精神科醫師獲得2026諾貝爾生理醫學獎 - 沈政男 - udn部落格
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    精神科醫師獲得2026諾貝爾生理醫學獎
    2026/10/11 11:13:18
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    【精神科醫師獲得2026諾貝爾生理醫學獎;光遺傳學:用光控制神經元;從藻類蛋白到精神醫學的一條路。】

    今年諾貝爾生理暨醫學獎頒給了研究光遺傳學(optogenetics)的三位科學家,有兩位七十多歲,都是德國人,黑格曼(Peter Hegemann)與納格爾(Georg Nagel),第三位是五十多歲,年紀小我一些的美國史丹福大學醫學院的精神科醫師卡爾戴塞羅斯(Karl Deisseroth)。

    歷史上,只有兩位精神科醫師得到諾貝爾獎,戴塞羅斯是第三位。更難得的是,他至今仍從事病患的臨床照顧,而非只做腦科學的研究。

    光遺傳學是什麼?研究腦功能傳統上有幾個方式,電擊刺激、腦部損傷病人的觀察與藥理學作用,但在空間解析度與刺激反應的時間關聯上不夠理想,於是克里克想到了光刺激這樣的研究方式。

    就是雙股螺旋那個克里克,他認為腦科學是最困難的科學領域。

    黑格曼最先發現,海中的藻類,衣藻,有向光性,會往光源移動,結果找到衣藻上頭有感光蛋白,照光以後細胞出現電位變化,而產生移動。

    黑格曼找納格爾合作,分離出了感光蛋白Channelrhodopsin-1(ChR1),光敏通道蛋白1,與ChR2,而ChR2可受藍光刺激,打開離子通道,讓細胞去極化,產生動作電位。他們把衣藻的感光蛋白相關基因,移植到青蛙的卵細胞,果然在上頭表現出感光蛋白。

    rhodopsin,視紫質,就是視網膜上的視覺細胞所擁有,但沒辦法拿來做研究,因為光照以後,經過細胞內的化學作用才產生反應,速度太慢。ChR2克服這樣的問題,光照以後,離子通道直接打開,就產生作用。

    他們的研究論文老早寫了出來,但必須等待戴塞羅斯的慧眼,看出這就是克里克所講的光刺激研究方法。

    戴塞羅斯原本要走神經外科,在精神科實習以後對病患的症狀感到神奇,而投入精神醫學,另一方面也老早設立實驗室,從事基礎研究。他對於精神症狀跟腦區域與腦細胞的關係深感興趣(嗯,大家都感興趣),但不滿於現有研究方法的侷限性,在讀到了黑格曼與納格爾的論文以後,靈機一動,認為可以運用在腦科學上。

    戴塞羅斯向納格爾借了藻類感光蛋白的DNA,注入哺乳類神經細胞的培養皿內,果然也在神經細胞上頭表現出感光蛋白。

    接著在老鼠體內注入這類DNA,讓感光蛋白在老鼠腦細胞表現出來,再插入光纖到老鼠腦細胞,結果藍光一照,老鼠的鬍鬚就自己動了起來。

    後來也研究了老鼠的睡眠區域,光照以後老鼠就會睡著或醒來。

    至此,光遺傳學被證實可以用來研究腦科學。

    戴塞羅斯不只是臨床醫生、腦科學研究者,也是科普與文藝作家,他把臨床心得,對精神病患的病情描述,以及相關腦部病理,用優美詳實的筆觸寫下專書,非常好看,台灣翻譯本叫《人類情感的億萬投射》。

    我是精神科醫師與腦科學博士,跟戴塞羅斯類似,我的研究興趣是思覺失調症的病因。

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