引领利用光调节神经元活动的光遗传学研究的卡尔·戴瑟罗斯、彼得·海格曼和格奥尔格·纳格尔被评为2026年诺贝尔生理学或医学奖得主。光遗传学是一种先让神经元表达对光有反应的蛋白质，再通过照射光来激活或抑制神经信号的技术。研究人员借此能够以毫秒为单位调节神经元的活动。

背景与脉络

脑研究面临的难题在于大脑的规模和复杂性。仅1立方毫米的脑组织——大约相当于一粒罂粟籽大小的空间——就有数万个神经元（神经细胞）和其他支持细胞，它们会彼此影响功能。神经科学技术的发展大体上经历了这样的过程：将大脑可视化、测量其功能，然后控制其活动，以理解这种复杂性。

19世纪后期，西班牙神经科学家兼画家圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔的一项观察是脑部可视化的起点之一。他使用卡米洛·高尔基开发的银染法，让脑组织中的单个神经元显现出来，再用显微镜观察并绘制图像。卡哈尔和高尔基凭借这项研究获得了1906年诺贝尔生理学或医学奖。20世纪70年代开发的顺行和逆行示踪方法被用于绘制神经元之间的多条通路。

如今，研究人员可以通过电子显微镜制作具有原子级分辨率的图像，也可以利用扩展显微镜将组织样本进行物理放大，以观察细胞及细胞间的连接。这些方法与连接组学研究密切相关，后者旨在绘制神经元之间的完整连接图谱。功能性MRI（一种利用血流变化观察脑活动的成像技术）通过测量全脑血流，以非侵入方式观察脑活动。使这项技术成为可能的快速成像采集序列和空间编码技术的开发，与2003年诺贝尔生理学或医学奖相关。

仅仅观察结构，很难了解神经元如何相互传递信号。艾伦·霍奇金和安德鲁·赫胥黎因捕捉并测量神经元产生的电信号的研究，获得了1963年诺贝尔生理学或医学奖。如今，研究中使用的探针可以同时记录多个脑区数百个神经元的电活动。2025年发表的一系列研究报告称，动物做出决定时，大脑中95%的区域都参与了这一过程。这表明，很难将决策解释为仅由某个特定脑区发挥作用的结果。

控制脑活动的技术也在不断发展。20世纪80年代末，法国神经外科医生阿利姆-路易·贝纳比德开发了脑深部电刺激术，用以缓解帕金森病症状。这种方法通过在脑内植入电极并施加电刺激发挥作用，但由于会影响电极周围的所有细胞，因此难以只针对特定神经元。相比之下，光遗传学可以利用光调节目标神经元的活动，使研究人员有可能更直接地考察特定神经回路的运作与行为之间的关系。

这则消息意味着什么

光遗传学的重要性在于，它不仅能观察脑活动，还能调节特定神经元的运作并观察由此产生的结果。例如，如果研究人员想确认某条神经回路是否参与疼痛反应，就可以用光调节该回路的活动，然后观察反应如何变化。这只是一个假设性例子，并不意味着这项技术很快就会用于患者治疗。

报道提到，光遗传学可能用于恢复视力，以及治疗疼痛、癫痫和精神健康障碍。另有一篇报道指出，目前正在进行一项临床试验，研究人员试图将对光有反应的蛋白质导入视网膜，以帮助因视网膜色素变性而失明的人恢复视力。还有报道指出，光遗传学也被用于研究心脏、肠道等其他器官的细胞与神经系统之间的相互作用。

不过，可能性与已经确立的治疗方法应当加以区分。仅凭现有报道，无法确认这项技术能够应用于哪些疾病、应用范围有多广，也无法确认面向患者应用的时间及其安全性如何评估。获得诺贝尔奖体现了这项研究的重要性，但这本身并不意味着某种特定疗法的有效性或安全性已经得到证实。

不同报道的说法

各篇报道对获奖者姓名的说法一致，但年龄标注不同。一篇报道写道，戴瑟罗斯54岁、海格曼71岁；另一篇则分别称两人为55岁和72岁。各篇报道均称纳格尔73岁。

关于临床应用的表述也有所不同。一篇报道提到，正在进行一项旨在帮助视网膜色素变性患者恢复视力的临床试验；另一篇则称该技术已用于恢复视力。因此，仅凭这些资料，难以确定相关疗法目前的应用范围、临床试验阶段，或患者实际接受治疗的条件。

已确认的事实与仍未知的信息

已确认的事实

  • 光遗传学利用光调节神经元活动，可以实现毫秒级控制。
  • 据报道，卡尔·戴瑟罗斯、彼得·海格曼和格奥尔格·纳格尔获得了2026年诺贝尔生理学或医学奖。
  • 脑研究技术经历了可视化、功能测量和活动控制的发展过程。
  • 报道将恢复视力以及治疗疼痛、癫痫和精神健康障碍等列为光遗传学的潜在应用。

仍未知的信息

  • 基于光遗传学的治疗何时会用于实际患者，以及应用范围有多广。
  • 相关治疗的安全性和效果依据哪些证据、通过何种程序进行评估。
  • 与视网膜色素变性相关的临床试验所处的具体阶段及参与条件。

读者需要留意的事项

  • 看到光遗传学治疗相关消息时，需要区分报道所说的是研究可能性、临床试验，还是已经实际应用于治疗。
  • 判断临床试验相关信息时，不能只看疾病名称，还应一并了解参与条件和安全性评估内容。
  • 如果正在考虑接受治疗，不要仅凭报道断定疗效；应向诊治相关疾病的医务人员了解目前可选择的方案及其依据。

参考资料