Photobiomodulation bei Hirnkrankheiten und Depressionen
Die Photobiomodulation (PBM), auch bekannt als Low-Level-Laser-/Lichttherapie (LLLT), ist eine nicht-invasive neuromodulatorische Technik, die rotes bis nahinfrarotes (NIR) Licht (600-1.100 nm) zur Verbesserung der Zellfunktionen und zur Behandlung neurologischer Erkrankungen einsetzt. Durch die gezielte Beeinflussung mitochondrialer Mechanismen, die Verringerung der Neuroinflammation und die Förderung der Neuroplastizität hat die PBM vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung der Hirnerkrankungen Alzheimer, Parkinsont und Depression.
Mechanismen der Photobiomodulation
Sind ausführlich beschrieben in Referenzen 1 und 2.
1. Mitochondrien-Aktivierung
Der wichtigste Mechanismus ist die Absorption von NIR-Licht durch Cytochrom c-Oxidase (CCO), ein Schlüsselenzym der mitochondrialen Atmungskette. Durch diese Wechselwirkung wird hemmendes Stickstoffmonoxid (NO) abgebaut, wodurch die ATP-Produktion gesteigert und der Energiestoffwechsel in den Neuronen wiederhergestellt wird. Präklinische Studien zeigen, dass PBM die zerebrale Sauerstoffversorgung und den Glukosestoffwechsel verbessert, was für die Neuroprotektion bei neurodegenerativen Erkrankungen entscheidend ist.
2. Entzündungshemmende und antioxidative Wirkungen
PBM reduziert pro-inflammatorische Zytokine (z.B. TNF-α, IL-6) und oxidative Stressmarker, indem es die NF-κB-Signalisierung moduliert und die Polarisierung von Mikroglia in Richtung entzündungshemmender Phänotypen fördert. In Alzheimer-Modellen verringerte PBM beispielsweise die Amyloid-beta (Aβ)-induzierten oxidativen Schäden und verbesserte die antioxidative Kapazität.
3. Neurogenese und synaptische Plastizität
PBM fördert die Neurogenese im Hippocampus und stärkt die synaptischen Verbindungen, indem es den neurotrophen Faktor des Gehirns (BDNF) hochreguliert und die Langzeitpotenzierung (LTP) fördert. Diese Wirkungen werden mit kognitiven Verbesserungen beim Altern und bei der Erholung nach einem Schlaganfall in Verbindung gebracht.
4. Verbesserung des zerebralen Blutflusses (CBF)
Die transkranielle PBM (tPBM) erhöht den regionalen CBF, insbesondere im präfrontalen Kortex und im Hippocampus, und verbessert so die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der metabolisch aktiven Hirnregionen. Dieser Mechanismus ist entscheidend für die Behandlung vaskulärer Beiträge zu Demenz und kognitiven Defiziten nach Schädel-Hirn-Trauma.
Klinische Anwendungen bei Hirnleistungsstörungen
Kognition, Alzheimer-Krankheit und Parkinson
Erste klinische Versuche bei Alzheimer sind vielversprechend, lies hier
Bei Morbus Parkinson zielt die PBM auf mitochondriale Dysfunktion in dopaminergen Neuronen ab. Eine Studie aus dem Jahr 2024, bei der eine 808-nm-Lasertherapie eingesetzt wurde, verbesserte die motorischen Symptome (z. B. Zittern, Steifheit) bei arzneimittelresistenten Patienten um 40 %, wahrscheinlich durch die Aktivierung der CCO und die Verringerung des oxidativen Stresses 48. Transkranielle Geräte haben auch den Gang und das Gleichgewicht in Morbus-Parkinson-Kohorten verbessert, obwohl die langfristige Dauerhaftigkeit der Effekte noch weiter untersucht werden muss 38.
Depressionen und Angstzustände
Die PBM moduliert stimmungsregulierende Schaltkreise (z. B. den anterioren cingulären Kortex), indem sie die Verfügbarkeit von Serotonin erhöht und die Neuroinflammation reduziert. Eine 2025 durchgeführte Meta-Analyse der transkraniellen PBM (823 nm) zeigte eine signifikante Verringerung des Schweregrads der Depression (SMD = -0,55) mit Remissionsraten von 45 % bei behandlungsresistenten Fällen (2). Die intranasale PBM hat sich auch bei komorbiden Depressionen und chronischen Schmerzen als wirksam erwiesen (6).
