Marc Argilés | Professor associat a la Facultat d’òptica i optometria de Terrassa
Acaba de publicar l’estudi Connectivitat funcional de les xarxes cerebrals amb tres longituds d’ona monocromàtiques: un estudi pilot utilitzant imatges de ressonància magnètica funcional en estat de repòs. Quin és l’objectiu principal?
L’objectiu principal d’aquest estudi va ser explorar com diferents longituds d’ona influeixen en l’àmbit cerebral. D’aquesta manera, pot ajudar a entendre millor el funcionament dels procediments utilitzats per molts optometristes a les seves consultes. La peculiaritat d’aquest treball va ser observar com solament un minut d’exposició a diferents fonts de llum monocromàtiques (vermella, verda i blava), de forma passiva, pot arribar a modificar la connectivitat funcional de diferents àrees cerebrals.
Què va motivar el desenvolupament d’aquest estudi? Quina era la inquietud?
A l’àrea de Recerca de l’ACOTV, en la qual en aquell moment m’acompanyaven Bernat Sunyer (23.256), Silvia Arteche (20.616), Anna Mestre (22.658) i Gemma Viera (6.347), ens vam interessar ara farà uns quatre anys en aquest tema. El grup ja havia publicat un treball al congrés de la European Academy of Optometry & Optics a Roma, i el pas següent va ser triar un nou projecte d’investigació. La falta d’evidència científica en el camp de la fotoestimulació ens va motivar a voler estudiar sobre el tema, i què millor que començar per estudiar les bases d’aquest tractament? Així doncs, vam decidir avaluar com afecta l’exposició a aquestes tres principals longituds d’ona en l’àmbit cerebral.
Com s’ha desenvolupat?
Aquest estudi s’ha pogut desenvolupar gràcies al finançament aportat pel COOOC, que va poder cobrir els costos de les mesures, i a l’esforç i dedicació dels membres de l’àrea de Recerca de l’ACOTV. A l’hora de dur a terme l’estudi, els membres de l’àrea de Recerca hem obtingut el suport d’altres persones i institucions a les quals volem agrair la seva contribució. Per una banda, volem donar les gràcies a la companya Sílvia Fandos per cedir-nos els aparells d’exposició lumínica, que es van estudiar i caracteritzar des del punt de vista òptic (longitud d’ona, irradiància i densitat fotònica) per a les tres longituds d’ona. Per l’altra, agraïm l’ajuda de la professora Elisabet Pérez, de la Facultat d’Òptica i Optometria de Terrassa. Les mesures de ressonància magnètica funcional (fMRI) es van realitzar a la Fundació Pasqual Maragall, al campus Ciutadella de Barcelona, a la qual vam llogar les instal·lacions i els serveis associats, fet que va suposar el cost principal de l’estudi. Prèviament a la presa de mesures, es va obtenir l’aprovació del comitè ètic per part de l’Hospital Mútua de Terrassa. Un cop aprovat el comitè ètic, vam iniciar la cerca dels participants de l’estudi. Agraïm el suport del doctor Jordi Llurdés, amb les revisions mèdiques per certificar que els participants complien els requisits mèdics necessaris, i l’ajuda de Gemma Viera i Anna Mestre en la realització de les mesures i el suport logístic. Cal mencionar també el gran suport dels tècnics de la Fundació Pasqual Maragall en els dies de les mesures. Per a l’anàlisi de dades, en la part de neuroimatge, es va contactar amb el doctor Cleofé Peña‑Gómez, el qual va acabar formant part de la coautoria de l’estudi. Finalment, des de l’àrea de Recerca de l’ACOTV, voldríem agrair als participants la seva generositat i el seu temps, cosa que ha pogut fer possible aquest estudi.
Quina ha estat la principal conclusió?
En aquest treball s’ha demostrat que un minut d’exposició a una llum blava, verda o vermella modifica la connectivitat funcional d’una gamma de regions cerebrals tant visuals com no visuals. Cada un dels patrons cerebrals observats semblen estar organitzats per desenvolupar amb més eficàcia tasques associades als dominis cognitius específics.
Quin perfil tenien els participants a l’estudi?
En aquest estudi pilot hi van participar 7 pacients (4 dones i 3 homes) dins d’un rang d’edat d’entre els 21 i els 33 anys. Tots els participants havien de complir uns criteris d’inclusió visuals: no presentar discromatòpsies i no tenir errors refractius superiors a 4D de miopia, 4D d’hipermetropia i 1D d’astigmatisme. També havien de complir els requisits necessaris per dur a terme una ressonància magnètica funcional (fMRI): es van excloure les persones amb tatuatges de cintura cap amunt, implants coclears, marcapassos, desfibril·ladors, implants dentals, dentadures postisses, pròtesis de genoll o maluc, dispositius intrauterins o qualsevol altra partícula o dispositiu que contingui metall. Abans que cada participant entrés a realitzar les mesures, un tècnic de la Fundació Pasqual Maragall revisava altre cop que es complissin els criteris d’inclusió i s’adjuntava la fitxa mèdica.
Quines diferències es produïen en funció de la llum exposada? Com es reacciona en funció del tipus de llum rebuda?
