Home/Blog/诺贝尔奖表彰的光遗传学,究竟是什么?综合诺贝尔奖表彰的光遗传学,究竟是什么?医学界2026-10-05 20:000 views这项技术为神经科学开启了一个新的时代。撰文 | 凌骏10月5日,2026年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家Karl Deisseroth、德国科学家Peter Hegemann和Georg Nagel,以表彰他们“有关光门控离子通道和光遗传学的发现”。光遗传学是一种用光来控制特定细胞活动的技术。它让科学家第一次能够在活体大脑中,精确地打开或关闭某一类神经细胞,从而直接检验这些细胞与记忆、情绪和行为之间的因果关系。评审委员会认为,这项技术为神经科学开启了一个新的时代。光遗传学是什么?成年人的大脑约有900亿个神经细胞,不同类型的细胞相互交错,功能各异。想要弄清某一类细胞的作用,最直接的办法是单独改变它的活动,再观察动物的行为是否随之变化。但在很长一段时间里,这是一道难题。常用的电刺激无法区分细胞类型——电极附近的所有细胞都会同时被激活;药物虽然可以针对某一类细胞,但起效需要数分钟甚至更久,远远跟不上以毫秒计的神经信号。正因如此,科学家长期只能观察到某个脑区在某种行为发生时变得活跃,却无法证明是其中哪一类细胞引起了这种行为。光遗传学改变了这一困境。它的名称概括了两个要素:“遗传”决定哪些细胞被选中,“光”决定这些细胞何时被激活。要理解它,先要知道神经细胞如何工作。细胞膜上分布着许多离子通道,如同一扇扇门:门关着,细胞保持安静;门一开,带电的离子涌入,细胞就会发出一次电信号。光遗传学的做法,是给目标细胞装上一种只在光照下才打开的“门”。研究者先选定一种光敏蛋白,再借助病毒载体,把编码这种蛋白的基因送入目标神经细胞,使其细胞膜上长出这种通道,最后通过植入的细光纤把光送到相应脑区。蓝光一照,门打开,细胞随即发出信号;光一熄灭,细胞恢复安静,前后间隔只有几毫秒。换用另一类光敏蛋白,光照则会让细胞安静下来。两者配合,研究者就能随时“打开”或“关闭”同一类神经细胞。这种光控的“门”来自一种单细胞绿藻。Hegemann和Nagel发现并证实了藻类中的光敏通道蛋白,Deisseroth则把它引入神经细胞,并发展出在活体动物中使用的整套方法。早期的几项实验展示了它的能力。2007年,研究者用光照射小鼠运动皮层中的特定细胞,引起了胡须的运动;同年,他们用光激活下丘脑中的一类细胞,唤醒了睡眠中的小鼠。2012年,研究者标记出小鼠形成恐惧记忆时活跃的一群海马细胞,之后在安全环境中用光重新激活它们,小鼠再次表现出恐惧。对临床有什么价值?光遗传学对医学的价值,首先在于认识疾病。借助这一方法,研究者识别出了与疼痛、进食、睡眠、奖赏和社会行为相关的神经回路,并发现焦虑这类复杂状态,是由多条功能不同的回路共同构成的。这些研究加深了人们对抑郁症、焦虑症、精神分裂症、阿尔茨海默病和帕金森病的理解。当研究者知道哪一类细胞、哪一条连接与某种症状相关时,就有可能设计出更有针对性的干预手段,同时减少对其他功能的影响。在治疗方面,进展最快的是眼科。视网膜色素变性是一种遗传性疾病,会逐渐破坏视网膜中负责感光的细胞,最终导致失明,但视网膜中向大脑传递信号的神经节细胞往往仍然存活。光遗传学治疗的思路,是让这些存活的细胞承担感光的任务。2021年,《自然·医学》报道了一名患者的治疗结果:研究团队将光敏蛋白的基因送入其视网膜神经节细胞,使这些细胞能够对光产生反应。患者佩戴的专用眼镜把外界图像转化为适当的光刺激,投射到视网膜上。经过训练,这名失明多年的患者恢复了部分视觉,能够辨认并抓取桌上的物体。这一方向仍在推进。2025年,一项纳入6名斯塔加特病患者的Ⅱ期研究,也报告了治疗后部分视觉指标的改善。此外,现有的人工耳蜗依靠电流刺激听神经,研究者希望借助光遗传学,以更高的精度激活听神经。需要说明的是,光遗传学目前主要仍是一种研究工具。用于人体时,既要把外源基因安全地送入目标细胞,又要让光抵达相应部位,因此现有的临床尝试,也多集中在眼睛这类光线易于到达的器官。目前,已发表的人体研究规模还很小。疗效能维持多久、哪些患者能够受益、长期安全性如何,都有待更大规模的对照研究来回答。“点赞”“爱心”,让更多人看到 文章原文 Source:http://weixin.sogou.com/weixin?type=2&query=%E5%8C%BB%E5%AD%A6%E7%95%8C+%E8%AF%BA%E8%B4%9D%E5%B0%94%E5%A5%96%E8%A1%A8%E5%BD%B0%E7%9A%84%E5%85%89%E9%81%97%E4%BC%A0%E5%AD%A6%EF%BC%8C%E7%A9%B6%E7%AB%9F%E6%98%AF%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9FMy favoritesPrevious揭秘医学诺奖得主:有人开过咖啡馆,有人写过书Next18 岁创业者用 OpenClaw 管 16 个 AI Agent,一个人的 Agent 公司怎么运转Related posts余承东公布华为问界新合作模式!新 M8 同步上市,起售价 37.98 万元2025 年 4 月,初代问界 M8 正式推向市场,它填补了 M7 与 M9 之间的价格空白,在过去 19 个月里累计交付超过 19 万辆。 更难得的是,这辆车不仅卖得好,还卖得贵,成交均价一直保持在 40 万元以上。 放在燃油车时代,一台0爱范儿旅行者 1 号距离地球的距离达到一光日北京时间 11 月 18 日 18 时 16 分 07 秒,旅行者 1 号与地球的距离将达到约 259 亿公里,相当于光在真空中传播 24 小时的距离,也就是“一光日”。如果将一光年划分为 365 个刻度,每格代表一个光日,那么 1977 0Solidot 奇客江波龙:根据第三方公开的智能产品拆机信息,宇树机器狗等产品已采用了公司嵌入式存储36氪获悉,有投资者向江波龙提问,公司的产品有供应国内或者国外的机器人公司吗?公司除了供应特斯拉汽车的存储产品之外,还有没有供应特斯拉擎天柱机器人吗?公司有没有能适应机器人的spu方案存储产品呢?公司回答表示,公司具备较强的自研主控芯片技术036氪热门中概股美股盘前集体走弱,理想汽车跌超2%36氪获悉,热门中概股美股盘前集体走弱,截至发稿,理想汽车跌超2%,小鹏集团、蔚来、阿里巴巴、百度、网易跌超1%,拼多多跌0.77%,京东跌0.67%,哔哩哔哩跌0.53%。036氪人不应成为技术的奴隶以前一越南朋友跟我说,他拿着iPhone里的GPS在地铁口找巴黎的路线,但里面信号不好很不方便,却不知道看地铁入口处墙壁上的大地图更直观方便。0土木坛子用BitTorrent Sync无线导入手机照片到电脑如今的手机基本上代替了过去的相机。我喜欢有了一定数量照片后及时导入到电脑上,在大屏幕上观看,在硬盘上保存,都比在手机上要更好一些。 只是导出照片到电脑时,一般需要数据线。我最近一直在用 BitTorrent Resilient Sync 这0土木坛子