PBM於神經發展障礙中的應用
Summary — 摘要重點
研究趨勢與治療潛力
經顱光生物調節 (t-PBM) 對神經發育障礙的影響
神經發育障礙 (NDDs) 的現況
什麼是 NDDs？
神經發育障礙 (NDDs) 是在早期發育階段出現的疾病，嚴重影響社交、溝通和行為功能。主要例子包括自閉症類群障礙 (ASD)、注意力不足過動症 (ADHD) 和唐氏症 (DS)。
盛行率各不相同，ASD、ADHD 和 DS 影響約 0.1% 至 11% 的人口。僅 ASD 在美國約 每 36 名 兒童中就有 1 名被診斷 (CDC，2023 年 8 歲兒童數據)。
目前的治療主要針對症狀管理，但存在局限性，凸顯了對創新治療方案的迫切需求。
t-PBM：嶄新療法的探索
經顱光生物調節 (t-PBM) 使用近紅外光，正作為一種有前景的非侵入性神經刺激技術出現。
它旨在刺激神經元功能，增強代謝能力，並誘導抗炎、抗氧化、神經發生和突觸發生反應。
本回顧探討了 t-PBM 在 NDDs 中的臨床前和臨床證據。
t-PBM 如何運作？
t-PBM 涉及將低水平光（通常為 600-1100 nm）應用於頭部。所回顧的研究主要使用 635-905 nm 之間的波長，通常針對 額葉皮層。
光線應用
近紅外光非侵入性地傳遞到特定大腦區域。
細胞刺激
光子被認為被細胞成分吸收，主要是粒線體。
生物效應
這可能導致 ATP 產生增加、氧化壓力降低和炎症調節。
這張圖視覺化地展示了經顱光生物調節（t-PBM）使用近紅外光，如何潛在地影響與某些神經發育障礙（如自閉症類群障礙 ASD、注意力不足過動症 ADHD、唐氏症 Down syndrome）相關的生理機制。
圖中左側標示了這些神經發育障礙，中間顯示近紅外光應用於大腦。右側則依序展示了 t-PBM 的核心細胞與分子機制：
- 功能性粒線體：t-PBM 增強粒線體功能，增加細胞能量（ATP）。
- 活性氧調節：可能有助於調節活性氧（ROS）水平，減少氧化損傷。
- 小膠質細胞活化下降：可能減少大腦中主要免疫細胞（小膠質細胞）的過度活化，從而減輕神經炎症。
- 星形膠質細胞活化下降：類似地，可能減少星形膠質細胞的過度活化。
- 促炎細胞因子濃度下降：可能有助於降低促進炎症反應的促炎細胞因子濃度。
總體而言，這些機制共同作用，可能有助於減輕神經發育障礙相關的神經炎症和細胞功能障礙。
t-PBM 在 NDDs 中的療效：證據概覽
本敘述性回顧共分析
研究總數
(1 項臨床前研究，8 項臨床研究)
NDD 臨床研究分佈
焦點：t-PBM 對特定 NDDs 的影響
自閉症類群障礙 (ASD)
根據 5 項臨床研究，t-PBM 在改善方面顯示出潛力：
- 破壞性行為
- 社交溝通與意識
- 認知與行為僵化
- 睡眠品質
- 注意力功能
- 整體 ASD 嚴重程度 (CARS 分數)
一項研究還指出腦波模式的變化（delta 波減少，theta 波增加）與症狀改善相關。
注意力不足過動症 (ADHD)
根據 2 項臨床研究（其中一項針對共病 ASD 的個體），t-PBM 在以下方面顯示出潛力：
- 增強自我評估和臨床醫生評估的注意力
- 改善整體 ADHD 症狀嚴重程度 (CGI 量表)
ADHD 的研究較少，但顯示出積極信號。
唐氏症 (DS)
一項單一臨床研究（3 名兒童）表明 t-PBM 可能導致：
- 改善精細動作技能
- 增強語言流暢度
- 改善情緒與行為
- 增加參與活動的意願
儘管非常初步，這些發現值得進一步調查。
作用機制
NDDs，如 ASD、ADHD 和 DS，通常涉及粒線體功能障礙、氧化壓力和神經炎症。以下呈現 t-PBM 如何應對：
粒線體功能障礙
能量產生受損，活性氧增加。
氧化壓力
細胞和神經元功能受損。
神經炎症
小膠質細胞/星形膠質細胞活化，促炎細胞因子。
增強粒線體功能
改善 ATP 產生，更好的代謝活動。
調節氧化壓力
減少活性氧，神經保護作用。
減少神經炎症
減少膠質細胞活化，抗炎作用。
這些作用可能有助於改善神經元健康和功能，潛在地緩解 NDD 症狀。
t-PBM 在 NDDs 中的 SWOT 分析
非侵入性
高安全性，副作用極少
對多種 NDDs 顯示出有前景的早期結果
潛在解決核心病理生理機制
大多數研究樣本量小
部分試驗缺乏假性/對照組
人類機制研究有限
t-PBM 參數使用多樣性
長期影響尚不明確
更大規模、嚴謹的隨機對照試驗 (RCTs)
生物標誌物分析以闡明機制
優化治療參數（劑量、波長、目標）
探索其他 NDDs 的應用（例如，妥瑞症）
與現有療法結合
基於初步數據的誇大宣傳
從研究到臨床實踐的轉化緩慢
缺乏標準化協議阻礙可比性
如果沒有強有力的證據支持，公眾會產生懷疑
t-PBM 在 NDDs 中的未來之路
t-PBM 作為一種 有前景且安全 的 NDDs 干預措施，對 ASD、ADHD 和 DS 具有潛在的治療效果。然而，該領域仍處於早期階段。
主要未來方向：
- •
嚴謹的臨床試驗
進行更大規模、隨機、假性對照試驗，並進行長期追蹤。
- •
生物標誌物分析
納入神經影像、腦電圖和分子標誌物，以了解機制並預測反應。
- •
參數優化
系統地研究針對特定 NDDs 和個體特徵的最佳波長、功率密度、治療持續時間和頻率。
- •
更廣泛的應用
探索 t-PBM 對尚未廣泛研究的其他 NDDs 的適用性，例如妥瑞症或特定學習障礙。
- •
聯合療法
研究 t-PBM 與藥理學或行為干預結合時的協同效應。
持續研究對於發掘 t-PBM 的全部潛力並確立其在管理神經發育障礙中的作用至關重要。
文獻資訊
- 論文名稱：
- Transcranial photobiomodulation for neurodevelopmental disorders: a narrative review
- 作者：
- Coelho DRA, Renet C, López-Rodríguez S, Cassano P, Vieira WF
- 期刊：
- Photochemical & photobiological sciences : Official journal of the European Photochemistry Association and the European Society for Photobiology. 2024;23(8):1609-1623.
- PMID：
- 39009808