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Nobel medicine prize goes to 3 scientists for shining light on brain activity
斯德哥尔摩（美联社）——诺贝尔医学奖于周一授予三位科学家，他们的研究促成了一种利用光来帮助揭示大脑如何运作的工具。
卡尔·戴瑟罗斯博士、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔开展的研究开辟了一个名称拗口的新领域——光遗传学，将光与基因结合，以开启和关闭活体大脑中的神经元。
这三人——其中一人居住在美国，两人在德国——各自的研究形成了一种技术，有助于识别负责行为和疾病的神经通路。它可能带来治疗方法，例如为患有某种遗传性失明的人恢复部分视力。
专家表示，这些进展极大地拓展了对大脑如何组织的认识。
乔治城大学神经科学家帕特里克·福切利在电子邮件中说：“它让我们从大脑的‘兰德·麦克纳利’道路地图册，走向更接近‘谷歌地球’的东西。”
诺贝尔大会表示，54 岁的戴瑟罗斯是霍华德·休斯医学研究所研究员、加利福尼亚州斯坦福大学教授。71 岁的黑格曼在柏林洪堡大学，73 岁的纳格尔最近在同样位于德国的维尔茨堡大学工作。
这一突破始于黑格曼探究一种单细胞绿藻如何能游向光。他和纳格尔发现了一种特定蛋白质，在蓝光照射下会打开通道并产生电脉冲。把这种蛋白质放入其他细胞，会使它们对光敏感。
戴瑟罗斯告诉美联社，脑细胞用电信号相互交流，但通常对光没有反应。他使用自己所称的“来自自然的窍门”，把控制那种微生物蛋白质的基因放入活体小鼠大脑的某些细胞中。
向这些细胞照射光——起初使用细小光纤，现在则采用非侵入性方法——可以在动物执行各种任务时开启或关闭神经元。
他告诉美联社：“人们通常把光看作收集信息以观察事物的方式。但这恰恰相反。这是用光来控制事物、让事情发生，而且以非常精确的方式做到这一点。”
光遗传学主要是一种研究工具，用于了解特定神经元和神经回路如何工作。
戴瑟罗斯说，这“不可避免地会给你关于如何纠正出错之处的想法。一旦你知道哪些细胞是因果性的、对某种症状或纠正某种症状真正重要，你就可以设计针对这些细胞的药物或其他方法。”
已有公司正在开展研究，试图通过将一种光激活蛋白质植入患者视网膜，再为患者配备特殊的发光眼镜，来治疗名为色素性视网膜炎的遗传性失明。
身为医师兼科学家的戴瑟罗斯指出，其他科学家正根据从光遗传学获得的信息，探索自闭症和精神分裂症的可能治疗方法，他说。
专家表示，光遗传学已改变了世界各地的神经科学，成为实验室的主要手段，用于理解与行为和疾病相关的大脑通路——并有望找到修复出错通路的方法。
匹兹堡大学的杰里米·伯格说：“这是一套非常精确的工具，用于开展关于大脑如何工作的实验，而这些实验用其他方式很难做到。”他在 21 世纪初任职于美国国立卫生研究院，当时该机构向戴瑟罗斯提供了重大资助，用于“这一光遗传学愿景，而它后来的发展几乎完全如预期那样”。
乔治城大学药理学与生理学系主任福切利说，脑细胞以毫秒级速度交流，光遗传学首次为科学家提供了在实验室中以同样速度控制它们的方法。这帮助该领域从使用固定的大脑活动图谱，转向构建功能性连接图，并催生了更多探索神经复杂性的技术。
诺贝尔大会成员阿卜杜勒·埃尔·马尼拉说：“它还帮助揭示了特定大脑回路如何被扰乱，对失明、抑郁、成瘾和痴呆等状况具有意义。然而尽管有这些非凡进展，大脑仍有无数谜团，还有很多有待学习和发现。光遗传学给了我们应对这些挑战的有力手段。”
自称夜猫子的戴瑟罗斯说，他在北加州家中熬夜写论文并给学生发电子邮件。他刚躺下就接到了诺贝尔大会的电话。
他告诉美联社，他惊讶得“有一会儿几乎说不出话。我几乎觉得自己失去了组织词语的能力。”
但他很快恢复过来，指出在那天早晨所有祝贺之中，他仍须在孩子们醒来后为他们打包上学午餐。
他说：“接下来几个小时里，我唯一的义务就是确保做好他们的三明治。”
医学委员会秘书托马斯·佩尔曼说，他周一联系上了全部三位获奖者。美联社未能立即联系到黑格曼和纳格尔。
该奖在斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院宣布，拉开诺贝尔周序幕。今年奖金为 1200 万瑞典克朗（约 120 万美元），无论授予个人、一小群获奖者还是机构。
周一的医学奖之后，物理学奖于周二、化学奖于周三、文学奖于周四颁发。
周五和平奖颁发之后，诺贝尔经济学纪念奖将于 10 月 12 日宣布。
尼尔高从华盛顿报道，拉马克里希南从纽约报道。美联社驻柏林记者斯特凡妮·达齐奥对本报道有贡献。
美联社诺贝尔奖：https://apnews.com/hub/nobel-prizes
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诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴瑟罗特、彼得·赫格曼和格奥尔格·纳格尔，以表彰他们开创光遗传学，利用光和基因控制活体大脑神经元，推动了脑科学研究及潜在治疗探索。
诺贝尔生理学或医学奖周一在斯德哥尔摩宣布，授予美国科学家卡尔·戴瑟罗特和德国科学家彼得·赫格曼、格奥尔格·纳格尔。他们的研究开创了光遗传学，将光与基因结合，使科学家能够在活体大脑中开启或关闭神经元，并识别与行为和疾病相关的神经通路。
赫格曼和纳格尔研究绿藻趋向光线的机制，发现一种蛋白质在蓝光照射下会打开通道、产生电信号。戴瑟罗特随后将控制这种蛋白质的基因导入活小鼠的特定脑细胞，通过光纤等方式照射这些细胞，从而在动物执行任务时精确控制神经元活动。光遗传学目前主要用于研究特定神经元和神经回路的功能。
专家表示，这项技术显著拓展了人们对大脑组织方式的理解，并帮助研究人员绘制与行为和疾病有关的功能性神经连接图。相关研究还揭示了失明、抑郁、成瘾和痴呆等状况中可能受损的脑回路。
一些公司已开展利用光遗传学治疗遗传性视网膜色素变性的研究，方法包括向患者视网膜导入光激活蛋白，再配合发光眼镜。研究人员也在探索其对自闭症和精神分裂症等问题的潜在意义，但大脑仍有许多未知之处。戴瑟罗特说，他获奖电话时刚准备睡觉，随后仍得为孩子准备上学午餐。该奖项奖金为 1200 万瑞典克朗，医学奖也由此拉开诺贝尔奖周序幕。
The Nobel Prize in medicine was awarded to Karl Deisseroth, Peter Hegemann and Georg Nagel for pioneering optogenetics, a technique that uses light and genes to control neurons and advance research into brain circuits and potential treatments.
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