约翰·阿兰德、玛丽·曼尼斯和班维·萨蒂亚
路透斯德哥尔摩10月5日 – 周一,美国人卡尔·戴瑟罗斯(Carl Deisseroth)、德国人彼得·赫格曼(Peter Hegemann)和格奥尔格·内格尔(Georg Nagel)因开发出一种名为光遗传学的技术而获得2026年诺贝尔生理学或医学奖,该技术利用光来控制大脑中的单个神经细胞。
瑞典卡罗林斯卡学院的诺贝尔大会表示,54 岁的戴瑟罗斯、71 岁的赫格曼和 73 岁的内格尔因“与光门控离子通道和光遗传学相关的发现”而获奖。
卡罗林斯卡研究所诺贝尔大会秘书长托马斯·帕尔曼说:“这种方法(光遗传学)使得打开或关闭活体大脑中单个神经细胞的活动成为可能。”
遗传学教授、诺贝尔生理学或医学委员会成员安娜·韦德尔表示,神经科学的新时代已经开启,但这仅仅是开始。
“我们第一次真正开始了解大脑如何处理信息以及不同神经元如何在整个大脑中进行交流,”他说。
三人将分享 1200 万瑞典克朗(120 万美元)的奖金。今年的诺贝尔物理奖、化学奖、文学奖、和平奖和经济学奖将在未来几天公布,2026 年诺贝尔和平奖将于周五公布。
迪塞罗斯说,当他接到斯德哥尔摩的电话时,他一大早就还没睡。
“我还没睡,我一直是个夜猫子,我想我现在一段时间都睡不着了,”他说。
从藻类中分解出来
当戴瑟罗斯接受神经外科医生培训时,他在一家精神病诊所遇到了一些丧失行为能力的患者。那次遭遇——他在没有工具的情况下目睹了痛苦——引发了一个决定他一生的问题:为什么不同人的大脑工作方式不同?
答案来自一个意想不到的地方:一片苔藓,以及两位同样简单的好奇心驱使的德国科学家。
出于对探索和未知领域的着迷,赫克曼在 20 世纪 90 年代初开始研究衣藻如何在半毫秒内反射光线。
他假设蛋白质捕获光并充当离子通道。 Nagel 通过将衣藻基因注射到青蛙卵中测试了这一假设,并发现了视紫红质通道蛋白 2(channelrhodopsin-2)——一种光敏离子通道。
2003 年,Nagel 和 Hegemann 发表的研究结果表明,他们可以利用光将蛋白质引入人体细胞以产生电脉冲。 Deisseroth 于 2005 年在大鼠神经细胞中展示了该技术,该方法于 2006 年被命名为光遗传学。
2007 年,法兰克福赫格曼·马克斯·普朗克研究所的一位科学家回忆说,研究人员将圣诞装饰品中回收的光纤粘贴到显微镜上。
“我们不知道它是如何运作的。我们实际上没有任何工具,”当时的神经化学家迪马库兹明说。 “这真的很令人兴奋。”
正在开发的治疗方法
三位获奖者的研究现在为大脑疾病提供了见解。动物模型用于了解影响全世界数百万人且治疗选择有限的疾病——精神分裂症、阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫症和成瘾症。
Deisseroth 使用光遗传学通过激活运动皮层中的特定神经细胞来控制小鼠胡须的运动。他用光唤醒熟睡的老鼠,证实特定的神经细胞控制着觉醒。
“有痴呆症、癫痫症和成瘾症的小鼠模型。通过了解小鼠中哪些细胞在这些疾病中活跃,我们可以了解在人类中应该从哪里寻找,”韦德尔说。
通过将光敏蛋白植入视网膜,研究人员还利用这项技术让因色素性视网膜炎(一种进行性眼病)失明的人恢复视力。他们相信光遗传学可以改善人工耳蜗,比现有的电子设备能够更精确地刺激听觉神经。
美国生物技术公司 Ray Therapeutics 的首席执行官 Paul Bresge 表示:“当你在视网膜上思考这个问题时,所有患者所要做的就是睁开眼睛,就有光。因此,作为一种潜在的治疗方法,这是很有意义的。”Ray Therapeutics 是一家正在开发视网膜色素变性治疗方法的美国生物技术公司。
美国生物技术公司 Maplelite 的自闭症谱系障碍治疗药物由 Deisseroth 共同创立,而 Nanoscope 的视力恢复药物则用于治疗视网膜色素变性。
巴塞罗那德尔马医院神经计算实验室负责人曼努埃尔·瓦莱罗 (Manuel Valero) 研究员表示,光遗传学“让我们能够突破科学与科幻小说之间的界限”。
瓦莱罗说:“在实验动物中,我们控制情绪,形成错误记忆,或者在阿尔茨海默病模型中恢复丢失的记忆。” “也许它尚未实现的最大承诺正是其创始承诺之一:治疗人类大脑疾病的能力。”
每位获奖者的道路都反映了他们独特的性格。赫格曼很早就对探索产生了浓厚的兴趣,认为科学研究就是绘制未知领域的地图。
内格尔当过老师,开了一家咖啡馆,并把悬挂式滑翔作为一种爱好。戴瑟罗斯在精神病院的经历激励他通过研究而不是临床实践来寻求对大脑的更深入的了解。
(Niklas Pollard、Simon Johnson、Greta Rosen Fontan、Terje Solsvik 和 Anna Ringström、Ilse Filks、Tom Little 和 Jonathan Allen 在纽约的补充报道;Niklas Pollard 和 Panvi Satija 在斯德哥尔摩撰写;Timothy Heritage 在伦敦编辑