Eine Meta-Analyse von 11 randomisierten kontrollierten Studien (RCTs) ergab, dass t-PBM den Schweregrad von Depressionen signifikant reduziert (SMD = -0,55), wobei die optimalen Parameter 823 nm Wellenlänge, 10-100 J/cm² Fluenz und >15 Sitzungen waren (5).
Behandlungsresistente Bevölkerungsgruppen: In der PBM-Klinik des Massachusetts General Hospital erzielte die t-PBM bei 40-50 % der Patienten, die auf Antidepressiva nicht ansprachen, eine Symptomlinderung, wobei die Sitzungen 20-30 Minuten dauerten, Link.
Herausforderungen
Die breite praktische Anwendung der PBM steht noch am Anfang. Die Infrarotlampen, die gegen Depressionen empfohlen werden, haben keine nachgewiesene Wirkung: die Strahlen können durch den Schädel nicht durchdringen.
Parametervariabilität: Uneinheitliche Protokolle (Wellenlänge, Fluenz, Behandlungsdauer) erschweren die Reproduzierbarkeit. In Studien zu Alzheimer wurden beispielsweise Wellenlängen von 610 bis 1070 nm verwendet, was Vergleiche erschwert.
1. Lichtdurchdringung: Die Absorption von Kopfhaut und Schädel begrenzt die transkranielle Verabreichung auf oberflächliche Kortikalregionen. Neue Ansätze, wie intranasale PBM oder mit Nanopartikeln angereicherte Systeme, werden erforscht, um tiefere Strukturen wie den Hippocampus zu erreichen.
2. Dauerhaftigkeit der Wirkungen: Die Vorteile können nach der Behandlung nachlassen, so dass Erhaltungsbehandlungen erforderlich sind. Langzeitstudien sind spärlich, insbesondere für neurodegenerative Erkrankungen.
3. Mechanistische Ungewissheit: Während die mitochondriale Aktivierung gut untersucht ist, bleibt die Rolle der TRP-Kanäle und der systemischen Immunmodulation umstritten.
Zukünftige Entwicklung
PBM sollte mit personalisierten Protokollen der funktionellen Medizin kombiniert werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen, siehe hier.
In den USA werden Geräte angeboten, z.B. Helme, die transcraniale Photobiomdodulation gegen Depression einsetzen:
https://lighthousepsychiatry.com
In Deutschland sind solche Technologien von den Oberberg Kliniken eingesetzt
Referenzen
1. Nairuz, Tahsin, and Jong-Ha Lee. "Photobiomodulation therapy on brain: pioneering an innovative approach to revolutionize cognitive dynamics." Cells 13.11 (2024)
2. Lin, Hao, et al. "Transcranial photobiomodulation for brain diseases: review of animal and human studies including mechanisms and emerging trends." Neurophotonics 11.1 (2024)
3. Blivet, Guillaume, et al. "Brain photobiomodulation: a potential treatment in Alzheimer’s and Parkinson’s diseases." The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease (2025)
4. Wang et al. Theranostics. 2025;15(2):362–383. Photobiomodulation: shining a light on depression. PubMed
5. Ji et al. Front.. Photobiomodulation improves depression symptoms. Psychiatry. 2024;14, PMC
6. Pan, Wei-tong, et al. "Advances in photobiomodulation for cognitive improvement by near-infrared derived multiple strategies." Journal of Translational Medicine 21.1 (2023)
Bücher
Photobiomodulation Therapy in Neurology and Neuropsychiatry by Salehpour et al., 2023
Photobiomodulation in the Brain: Low-Level Laser (Light) Therapy in Neurology and Neuroscience, M. Hamblin, Y.Y.Huan, 2019
High-Power Near-Infrared Light Treatments for Depression, Dementia, and Other Brain D. Prutchi, 2021
Youtube
Vortrag über den Einsatz der PBM gegen Depression von Dr.med. Henning, Starnberg, Deutschland https://drtjhenning.de/
https://youtu.be/ZTBFFbhM_sE?si=dSaxaI8r0KHqifMY.
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