光刺激

光刺激被認為是光化學反應的一類，但是，“光刺激”一詞並沒有得到很好的科學的定義。大多數光刺激研究涉及的是低能量密度的激光，也是數十年來爭議不斷的研究領域。引起光刺激的代表性的能量密度為1^-10J/cm²，通常不引起確切的温度上升。有些科學家將光刺激限定為不存在任何熱機制（比如採用1064nm波長的光、高重複頻率和低能量密度，可使皮膚細膩、有光澤）。

光刺激導致激素水平的改變，帶來美容的效果；

光刺激植物神經（交感神經和副交感神經），植物神經發生改變，從而導致身體機能的改變，帶來美容的效果；

低能量照射靶部位，引起組織內一些因子量的變化，從而導致身體機能的改變，帶來輕微的美容效果。

光刺激帶來的改變是微光環境的改變，是人類肉眼看不見的，但確實是存在的。也有模糊證據表明低能量密度激光加速傷口癒合，其機制尚不清楚。

光照胎教主要是藉助手電筒的光透過腹壁、肌肉等進入子宮內，在子宮內光線經過羊水會變成紅色，對於黑暗中的胎寶寶是個新鮮的視覺刺激。

當胎寶寶視網膜的視杆細胞感受到光線的變化後，會將這種光線的變化的信息以電脈衝的形式在大腦細胞之間傳遞，傳遞過程中所途徑的視覺神經通路就會得到發展，就可以在這些細胞的基礎上延伸出更多的樹突或樹突棘，從而為形成更豐富的視神經網奠定基礎 ^[2]  。

英格蘭睡眠研究專家表示，臨睡前光線太亮會抑制大腦分泌褪黑素，打亂生物鐘節奏，影響正常睡眠，有些人對此尤其敏感。日本的科學家還發現，夜間常使用手機、電腦等電子設備的人，睡眠質量會降低，體內新陳代謝速度也會下降，導致第二天昏昏欲睡、精神不振。

美國針對2～16歲的幼童及青少年進行的一項研究發現，視力與2歲前的睡覺光源亮度有相當密切的關聯性。不少家長擔心孩子在黑暗中入睡一旦醒來會害怕，於是喜歡開着燈讓孩子睡覺，這樣對孩子的視力是不利的，因為幼兒的眼部發育不是很完善，長時間被人造光刺激，容易誘發近視。建議家長儘量陪着孩子入睡後及時把燈關掉，讓室外的自然光源調節室內亮度，對孩子的健康更有利 ^[3]  。

隨着經濟的高速發展和社會競爭壓力的增加， 各種神經精神疾病的發病率也快速增加。 精神疾病已經成為一類嚴重影響中國民眾身心健康的疾病， 給患者的家屬以及整個國家和社會帶來沉重的負擔。 而這些疾病的發病機制尚不明確， 干預和治療手段有限。 傳統的藥物治療是神經精神疾病治療的重要方法。 雖然通過藥物治

療， 部分病人的症狀可以得到緩解， 但是 10%左右的精神病病人通過 2 年甚至 5 年的藥物治療後並不能有效地控制疾病的發生。

神經調節技術是一種可逆的治療方式， 主要利用電、 磁或光刺激等改變大腦特定神經迴路的活性來達到治療疾病的目的。有三種主要的神經調節技術可對機體細胞進行神經幹預與調節， 包括深部腦刺激(Deep BrainStimulation， DBS)、 經顱磁刺激(TranscranialMagnetic Stimulation， TMS)和光遺傳技術(Optogenetics)。

DBS 本質上是一種電刺激過程， 臨牀上應用電極刺激神經中樞相應部位， 對某些癲癇和帕金森氏病等疾病有一定的治療作用。 但 DBS本身由於缺乏細胞特異性而會有副作用； 另外，由於神經膠質細胞瘢痕形成導致電極絕緣， 治療作用只能持續幾個月到幾年； 再者， DBS 對某些疾病治療作用的機制尚不清楚。

TMS 通過電場去極化興奮神經細胞而起到治療作用， 可用於治療精神分裂症、 帕金森氏病、 重度抑鬱症、 中風、 慢性疼痛等神經精神疾病。 但是 TMS 只能刺激大腦表面幾釐米範圍， 無法刺激深部神經元。 同 DBS 一樣，TMS 也不能實現抑制神經元和對特定細胞亞型進行特異性刺激。

光遺傳技術基於基因治療的方法， 利用病毒載體將光敏感通道或泵蛋白基因導入某一特定的細胞亞羣中表達。 其中一種光敏感型通道蛋白(Channelrhodopsin-2， ChR2) 對藍光敏感， 藍光可激活該通道， 而使 Na+、 K+等陽離子進入細胞內而興奮細胞； 另一種氯離子蛋白(Halorhodopsin， NphR)對黃光敏感， 黃光將使Cl－進入細胞而抑制細胞。 該技術克服了傳統藥理學工具或電刺激等模式缺乏細胞選擇性的缺點， 相比其他形式的刺激具有更高時空分辨率 ^[4]  。