Нобелівську премію з фізіології чи медицини 2026 року присуджено за оптогенетику — метод, що дозволяє продемонструвати, як нервові клітини формують спогади, почуття та поведінку у живому мозку. Петер Хегеманн і Георг Нагель відкрили в одноклітинних водоростях дивовижний білок — каналородопсин. Карл Дайссерот перетворив цей білок на керований світлом перемикач для нервових клітин. Лауреати заклали фундамент нової доби в нейронауці.
Питання, як мозок керує почуттями, поведінкою і функціями організму, тривалий час залишався загадкою. У XX столітті дослідники почали вивчати, які області мозку відповідають за ті чи інші функції, проте методи, що використовувалися, не дозволяли довести наявність причинно-наслідкових зв'язків. Складана у них картина мозку нагадувала схематичну карту, яка рясніла знаками запитання і невідомими елементами. Наразі ситуація змінюється.
"Оптогенетика відкриває можливості для картування мозку, про які раніше можна було тільки мріяти", - говорить Пер Свеннінгссон, голова Нобелівського комітету з фізіології або медицини.
Все почалося з цікавості Петера Хегемана. Його цікавило, яким чином одноклітинна водорість Chlamydomonas (хламідомонада) здатна плисти в напрямку джерела світла. На початку 2000-х років він та Георг Нагель відкрили каналородопсин — білок з унікальними властивостями, розташований на поверхні клітини водорості. При дії синього світла у білку відкривається канал. В результаті заряджені іони прямують усередину клітини, генеруючи електричний імпульс. Дослідники виявили, що при введенні цього білка в будь-які інші клітини ті також набували чутливості до світла.
Карл Дайссеррот ввів ген каналородопсину в нервові клітини щурів. Впливаючи на ці клітини синім світлом, він зміг спричинити нервовий імпульс. Про своє проривне відкриття він повідомив у 2005 році. Через два роки йому вдалося змусити цей світлокерований механізм працювати в мозку живих мишей.
Цей метод управління нервовими сигналами за допомогою світла отримав назву «оптогенетика» і швидко набув світового значення. За допомогою оптогенетики дослідники змогли виявити нейронні ланцюги, які відповідають за конкретні спогади, почуття та форми поведінки, які відіграють важливу роль при неврологічних та психічних розладах. У клінічній медицині цей метод застосовують у спробах відновити зір у людей із порушеннями зорової функції.
Оптогенетика докорінно змінила наше уявлення про мозок. Кожен новий день приносить відкриття, які допомагають розгадати одну з найбільших таємниць людства — те, як працює наш дивовижний мозок.
