La fotobiomodulazione transcranica: cenni dalla letteratura scientifica
Il termine “fotobiomodulazione” è stato utilizzato per la prima volta in maniera formale da Yu e colleghi nel 1997 in un articolo pubblicato poi sul sito di pubblicazioni sanitarie scientifiche PubMed. L’espressione “fotobiomodulazione”, già dal momento in cui è stata coniata, conteneva 3 riferimenti che ne esplicitavano sinteticamente il significato: “foto”, cioè “luce” (dal greco, φως, traslit. phòs), “bio”, cioè “tessuti viventi” (dal greco βίος, traslitt. bìos, “vita”) e, infine, “modulazione”, qui utilizzata nel senso di “alterazione”. Alcuni anni dopo, nel 2014, durante una Consensus Conference, le espressioni “fotobiomodulazione” e “terapia di fotobiomodulazione” sono state accettate come espressioni adeguate a descrivere le applicazioni – anche terapeutiche – somministrabili tramite terapia della luce di basso livello (Salehpour et al., 2023). La fotobiomodulazione, di seguito indicata come PBM (dall’inglese “photobiomodulation”), può essere definita come “… l’applicazione non termica della forma non ionizzante della radiazione elettromagnetica per stimolare i processi biologici” (Salehpour et al., 2023, p. 2); quindi, essa descrive le reazioni biochimiche che avvengono nelle cellule vive in risposta a un certo tipo di luce. Le fonti di luce attualmente utilizzate sono: il laser (fonte coerente) e i LED (light-emitting diodes, fonte non coerente), i LED, che si basano sul principio dell’elettroluminescenza, possono essere utilizzati per il trattamento di varie patologie e sono una valida alternativa al laser, sicura ed efficace, perché:
- Gli strumenti che erogano PBM a LED sono portatili e possono essere utilizzati con facilità sia negli ambulatori/studi professionali che al domicilio senza necessità di un lungo e complesso addestramento all’uso;
- I LED hanno ricevuto l’autorizzazione FDA per il loro utilizzo sugli esseri umani;
- La loro applicazione produce un livello di calore minimo, cosa che riduce drasticamente il rischio di bruciature;
- I LED vengono generalmente montati su supporti (tipo caschi o cuffie) che possono formare una disposizione dei moduli preposti all’irradiazione piuttosto ampia e adattabile, utile per bersagliare anche una superficie ampia (Salehpour et al., 2023).
La luce utilizzata è quella del vicino infrarosso: “la finestra del vicino infrarosso (NIR) è l’intervallo nello spettro elettromagnetico in cui la luce raggiunge la massima profondità di penetrazione nei tessuti. Ciò perché la finestra del NIR è definita dall’assorbimento dei fotoni da parte del sangue alle lunghezze d’onda più corte e da parte dell’acqua alle lunghezze d’onda più lunghe. L’energia luminosa del NIR genera anche la maggiore risposta mitocondriale dell’intero spettro elettromagnetico.” (Gracefire, 2025).
Per quanto riguarda la PBM transcranica (tPBM) – irradiazione di fotoni da una fonte di luce esterna verso la testa e, quindi, verso il cervello, passando attraverso i vari tessuti fino ad arrivare alla superficie della corteccia -, oggigiorno vengono utilizzate sorgenti luminose piuttosto potenti che permettono alle applicazioni – a seconda dei vari strumenti utilizzati, solitamente dei caschi o delle cuffie – di avere una durata tra i 5 e i 20 minuti per applicazione, quindi, piuttosto breve. In quasi la totalità degli studi clinici pubblicati, la PBM sul cervello ha dimostrato di essere ben tollerata e di non portare effetti collaterali significativi, nemmeno su individui che assumevano antidepressivi, farmaci per il miglioramento cognitivo o che attendevano sedute di psicoterapia (Salehpour et al., 2023).
Attualmente, la PBM trova diverse applicazioni terapeutiche, poiché si è mostrata efficace nel favorire, tra le altre cose, la microcircolazione, la riparazione dei tessuti, la riduzione del dolore, degli edemi, dello stress ossidativo e dell’infiammazione in diverse patologie, sia traumatiche che croniche (Salehpour et al., 2023). Ultimamente è cresciuta anche l’attenzione per l’utilizzo della PBM come “terapia neuroprotettiva e neuro restaurativa per il trattamento delle lesioni e delle patologie del sistema nervoso centrale – SNC -)” (Salehpour et al., 2023, p. 3). Dalle evidenze scientifiche risultate dai vari studi condotti nel tempo, emerge che la PBM possiede alcuni meccanismi sottostanti, ad azione neurobiologica, che spiegano la sua efficacia a livello neuroprotettivo, tra cui: il miglioramento dell’attività metabolica neuronale, la facilitazione di risposte antinfiammotorie, antiossidanti e antiapoptotiche; la stimolazione della neurogenesi e della sinaptogenesi, nonché la regolazione dei neurotrasmettitori (Salehpour et al., 2023). Uno degli effetti più significativi della PBM è proprio la sua capacità di proteggere le cellule contro molteplici insulti tossici (Salehpour et al., 2023, p. 57). Pertanto, sono stati effettuati – e a tutt’oggi continuano a essere effettuati – molti studi scientifici, sia preclinici che clinici, per studiarne le applicazioni in vari ambiti e per varie condizioni, tra cui i disturbi neuropsichiatrici (Salehpour et al., 2023). Secondo Salehpour e colleghi (2023), che hanno studiato approfonditamente la letteratura sulla PBM e sulla tPBM, sono ragionevolmente necessarie più applicazioni per ottenere effetti di lunga durata sugli esseri umani, da valutare a seconda della patologia di cui il paziente soffre.
