光博会-经颅光刺激的机制与应用-赵晨光 - 分享.pdf

1、经颅光刺激的机制与应用汇报人：赵晨光北京脑科学与类脑研究所1北京脑科学与类脑研究所一、经颅光刺激的背景介绍二、经颅光刺激的机制探究三、经颅光刺激的临床研究四、经颅光刺激的应用研究2汇报纲要光生物调节光生物调节（PBM）经颅光刺激（tLS）背景声波光量子电流磁场经颅干预技术的发展（2013）（2006）关键科学问题：背景光生物调节，光遗传学，闪光疗法背景近红外光被线粒体吸收，导致细胞呼吸链上调。下游的细胞响应包括氮氧化物、活性氧、磷酸腺苷等分子层面的光刺激机制(Cardoso et al.,2021)改变钙离子通道、上调线粒体活动、改变基因的表达、增强ATP的产生及功能(Cardoso et a

2、l.,2021)光子的颅内传输经颅光刺激两大作用对象8以改善线粒体功能障碍为核心通过神经血氧单元、类淋巴/免疫系统两大功能进行功能调节脉络丛脑脊液传入淋巴颈深部淋巴结兴奋性抑制性类淋巴系统/炎症免疫系统神经血管单元p-Tau AOAO炎性分子代谢物TLS针对不同CNS疾病的共同机制(Cardoso et al.,2021)核心：改善线粒体功能障碍抑郁症神经退行性疾病睡眠障碍创伤性脑损伤神经发育性疾病横向比较兼容其他手段背景一、经颅光刺激的背景介绍二、经颅光刺激的机制探究三、经颅光刺激的临床研究四、经颅光刺激的应用研究11汇报纲要血氧神经血氧脑电代谢刺激自发脑状态评估刺激诱发脑状态评估神经血氧单

3、元的记录与融合光刺激影响的颅内空间范围？非侵入式的兴奋性评估？理论基础PLOS Biology(2023)，Scitific Data(2024),iScience(2024)tLS-MRI(Li et al.,under review)光刺激与核磁共振具有良好兼容性光刺激与功能像进行同步采集T1结构像为功能像提供空间标记tLStLS-fMRItLS-MRI个体化导航能量衰减光子能量在颅内指数衰减(Li et al.,under review)有效范围生物反应与光子能量衰减相关(Li et al.,under review)光子能量与生物效果光刺诱发的生物反应与光子到达的深度呈正相关(Li e

4、t al.,under review)功率谱能量光刺激使局部抑制性增加使局部的theta能量升高(Li et al.,under review)TMS-EEG 进一步的验证光刺激使局部抑制性增加模型估计一、经颅光刺激的背景介绍二、经颅光刺激的机制探究三、经颅光刺激的临床研究四、经颅光刺激的应用研究22汇报纲要23临床研究对于ADHD儿童干预的准备研究（Zhao.,et al.,to submit）干预剂量优化：降低为40%多角度进行安全性的研究（Li.,et al.,brain stimulation 2024）24临床研究临床干预与脑电评估相结合，保证客观指标收集（Zhao.,et al.,

5、to submit）显著提升的行为对于ADHD儿童的注意水平和临床表现，改善显著26临床研究（Zhao.,et al.,to submit）加强ADHD儿童目标注意的投放水平接近于正常发育临床研究加强ADHD儿童选择性注意的水平接近于正常发育一、经颅光刺激的背景介绍二、经颅光刺激的机制探究三、经颅光刺激的临床研究四、经颅光刺激的应用研究28汇报纲要认知任务一系列视觉工作记忆的认知任务进行测试Contra-Ipsi-CDA（Contralateral Delay Activity）（Vogel.,et al.,Nature,2004）事件相关电位以ERP作为工作记忆的生物标记物行为结果Orientation taskColor task0.186 0.0650.188 0.051不论何种材料，被试的工作记忆都可以保持的更多（Zhao.,et al.,Science Advances 2022）脑电指标不论何种材料，工作记忆容量的生物标记物都被显著改变（Zhao.,et al.,Science Advances 2022）波长特异性更换波长以后刺激效果消失，因此具有波长特异性（Zhao.,et al.,Science Advances 2022）