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die eine Reihe von Signalwegen aktivieren. Die ROS f\u00fchren zur Aktivierung redoxsensibler Gene und damit verbundener Transkriptionsfaktoren, einschlie\u00dflich NF-\u03ba\u03b2.[5], [6] Die PBMT stimuliert die Genexpression f\u00fcr die zellul\u00e4re Proliferation, Migration und die Produktion von entz\u00fcndungshemmenden Zytokinen und Wachstumsfaktoren.[7]<\/p>\n<\/div>Brain Bioenergetics<\/strong><\/h3>\n
References<\/strong><\/h3>\n
<\/span><\/div><\/span>vielightneuro_lightdepthpenetration1<\/h2>
Was ist die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\n
Durchdringung von Lichtenergie<\/strong><\/h2>\n<\/div>
Was ist NIR-Lichtenergie?<\/strong><\/h4>\n
<\/p>\nWarum Nahinfrarot-Lichtenergie f\u00fcr die Photobiomodulation des Gehirns?<\/strong><\/h4>\n
<\/p>\nDurchdringung des Sch\u00e4dels mit NIR-LED-Technologie<\/strong><\/h4>\n
<\/i><\/i><\/span>References<\/span><\/a><\/h4><\/div>
\n
Mechanismen der Photobiomodulation des Gehirns<\/h2>\n<\/div>
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