La fotobiomodulación transcraneal (tPBM), una terapia de luz láser no invasiva, puede mejorar la memoria a corto plazo en adultos jóvenes cuando se aplica a la corteza prefrontal derecha (PFC) del cerebro, sugiere una nueva investigación.
Los investigadores compararon el efecto de 1064 nm de tPBM administrados durante una sesión de 12 minutos en el PFC derecho frente a otros tres brazos de tratamiento: administración de la misma intervención en el PFC izquierdo, administración de la intervención con una frecuencia más baja y una intervención simulada.
A todos los participantes se les mostró una serie de elementos antes de la intervención y se les pidió que los recordaran después de la intervención. Los que recibieron tPBM 1064 nm en el PFC derecho mostraron un rendimiento superior de hasta un 25 % en las tareas de memoria en comparación con los otros grupos.
Los pacientes con afecciones relacionadas con la atención, como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad, “podrían beneficiarse de este tipo de tratamiento, que es seguro, simple y no invasivo, sin efectos secundarios”, dijo el coinvestigador Dongwei Li, estudiante de doctorado visitante. en el Centro para la Salud del Cerebro Humano de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, en un comunicado de prensa.
Los hallazgos fueron publicados en línea el 2 de diciembre en Avances de la ciencia.
Diferentes longitudes de onda
Los investigadores señalan que “en las últimas décadas”, la tecnología de estimulación cerebral no invasiva que utiliza la aplicación transcraneal de campos eléctricos o magnéticos directos o alternos “ha demostrado ser útil” en la mejora de la memoria de trabajo (WM).
Cuando se aplica al PFC correcto, se ha demostrado que tPBM mejora la precisión y la velocidad del tiempo de reacción en las tareas de WM y mejora las “funciones cognitivas de alto orden”, como la atención sostenida, la emoción y las funciones ejecutivas.
Los investigadores querían evaluar el impacto de tPBM aplicado a diferentes partes del cerebro y en diferentes longitudes de onda. Llevaron a cabo cuatro experimentos doble ciego controlados por simulación que abarcaron a 90 estudiantes universitarios neurotípicos (edad media, 22 años). Cada estudiante participó en sólo uno de los cuatro experimentos.
Todos completaron dos sesiones diferentes de tPBM, separadas por una semana, en las que se compararon la tPBM simulada y la activa. Se dieron dos tipos diferentes de tareas de memoria de detección de cambios: una que requería que los participantes recordaran la orientación de una serie de elementos antes y después de la intervención y otra que requería que recordaran el color de los elementos (experimentos 1 y 2).
Una serie de experimentos de seguimiento se centró en comparar diferentes longitudes de onda (1064 nm frente a 852 nm) y diferentes sitios de estimulación (PFC derecho frente a izquierdo; experimentos 3 y 4).
Se obtuvieron registros de EEG durante la intervención y las tareas de memoria.
Cada experimento consistió en una sesión activa de tPBM y una sesión simulada de tPBM, con sesiones que consistieron en 12 minutos de intervención con luz láser (o simulada). Estas sesiones se llevaron a cabo el primer y el séptimo día; luego, en el octavo día, se pidió a los participantes que informaran (o adivinaran) qué sesión era la sesión activa de tPBM.
Astrocitos estimulantes
Los resultados mostraron que, en comparación con tPBM simulado, hubo una mejora en la capacidad de WM y las puntuaciones de la intervención de 1064 nm en la tarea de orientación y color.
Los participantes que recibieron el tratamiento dirigido pudieron recordar entre cuatro y cinco objetos de prueba, mientras que aquellos con las variaciones del tratamiento solo pudieron recordar entre tres y cuatro objetos.
Mesa. Tarea de memoria de trabajo de orientación vs Tarea de memoria de color
Experimento (tarea) | Diferencia) | PAGS Valor) | Efecto medio de tPBM (activo menos simulado)) |
---|---|---|---|
1 (orientación) | t22= 2.841 | .009 | 0,186 ± 0,065
(BF10 = 5.212, de Cohen d =0.568) |
2 (color) | t17= 2.760 | .013 | 0,188 ± 0,051
(BF10 = 20.336, de Cohen d = 0,651) |
“Estos resultados respaldan la hipótesis de que el tPBM de 1064 nm en el PFC derecho mejora la capacidad de WM”, escriben los investigadores.
