巴金森氏症/癲癇治療曙光 諾貝爾醫學獎3得主 光遺傳學解密大腦

諾貝爾醫學獎台灣時間五日揭曉,由美國戴瑟羅斯(螢幕左起)、德國赫吉曼及內格爾三名學者共享殊榮。他們在光遺傳學的重大發現,讓科學家得以觀察活體大腦中的神經細胞如何塑造記憶、情感與行為。如今,全球實驗室已廣泛採用這項技術,用來了解大腦運作。(路透)

本報綜合外電報導

二0二六年諾貝爾醫學獎五日頒給美國學者戴瑟羅斯及德國科學家赫吉曼和內格爾,以表彰他們在「光敏感性離子通道蛋白」與光遺傳學領域的發現。

過去研究人員一直想了解大腦如何形成記憶、情感與行為,而戴瑟羅斯、赫吉曼與內格爾在光遺傳學的重大發現,讓科學家得以觀察活體大腦中的神經細胞如何塑造記憶、情感與行為。如今,全球實驗室已廣泛採用這項技術,用來了解大腦運作。

赫吉曼與內格爾在一種單細胞藻類中,發現一種特殊蛋白質,名為「光敏感性離子通道蛋白」。戴瑟羅斯將這種蛋白質轉化成能以光控制神經細胞的開關。三人為神經科學新時代奠定基礎。

赫吉曼想弄清楚單細胞藻類衣藻究竟如何朝著光源游動。兩千年代初期,他與內格爾發現光敏感性通道蛋白,這是一種具有獨特特性的藻類蛋白質,存在於細胞表面。當受到藍光照射時,這種蛋白質會開啟一個通道,帶電離子接著流入細胞,形成電脈衝。他們發現,不論將這種蛋白質放入哪一種細胞,那些細胞都會變得對光敏感。

戴瑟羅斯將光敏感性離子通道蛋白基因導入老鼠的神經細胞。透過以藍光照射這些細胞,得以觸發神經訊號。他在二00五年發表這項突破性成果。兩年後,他讓這種受光控制的神經細胞開關在活體老鼠腦中發揮作用。

這種利用光線控制神經訊號的方法現稱為光遺傳學,已迅速在全球產生影響。透過光遺傳學,研究人員得以揭示與神經及精神疾病相關、掌控特定記憶、情感與行為的神經迴路。在臨床醫學,研究人員正運用這項方法,嘗試讓視力受損者恢復視力。

這個領域有助研究人員了解特定細胞類型如何影響學習、恐懼、成癮和運動等行為,未來可能進一步促成治療巴金森氏症與癲癇等神經及感覺障礙的方法。