La PBM produce effetti sui network cerebrali, come il Default Mode Network (DMN) o il Central Executive Network (CEN), che sono strutture integrate di connessioni neurali spazialmente diffuse nel cervello (Salehpour et al., 2023). Seguendo ancora Salehpour e colleghi (2013), questi network cerebrali sono in grado di modulare le funzioni cognitive ed emotive di più alto livello; inoltre, secondo gli studi di M. Naeser e colleghi (2014; 2016) il posizionamento spaziale dei moduli LED deputati all’irradiazione della luce sullo scalpo in corrispondenza alle regioni anatomiche del network cerebrale, permetterebbe il ristabilirsi delle connessioni neurali (Salehpour et al., 2023), producendo un effetto benefico sulle funzioni cognitive a cui il network è preposto. Molti strumenti che erogano la tPBM hanno come obiettivo di irradiazione i “nodi” del DMN: la corteccia prefrontale mesiale; il precuneo; la corteccia cingolata posteriore e il lobo parietale inferiore.
La PBM intranasale è una tecnica terapeutica che permette l’erogazione di PBM attraverso il posizionamento in una o in entrambe le narici di un piccolo applicatore nasale in grado di erogare luce LED – o laser – verso il cervello; attraverso gli effetti sistemici sui parametri del flusso sanguigno, questo tipo di stimolazione può favorire un miglioramento delle funzioni cognitive e degli stati dell’umore (Salehpour et al., 2023). Esistono in commercio strumenti di PBM che includono applicatori nasali per l’irradiazione attraverso le narici, oltre a moduli LED da applicare sulla testa: la luce viene assorbita superficialmente dalla mucosa nasale e va a irradiare la corteccia prefrontale ventromediale e la corteccia orbitofrontale ventromediale.
La tPBM può essere erogata per stimolare le funzioni cognitive o per ridurre la sintomatologia ansiosa in pazienti con trauma cranico (TBI) – anche associato a PTDS o disturbo post-traumatico da stress -; in pazienti che hanno avuto un ictus; in pazienti con depressione o ansia; in pazienti affetti da demenza. In individui nello spettro autistico può essere utilizzata per ridurre i sintomi comportamentali e legati all’irritabilità, inclusa l’iperattività. Può essere efficace per i disturbi del sonno e per i pazienti con MS (Sclerosi Multipla) (Salehpour et al., 2023).
Studi preclinici e clinici sulla tPBM sui disturbi del neurosviluppo mostrano come questa tecnica possa essere un intervento promettente anche per migliorare l’attenzione negli individui con ADHD (Coelho et al., 2024).
Studi sulla tPBM su pazienti con il morbo di Parkinson (Liebert et al., 2021; Peci et al., 2023) mostrano come questa tecnica possa essere efficace anche per il trattamento di alcuni disturbi legati a questa patologia.
La tPBM può essere utilizzata anche su persone giovani e in salute per potenziare le funzioni cognitive, tra cui i processi attentivi, e per ridurre lo stress (Salehpour et al., 2023).
Il mio studio, sito in via del Ponte di Mezzo 1 a Firenze, offre sessioni di fotobiomodulazione transcranica per una gamma di disturbi – previa valutazione caso per caso e, ove necessario, parere del medico curante o dello specialista – al fine di favorire il benessere del paziente. Le sessioni durano circa 20 minuti e sono facilmente sostenibili anche dai bambini. Lo strumento utilizzato è leggero, non invasivo e non limita la libertà di movimento.
Riferimenti bibliografici:
Coelho, D.R.A., Renet, C., Lòpez-Rodriguez, S., Cassano, P. & Vieira, W.F., Transcranial photobiomodulation for neurodevelopmental disorders: a narrative review in «Photochem Photobiol Sci», 2024, vol. 23 (8), pp. 1.609 – 1623 doi: 10.1007/s43630-024-00613-7.
Gracefire, P. Considerations for Integrating Vielight into Clinical Practice 2025, Vielight Provider Webinar Series: Brain Recovery Using Photobiomodulation April 17, 2025.
Liebert, A., Bicknell, B., Laakso, E-L., Heller, G., Jalilitabae, P., Tilley, S. et al., Improvements in clinical signs of Parkinson’s disease using photobiomodulation: a prospective proof of-concept study, in «BMC Neurology» , 2021, vol. 21 (256), pp. 1-15 https://doi.org/10.1186/s12883-021-02248-y.
Naeser, M.A. et al., Significant improvements in cognitive performance post-transcranial, red/near-infrared light-emitting diode treatments in chronic, mild traumatic brain injury in «Journal of Neurotrauma», 2014, vol. 31 (11), pp. 1008 – 1017.
Naeser, M.A. et al., Transcranial red/near-infrared light-emitting diode therapy to improve cognition in chronic traumatic brain injury in «Photomedicine and Laser Surgery», 2016, vol. 34 (12), pp. 610 – 626.
Peci, F., Pica R & Peci, S., If Light Could Help: The Use of Transcranial Photobiomodulation in Parkinson’s Disease. A Controlled Clinical Study in « Journal of Neurology & Experimental Neuroscience», 2023, pp. 30-39 https://doi.org/10.17756/jnen.2023-105.
Salehpour, F, Sadigh-Eteghad, S., Mahmoudi, J., Kamari, F., Cassano, P. & Humblin, M.R. (2023), Photobiomodulation for the Brain. Photobiomodulation Therapy in Neurology and Neuropsychiatry, Switzerland, Springer.
Yu, W. et al., Improvement in host response to sepsis by photobiomodulation in «Lasers in in Surgery and Medicine: The Official Journal of the American Society for Laser Medicine and Surgery», 1997, vol. 21 (3), pp. 262 – 268.
Per informazioni, inviare una mail a: