用光开启脑细胞开关,2026年诺贝尔生理学或医学奖授予“光遗传学”
2026年诺贝尔生理学或医学奖授予了利用光调节神经细胞的“光遗传学”研究团队。该奖项基于研究人员揭示了可以通过光控制通过细胞膜移动带电粒子的通道——“离子通道”的贡献。
2026年诺贝尔生理学或医学奖的主人公已确定为利用光调节神经细胞的“光遗传学(Optogenetics)”研究团队。此次获奖基于其揭示了可以通过光控制通过细胞膜移动带电粒子的通道——“离子通道”的贡献。
用光开启神经细胞的“开关”
根据Unrealscience的视频,2026年诺贝尔生理学或医学奖由Karl Deisseroth、Peter Hegemann、Georg Nagel等3名研究人员共同获得。他们因利用对光产生反应的蛋白质,开发出能够调节活体动物特定神经细胞活动的光遗传学技术而获得认可。
光遗传学是在特定神经细胞中表达对光产生反应的蛋白质后,通过照射光线来调节该细胞电信号的技术。如果说传统的神经科学研究集中于“观察”动物运动时哪些细胞被激活,那么光遗传学的创新之处在于,研究人员可以在想要的时机直接“开启或关闭”特定细胞的活动,起到开关的作用。视频中解释说,通过这项技术,在所有与大脑相关的研究领域中,都可以直接调节细胞的活动。
绿藻的原理,延伸至人类大脑
此次获奖的核心机制始于绿藻的特性。Peter Hegemann和Georg Nagel在研究绿藻感知光的蛋白质时,查明了光可以直接驱动离子通道的事实。Karl Deisseroth成功将这一原理应用于神经细胞。也就是说,通过将自然界中绿藻接收光并产生反应的机制移植到动物的神经系统中,为利用光控制大脑功能开辟了道路。
这项技术已成为神经科学研究的核心工具。视频中提到了具体的实验案例,例如通过调节老鼠特定神经细胞的光信号来控制其进食行为的研究等。通过让光闪烁来使正在进食的行为停止等方式,通过光来调节神经信号是可能的。这种方式正广泛应用于需要精确控制大脑特定部位的各种研究领域。
从恢复视力到心理治疗,医学上的扩展性
光遗传学的应用潜力预计将超越单纯的研究,扩展到实际的医疗现场。视频中将视网膜疾病列为该技术最有前景的应用领域之一。因为基于这项技术,恢复失明者视觉功能的研发工作正在活跃进行中。
此外,由于能够精确调节大脑特定部位的特性,预计未来还将为开发各种神经系统疾病或心理问题的治疗方法做出贡献。出演视频的Hangseong研究员强调,光遗传学是一项不仅是重大的科学发现,而且在医学领域也能得到极其广泛应用的技术。此次获奖被解读为对从物质发现、机制查明到利用其开发治疗药物的可能性等光遗传学全过程的高度评价。
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