No es ningún secreto que nuestro organismo reacciona a la luz. Como la mayoría de los seres vivos del planeta, estamos sujetos al ritmo de la noche y el día. En concreto, la melatonina, la hormona que induce el sueño, se activa cuando la luz empieza a decaer por la tarde. Por eso, exponerse a la luz artificial con tonos azulados puede interferir con el sueño.
Pero hay mucho más. El trastorno afectivo estacional por la falta de luz en los meses de invierno afecta a un 3% de las población, un porcentaje que sube al 20% entre quienes ya padecen depresión. Por otro lado, las luces estroboscópicas pueden provocar ataques de epilepsia a quienes padecen esta enfermedad. La luz, queramos o no, afecta a nuestro cerebro.
Sin embargo, la mayor parte de las neuronas de nuestro cerebro viven en la oscuridad, protegidas dentro del cráneo. La excepción son los ojos, que se consideran una parte más del cerebro, la única que se asoma al exterior.
Pero, ¿qué ocurriría si abrimos un agujero en la cabeza e iluminamos las neuronas con luz de una determinada frecuencia? El experimento ya se ha hecho, pero con ratones, claro.
En un experimento con ratones vivos se les insertaron fibras ópticas en su cerebro, que llegaban hasta las neuronas de la parte más profunda. Con esto, consiguieron activar el área tegmental ventral, la parte del cerebro que está asociada a la recompensa.
Llegar al cerebro sin taladros
Aunque Elon Musk está en ello con su empresa Neuralink, los experimentos con personas no permiten agujerearles el cráneo. Sin embargo, sí se puede aplicar luz infrarroja de alta intensidad, de la que un 5% de ella llegará al penetrar en el cerebro, suficiente para estimular las neuronas en la superficie. En concreto, un experimento aplicó luz infrarroja a la corteza motora, que se encuentra bajo la parte superior de la cabeza, con lo que se consiguió mejorar la capacidad de aprendizaje de movimientos de los participantes. Esto abre la puerta para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson y la epilepsia con esta técnica.
La frecuencia de luz empleada, una combinación de luz roja de 633 nm y luz de infrarrojo cercano de 830 nm, ya se está usando con éxito para mejorar la cicatrización de la piel, aliviar los dolores articulares, tratar la psoriasis y la alopecia. La explicación para estos beneficios es que la luz infrarroja, si es suficientemente intensa, es capaz de penetrar hasta cinco milímetros en la piel sin causar daño y estimular a las mitocondrias, las fábricas de energía en el interior de nuestras células y cuyo deterioro está muy unido al envejecimiento.
Las neuronas también tienen mitocondrias y por la misma razón es razonable suponer que, al exponerlas, la frecuencia correcta de luz, se conseguiría activarlas y combatir, por ejemplo, las enfermedades neurodegenerativas. Este es el principio de la optogenética, que consiste en controlar la actividad de las neuronas y otras células mediante la luz. En estas células hay enzimas o canales de iones que son sensibles a determinadas frecuencias de luz.
Otros experimentos han usado láser para activar diferentes áreas del cerebro desde fuera de la cabeza, y se ha comprobado que mejoran el estado de los pacientes que han sufrido un infarto, depresión o un traumatismo cerebral, y que también incrementan las capacidades cognitivas y mejoran el estado emocional.
Luz por la nariz
Sin embargo, el problema de alcanzar partes profundas del cerebro sin taladrar el cráneo sigue presente. Otra aproximación es la llamada fotobiomodulación intranasal, que como su nombre indica, consiste en introducir la fuente de luz por la nariz.
Los senos de la cavidad nasal están cerca de áreas del cerebro donde la iluminación puede ayudar. Entre otras cosas, la fotobiomodulación a través de la nariz se puede emplear para el tratamiento del deterioro cognitivo leve, la enfermedad de Alzheimer, Parkinson, enfermedades cerebrovasculares, depresión y ansiedad, así como el insomnio. La luz infrarroja, entre otras cosas, aumenta el flujo sanguíneo y la producción de NO (óxido nitroso, imprescindible para el funcionamiento del organismo) y esto explica la mejora de estos trastornos.
La luz pulsada también se ha empleado para la inducción de ondas cerebrales, de forma parecida al sonido. En concreto, en un estudio publicado por Nature, la exposición a una luz infrarroja intermitente 40 veces por segundo consiguió que las ondas cerebrales de tipo gamma, asociadas con la alerta y la concentración.
La pregunta es si meterse luz por la nariz funciona para mejorar nuestro cerebro ¿podemos hacerlo en casa? En Internet se pueden comprar por unos 100 euros dispositivos intranasales con luz roja (no infraroja) que, supuestamente, sirven para tratar la sinusitis y la rinitis alérgica. Sin embargo, los estudios no han podido demostrar que funcionen para este propósito.
La empresa estadounidense Vielight vende dispositivos mucho más avanzados que combinan luz infrarroja y luz roja, estimulación intranasal y transcraneal, aunque los precios son mucho más elevados. Además de estas iniciativas comerciales, los investigadores están estudiando la posibilidad de implantar luces led en la cavidad nasal para el tratamiento permanente de enfermedades neurológicas.
* Darío Pescador es editor y director de la revista Quo y autor del libro Tu mejor yo publicado por Oberon.
¿En qué se basa todo esto?
- The retina as a window to the brain—from eye research to CNS disorders. La retina como ventana al cerebro: de la investigación ocular a los trastornos del SNC.
- Optophysiology: Illuminating cell physiology with optogenetics. Optofisiología: Iluminando la fisiología celular con la optogenética.
- Near-infrared Deep Brain Stimulation in Living Mice. Estimulación cerebral profunda por infrarrojos cercanos en ratones vivos.
- Neuroplastic effects of transcranial near-infrared stimulation (tNIRS) on the motor cortex. Efectos neuroplásticos de la estimulación transcraneal por infrarrojo cercano (tNIRS) en el córtex motor.
- And Then There Was Light: Perspectives of Optogenetics for Deep Brain Stimulation and Neuromodulation. Y entonces llegó la luz: Perspectivas de la optogenética para la estimulación cerebral profunda y la neuromodulación.
- Transcranial Photobiomodulation Therapy in the Cognitive Rehabilitation of Patients with Cranioencephalic Trauma. Terapia de fotobiomodulación transcraneal en la rehabilitación cognitiva de pacientes con traumatismo craneoencefálico.
- Transcranial infrared laser stimulation produces beneficial cognitive and emotional effects in humans. La estimulación transcraneal con láser infrarrojo produce efectos cognitivos y emocionales beneficiosos en humanos.
- Therapeutic potential of intranasal photobiomodulation therapy for neurological and neuropsychiatric disorders: a narrative review. Potencial terapéutico de la terapia de fotobiomodulación intranasal para los trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos: una revisión narrativa.
- Pulsed Near Infrared Transcranial and Intranasal Photobiomodulation Significantly Modulates Neural Oscillations: a pilot exploratory study. La fotobiomodulación transcraneal e intranasal de infrarrojo cercano pulsado modula significativamente las oscilaciones neuronales: un estudio exploratorio piloto.
- Effect of Red Light Rhinophototherapy on Nasal Patency in Patients with Allergic Rhinitis. Efecto de la rinofototerapia con luz roja sobre la permeabilidad nasal en pacientes con rinitis alérgica.
- Intranasal Photobiomodulation Therapy for Brain Conditions: A Review. Terapia de fotobiomodulación intranasal para afecciones cerebrales: Una revisión.
Foto: Vielight