一束光點亮大腦黑箱：光遺傳學為何榮獲2026年諾貝爾生理學或醫學獎？

2026年諾貝爾生理學或醫學獎頒發給美國史丹佛大學教授戴塞羅斯(Karl Deisseroth)、德國柏林洪堡大學教授黑格曼(Peter Hegemann)與維爾茨堡大學教授納格爾(Georg Nagel)，表彰他們在「光門控離子通道」與「光遺傳學」(Optogenetics)的開創性發現。瑞典卡羅林斯卡學院諾貝爾委員會指出，光遺傳學成功揭示了活體大腦中神經細胞如何塑造記憶、情感與行為，為神經科學的新時代奠定基石。

解開大腦黑箱的突破性技術

人腦擁有近900億個神經元，過去傳統的電刺激或藥物干預因缺乏特異性，無法精準區分特定細胞。黑格曼與納格爾在研究綠藻趨光性時，發現並鑒定了嵌於細胞膜上的「通道視紫紅質」(Channelrhodopsin)，這種感光蛋白既能接收光線又能作為離子通道。

隨後，戴塞羅斯將該基因導入哺乳動物神經細胞，於2005年成功實現以光脈衝在毫秒級精準掌控神經元的興奮與抑制，正式開啟光遺傳學時代。

專家與評委解析科學價值

光遺傳學徹底改變了探索大腦的方式。諾貝爾委員會主席Per Svenningsson強調：「光遺傳學為繪製大腦圖譜提供了我們過去只能夢想的機會。」

中國復旦大學腦科學研究院研究員張嘉漪表示：「這是實至名歸的成就。」她指出，跨越藻類生物學與腦科學的學科壁壘是獲獎關鍵，光遺傳學讓研究者能毫秒級控制特定神經細胞，直接驗證神經環路與行為的因果關係。

上海交通大學教授凌代舜補充，該技術已協助定位調控睡眠、痛覺與社交行為的神經環路，並證實特定記憶儲存於特定神經細胞群中。

臨床治療潛力與挑戰

在臨床應用上，諾貝爾委員會委員韋德爾(Anna Wedell)指出，學者可先在動物模型中定位與失智症(如阿茲海默症)相關的細胞，再探討人類應用。委員Qiang Pan Hammarstrom則表示，光遺傳學已在罕見遺傳眼疾「視網膜色素變性」展現臨床潛力，透過刺激存活的視網膜細胞部分恢復視力。

張嘉漪說明，光遺傳學能精準靶向病變神經環路，為帕金森氏症、阿茲海默症及難治性憂鬱症提供全新思路。不過，凌代舜坦言，光遺傳學要真正邁向臨床疾病治療，仍需跨越人體安全性驗證與長期效果評估等多重關卡。