Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2026 году получили ученые, которые разработали оптогенетику — метод, позволяющий управлять активностью отдельных нервных клеток с помощью света, сообщает QaraMedia.

Лауреатами стали американский нейробиолог Карл Дейссерот и немецкие биофизики Петер Хегеман и Георг Нагель. Их отметили «за открытия, касающиеся светоуправляемых ионных каналов и оптогенетики».

Суть метода в том, что в клетки внедряют ген светочувствительного белка. После этого их активность можно запускать или подавлять с помощью света.

Так исследователи могут точечно воздействовать на определенные группы нейронов и смотреть, за какие реакции организма они отвечают.

От водорослей к управлению нейронами

История оптогенетики началась с изучения одноклеточной водоросли хламидомонады.

Петер Хегеман обнаружил у нее светочувствительные белки — родопсины. Они реагируют на свет и меняют движение ионов через клеточную мембрану, тем самым влияя на ее электрическую активность.

Позже Хегеман и Нагель доказали, что одного гена, кодирующего такой белок, достаточно, чтобы сделать другую клетку чувствительной к свету.

Карл Дейссерот затем применил этот принцип к нейронам. В 2005 году ученые показали, что нервными клетками со встроенным светочувствительным белком можно управлять при помощи света.

Это дало нейробиологам возможность не только наблюдать за мозгом, но и проверять, какие группы клеток отвечают за конкретные реакции.

Что можно изучать с помощью оптогенетики

Оптогенетика используется для исследования нейронных цепей, связанных со страхом, памятью, депрессией, зависимостью, сном, голодом, агрессией и мотивацией.

Например, если при активации определенной группы клеток у животного появляется страх, а при их отключении он исчезает, ученые могут установить связь этой группы нейронов с конкретной реакцией.

В экспериментах на мышах исследователи уже научились воздействовать на нейронные цепи, связанные с отдельными воспоминаниями.

Также ученые выяснили, что повторная активация клеток, участвовавших в обучении, может влиять на сохранение приобретенных навыков.

Это особенно важно, потому что поведение формируется не в одном «центре» мозга, а в результате работы сложных сетей нейронов.

Может ли метод помочь лечить болезни

Одним из наиболее перспективных направлений применения оптогенетики считается восстановление зрения.

При некоторых наследственных заболеваниях сетчатки светочувствительные клетки погибают. В таком случае ученые пытаются сделать другие сохранившиеся клетки чувствительными к свету с помощью генетической модификации.

В 2021 году подобный подход уже позволил частично восстановить зрительные функции у человека с наследственным заболеванием сетчатки.

Еще одно направление — болезнь Паркинсона.

С помощью оптогенетики ученые изучают нейронные цепи, нарушение работы которых связано с тремором, замедлением движений и другими симптомами заболевания.

Эксперименты на животных показали, что воздействие на такие цепи может корректировать патологическую активность мозга. Однако оптогенетика пока не используется как стандартный метод лечения болезни Паркинсона.