исследования самых сложных тайн нервной системы.
Нобелевская премия 2026 по медицине и физиологии присуждена за оптогенетику мозга
Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине 2026 года стали Карл Дейссерот, Петер Хегеманн и Георг Нагель «за открытия, которые привели к созданию оптогенетики, позволяющей включать и выключать активность отдельных нервных клеток в живом мозге». Этот метод произвел настоящую революцию в нейробиологии, предоставив ученым точный инструмент для исследования самых сложных тайн нервной системы.
Ученые давно мечтали создать «переключатель» для нервных клеток, и они его получили. Mattias Karlén. Nobel Prize
Лауреаты Нобелевской премии по медицине и физиологии 2026 года
Лауреаты Нобелевской премии по медицине и физиологии 2026 года
Карл Дейссерот (род. 1971) — американский нейробиолог и психиатр, он перенес светочувствительные белки в нейроны млекопитающих и разработал метод доставки света в живой мозг, создав современную оптогенетику.
Петер Хегеманн (род. 1954) — немецкий биофизик, профессор Гумбольдтовского университета в Берлине. Он стал пионером в изучении светочувствительных белков микроводорослей.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Георг Нагель (род. 1953) — немецкий биофизик, профессор Вюрцбургского университета. Внедрил гены водорослевых белков в яйцеклетки лягушек и доказал, что белки создают электрический ток в ответ на вспышку света.
Свет для нейронов
Мозг человека содержит примерно 90 миллиардов нейронов, образующих невероятно сложную сеть связей. Долгое время исследователям приходилось использовать достаточно грубые методы, которые не позволяли определить роль конкретных типов клеток в формировании чувств или поведения.
Водоросль Chlamydomonas воспринимает свет с помощью глазного пятна. Когда свет достаточно яркий, она плывет к его источнику.
Предположение о том, что нейронами можно управлять с помощью света, высказывал еще Фрэнсис Крик (первооткрыватель ДНК). Реализовать эту идею удалось благодаря целой последовательности открытий. В начале 1990-х годов Петер Хегеманн заинтересовался микроскопической зеленой водоросли Chlamydomonas, стремительно плывущей на свет. Он предположил, что в ее организме есть особый белок, сочетающий функции светочувствительного рецептора и ионного канала.
Когда Нагель и Хегеманн ввели гены Chlamydomonas в яйца лягушки, те начали вырабатывать белки ионных каналов, которые в итоге оказались на поверхности яиц. Когда исследователи осветили ионные каналы, те открылись. После этого ионы прошли через каналы, создав электрический сигнал.
Позже вместе с Георгом Нагелем они идентифицировали этот белка, названный channelrhodopsin. Ученые взяли гены водоросли, ответственные за производство этого белка, и ввели их в нейроны лягушек и млекопитающих. Ученые доказали, что при освещении этих клеток в них мгновенно возникает электрический импульс, а значит нейрон возбуждается. Это стало первым шагом целого направления исследований.
От открытия белка водорослей к лечению мозга
Нейробиолог и психиатр Карл Дейссерот искал эффективные способы помощи пациентам с депрессией и аутизмом. В 2005 году его группа успешно перенесла ген channelrhodopsin-2 в нейроны крыс, а в 2007 году с помощью тончайшего оптического волокна ученые впервые смогли управлять нейронами в мозге живых мышей, заставляя их двигать усами или просыпаться. Позднее с помощью оптогенетики исследователям удалось активировать «энграмму» — физический след памяти, вызывая у животных воспоминание о страхе без реальной угрозы.
Исследовательская группа Дейссерота ввела ген channelrhodopsin-2 в мозг живых мышей. Затем они ввели в мозг тонкое оптическое волокно. Когда они освещали нервные клетки через оптическое волокно, запускался нервный сигнал, вызывавший движение усов.
Сегодня оптогенетика используется в лабораториях по всему миру. Она позволяет восстанавливать картины нейронных цепей, отвечающих за боль, жажду, аппетит, внимание и социальное поведение, позволяет изучать взаимодействие мозга с сердцем и кишечником. Более того, метод уже проходит клинические испытания: введение светочувствительных белков в сетчатку частично вернуло зрение людям с пигментным ретинитом, а в перспективе технология поможет усовершенствовать слуховые импланты и создать новые методы терапии болезней Паркинсона и Альцгеймера.
Источник: пресс-релиз Nobel Prize
Загружаем