能让失明者重见部分光明！2026一项诺奖公布：用光就能开关大脑神经细胞

斯德哥尔摩当地时间 10 月 5 日上午，卡罗林斯卡学院诺贝尔大会宣布了 2026 年诺贝尔生理学或医学奖得主。美国科学家卡尔·戴塞罗斯（Karl Deisseroth）、德国科学家彼得·赫格曼（Peter Hegemann）和格奥尔格·纳格尔（Georg Nagel）共同获得今年的奖项，以表彰他们“在光门控离子通道和光遗传学领域的发现”。三位科学家各自获得三分之一的奖金。今年恰逢诺贝尔奖设立 125 周年，诺贝尔基金会将单项奖金从此前的 1100 万瑞典克朗提高至 1200 万瑞典克朗，约合人民币 815 万元。他们获奖的技术，今天已经是神经科学实验室中最重要的工具之一：光遗传学（optogenetics）。借助这项技术，研究人员可以先让特定神经细胞表达一种对光敏感的蛋白，再用特定波长的光照射这些细胞，让它们在毫秒级时间内被激活或被抑制。简单来说，科学家相当于给某一类神经元装上了可以由光控制的“开关”。这解决了神经科学中的一个重要难题。过去，科学家可以观察到，当动物进食、睡眠、感到恐惧或形成记忆时，大脑中的某些神经元会变得活跃。但他们很难判断这些神经元究竟只是“伴随活动”，还是直接参与了这些行为。光遗传学出现后，研究人员可以主动打开或关闭其中一类神经元，再观察动物的行为是否随之发生变化。由此，他们能够更直接地判断某一组神经细胞在睡眠、记忆、情绪、运动等过程中究竟发挥了什么作用。这项改变神经科学的方法，最初却来自一种生活在水里的单细胞绿藻。从一片绿藻里，找到可以被光打开的“开关” 光遗传学的基础，是一类被称为视紫红质（rhodopsin）的光敏蛋白。自然界中的很多生物都需要感知光。人眼视网膜中的感光细胞依靠视蛋白接收光信号，一些微生物也有自己的光敏蛋白，用来感知周围环境、寻找适宜的光照条件。彼得·赫格曼长期研究的就是这样一种生物——莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）。这是一种只有单个细胞的绿藻，却能够根据光照方向游动。早在 1991 年，赫格曼与同事已经证明，衣藻受到光照后会快速产生离子电流，提示其细胞膜上存在一套可以直接响应光线的分子机制。图｜莱茵衣藻