También encontraron mejoras en WM en los participantes que recibieron tPBM frente a simulacro, independientemente de si su desempeño en la tarea de WM fue bajo o alto. Este hallazgo se mantuvo tanto en la orientación como en las tareas de color.
“Por lo tanto, los participantes con buena y mala capacidad de WM mejoraron después de tPBM de 1064 nm”, señalan los investigadores.
Además, los participantes no pudieron adivinar o informar si habían recibido tPBM falso o activo.
El monitoreo de EEG mostró cambios en la actividad cerebral que predijeron las mejoras en el rendimiento de la memoria. En particular, 1064 tPBM aplicado al PFC derecho aumentó la actividad de retraso contralateral occipitoparietal (CDA), con CDA mediando la mejora de WM.
Esto es “coherente con investigaciones previas de que el CDA es indicativo de la cantidad de objetos mantenidos en la memoria de trabajo visual”, escriben los investigadores.
Los análisis de correlación de Pearson mostraron que las diferencias en los efectos del tamaño del conjunto de CDA entre la sesión activa y la simulada “se correlacionaron positivamente” con las diferencias de comportamiento entre estas sesiones. Para la tarea de orientación, el r fue 0.446 (PAGS < .04); y para la tarea de color, la r fue .563 (PAGS < .02).
No se encontraron mejoras similares con el tPBM de 852 nm.
“Necesitamos más investigación para comprender exactamente por qué el tPBM está teniendo este efecto positivo”, dijo en el comunicado el coinvestigador Ole Jensen, PhD, profesor de neurociencia traslacional y codirector del Centro de Salud Cerebral Humana.
“Es posible que la luz esté estimulando los astrocitos, las centrales eléctricas, en las células nerviosas dentro del PFC, y esto tiene un efecto positivo en la eficiencia de las células”, anotó.
Jensen agregó que su equipo “también investigará cuánto tiempo podrían durar los efectos. Claramente, si estos experimentos van a conducir a una intervención clínica, necesitaremos ver beneficios duraderos”.
Efectos cognitivos y emocionales beneficiosos
Comentando para Noticias médicas de MedscapeFrancisco Gonzalez-Lima, PhD, profesor del Departamento de Psicología de la Universidad de Texas en Austin, calificó el estudio de “bien hecho”.
González-Lima fue uno de los primeros investigadores en demostrar que la estimulación láser infrarroja transcraneal de 1064 nm “produce efectos cognitivos y emocionales beneficiosos en los humanos, incluida la mejora de la memoria de trabajo visual”, dijo.
El estudio actual “informó un efecto cerebral adicional relacionado con la mejora de la memoria de trabajo visual que consiste en una respuesta derivada del EEG, que es un hallazgo nuevo”, anotó Gonzales-Lima, que no participó en la nueva investigación.
Agregó que el mismo método láser “ha sido encontrado por el laboratorio González-Lima como efectivo para mejorar la cognición en adultos mayores y pacientes deprimidos y bipolares”.
El estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la República Popular China y el Programa de Investigación Científica Básica de Defensa Nacional de China. Los investigadores y González-Lima informan que no tienen ningún conflicto de interés económico pertinente.
ciencia avanzada Publicado en línea el 2 de diciembre de 2022. Artículo completo
Batya Swift Yasgur, MA, LSW es una escritora independiente con una práctica de asesoramiento en Teaneck, NJ. Es colaboradora habitual de numerosas publicaciones médicas, incluidas Medscape y WebMD, y es autora de varios libros de salud orientados al consumidor, así como de Behind the Burqa: Our Lives in Afghanistan y How We Escaped to Freedom (las memorias de dos valientes afganos). hermanas que le contaron su historia).
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