Трима учени получиха Нобелова награда за революционен метод за контрол на мозъка със светлина

Трима учени, превърнали светлината в своеобразен „ключ“ за управление на нервните клетки, получиха Нобеловата награда за физиология или медицина за 2026 г.

Карл Дейссерот от Станфордския университет, Петер Хегеман от Хумболтовия университет в Берлин и Георг Нагел от Университета във Вюрцбург бяха отличени „за откритията в областта на светлочувствителните йонни канали и оптогенетиката“. Именно тяхната работа поставя основите на метод, който днес позволява на учените да активират или потискат определени нервни клетки с изключителна прецизност чрез светлина, пише Mediapool.

Историята на откритието започва далеч от човешкия мозък – с едноклетъчното водорасло Chlamydomonas. Учените се опитвали да разберат как този организъм успява да се ориентира и да се движи към източник на светлина.

В началото на 2000-те Петер Хегеман и Георг Нагел идентифицират специален светлочувствителен протеин, наречен каналродопсин. Когато върху него попадне синя светлина, в клетъчната мембрана се отваря канал, през който преминават електрически заредени йони. В резултат клетката може да бъде активирана.

Ключовото откритие е, че протеинът запазва тази способност и когато бъде прехвърлен в други видове клетки.

Тук в изследванията се включва Карл Дейссерот. Той успява да въведе гена за каналродопсина в нервни клетки и показва, че те могат да бъдат активирани чрез светлинни импулси. През 2005 г. е публикуван един от ключовите резултати, а две години по-късно методът вече работи и в мозъка на живи мишки.

Така се ражда оптогенетиката – технология, която съчетава генетични методи и светлина, за да контролира активността на конкретни нервни клетки.

Дотогава учените разполагат основно с електрическа стимулация. Недостатъкът ѝ е, че електрическият импулс може да засегне множество клетки в дадена област едновременно. При оптогенетиката контролът е значително по-прецизен – светлината може да бъде насочена само към предварително определени клетки.

Това позволява на изследователите не просто да наблюдават какво се случва в мозъка, а да проверяват как конкретни нервни вериги влияят върху поведението.

Чрез включване и изключване на определени неврони учените могат например да проследяват кои мозъчни механизми участват във формирането на спомени, чувството на страх, стреса, движението и различни модели на поведение.

При експерименти с мишки в мозъка се поставят много тънки оптични влакна. Чрез тях определени нервни клетки могат да бъдат осветявани в точно определен момент. Така изследователите могат дори да активират нервни вериги, свързани с конкретни спомени или преживявания.

Методът промени фундаментално невронауката и вече се използва при изследвания на различни неврологични и психиатрични заболявания, сред които депресия, епилепсия и шизофрения.

Въпреки огромния му потенциал оптогенетиката засега остава предимно изследователски инструмент, а не стандартно лечение. Провеждат се експерименти за използването ѝ при хора, включително за частично възстановяване на зрението при определени заболявания на ретината, но тези приложения все още са в ранен етап.

Според Нобеловия комитет работата на Дейссерот, Хегеман и Нагел е поставила началото на нова ера в изучаването на мозъка, защото за първи път дава възможност определени нервни клетки да бъдат контролирани с изключително висока точност.

Тримата учени ще си поделят награда от 12 милиона шведски крони.

През 2025 г. Нобеловата награда за физиология или медицина беше присъдена на Мери Е. Бранкоу, Фред Рамсдел и Шимон Сакагучи за откритията им, свързани с периферната имунна толерантност.

Нобеловата седмица продължава с обявяването на отличията в останалите категории, а традиционната церемония по връчването на наградите ще се проведе на 10 декември – годишнината от смъртта на Алфред Нобел.