用光開關神經細胞!美、德3科學家獲諾貝爾醫學獎 助攻失明、聽力治療
2026年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,美國及德國3名科學家共同獲獎。(圖/翻攝自THE NOBEL PRIZE官網)
2026年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,美國科學家戴瑟羅斯(Karl Deisseroth),以及德國科學家赫格曼(PeterHegemann)、納格爾(Georg Nagel)共同獲獎,以表彰3人在「受光控制的離子通道」及「光遺傳學」(optogenetics)領域的重要發現。這項技術讓科學家能夠利用光線精準控制活體大腦中特定神經細胞的活動,為探索大腦運作機制及治療神經疾病帶來新方向。
路透社報導,瑞典卡羅琳斯卡醫學院諾貝爾大會表示,54歲的戴瑟羅斯、71歲的赫格曼及73歲的納格爾,因發現「受光控制的離子通道及光遺傳學」而獲獎。諾貝爾大會秘書長佩爾曼(ThomasPerlmann)指出,光遺傳學讓研究人員可以在活體大腦中「開啟或關閉」單一神經細胞的活動,目前這項方法已被世界各地實驗室廣泛使用。
這項重大突破源自對藻類感光機制的研究。1990年代初期,赫格曼研究綠藻「衣藻」如何在極短時間內對光線產生反應,並推測細胞內可能存在一種能夠感受光線、同時作為離子通道的蛋白質。納格爾隨後進行實驗,將衣藻相關基因注入青蛙卵,最終發現「通道視紫紅質-2」(channelrhodopsin-2),這種蛋白質會在受到光照後開啟離子通道,進而改變細胞的電活動。
2003年,赫格曼與納格爾進一步證實,這種蛋白質能夠被導入人類及倉鼠細胞,並透過光線刺激產生電脈衝。2005年,史丹佛大學戴瑟羅斯將這項技術應用於大鼠神經細胞,證明研究人員可以透過光線控制神經細胞活動。隔年,這種方法正式被命名為「光遺傳學」。
相較傳統研究神經活動的方式,光遺傳學最大的突破在於能夠針對特定神經細胞進行控制。科學家可讓目標神經元對光線產生反應,再利用光源控制其啟動或停止,藉此研究不同神經迴路與行為、感覺及疾病之間的關聯。
這項技術如今也逐漸從基礎研究走向臨床應用。研究人員正在進行相關臨床試驗,希望透過在視網膜植入對光敏感的蛋白質,協助因「視網膜色素變性症」而失明的患者恢復部分視力。此外,科學家也期待光遺傳學未來能改善人工耳蝸,利用更精準的神經刺激方式,提升聽覺復原效果。
佩爾曼透露,他在公布得獎消息後與3名得主通話,3人都對獲獎感到驚喜與興奮。3名科學家也對能夠共同獲獎感到特別高興,並彼此稱為朋友,認為能與共同研究的重要夥伴一起接受這項最高榮譽,是相當大的肯定。
3名得主將共同分享1200萬瑞典克朗、約120萬美元的獎金。諾貝爾生理學或醫學獎也正式揭開今年諾貝爾獎公布序幕,接下來將陸續公布物理學、化學、文學、和平及經濟學獎。
諾貝爾獎自1901年起頒發,生理學或醫學獎過去曾表彰青黴素、人體血型等改變現代醫學的重要發現。諾貝爾獎頒獎典禮則固定於每年12月10日舉行,也就是諾貝爾逝世紀念日,屆時得主將在瑞典及挪威王室成員等貴賓見證下接受獎項。