经颅光生物调节治疗(Transcranial Photobiomodulation Therapy, tPBM)采用808 nm与1064 nm波长可影响犬不同行为参数

《Lasers in Medical Science》:Transcranial photobiomodulation therapy with 808 nm and 1064 nm can affect different behavior parameters in dogs

【字体: 时间:2026年06月20日 来源:Lasers in Medical Science 2.4

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  目的(Objective):评估经颅光生物调节(transcranial photobiomodulation, tPBM / photobiomodulation therapy, PBMT)能否改善工作犬的行为表现。方法(Procedures):选取36只

  
目的(Objective):评估经颅光生物调节(transcranial photobiomodulation, tPBM / photobiomodulation therapy, PBMT)能否改善工作犬的行为表现。方法(Procedures):选取36只犬分为无干预对照组(control group, CG, n=12)及两个光生物调节组(TG808和TG1064,各n=12)。选用犬挫折问卷(Canine Frustration Questionnaire, CFQ)、犬冲动性评估量表(Dog Impulsivity Assessment Scale, DIAS)、林肯犬适应性韧性量表(Lincoln Canine Adaptability Resilience Scale, L?CARS)及正负激活量表(Positive and Negative Activation Scale, PANAS)作为结局指标,于初次治疗后第0、8、15、30、60及90天采集数据。各时间点组间改善情况采用Kruskal?Wallis H检验比较,随后行Dunn事后检验并确定效应量,显著性水平设为p<0.05。结果(Results):样本犬平均年龄4.4±2.0岁,雄性24只、雌性12只,品种包括比利时马林诺斯牧羊犬(Belgian Malinois Shepherd Dog, n=23)、荷兰牧羊犬(Dutch Shepherd Dog, n=8)及德国牧羊犬(German Shepherd Dog, n=5)。CFQ、L?CARS及其分量表的改变主要由TG1064组驱动,具大体效应量(large effect size);DIAS的改变见于TG808组,亦具大体效应量;PANAS的改变在两组中均有观察到。结论与临床相关性(Conclusions and Clinical Relevance):所述光生物调节方案可通过上述行为量表评定改善犬行为,具有从行为医学促进福利到管理医院或临床就诊等多方面的应用前景。
《经颅光生物调节治疗采用808 nm与1064 nm波长可影响犬不同行为参数》论文解读
该研究发表于《Lasers in Medical Science》。工作犬(working dogs)在社会与多行业中承担重要职能,但其训练淘汰或早退的最常见原因之一是行为问题(约占17%),包括挫折(frustration)、冲动性(impulsivity)低下及韧性(resilience)不足等气质(temperament)缺陷。犬的气质差异源于情感状态及其调节过程,影响其在延迟奖赏、受限资源或应激情境下的表现。目前缺乏非药物、非侵入性的干预手段来改善工作犬特定行为特质。光生物调节治疗(photobiomodulation therapy, PBMT)系利用近红外光刺激神经元线粒体ATP生成、增加脑血流、减轻炎症与氧化损伤并促进神经营养因子表达,已在人颅部疾病(痴呆、抑郁)及犬骨关节炎等得到应用;经颅PBMT(transcranial PBMT, tPBM)常用波长为808 nm(约810 nm)与1064 nm,不同波长穿透深度有别,可能分别作用于浅层与深层脑区。本研究假设不同波长tPBM可对犬不同行为参数产生差异化改善,故设计随机双盲安慰剂对照试验予以验证。研究人员将36只经筛选分值偏离正常范围的葡萄牙宪兵队现役工作犬分为无干预对照组(CG, n=12)、808 nm tPBM组(TG808, n=12)与1064 nm tPBM组(TG1064, n=12),每周两次非连续日照射共8周,采用CFQ、DIAS、L?CARS及PANAS于基线及治疗后第8、15、30、60、90天由盲法训导员评分,统计分析采用Kruskal?Wallis H检验及Dunn事后检验,以Cohen's d评定效应量,p<0.05为差异显著。结果显示TG1064主要改善CFQ与L?CARS评分(大体效应量),TG808主要改善DIAS评分(大体效应量),PANAS正向激活提升在两组均可观察。研究表明两种波长tPBM可针对性改善工作犬挫折感、冲动性、韧性与情绪激活等不同行为维度,为犬行为医学及临床应激管理提供了新思路。
主要关键技术方法
