تحول در علوم اعصاب: اعطای جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۶ به پیشگامان اپتوژنتیک

کمیته نوبل در استکهلم، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال ۲۰۲۶ را به طور مشترک به کارل دایسروت، پیتر هگمن و گئورگ ناگل برای توسعه روش انقلابی «اپتوژنتیک» اختصاص داد. این دستاورد که کنترل دقیق نورون‌ها با استفاده از نور را ممکن می‌سازد، راهکاری نوین برای نقشه‌برداری از پیچیده‌ترین مدارهای مغزی فراهم کرده است که تا پیش از این تنها در حد فرضیات علمی باقی مانده بود.

ریشه‌های بیولوژیک: از جلبک تا کنترل نورونی

مسیر کشف اپتوژنتیک از مطالعه روی ارگانیسم‌های ساده آغاز شد. پیتر هگمن و گئورگ ناگل در اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی، به دنبال پاسخی برای این پرسش بودند که چگونه جلبک سبز تک‌سلولی موسوم به Chlamydomonas با استفاده از نور، جهت حرکت خود را در محیط تعیین می‌کند. آن‌ها موفق به شناسایی پروتئینی بر سطح سلول شدند که آن را «کانال‌رودوپسین» (Channelrhodopsin) نامیدند. ماهیت این پروتئین به گونه‌ای است که با تابش نور آبی، کانال‌های یونی غشای سلول باز شده و با ورود یون‌های باردار، یک سیگنال الکتریکی ایجاد می‌شود.

تلفیق زیست‌شناسی و مهندسی برای مدیریت مغز

کارل دایسروت، روان‌پزشک و دانشمند برجسته، با درک پتانسیل عظیم این پروتئین، گامی بزرگ در مهندسی اعصاب برداشت. او موفق شد ژن کدکننده کانال‌رودوپسین را به سلول‌های عصبی موش‌ها منتقل کند. با این کار، نورون‌های غیرحساس به نور، به محرک‌های نوری پاسخ داده و فعال شدند. در سال ۱۳۸۶ (۲۰۰۷ میلادی)، دایسروت با استفاده از فیبرهای نوری بسیار نازک، نور را به عمق مغز موش‌های زنده هدایت کرد و موفق شد فعالیت‌های عصبی آن‌ها را به صورت هدفمند و آنی کنترل کند.

کاربردهای درمانی و چشم‌انداز آینده

اپتوژنتیک فراتر از یک ابزار تحقیقاتی، در حوزه پزشکی بالینی نیز نویدبخش است. یکی از برجسته‌ترین کاربردهای آن، بازگرداندن بخشی از بینایی به بیماران مبتلا به «رتینیت پیگمانتوزا» است؛ بیماری ارثی که در آن سلول‌های حساس به نور شبکیه تخریب می‌شوند. بیماران با استفاده از عینک‌های مخصوص که تصاویر را به پالس‌های نوری تبدیل می‌کنند، می‌توانند سیگنال‌های بینایی را به شبکه عصبی چشم منتقل کنند. علاوه بر این، این فناوری در بهبود درک ما از رابط‌های مغز و کامپیوتر (BCI) نقش کلیدی ایفا می‌کند.

مرز میان هوش مصنوعی و مغز انسان

در نشست خبری نوبل، پرسش‌هایی درباره ارتباط اپتوژنتیک و شبکه‌های عصبی هوش مصنوعی مطرح شد. توماس پرلمن، دبیرکل کمیته نوبل، تأکید کرد که نباید شباهت‌های ساختاری میان هوش مصنوعی و مغز انسان را بیش از حد بزرگ‌نمایی کرد؛ چرا که پیچیدگی بیولوژیک و دینامیک‌های شیمیایی مغز با مدل‌های محاسباتی فعلی تفاوت‌های بنیادین دارد، اگرچه اپتوژنتیک ابزاری حیاتی برای درک معماریِ الهام‌بخش مغز جهت توسعه نسل‌های آینده هوش مصنوعی خواهد بود.