Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине 2026 года стали американский нейробиолог Карл Дейссерот (Стэнфордский университет) и немецкие биохимики Петер Хегеманн (Берлинский университет имени Гумбольдта) и Георг Нагель (Вюрцбургский университет). Премию присудили за открытия, касающиеся светочувствительных ионных каналов и оптогенетики. Речь идет, в частности, об экспериментальном использовании каналородопсинов. Экспрессия этих каналов в нейронах делает возможной их избирательную активацию.
Долгое время оставалось загадкой, как именно мозг регулирует чувства, поведение и функции. В 20-м веке ученые активно исследовали, какие области мозга влияют на те или иные функции, но используемые методы не позволяли доказать причинно-следственные связи. Представление о мозге долгое время напоминало схематичную карту, испещренную вопросительными знаками и пробелами. Новые возможности для картирования мозга открыла оптогенетика — метод, позволяющий показать, как нервные клетки формируют память, чувства и поведение в живом мозге. А вдохновили ученых на эти работы одноклеточные водоросли, реагирующие на свет за счет белков-родопсинов, которые трансформируют свет в электрические импульсы.
Петер Хегеманн задался вопросом, как одноклеточная водоросль хламидомонада способна плыть к источнику света. В начале 2000-х годов вместе с коллегой Георгом Нагелем они обнаружили на поверхности клетки светочувствительный белок с уникальными свойствами — каналородопсин. При освещении синим светом в белке открывается канал, через который заряженные ионы поступают внутрь клетки, создавая электрический импульс. Ученые выяснили, что независимо от того, в какую клетку они помещают этот белок, она становится светочувствительной.
Карл Дейссерот ввел ген каналородопсина в нервные клетки крыс. Освещая их синим светом, он смог вызвать нервный сигнал и опубликовал результаты этой прорывной работы еще в 2005 году. Два года спустя ученый добился действия «светового переключателя» для нервных клеток в мозге живых мышей, то есть, по сути, создал метод, позволяющий с помощью света включать и выключать активность отдельных нервных клеток в головном мозге.
Таким образом лауреаты заложили основу новой эры в нейробиологии, подчеркивается в пресс-релизе Нобелевского комитета.
Метод светового управления нервными сигналами, позволяющий включать и выключать нейроны при помощи света с высокой точностью, названный оптогенетикой, быстро приобрел мировое значение. Благодаря оптогенетике исследователи смогли картировать многие области мозга, выявить нейронные цепи, управляющие конкретными воспоминаниями, чувствами и поведением, имеющими отношение ко многим неврологическим и психиатрическим расстройствам.
В клинической медицине метод пытаются использовать для восстановления зрения у людей с нарушениями.
Итак, совершенно справедливо Нобелевская премия в области физиологии и медицины в этом году присуждена за создание очень мощного инструмента, позволившего ученым заметно расширить понимание работы мозга.