Нобелевскую премию по медицине 2026 года дали за управление нейронами светом

Премию по физиологии или медицине 2026 года совместно присудили Карлу Дейссероту, Петеру Хегеманну и Георгу Нагелю — «за открытия, касающиеся светоуправляемых ионных каналов и оптогенетики». Историю метода и экспериментов лауреатов разобрал журнал «НОЖ».

Началось всё с хламидомонады — одноклеточной зелёной водоросли, которая движется к свету. Петер Хегеманн выяснил, что после освещения её «глазного пятна» электрический импульс появляется всего через полмиллисекунды. Для сравнения: похожий процесс в человеческом глазу занимает не менее 10 миллисекунд. Учёный предположил, что у водоросли один белок одновременно улавливает свет и работает как ионный канал.

Георг Нагель проверил два найденных гена хламидомонады на яйцеклетках лягушек. Так были открыты каналородопсин-1 и каналородопсин-2 — белки, которые под действием синего света пропускают в клетку заряженные ионы и создают электрический импульс. Затем исследователи сделали светочувствительными клетки почек человека и хомяков, а в 2003 году предположили, что каналородопсин можно использовать для управления электрическими сигналами.

Карл Дейссерот перенёс этот принцип в нейробиологию: встроил ген каналородопсина в нейроны и научился активировать их светом. В 2007 году его группа воздействовала через тонкое оптическое волокно на моторную кору живых мышей и управляла движениями их вибрисс, а также пробуждала спящих животных. В 2012 году исследователи повторно активировали нейроны, связанные с воспоминанием о страхе, после чего мыши демонстрировали признаки страха без реальной угрозы.

Так появился метод оптогенетики: в ДНК нейрона добавляют ген светочувствительного белка, после чего клетку можно активировать светом. Позднее были найдены белки, реагирующие на разные длины волн и позволяющие как «включать», так и «выключать» нервные клетки. Благодаря этому учёные исследуют цепи, связанные с болью, жаждой, вниманием, системой вознаграждения, социальным и родительским поведением.

Оптогенетика дала исследователям возможность не просто наблюдать активность мозга, а точечно проверять, какие нейроны отвечают за конкретное воспоминание, чувство или действие. Именно поэтому награда важна далеко за пределами лабораторий: метод помогает составлять более точную карту мозга и изучать механизмы психических и неврологических расстройств.

Источник: Журнал НОЖ