สภาโนเบลแห่งสถาบันคาโรลินสกาในสวีเดน ประกาศมอบรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ ประจำปี 2026 ให้ คาร์ล ไดส์เซอรอธ, ปีเตอร์ เฮเกมันน์ และเกออร์ก นาเกล จากการค้นพบช่องไอออนที่ควบคุมด้วยแสงและการพัฒนา "ออปโตเจเนติกส์" ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ควบคุมและศึกษาการทำงานของเซลล์ประสาทในสมองที่มีชีวิตได้อย่างแม่นยำ
สภาโนเบลแห่งสถาบันคาโรลินสกา ประกาศมอบรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ประจำปี 2026 ให้แก่นักวิทยาศาสตร์ 3 คน ได้แก่ คาร์ล ไดส์เซอรอธ จากสถาบันการแพทย์ฮาวเวิร์ด ฮิวจส์ และมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด สหรัฐฯ, ปีเตอร์ เฮเกมันน์ จากมหาวิทยาลัยฮุมโบลด์ทแห่งเบอร์ลิน เยอรมนี และ เกออร์ก นาเกล จากมหาวิทยาลัยเวือร์ซบวร์ก เยอรมนี
ทั้งสามได้รับรางวัลจาก "การค้นพบเกี่ยวกับช่องไอออนที่ควบคุมด้วยแสงและออปโตเจเนติกส์" (optogenetics) ซึ่งเป็นเทคนิคที่เปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาว่าเซลล์ประสาทในสมองที่ยังมีชีวิตมีส่วนกำหนดความทรงจำ ความรู้สึก และพฤติกรรมอย่างไร
การค้นพบดังกล่าวถือเป็นรากฐานสำคัญของยุคใหม่ด้านประสาทวิทยาศาสตร์ เพราะช่วยให้นักวิจัยสามารถควบคุมการทำงานของเซลล์ประสาทด้วยแสง และศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างวงจรประสาทกับการทำงานของสมองได้โดยตรง
จุดเริ่มต้นของการค้นพบมาจากความสงสัยของปีเตอร์ เฮเกมันน์ ที่ต้องการทราบว่า Chlamydomonas ซึ่งเป็นสาหร่ายเซลล์เดียว สามารถว่ายน้ำเข้าหาแหล่งกำเนิดแสงได้อย่างไร
ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 เฮเกมันน์และเกออร์ก นาเกลค้นพบโปรตีนชนิดหนึ่งที่เรียกว่า แชนเนลโรดอปซิน (channelrhodopsin) ซึ่งอยู่บนพื้นผิวของเซลล์สาหร่ายและมีคุณสมบัติโดดเด่น
เมื่อโปรตีนดังกล่าวได้รับแสงสีน้ำเงิน จะเปิดช่องให้ไอออนที่มีประจุไหลเข้าสู่เซลล์ ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่า ไม่ว่าจะนำโปรตีนนี้ไปใส่ไว้ในเซลล์ชนิดใด เซลล์นั้นก็สามารถตอบสนองต่อแสงได้ การค้นพบนี้ทำให้เกิดแนวคิดสำคัญว่า โปรตีนดังกล่าวอาจถูกนำมาใช้เป็น “สวิตช์” ที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ด้วยแสง
คาร์ล ไดส์เซอรอธ นำยีนที่สร้างแชนเนลโรดอปซินเข้าไปในเซลล์ประสาทของหนูทดลอง จากนั้นใช้แสงสีน้ำเงินกระตุ้นเซลล์ ทำให้สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดสัญญาณประสาทได้ เขาเผยแพร่ผลงานสำคัญนี้ในปี 2005 และอีก 2 ปีต่อมา สามารถทำให้ "สวิตช์" ที่ควบคุมด้วยแสงทำงานในสมองของหนูที่ยังมีชีวิตได้สำเร็จ เทคนิคดังกล่าวได้รับการเรียกว่า ออปโตเจเนติกส์ และแพร่หลายอย่างรวดเร็วในวงการวิจัยทั่วโลก
นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ออปโตเจเนติกส์เพื่อศึกษาวงจรประสาทที่เกี่ยวข้องกับความทรงจำ ความรู้สึก และพฤติกรรมเฉพาะด้าน รวมถึงวงจรที่เกี่ยวข้องกับโรคทางระบบประสาทและโรคทางจิตเวช
ก่อนการพัฒนาออปโตเจเนติกส์ นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุได้เพียงว่าสมองส่วนใดเกี่ยวข้องกับการทำงานบางอย่าง แต่ยังไม่สามารถพิสูจน์ความสัมพันธ์เชิงเหตุและผลได้อย่างแม่นยำ ทำให้ภาพความเข้าใจเกี่ยวกับสมองยังเต็มไปด้วยข้อสงสัยและช่องว่าง
เพอร์ สเวนนิงส์สัน ประธานคณะกรรมการโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ กล่าวว่า ออปโตเจเนติกส์เปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ทำแผนที่การทำงานของสมองได้ในระดับที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นเพียงความฝัน
ปัจจุบัน นักวิจัยยังนำเทคนิคดังกล่าวไปศึกษาวิธีการฟื้นฟูการมองเห็นในผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็น โดยหวังว่าจะสามารถนำความรู้จากการควบคุมเซลล์ประสาทด้วยแสงไปพัฒนาแนวทางการรักษาในอนาคต
สภาโนเบลระบุว่า ออปโตเจเนติกส์ได้เปลี่ยนความเข้าใจของมนุษย์ที่มีต่อสมองอย่างลึกซึ้ง และงานวิจัยที่ต่อยอดจากเทคนิคนี้ยังคงนำไปสู่การค้นพบใหม่อย่างต่อเนื่อง เพื่อไขหนึ่งในปริศนาที่ยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติ นั่นคือ สมองอันซับซ้อนของเราทำงานอย่างไร.
ที่มา Nobel Prize