О решении 5 октября объявила Нобелевская ассамблея Каролинского института. Как сообщается на сайте Нобелевской премии, работы трех исследователей заложили основы новой эры в нейробиологии и позволили изучать нейронные цепи, связанные с конкретными воспоминаниями, чувствами и поведением, а также имеющими значение для понимания неврологических и психических заболеваний.

В основе технологии лежат светочувствительные белки — опсины. Хегеман и Нагель исследовали белки одноклеточной зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii и в начале 2000-х годов вместе с коллегами установили, что так называемые каналродопсины представляют собой ионные каналы, которые открываются под действием света. В частности, в 2003 году исследователи показали, что каналродопсин-2 (ChR2) способен под воздействием света изменять электрическое состояние клеточной мембраны. Уже тогда ученые предположили, что это свойство можно использовать для управления активностью других клеток. Историю открытия сами Хегеман и Нагель впоследствии подробно описали в EMBO Molecular Medicine.

Следующий ключевой шаг был сделан в 2005 году. Группа Карла Дайссерота показала, что ген каналродопсина можно внедрить в нейроны и затем с высокой временной точностью активировать эти нервные клетки световыми импульсами. Это стало одной из основ современной оптогенетики. В последующие годы ученые разработали инструменты, позволяющие не только включать, но и подавлять активность определенных групп нейронов. Обзор развития технологии, опубликованный Дайссеротом в Nature Neuroscience, описывает оптогенетику как сочетание генетического воздействия на определенные типы клеток и оптического управления их работой.

Практически это означает, что исследователь может сделать определенную группу нейронов чувствительной к свету, а затем включать или выключать ее в нужный момент. Благодаря этому стало возможным гораздо точнее устанавливать причинно-следственные связи между активностью конкретных нейронных цепей и поведением организма — например, выяснять, какие клетки участвуют в формировании памяти, страха, мотивации, сна и других состояний.

Сегодня оптогенетика используется прежде всего как исследовательский инструмент, однако технология уже вышла за пределы лабораторных экспериментов на животных. Одно из наиболее перспективных направлений — лечение некоторых форм потери зрения. В 2021 году международная группа ученых сообщила в Nature Medicine о частичном восстановлении зрительной функции у пациента с пигментным ретинитом, который практически потерял зрение. С помощью генной терапии клетки его сетчатки сделали чувствительными к свету, а специальные очки преобразовывали изображение в световые импульсы, способные активировать эти клетки. После лечения пациент смог обнаруживать, находить и считать некоторые предметы.

Нобелевский комитет подчеркнул, что открытия лауреатов дали исследователям возможность изучать работу мозга с ранее недоступной точностью — не просто наблюдать, какие его области активируются, а экспериментально устанавливать роль конкретных нервных клеток и нейронных цепей в формировании памяти, эмоций и поведения.

Объявление лауреатов премии по физиологии и медицине открывает Нобелевскую неделю 2026 года. Лауреаты разделят денежную часть награды поровну.