諾貝爾獎|美德三學者獲醫學獎 「光敏通道蛋白」植神經細胞 開創光遺傳學
【有線新聞】三名研究光遺傳學的學者獲得諾貝爾醫學獎,他們利用光控制神經訊號,揭示神經細胞如何在大腦內塑造記憶、感覺與行為,加深人類對大腦和精神疾病的理解。
本年度諾貝爾醫學獎得主分別是美國神經學家迪賽羅斯、德國柏林洪堡大學神經科學教授黑格曼及德國生物物理學家納格爾。他們的研究從根本上改變人類對大腦的認識,但這一切最初是從看似不起眼的單細胞藻類衣藻開始。黑格曼在1990年代初期就對衣藻如何游向光源感到好奇,後來與納格爾發現在藻類細胞表面存在一種獨特蛋白質。當受到藍光照射,蛋白質會打開通道,帶電的離子隨後流入細胞,產生電脈衝。這類新發現的「光敏通道蛋白」成為受光線控制開關的離子通道,即使將蛋白質放入青蛙和人類等的不同類型細胞,細胞仍對光敏感,形成光控離子通道。
黑格曼和納格爾的研究後來更造就迪賽羅斯成為「光遺傳學之父」,修讀醫學的迪賽羅斯實習時,曾感受到精神科病人的痛苦和無助,促使他思考為何人出現抑鬱症及精神分裂症。他決定首先了解神經細胞如何運作,嘗試將「光敏通道蛋白」植入神經細胞,令神經細胞對光敏感。後來又將「光敏通道蛋白」植入活鼠的腦部,並透過光纖照射神經細胞,從而改變老鼠行為。
迪賽羅斯知悉獲獎後,形容自己的研究是有別於人們對光的認知。迪賽羅斯:「人們通常認為光是一種收集資訊以觀察事物的方式,例如,我們想到影像技術時也是這樣想,但這正好相反,這是利用光控制事物,實現目標。」
迪賽羅斯將與另外兩名得主平分1,200萬瑞典克朗獎金、折合約938萬港元。迪賽羅斯同時指出光遺傳學有望惠及視障人士,有研究人員已將類似「光敏通道蛋白」的蛋白質,植入他們的視網膜後,能恢復部分視力,並透過發光的特殊眼鏡辨認物品。