En general, s’ha observat que la connectivitat funcional s’ha vist modificada en tots els participants en les mateixes regions cerebrals de forma estadísticament significativa. Per tant, l’exposició amb aquestes llums monocromàtiques pot arribar a ser selectiva en l’àmbit cerebral.
A què es deuen aquestes diferències de reacció?
La causa d’aquestes interaccions en l’àmbit cerebral no se sap. La majoria d’estudis fets fins a l’actualitat han utilitzat llum blava, en què s’han observat canvis en l’àmbit cerebral després de l’exposició de 30 o 45 minuts, amb modificacions en tasques atencionals, per exemple, la memòria de treball. En aquest estudi pilot observem diferències en la connectivitat funcional cerebral segons el tipus d’exposició a llums monocromàtiques (vermella, verda i blava) amb només un minut, però falten investigacions en el camp de neurociència per saber realment la causa d’aquests canvis.
La seva aplicació pot tenir efectes secundaris?
Per ara no s’ha indicat cap efecte secundari en cap investigació relacionada amb l’estimulació de llums monocromàtiques pel que fa a la salut general. L’estudi va comptar amb l’aprovació del comitè ètic per part de l’Hospital Mútua de Terrassa, en què s’explicava la seguretat tant de l’estimulació com les mesures durant la ressonància magnètica. De fet, en la mesura de l’activitat cerebral mitjançant ressonància magnètica sí que hi pot haver contraindicacions mèdiques. Per aquest motiu es va realitzar una col·laboració mèdica per garantir la seguretat de tots els participants durant les mesures.
Quines àrees del cervell presenten activitat després de l’exposició lumínica?
La mesura, mitjançant la ressonància magnètica funcional i el resting state, estudia la connectivitat funcional entre diverses regions cerebrals. Aquest tipus de mesura permet estudiar quines regions cerebrals interaccionen més o menys entre elles en el mateix període de temps. Després de l’exposició de la llum blava, es va observar una disminució de la connectivitat funcional en les xarxes corticals visuals en tots dos hemisferis, però sobretot en l’esquerre, i en àrees lligades a l’atenció i ritmes circadiaris. La llum verda va augmentar la connectivitat funcional en àrees lligades a l’atenció visual, de forma asimètrica en l’àmbit hemisfèric i, de manera interessant, es va observar un efecte completament oposat amb la llum vermella. L’exposició a la llum vermella va mostrar una disminució de la connectivitat funcional en tots dos hemisferis en àrees relacionades amb l’atenció visual, cosa que influeix directament amb regions associades a la memòria de treball.
Quina aplicació pot tenir en el camp de salut visual?
L’interès de l’àrea de Recerca de l’ACOTV va ser principalment realitzar un estudi per comprendre des de la base com una estimulació de llum monocromàtica pot arribar a modificar la connectivitat cerebral. L’objectiu va ser dur a terme un estudi per començar a investigar en àrees dins la teràpia visual que fan servir estimulacions de llum monocromàtica per millorar visualment, però que per ara no es fonamenta amb una solidesa científica. Aquest estudi permet seguir investigant en aquest camp i ajudar a construir aquesta evidència científica. De manera interessant, dins la salut visual i fora de l’àmbit optomètric, cada cop surten noves aplicacions que fan servir la llum per tractar patologies oculars, però hem de tenir en compte que el tipus de llum utilitzada pot ser diferent de la d’aquest estudi, i no es poden extrapolar els resultats obtinguts.
I en altres disciplines?
Els resultats de l’estudi indiquen quines àrees de l’àmbit cerebral s’han modificat a causa d’un minut d’estimulació passiva (sense realitzar tasques atencionals, perceptives o motores) en tres diferents longituds d’ona. Hi ha moltes investigacions sobre els efectes d’exposició a llum monocromàtica en l’àmbit cerebral, en ritmes circadiaris, símptomes de depressió, dany cerebral o migranyes. Aquest estudi ajuda a comprendre quines tasques són més indicades per observar els efectes coneguts a causa de l’exposició de llum en la cognició. Per tant, el nostre treball pot ajudar en altres disciplines, com la medicina, neurociència cognitiva, psicologia o biologia per seguir investigant sobre els efectes de la llum en l’àmbit cerebral.
Quins són els últims descobriments en aquesta àrea i quins camins obre aquesta investigació?
Per a la realització d’aquest estudi, es van utilitzar unes 56 referències dins el camp, i no se’n van posar més per la limitació de 60, segons l’editorial. Si busqueu estudis sobre llum i cervell (podeu provar-ho al vostre ordinador amb Google Acadèmic, escrivint les paraules “light and brain”), veureu que només el 2022 ja han sortit uns quants estudis dins l’àrea. Realment, fora de la ciència optomètrica, hi ha molts estudis interessants que conclouen que, segons el tipus de llum exposada, pot afectar en l’àmbit cerebral de manera diferent, fins i tot emocionalment. Aquest treball obre portes a noves investigacions en el futur, sobretot dins d’algunes pràctiques optomètriques en teràpia visual que utilitzen llum. Partint d’aquest estudi publicat, es pot seguir investigant en àrees de tractament visual.
Accedeix a la revista sencera
Revista Optometristes.cat nº 30 – versió català
Revista Optometristes.cat nº 30 – versió castellà
