نوبل به ۳ دانشمند رسید؛ کشفی که کنترل مغز با نور را ممکن کرد
اختصاصی کلانشهر: جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال ۲۰۲۶ به سه دانشمند رسید که تحقیقات آنها راه تازه‌ای برای مطالعه و کنترل فعالیت سلول‌های عصبی ایجاد کرده است.
مجمع نوبل در مؤسسه کارولینسکا اعلام کرد کارل دایسروث (Karl Deisseroth) از آمریکا و پیتر هگمان (Peter Hegemann) و گئورگ ناگل (Georg Nagel) از آلمان، به‌طور مشترک برنده نوبل پزشکی ۲۰۲۶ شده‌اند.
دلیل اعطای این جایزه، «اکتشافات درباره کانال‌های یونی کنترل‌شونده با نور و اپتوژنتیک» اعلام شده است.
سه دانشمند از دو کشور
این سه دانشمند اگرچه برای یک دستاورد علمی مشترک مورد تقدیر قرار گرفته‌اند، اما هر سه در یک آزمایشگاه و در یک زمان روی یک پروژه واحد کار نمی‌کردند.
پیتر هگمان دانشمند آلمانی، ۷۱ ساله و از پژوهشگران دانشگاه هومبولت برلین و گئورگ ناگل، دو دانشمند آلمانی، بخش مهمی از پژوهش‌های بنیادی این مسیر را در آلمان انجام دادند. هگمان پژوهشگر دانشگاه هومبولت برلین است و گئورگ ناگل، دانشمند آلمانی، ۷۳ ساله و از پژوهشگران دانشگاه وورتسبورگ استاگل در دانشگاه وورتسبورگ فعالیت کرده است.
در سوی دیگر، کارل دایسروث دانشمند و پزشک ۵۴ ساله آمریکایی است که در دانشگاه استنفورد فعالیت می‌کند و نقش مهمی در تبدیل یافته‌های مربوط به پروتئین‌های حساس به نور به ابزاری برای کنترل سلول‌های عصبی داشت.
در واقع، جایزه امسال نتیجه زنجیره‌ای از پژوهش‌هاست که در یک نقطه آغاز شد و سال‌ها بعد با کار دانشمندی دیگر به یک فناوری مهم علوم اعصاب تبدیل شد.
همه‌چیز از یک جلبک آغاز شد
بخش مهمی از این داستان به مطالعه یک جلبک تک‌سلولی به نام Chlamydomonas بازمی‌گردد؛ جانداری که برای حرکت به سمت نور از سازوکاری حساس به نور استفاده می‌کند.
پیتر هگمان در تلاش برای درک این سازوکار بود که چگونه این جلبک نور را تشخیص می‌دهد و به سمت آن حرکت می‌کند.
هگمان و گئورگ ناگل در اوایل دهه ۲۰۰۰ موفق شدند پروتئین‌هایی را شناسایی کنند که به نور واکنش نشان می‌دهند. یکی از مهم‌ترین آنها channelrhodopsin بود؛ پروتئینی که در غشای سلول قرار دارد و با تابش نور، کانالی را باز می‌کند که به یون‌های باردار اجازه عبور می‌دهد.
این فرآیند می‌تواند فعالیت الکتریکی سلول را تغییر دهد. به این ترتیب، پژوهشگران به یک «کلید» دست پیدا کردند که می‌توانست با نور کنترل شود.
دایسروث این کشف را به سلول‌های عصبی رساند
کشف هگمان و ناگل به‌تنهایی یک یافته مهم در زیست‌شناسی بود، اما گام بعدی بود که مسیر آن را به علوم اعصاب مرتبط کرد.
کارل دایسروث در آمریکا از ژن مربوط به این پروتئین‌های حساس به نور استفاده کرد و آن را به سلول‌های عصبی رساند.
نتیجه این بود که سلول عصبی می‌توانست به نور حساس شود و پژوهشگر می‌توانست با تاباندن نور، فعالیت آن را تحریک کند.
دایسروث در سال ۲۰۰۵ این روش را معرفی کرد و در سال ۲۰۰۷ توانست از آن برای کنترل سلول‌های عصبی در مغز موش زنده استفاده کند.
این فناوری بعدها اپتوژنتیک (Optogenetics) نام گرفت.
لحظه‌ای که از کمیته نوبل با کارل دایسروث در خانه‌اش در استنفورد، کالیفرنیا، تماس گرفته و اعلام کردند که او یکی از برندگان مشترک جایزه نوبل پزشکی 2026 است
اپتوژنتیک دقیقاً چیست؟
اپتوژنتیک روشی است که در آن دانشمندان سلول‌های مشخصی را به پروتئین‌های حساس به نور مجهز می‌کنند و سپس با استفاده از نور، فعالیت آن سلول‌ها را کنترل می‌کنند.
اهمیت این روش در علوم اعصاب بسیار زیاد است؛ زیرا مغز از میلیاردها سلول عصبی و شبکه‌های پیچیده‌ای تشکیل شده و تشخیص اینکه فعالیت یک گروه مشخص از سلول‌ها دقیقاً چه نقشی در رفتار یا عملکرد مغز دارد، کار بسیار دشواری است.
اپتوژنتیک این امکان را فراهم کرده است که پژوهشگران فعالیت گروه‌های مشخصی از سلول‌های عصبی را با دقت بالا فعال یا مهار کنند و سپس اثر آن را بررسی کنند.
از حافظه و احساسات تا بیماری‌های مغزی
این فناوری اکنون یکی از ابزارهای مهم پژوهش در علوم اعصاب محسوب می‌شود و برای مطالعه مدارهای عصبی مرتبط با موضوعاتی مانند حافظه، احساسات و رفتار مورد استفاده قرار گرفته است.
همچنین پژوهشگران از اپتوژنتیک برای بررسی سازوکار بیماری‌های عصبی و روان‌پزشکی استفاده می‌کنند و مطالعاتی نیز درباره کاربرد این فناوری در بازگرداندن برخی عملکردهای از دست‌رفته، از جمله بینایی، انجام شده است.
البته بسیاری از این کاربردها همچنان در مرحله پژوهش قرار دارند و نباید آنها را با درمان‌های بالینی تثبیت‌شده اشتباه گرفت.
یک همکاری علمی که در طول زمان شکل گرفت
آنچه جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۶ را برای مخاطب جذاب‌تر می‌کند، همین زنجیره علمی است:
جلبک و تشخیص نور، کشف پروتئین‌های حساس به نور توسط هگمان و ناگل، انتقال این سازوکار به سلول‌های عصبی توسط دایسروث، توسعه اپتوژنتیک، امکان کنترل فعالیت سلول‌های عصبی با نور.
بنابراین هگمان و ناگل و دایسروث الزاماً در یک آزمایشگاه و در قالب یک پروژه مشترک کار نمی‌کردند؛ بلکه کار آنها در مراحل مختلف یک مسیر علمی به یکدیگر متصل شد و دستاوردهای آنها در نهایت به شکل‌گیری فناوری اپتوژنتیک انجامید.
به همین دلیل، جایزه نوبل امسال در واقع از یک زنجیره کشف و توسعه علمی تقدیر می‌کند که از مطالعه نحوه واکنش یک جاندار ساده به نور آغاز شد و به یکی از دقیق‌ترین ابزارهای امروزی برای مطالعه مغز و سلول‌های عصبی رسید.