สมัชชาโนเบลแห่งสถาบันคาโรลินสกา (The Nobel Assembly at Karolinska Institutet) ประกาศมอบรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ประจำปี 2026 ให้แก่ 3 นักวิทยาศาสตร์ ได้แก่ คาร์ล ไดเซอรอท (Karl Deisseroth) แพทย์และนักประสาทวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน เพเทอร์ เฮเกอมันน์ (Peter Hegemann) และ เกออร์ค นาเกิล (Georg Nagel) สองนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน จากผลงานการค้นพบ “ช่องไอออนที่เปิด-ปิดด้วยแสง” (light-gated ion channels) และการพัฒนาเทคโนโลยี “ออปโตเจเนติกส์” (optogenetics) ซึ่งเปิดประตูสู่ยุคใหม่ของการศึกษาด้านประสาทวิทยาศาสตร์และการทำความเข้าใจการทำงานของสมองมนุษย์
 © The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén |
กลไกที่สมองใช้ควบคุมความรู้สึก พฤติกรรม และการทำงานของร่างกายถือเป็นปริศนามาอย่างยาวนาน ในช่วงศตวรรษที่ 20 นักวิจัยเริ่มศึกษาว่าสมองส่วนใดทำหน้าที่ควบคุมการทำงานส่วนใด แต่ด้วยข้อจำกัดของวิธีการศึกษาในขณะนั้น ทำให้ไม่สามารถพิสูจน์ถึงความสัมพันธ์เชิงเหตุและผลได้แน่ชัด
 © The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén |
จุดเปลี่ยนสำคัญเริ่มต้นขึ้นจากความสนใจของเพเทอร์ เขาสงสัยว่าสาหร่ายเซลล์เดียวสกุลคลามิโดโมนาส (Chlamydomonas) ว่ายน้ำเข้าหาแสงได้อย่างไร จนกระทั่งในช่วงต้นทศวรรษ 2000 เพเทอร์และเกออร์คได้ค้นพบโปรตีนที่มีคุณสมบัติพิเศษซึ่งอยู่บนผิวเซลล์ของสาหร่ายชนิดนี้ คือ “แชนเนลโรดอปซิน (channelrhodopsin)” โปรตีนนี้ทำหน้าที่คล้ายประตูที่มีช่องเปิดได้เมื่อได้รับแสงสีฟ้า ทำให้ไอออนที่มีประจุไฟฟ้าไหลผ่านเข้าสู่เซลล์ เกิดเป็นสัญญาณไฟฟ้า และไม่ว่าจะนำโปรตีนนี้ไปใส่ในเซลล์ชนิดใด เซลล์นั้นก็จะกลายเป็นเซลล์ที่ตอบสนองต่อแสงได้เช่นกัน
 © The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén |
ต่อมาคาร์ลได้นำแนวคิดดังกล่าวมาต่อยอด โดยนำยีนที่สร้างแชนเนลโรดอปซินใส่เข้าไปในเซลล์ประสาทของหนูทดลอง เมื่อฉายแสงสีฟ้าไปยังเซลล์ประสาทเหล่านั้นพบว่า สามารถกระตุ้นให้เซลล์ประสาทสร้างสัญญาณประสาทได้ โดยเขาได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยนี้ในปี 2005 และอีกสองปีต่อมาเขานำเทคนิคดังกล่าวไปใช้ควบคุมสัญญาณประสาทในสมองของหนูที่มีชีวิตได้สำเร็จ วิธีการควบคุมสัญญาณประสาทด้วยแสงนี้เรียกว่า “ออปโตเจเนติกส์” ซึ่งสร้างผลกระทบไปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว
 © The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén |
ปัจจุบันออปโตเจเนติกส์เป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญของการศึกษาด้านประสาทวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ทำให้นักวิจัยไขความลับของวงจรประสาทที่ควบคุมความทรงจำ ความรู้สึก และพฤติกรรมเฉพาะเจาะจงได้อย่างแม่นยำซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการทำความเข้าใจโรคทางประสาทและโรคทางจิตเวช นอกจากนี้นักวิจัยด้านเวชศาสตร์คลินิกได้นำเทคโนโลยีออปโตเจเนติกส์ไปประยุกต์ใช้เพื่อฟื้นฟูการมองเห็นของผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางการมองเห็น
About Author
