光遺傳學獲得 2026 年諾貝爾生理醫學獎後,「用光調節大腦」成了熱門話題。[1]經顱光生物調節(tPBM)也用光,但它不是光遺傳學,這次得獎也不代表 tPBM 的療效已獲證實。
兩者的關係比較像這樣:光遺傳學是實驗室裡的精密工具,它的發現替 tPBM 提出了幾個值得追問的問題。答案仍要靠 tPBM 自己的臨床試驗。
一、兩種「用光」的技術差在哪裡

| 比較項目 | 光遺傳學 | tPBM |
|---|---|---|
| 感光目標 | 以基因技術加入神經細胞的感光蛋白(通道視紫質) | 細胞原有的分子;主流假說是粒線體的細胞色素 c 氧化酶 |
| 作用方式 | 光打開離子通道,直接啟動或抑制神經細胞,以毫秒計 | 推測是提升粒線體的能量代謝並增加腦血流,並非直接開關神經細胞 |
| 臨床階段 | 以基礎研究為主;人體應用限於視覺重建等臨床研究 | 非侵入,已有人體臨床試驗,結果不一致 |
| 空間精準度 | 可指定細胞類型與神經迴路 | 照射一個區域,無法選擇細胞類型 |
tPBM 使用的是紅光到近紅外光,波長多在 600 到 1100 奈米之間,由貼近頭皮的雷射或 LED 發出。[4]
二、光遺傳學帶來的三個啟發與提醒
(一)大腦靠「迴路」運作,但 tPBM 還做不到迴路層級的精準
光遺傳學讓科學家在動物身上找出與記憶、情緒、行為有關的神經迴路。這些知識會影響各種神經調控技術對「該調控哪裡」的思考。
tPBM 的限制在於光會在組織中大量散射。以人類大體頭顱所做的量測顯示,近紅外光穿過額部或顳部的頭皮與顱骨後,只剩大約 1% 到 2%。它影響的是一個區域,不是特定細胞或迴路。[4]

(二)「節律」可能重要,但 40 Hz 的故事還沒有定論
2016 年,麻省理工學院的團隊在阿茲海默症模式小鼠身上,用光遺傳學以每秒 40 次的節律驅動海馬迴的一類抑制性神經元。結果類澱粉蛋白減少,改用其他頻率則沒有這個效果。[2]
有人因此提出:若讓 tPBM 以特定頻率閃爍照射,能不能也影響腦部節律?這是合理的研究問題,但有兩點要留意。其一,那是在小鼠腦內直接驅動特定神經細胞,和從頭皮外照光是兩回事。其二,同一系列的 40 Hz 閃光實驗,2023 年有其他實驗室發表無法重現的結果,學界仍在爭論。[3]
(三)最重要的提醒:一般神經細胞不會被光這樣開關
光遺傳學有效的前提,是先把感光蛋白放進細胞。諾貝爾獎的說明提到,不論把這個蛋白放進哪一種細胞,那種細胞都會變得對光敏感。反過來說,沒有這個蛋白的神經細胞,不會被光直接開關。[1]
所以,光遺傳學的成功不能證明「光照到一般腦組織就有治療效果」。tPBM 依據的是另一套機制假說,必須由它自己的實驗與臨床試驗來驗證。
三、tPBM 的臨床證據走到哪裡
目前的證據可以概括為:有潛力,尚無定論。
- 憂鬱症。2023 年的統合分析發現,沒有對照組的研究中,憂鬱分數明顯下降;但在三個與假刺激比較的雙盲試驗裡,差異未達統計顯著。[5]2022 年的 ELATED-3 試驗納入 49 位重鬱症受試者,採用低劑量照射,結果與假刺激沒有顯著差異;研究者認為可能需要達到一定的劑量門檻。[6]2024 年另一篇統合分析認為光生物調節能減輕憂鬱症狀,但也指出研究數量仍少。[7]
- 中風。早期試驗結果看好,但第三期的 NEST-3 試驗在分析 566 位病人後,發現與假治療沒有差別而提前終止。[8]
- 劑量與安全性。現有研究中 tPBM 的耐受性大致良好。不過最適合的波長、劑量、照射位置與療程,還沒有共識。[4]

四、考慮 tPBM 之前,可以先了解的事
- tPBM 是仍在研究中的非侵入式神經調控方式,不是諾貝爾獎認證的療法。
- 它不能取代藥物、心理治療等已有充分實證的治療。是否適合作為輔助,請與醫師討論。
- 評估任何新療法,可以問三個問題:有沒有和假刺激比較的隨機試驗?受試者和我的狀況相近嗎?實際使用的劑量與療程,和研究一致嗎?

