Welche LED Farbe hilft gegen Kopfschmerzen

Licht ist Gift für viele Migränepatienten. Das gilt aber nicht für alle Wellenlängen des sichtbaren Spektrums: Grünes Licht kann Migränekopfschmerzen offenbar sogar lindern.

Welche LED Farbe hilft gegen Kopfschmerzen

Während einer Migräneattacke ziehen sich die Betroffenen meist ins Dunkle zurück – Tageslicht verschlimmert die Beschwerden bei vielen Patienten. Doch nicht jede Form von Helligkeit scheint diesen Effekt zu haben, wie Wissenschaftler um Rami Burstein von der Harvard Medical School nun entdeckten: Rein grünes Licht bei einer Wellenlänge von etwa 530 Nanometern malträtiert Migränepatienten offenbar weniger stark. Unter schummerigen Lichtbedingungen kann es die typischen Migränekopfschmerzen möglicherweise sogar lindern.

Die Forscher rekrutierten 41 Migränepatienten, die während einer Kopfschmerzattacke zu ihnen ins Labor kamen und verschiedene Tests absolvierten. Dabei durften die Probanden zunächst in einem schwach beleuchteten Raum warten. Anschließend wurden sie abwechselnd vor einer Lichtmaschine platziert, die blaues, grünes, gelbes und rotes Licht bestimmter Wellenlängen in verschiedenen Helligkeitsstufen aussandte. Nach jedem Durchlauf sollten die Versuchspersonen angeben, ob und wie sich ihre Beschwerden verändert hatten. Grelles Licht, so stellte das Team um Burstein fest, verstärkte dabei unabhängig vom Farbspektrum die Migränekopfschmerzen aller Teilnehmer. Bei grünem Licht war dieser Effekt allerdings deutlich schwächer ausgeprägt als bei Rot, Gelb oder Blau. Verringerten die Wissenschaftler die Lichtintensität, berichteten die Probanden, dass ihr Schmerz auf einer Skala von 0 bis 10 im Schnitt um etwa 20 Prozent sank, wenn der Raum ganz in Grün getaucht war.

Dass Migränepatienten grünes Licht besser vertragen, könnte damit zusammenhängen, dass die Zapfen auf der Netzhaut und nachgeschaltete Neurone in bestimmten Hirnarealen offenbar schwächer darauf reagieren, wie weitere Versuche von Burstein und Kollegen bei Menschen sowie Ratten nahelegen. Die Forscher hoffen, dass ihre Entdeckung bald vielleicht auch einer breiteren Masse an Migränepatienten Linderung verschaffen kann, wenn sich der Effekt auch bei größeren Probandengruppen bestätigen lässt. Noch seien die speziellen Glühbirnen, die man bräuchte, um das Versuchssetting auch im heimischen Wohnzimmer nachzuahmen, für den Hausgebrauch allerdings zu teuer, so Burstein.

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Grünes Licht könnte ein neuer nicht-pharmazeutischer Ansatz gegen Schmerzen sein. Die antinozizeptive Wirkung bei Ratten ist jedenfalls erstaunlich ausgeprägt.

Welche LED Farbe hilft gegen Kopfschmerzen

Das Portfolio an potenten Analgetika auf dem Arzneimittelmarkt ist groß und vielfältig. Dennoch gibt es Schmerzpatienten, die nur unzureichend auf eine pharmakologische analgetische Behandlung ansprechen. Insbesondere Menschen mit chronischen Schmerzen hoffen auf neue, innovative und vor allem wirksame Alternativen zu den herkömmlichen Analgetika.

Eine neue tierexperimentelle Studie beweist, dass grünes Licht aus LED-Lampen eine potente Möglichkeit darstellt, Schmerzen erfolgreich zu lindern. Bereits bekannt ist die positive Wirkung von Licht bei Depressionen. Möglicherweise aber kann Licht in bestimmten Wellenlängen und Farben noch viel mehr. Sowohl naive Ratten als auch Artgenossen mit neuropathischen Schmerzen profitierten in Versuchen von grünen LED-Licht-Stimuli.

Grünes Licht erhöht Schmerzschwelle bei Ratten

Ein Forscherteam der University of Arizona berichtet im Fachmagazin „Pain“ von erfolgreichen Versuchen an Ratten. Professor Dr. Mohab M. Ibrahim und sein Team setzen Ratten einer grünen LED-Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 525 nm aus. Die Dauer der Anwendung betrug 8 Stunden. Anschließend wurde bei den Tieren erstaunlicherweise eine signifikant erhöhte Schmerzschwelle nachgewiesen. Dieser Effekt war bei allen Versuchsratten zu beobachten, sowohl bei naiven als auch bei Ratten mit chronischen neuropathischen Schmerzen.

Ohne Nebenwirkungen und ohne Gewöhnung

Für den Versuch befestigten die Wissenschaftler zunächst grüne LED-Lampen an den Käfigen der Versuchstiere. Die Scherzempfindlichkeit wurde mittels thermischer Reize getestet. Dafür wurde die plantare Oberfläche der Hinterpfoten der Ratten einer Hitzequelle (hochintensive Projektorlampe) ausgesetzt. Die Tester ermittelten dann, bei welcher Temperatur die Pfoten zurückgezogen wurden.

Der analgetische Effekt und die veränderte Rückzugsreaktion verblüffte die Wissenschaftler. Zudem hielt die antinozizeptive Wirkung sogar noch 4 Tage nach Beendigung der Licht-Stimuli an. Auch zeigten die Versuchstiere keine Gewöhnungseffekte beziehungsweise keine Toleranzentwicklung. Ebenso blieben Nebenwirkungen aus.

