Загадки асимметрии
В Стокгольме завершилась Нобелевская неделя. Естественно-научные премии ушли в Германию, США, во Францию и в Японию
Нобелевские премии-2026 присуждены за новые возможности управления законами природы. В медицине премию присудили за переключение нейронов с помощью света, в химии — за разделение изомеров, в физике — за обнаружение высокоэнергетических нейтрино: это дает шанс установить связь с недоступными ранее мирами
Стереть память светом
В области физиологии и медицины в центре внимания оказалась оптогенетика — метод, который позволяет показать, как нервные клетки формируют воспоминания, чувства и поведение в живом мозге.
В начале 2000-х Петер Хегеманн и Георг Нагель обнаружили в одноклеточной водоросли хламидомонаде, способной плыть к свету, удивительный белок — канальный родопсин. При освещении синим светом в нем открывается канал, через который заряженные ионы проникают в клетку, создавая электрический импульс. Позднее выяснилось, что клетки, в которые был помещен белок, становились светочувствительными независимо от типа. В 2005 году Карл Дейссерот внедрил ген канального родопсина в нервные клетки крыс и, освещая их синим светом, смог вызвать нервный сигнал. А два года спустя добился того, чтобы управляемый светом переключатель нервных клеток работал в мозге живых мышей. Именно с этого открытия началась новая эра в нейробиологии, а метод управления нервными сигналами с помощью света стал называться оптогенетикой. «Это открывает такие возможности для картирования мозга, о которых раньше мы могли только мечтать», — говорит Пер Свеннингссон, председатель Нобелевского комитета по физиологии и медицине.
С помощью оптогенетики исследователи теперь выявляют нейронные цепи, которые отвечают за определенные воспоминания, чувства и модели поведения, связанные с неврологическими и психическими расстройствами. В клинической медицине оптогенетика используется для восстановления зрения у людей с нарушением зрительной функции.
Успехи в этой области есть и у российской науки. «С помощью оптогенетического метода можно затормозить или активировать большую область, а можно наоборот — сделать очень тонкое оптоволокно, подвести его к конкретному нейрону и активировать или затормозить этот нейрон, — отмечает директор Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Алексей Малышев. — Мы активно применяем оптогенетику в своих исследованиях. Например, предъявляем мышам зрительные стимулы. У нейронов в зрительной коре есть свои преференции. Для одного нейрона определенный стимул будет оптимальным, для другого — нет. Оказалось, что если показывать мыши неоптимальный для конкретного нейрона стимул и в момент демонстрации производить оптогенетическую стимуляцию данного нейрона (в терминах психофизиологии и выработки условных рефлексов это называется подкреплением), то через некоторое время можно вызвать пластические перестройки в одном-единственном нейроне: изменить предпочитаемую ориентацию стимула. Если говорить совсем просто, мы меняем памятный след в одном нейроне — и создаем искусственное воспоминание».