פרס נובל לרפואה הוענק היום (שני) לשלושה מדענים שחקרו כיצד להפעיל ולכבות פעילות של תאי עצב בודדים במוח. "הם זוכים על תגליותיהם בתחום תעלות יונים מבוקרות-אור ואופטוגנטיקה", אמרה ועדת הפרס.
הזוכים, קרל דייסרות, בן 54, פטר הגמן, בן 71, וגאורג נגל, בן 73, חקרו תעלות יונים המופעלות באמצעות אור ואופטוגנטיקה – שיטה המאפשרת לשלוט בפעילות תאי עצב באמצעות אור. הם פועלים באוניברסיטאות בגרמניה ובארצות הברית.
החוקרים גילו חלבון שנקרא קנלרודופסין (channelrhodopsin), באצה חד־תאית - אותו הפכו למתג הניתן לשליטה באמצעות אור עבור תאי עצב. כלומר החלבון אפשר לשלוט בפעילות תאי עצב במוח.
הכול החל כשפטר הגמן תהה כיצד Chlamydomonas, אצה חד־תאית, מסוגלת לשחות לעבר מקור אור. בתחילת שנות ה־2000 גילו הוא וגאורג נגל את הקנלרודופסין, חלבון שמקורו באצה ובעל תכונות ייחודיות, הנמצא על פני שטח התא. כשמאירים עליו באור כחול, נפתח תעלה דרך החלבון. יונים טעונים זורמים אז אל תוך התא ויוצרים אות חשמלי. החוקרים גילו כי ללא קשר לסוג התא שאליו הוכנס החלבון, התאים הפכו לרגישים לאור.
קרל דייסרות' החדיר את הגן המקודד לקנלרודופסין לתאי עצב של חולדות. באמצעות הארה של התאים באור כחול, הוא הצליח לעורר אות עצבי. הוא פרסם פריצת דרך זו בשנת 2005. שנתיים לאחר מכן הצליח להפעיל את המתג הנשלט באמצעות אור בתאי עצב במוחם של עכברים חיים.
השיטה לשליטה באותות עצביים באמצעות אור מכונה כיום אופטוגנטיקה, והיא זכתה במהירות להשפעה עולמית. באמצעות אופטוגנטיקה הצליחו חוקרים לחשוף מעגלים עצביים האחראים על זיכרונות, רגשות והתנהגויות ספציפיים, הרלוונטיים להפרעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות. ברפואה הקלינית משתמשים חוקרים בשיטה בניסיונות להשיב את הראייה לאנשים עם לקות ראייה.