Grüne Kontaktlinsen ebenso erfolgreich

Ibrahim und seine Mitarbeiter versuchten noch eine weitere Möglichkeit. Dafür setzen sie den Versuchstieren grüne Kontaktlinsen ein. Auch hier konnte eine Antinozizeption festgestellt werden. Bei Ratten mit Kontaktlinsen, die grünes Licht herausfilterten, blieb die analgetische Wirkung hingegen aus. Aus den Versuchen schließen die Wissenschaftler, dass eine verminderte Schmerzwahrnehmung stark vom visuellen System vermittelt wird.

Grünes Licht wirkt im ZNS

Das Forscherteam vermutet, dass die schmerzlindernde Wirkung von grünem Licht auf eine erhöhte Ausschüttung von Enkephalinen im zentralen Nervensystem beruht. Dafür spricht auch die Beobachtung, dass Naloxon die analgetische Wirkung des Lichts umkehrte. Das deutet stark auf eine Beteiligung der zentralen Opioid-Schaltstellen in Gehirn und Rückenmark hin. Des Weiteren beobachteten die Wissenschaftler, dass grünes LED-Licht die thermische und mechanische Hyperalgesie bei Ratten mit einer Verletzung der Spinalnerven (Spinalnerven-Ligatur, SNL) aufhob.

Ferner entdeckten die Forscher, dass grünes Licht bei LED-exponierten Ratten die Calciumkanalaktivität verändert, inklusive einer Abnahme der N-Typ-Aktivität.  Calciumkanäle vom N-Typ bewirken an den präsynaptisch nozizeptiven Nervenendigungen die Expression von Substanz P und Glutamat. Eine verminderte Aktivierung hat also eine veränderte Schmerzwahrnehmung zur Folge.

Therapeutischer Ansatz vielversprechend

Jetzt bleibt abzuwarten, ob die Studienergebnisse auch auf den Menschen übertragen und therapeutisch genutzt werden können. Den experimentell gewonnenen Erkenntnissen zufolge, stellt die grüne LED-Lichttherapie einen vielversprechenden und neuartigen, nicht-pharmakologischen Ansatz zur Schmerzbewältigung dar. Weitere Studien an Menschen müssen nun zeigen, ob – und wenn ja – welche Patientengruppen vom analgetischen Effekt des grünen Lichts besonders profitieren können.

Grünes Licht lindert Migräne-Schmerzen

In einem Bereich hat grünes Licht schon überzeugt. Bereits 2016 konnte ein US-Forscherteam der Harvard Medical School in Boston nachweisen, dass Migräne-Patienten durch grünes Licht weniger Schmerzen wahrnehmen – blaues, gelbes, rotes und weißes Licht die Schmerzen jedoch verstärke. Spezialgläser für Migräne-Patienten sind aber immer noch Zukunftsmusik. Derzeit sind Entwicklung und Herstellung entsprechender Spezialgläser, die bis auf grün alle Lichtwellenlängen herausfiltern, noch zu kostenintensiv.

Foto: SPL/ Agentur Focus/Colin Cuthbert

Vorbereitung einer Elektro­retinografie. Am Unterlid dieser Patientin wird eine Blattgold-­Elektrode appliziert.

Die Photophobie (Lichtscheu) ist ein sehr häufiges Begleitsymptom der Migräne, das in seiner Bedeutung dem Symptom „Übelkeit und Erbrechen“ vergleichbar ist. Doch das sichtbare Licht setzt sich aus Strahlungen verschiedener Wellenlängen zusammen. Schon seit Längerem ist bekannt, dass die Zapfen auf der Netzhaut sich in drei Subtypen untergliedern lassen, die für die Wahrnehmung von überwiegend blauem, grünem bzw. rotem Licht zuständig sind und deren Absorptionsmaxima bei 455 nm, 535 nm bzw. 570 liegen. An diesen Subtypen könnte es liegen, dass verschiedene Lichtfarben unterschiedliche photo­phobe Reaktionen auslösen können.

Mediziner der Harvard University (USA) haben bei 41 photophoben Migränepatienten getestet, wie sie auf fünf verschiedene Lichtfarben unterschiedlicher Intensität reagierten. Die Patienten waren drei Minuten lang der jeweiligen Beleuchtung ausgesetzt und gaben sowohl vor als auch nach dem Experiment die Intensität ihres aktuellen Kopfschmerzes auf einer zehn­gradigen Skala an, mit folgenden Ergebnissen: Die Kopfschmerzen nahmen unter blauem Licht am stärksten zu (ca. 20%), unter grünem Licht am wenigsten oder gar nicht. Bei einer moderaten Beleuchtung mit grünem Licht nahmen die Kopfschmerzen sogar ab.

Diese empirischen Befunde haben die Forscher mithilfe der Elektroretino­grafie, die die elektrischen Potenziale während einer Lichtreizung der Netzhaut aufzeichnet, und der Elektro­enzephalografie (EEG) untermauert. Mithilfe der EEG wurden die visuell evozierten Potenziale im Kortex der Probanden gemessen, wobei geringere Potenziale mit geringeren Kopfschmerzen korrelierten.

Ein Detail der Reizweiterleitung von der Netzhaut zum Kortex wurde an Ratten erforscht. Bei ihnen korrelierten die Potenzialänderungen im Kortex mit der Aktivität von bestimmten Neuronen im Thalamus, die die Lichtreize verarbeiten. |

Quelle

Noseda R, et al. Migraine photophobia originating in cone-driven retinal pathways. Brain; Epub 17.5.2016