五、常見問題
Q1:tPBM 和治療季節性憂鬱的「光照療法」一樣嗎?
不一樣。光照療法是讓明亮的可見光經由眼睛作用;tPBM 是讓紅光或近紅外光經由頭皮照射,不經過視網膜。
Q2:近紅外光有輻射嗎?
紅光與近紅外光屬於非游離輻射,與 X 光不同。但「非游離」不等於「怎麼照都好」,劑量與方式仍應依循研究與醫囑。
Q3:光遺傳學以後會取代 tPBM 嗎?
兩者用途不同。光遺傳學需要基因遞送,目前是研究工具。它更可能的貢獻,是幫助科學家弄清楚「該調控哪裡、用什麼節律」,再交由各種非侵入式技術驗證。
參考文獻
1. NobelPrize.org. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026: Press release。
2. Iaccarino HF, Singer AC, Martorell AJ, et al. Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia. Nature. 2016;540(7632):230–235. DOI: 10.1038/nature20587。
3. Soula M, Martín-Ávila A, Zhang Y, et al. Forty-hertz light stimulation does not entrain native gamma oscillations in Alzheimer’s disease model mice. Nature Neuroscience. 2023;26(4):570–578. DOI: 10.1038/s41593-023-01270-2。
4. Askalsky P, Iosifescu DV. Transcranial photobiomodulation for the management of depression: current perspectives. Neuropsychiatric Disease and Treatment. 2019;15:3255–3272. DOI: 10.2147/NDT.S188906。
5. Cho Y, Tural U, Iosifescu DV. Efficacy of transcranial photobiomodulation on depressive symptoms: a meta-analysis. Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery. 2023;41(9):460–466. DOI: 10.1089/photob.2023.0041。
6. Iosifescu DV, Norton RJ, Tural U, et al. Very low-level transcranial photobiomodulation for major depressive disorder: the ELATED-3 multicenter, randomized, sham-controlled trial. Journal of Clinical Psychiatry. 2022;83(5):21m14226. DOI: 10.4088/JCP.21m14226。
7. Ji Q, Yan S, Ding J, et al. Photobiomodulation improves depression symptoms: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Frontiers in Psychiatry. 2024;14:1267415. DOI: 10.3389/fpsyt.2023.1267415。
8. Hacke W, Schellinger PD, Albers GW, et al. Transcranial laser therapy in acute stroke treatment: results of NeuroThera Effectiveness and Safety Trial 3, a phase III clinical end point device trial. Stroke. 2014;45(11):3187–3193. DOI: 10.1161/STROKEAHA.114.005795。
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本文內容由鄭晴醫師(精神科|兒童青少年精神科|老年精神科 三專科醫師,英國劍橋大學碩士)專業審閱,確保醫療資訊正確可靠。如有任何身心健康疑慮,建議親自就診由醫師評估。(最後審閱:2026年10月12日)
好晴天身心診所院長(北屯院所)、主治醫師(潭子院所)。台灣精神科專科醫師、台灣老年精神專科醫師、台灣成癮專科醫師。國立陽明交通大學醫學院臨床醫學研究所教授、國家衛生研究院神醫中心研究員。美國約翰霍普金斯大學基因流行病學博士、國立陽明交通大學醫學系醫學士。曾任草屯療養院院長、台中榮民總醫院精神部部主任。專長:一般精神醫學(失眠、焦慮、憂鬱、恐慌、強迫、自律失調)、兒童青少年心智醫學、熟齡精神醫學、腦刺激治療(rTMS、deep TMS、CES、NIRS、tPBM)、成癮醫學。