研究人员采用随机双盲安慰剂对照设计,对象为葡萄牙宪兵队现役工作犬(Belgian Malinois Shepherd Dog、Dutch Shepherd Dog、German Shepherd Dog),纳入标准为在CFQ、DIAS、L?CARS、PANAS至少一个分量表上超出已发表正常范围且异常分量表数最多者。动物分三组:CG接受假照射(无干预),TG808与TG1064分别接受Class IV治疗激光(CTS?DUO)经颅照射全颅骨、枕骨基底部及颈前段指向脑干/脊髓,参数按表设定,每周2次非连续日共8周。行为评估由盲态训导员于第0(基线)、8、15、30、60、90天填写葡语版CFQ、DIAS、L?CARS及PANAS;数据正态性以Shapiro?Wilk检验判断,组间比较用Kruskal?Wallis H检验加Dunn事后检验,效应量按Cohen's d(报告为r)判定,IBM SPSS Statistics 27分析,显著性水准p<0.05。
研究结果
Results(结果)
样本犬平均年龄4.4±2.0岁,雄24雌12,三品种分别为Belgian Malinois Shepherd Dog(n=23)、Dutch Shepherd Dog(n=8)、German Shepherd Dog(n=5),各组基线问卷评分无显著差异。CFQ总分在+60 d(TG808优于CG, p=0.01)与+90 d(TG808优于CG, p=0.03;TG1064优于CG, p=0.04)有差异;PC1(general frustration)仅+60 d因CG评分升高而与TG808有差异(p=0.02);PC3(unmet expectations)自+8 d至+90 d持续降低见于TG808(vs CG: +8 d p<0.01, +15 d p<0.01, +30 d p<0.01, +60 d p=0.04;+90 d TG808 p=0.03, TG1064 p<0.01);PC4(autonomous control)在+8 d、+30 d、+60 d因TG1064早期降分而改善(TG1064: +8 d p=0.01, +30 d p=0.03, +60 d p=0.02;TG808: +30 d p=0.03, +60 d p=0.02);PC5(frustration coping)仅末次评估TG808评分显著降低(p=0.02),以上差异均伴大体效应量。DIAS总分在+30 d(p=0.03)、+60 d(p=0.04)、+90 d(p=0.02)因TG808降分出现组间差异;F1(behavioural regulation)几乎各随访点均因TG808降分有差异(+8 d p<0.01, +30 d p=0.03, +60 d p=0.01, +90 d p=0.01),TG1064在+60 d也有差异(p=0.04);F2(aggression/response to novelty)+30 d两组均降分(TG808 p=0.04, TG1064 p=0.03),大体效应量。L?CARS总分在+30 d(p=0.04)、+60 d(p=0.02)、+90 d(p<0.01)因TG1064降分有差异(大体效应量,末次为低);F2(perseverance)+90 d TG1064改善(p=0.04)。PANAS整体正向激活(positive activation, PA)因TG808升分在+8 d(p<0.01)、+15 d(p<0.01)、+90 d(p=0.02)升高,中至大体效应量;F2(persistence)TG808在多时点降分(各p值见原文),TG1064在+30 d降分(p=0.03);F3(excitement)TG808在+8 d(p=0.01)、+15 d(p=0.04)、+30 d(p=0.04)、+90 d(p<0.01)有变化,均伴大体效应量。
Discussion(讨论)与Conclusions(结论)
讨论指出,挫折与冲动性等气质特质分别涉及杏仁核(amygdala)、前额叶皮层(prefrontal cortex, PFC)、眶额叶皮层(orbitofrontal cortex, OFC)等脑区,808 nm与1064 nm近红外光穿透深度不同——前者较易达浅层PFC,后者可更深达深部结构——经全颅骨及枕基底部扫描照射旨在覆盖尽可能多的相关结构并通过改善血流间接获益。CFQ与L?CARS改善主要由1064 nm组驱动,DIAS改善主要由808 nm组驱动,PANAS正向激活两组均有提升,提示波长选择可根据靶行为特征(浅层PFC相关冲动控制 vs 深层结构相关挫折/韧性)进行定制,联合方案或具协同价值。效应持续至停照后+90 d提示可能存在加载期后进入维持期的潜力。局限含样本仅限警察工作犬、性别效应未分析、缺乏行为量表最小临床重要差值(minimal clinically important difference, MCID),未来需更长随访及多群体验证。结论(Conclusions):所述经颅PBMT方案可通过CFQ、DIAS、L?CARS及PANAS评定改善犬行为评分,表明其在犬行为医学促进福利及临床/医院就诊应激管理等方向具潜在多样应用价值,值得进一步研究。
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