光刺激,就是由于光受到的一系列的刺激。其中有利用
红外线、紫外线、
可见光、
X线和激光刺激穴位皮肤,可以起治疗作用。采用可调节强弱的不规则调幅激光作为治疗手段,有良好的发展前途。
简介
光刺激被认为是
光化学反应的一类,但是,“光刺激”一词并没有得到很好的科学的定义。大多数光刺激研究涉及的是低能量密度的激光,也是数十年来争议不断的研究领域。引起光刺激的代表性的能量密度为1-10J/cm2,通常不引起确切的温度上升。有些科学家将光刺激限定为不存在任何热机制(比如采用1064nm波长的光、高重复频率和低能量密度,可使皮肤细腻、有光泽)。
光刺激的作用
光刺激导致激素水平的改变,带来美容的效果;
光刺激植物神经(交感神经和副交感神经),植物神经发生改变,从而导致身体机能的改变,带来美容的效果;
低能量照射靶部位,引起组织内一些因子量的变化,从而导致身体机能的改变,带来轻微的美容效果。
光刺激带来的改变是微光环境的改变,是人类肉眼看不见的,但确实是存在的。也有模糊证据表明低能量密度激光加速伤口愈合,其机制尚不清楚。
光刺激促进宝宝发育
光照胎教主要是借助手电筒的光透过腹壁、肌肉等进入子宫内,在子宫内光线经过羊水会变成红色,对于黑暗中的胎宝宝是个新鲜的视觉刺激。
当胎宝宝视网膜的视杆细胞感受到光线的变化后,会将这种光线的变化的信息以电脉冲的形式在大脑细胞之间传递,传递过程中所途径的视觉神经通路就会得到发展,就可以在这些细胞的基础上延伸出更多的树突或树突棘,从而为形成更丰富的视神经网奠定基础。
光刺激影响睡眠质量
英格兰睡眠研究专家表示,临睡前光线太亮会抑制大脑分泌褪黑素,打乱生物钟节奏,影响正常睡眠,有些人对此尤其敏感。日本的科学家还发现,夜间常使用手机、电脑等电子设备的人,睡眠质量会降低,体内新陈代谢速度也会下降,导致第二天昏昏欲睡、精神不振。
美国针对2~16岁的幼童及青少年进行的一项研究发现,视力与2岁前的睡觉光源亮度有相当密切的关联性。不少家长担心孩子在黑暗中入睡一旦醒来会害怕,于是喜欢开着灯让孩子睡觉,这样对孩子的视力是不利的,因为幼儿的眼部发育不是很完善,长时间被人造光刺激,容易诱发近视。建议家长尽量陪着孩子入睡后及时把灯关掉,让室外的自然光源调节室内亮度,对孩子的健康更有利。
光遗传技术与光刺激
随着经济的高速发展和社会竞争压力的增加, 各种神经精神疾病的发病率也快速增加。 精神疾病已经成为一类严重影响中国民众身心健康的疾病, 给患者的家属以及整个国家和社会带来沉重的负担。 而这些疾病的发病机制尚不明确, 干预和治疗手段有限。 传统的药物治疗是神经精神疾病治疗的重要方法。 虽然通过药物治
疗, 部分病人的症状可以得到缓解, 但是 10%左右的精神病病人通过 2 年甚至 5 年的药物治疗后并不能有效地控制疾病的发生。
神经调节技术是一种可逆的治疗方式, 主要利用电、 磁或光刺激等改变大脑特定神经回路的活性来达到治疗疾病的目的。有三种主要的神经调节技术可对机体细胞进行神经干预与调节, 包括深部脑刺激(Deep BrainStimulation, DBS)、
经颅磁刺激(TranscranialMagnetic Stimulation, TMS)和光遗传技术(Optogenetics)。
DBS 本质上是一种电刺激过程, 临床上应用电极刺激神经中枢相应部位, 对某些癫痫和
帕金森氏病等疾病有一定的治疗作用。 但 DBS本身由于缺乏细胞特异性而会有副作用; 另外,由于
神经胶质细胞瘢痕形成导致电极绝缘, 治疗作用只能持续几个月到几年; 再者, DBS 对某些疾病治疗作用的机制尚不清楚。
TMS 通过电场去极化兴奋神经细胞而起到治疗作用, 可用于治疗精神分裂症、
帕金森氏病、
重度抑郁症、 中风、
慢性疼痛等神经精神疾病。 但是 TMS 只能刺激大脑表面几厘米范围, 无法刺激深部神经元。 同 DBS 一样,TMS 也不能实现抑制神经元和对特定细胞亚型进行特异性刺激。
光遗传技术基于基因治疗的方法, 利用
病毒载体将光敏感通道或泵蛋白基因导入某一特定的细胞亚群中表达。 其中一种光敏感型通道蛋白(Channelrhodopsin-2, ChR2) 对蓝光敏感, 蓝光可激活该通道, 而使 Na+、 K+等阳离子进入细胞内而兴奋细胞; 另一种氯离子蛋白(Halorhodopsin, NphR)对黄光敏感, 黄光将使Cl-进入细胞而
抑制细胞。 该技术克服了传统药理学工具或电刺激等模式缺乏细胞选择性的缺点, 相比其他形式的刺激具有更高时空分辨率。