据Ars Technica报道,10月5日公布的诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴瑟罗斯、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔,以表彰他们开发出在未受损大脑中激活和关闭神经元的能力。相关研究始于对朝向光运动的单细胞藻类的观察,并最终发展成光遗传学这一研究领域。

过去数十年,研究人员已经部分了解大脑和脊髓中特化细胞的功能。通过研究大脑发育,他们能够识别在不同神经元群体中活跃的基因,以及这些神经元在大脑中的位置。在一些情况下,这些基因可被用来从遗传上删除神经元,使研究人员能根据对脑区受损个体的研究,推测这些神经元可能承担的功能。

但这种方法存在局限。该报道称,大脑具有足够的灵活性,可能适应部分细胞的缺失;如果在发育早期失去这些细胞,还可能改变它们原本会连接的那些神经元的发育。相比之下,在原本完整的大脑中激活和关闭神经元,能提供更多信息。

今年诺贝尔奖奖励的正是实现这一目标的能力。获奖者从被光吸引的单细胞藻类研究出发,与许多其他研究人员共同建立了一个完整的研究领域,即光遗传学:用光改变由单个基因活动标记的神经细胞的行为。

该报道称,这些工作建立在数十年研究的基础上,目标是在原本完整的大脑中更直接地测试神经元的功能。获奖者和其他许多研究者共同推动形成了光遗传学这一研究领域。