2026 年諾貝爾生理學或醫學獎授予了三位科學家:Karl Deisseroth、Peter Hegemann 及 Georg Nagel 三人因開發光遺傳學(Optogenetics)的技術而獲獎。這種技術可用作「光敏開關」,科學家能夠「繪製出大腦中哪些細胞負責哪些功能」。

Hegemann 和 Nagel 早期發現了一種在藻類中的蛋白質,名為通道視紫紅質(channelrhodopsin)。Deisseroth 將這種蛋白質轉化為神經細胞的光控開關,發現「為神經科學的新時代奠定了基礎」。這種技術可以讓研究人員識別並控制「特定記憶、感覺和行為的神經迴路」。

在顯微鏡下的綠藻細胞,光線突顯通道視紫紅質蛋白。 — 圖片展示了科學家研究的單細胞綠藻(Chlamydomonas).; 光線突出了通道視紫紅質蛋白,這是光遺傳學技術的基礎.
在顯微鏡下的綠藻細胞,光線突顯通道視紫紅質蛋白。 — 圖片展示了科學家研究的單細胞綠藻(Chlamydomonas).; 光線突出了通道視紫紅質蛋白,這是光遺傳學技術的基礎.

Deisseroth 接到諾貝爾委員會的電話時,正在史丹福大學的辦公室工作。Nagel 則在意大利陽台上獲悉,他表示:「我真的沒有想到會得獎!目前為止,我知道只有一位患者從光遺傳學中受益,所以我認為在醫學上獲得這個獎還為時過早。」

光遺傳學的發現始於 Hegemann 對單細胞綠藻(Chlamydomonas)的好奇心,這種藻類能夠游向光源。2000 年代初,他和 Nagel 發現了通道視紫紅質,這是一種在 Chlamydomonas 表面發現的蛋白質,既對光敏感又能產生電脈衝。

無論將這種蛋白質放入哪個細胞,那些細胞都會變得對光敏感。Deisseroth 將編碼此蛋白質的基因引入大鼠的神經細胞中。透過照亮神經細胞,他在 2007 年左右能夠控制老鼠的鬍子運動。此工作標誌著光遺傳學領域的誕生,現在研究人員可以了解大腦中哪些神經細胞控制不同的功能。例如,諾貝爾委員會表示,科學家已經識別出控制疼痛、社交行為、口渴、食物消耗、獎勵和注意力的神經迴路。

Deisseroth 為科學界提供了完整、可即時運作的工具。科學家只要「翻動」光開關,就能看到老鼠立即開始進食、停止焦慮,或在實時中凍結特定記憶——明確證實大腦哪條線路連接哪種行為。

獲獎者將平分 1200 萬瑞典克朗(約合 120 萬美元)的獎金。