3 นักวิทยาศาสตร์คว้าโนเบลสาขาแพทย์ ไขความลับสมองด้วยแสง

คาร์ล ไดเซอโรธ (Karl Deisseroth) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน และปีเตอร์ เฮเกมันน์ (Peter Hegemann) กับเกออร์ก นาเกล (Georg Nagel) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมนี คว้ารางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ประจำปี 2026 จากผลงานพัฒนา “ออพโตเจเนติกส์” (Optogenetics) เทคนิคที่ใช้แสงควบคุมการทำงานของเซลล์ประสาทในสมอง

 

คณะกรรมการโนเบลของสถาบันคาโรลินสกาในสวีเดน ระบุว่า ทั้ง 3 คนได้รับรางวัลจากการค้นพบเกี่ยวกับ ช่องไอออนที่ควบคุมด้วยแสง และการพัฒนาเทคนิคออพโตเจเนติกส์ ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเปิดหรือปิดการทำงานของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ในสมองที่ยังมีชีวิตได้อย่างแม่นยำ

 

ผลงานดังกล่าวถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญของประสาทวิทยาศาสตร์ เพราะช่วยให้นักวิจัยศึกษาว่า สมองประมวลผลข้อมูลอย่างไร และเซลล์ประสาทแต่ละกลุ่มสื่อสารและทำงานร่วมกันอย่างไร

 

ทั้ง 3 คนจะแบ่งเงินรางวัล 12 ล้านโครนาสวีเดน หรือประมาณ 1.2 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

 

จุดเริ่มต้นจากสาหร่าย

 

งานวิจัยเริ่มต้นจากการศึกษาสาหร่ายเซลล์เดียวชื่อ Chlamydomonas ซึ่งสามารถตอบสนองต่อแสงได้อย่างรวดเร็ว ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เฮเกมันน์ศึกษากลไกดังกล่าว และตั้งสมมติฐานว่าโปรตีนบางชนิดอาจทำหน้าที่ทั้งรับแสงและควบคุมการไหลของไอออน

 

เฮเกมันน์จึงร่วมมือกับนาเกล ซึ่งทดลองนำยีนจากสาหร่ายเข้าสู่เซลล์ไข่กบ และค้นพบ channelrhodopsin-2 โปรตีนที่ไวต่อแสงและสามารถควบคุมกระแสไฟฟ้าภายในเซลล์ได้

 

ในปี 2003 ทั้งสองเผยแพร่ผลการศึกษาว่าโปรตีนดังกล่าวสามารถนำเข้าสู่เซลล์มนุษย์เพื่อสร้างสัญญาณไฟฟ้าด้วยแสง ขณะที่ไดเซอโรธนำแนวคิดนี้ไปทดลองกับเซลล์ประสาทของหนูในปี 2005 ก่อนที่เทคนิคดังกล่าวจะถูกเรียกว่า “ออพโตเจเนติกส์” ในปี 2006

 

เทคนิคนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเลือกควบคุมเซลล์ประสาทเฉพาะกลุ่มด้วยแสง แทนการกระตุ้นสมองแบบเดิมที่มีความแม่นยำน้อยกว่า จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษาการทำงานของสมอง

 

เปิดทางรักษาโรคสมองและฟื้นฟูการมองเห็น

 

ปัจจุบันออพโตเจเนติกส์ถูกนำไปใช้ศึกษาความผิดปกติของสมองหลายชนิด เช่น โรคจิตเภท อัลไซเมอร์ พาร์กินสัน โรคลมชัก และภาวะเสพติด โดยนักวิจัยใช้แบบจำลองสัตว์เพื่อระบุว่าเซลล์ประสาทกลุ่มใดเกี่ยวข้องกับโรคแต่ละชนิด

 

งานวิจัยยังขยายไปสู่การรักษา โดยมีความพยายามนำโปรตีนที่ไวต่อแสงเข้าไปในจอประสาทตา เพื่อฟื้นฟูการมองเห็นในผู้ป่วย โรคจอประสาทตาเสื่อมจากพันธุกรรม (retinitis pigmentosa) รวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีประสาทหูเทียมที่อาจกระตุ้นเส้นประสาทการได้ยินได้แม่นยำกว่าการใช้กระแสไฟฟ้าในปัจจุบัน

 

อย่างไรก็ตาม การรักษาหลายโครงการยังอยู่ในขั้นวิจัยและพัฒนา ยังต้องผ่านการทดลองและประเมินความปลอดภัยอีกหลายขั้นตอนก่อนนำมาใช้กับผู้ป่วยทั่วไป

 

คณะกรรมการโนเบลระบุว่า ผลงานของทั้งสามคนได้เปิด “ยุคใหม่ของประสาทวิทยาศาสตร์” และอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกลไกของสมองมนุษย์ได้ลึกซึ้งขึ้น ขณะที่ความหวังสำคัญในระยะยาวคือการเปลี่ยนความรู้ดังกล่าวให้เป็นวิธีรักษาโรคทางสมองที่ปัจจุบันยังมีทางเลือกจำกัด