รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์มอบให้แก่นักวิทยาศาสตร์ 3 คน ผู้ไขปริศนากลไกการทำงานของสมอง

คาร์ล ไดส์เซอรอธ จิตแพทย์และนักประสาทวิทยาชาวสหรัฐอเมริกา พร้อมด้วย ปีเตอร์ เฮเกมันน์ และเกออร์ก นาเกิล เพื่อนร่วมงานชาวเยอรมันของเขา ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ประจำปีนี้ จากผลงานการวิจัยในด้านออปโตเจเนติกส์ (optogenetics) ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกการทำงานภายในของสมอง เพื่อทำความเข้าใจได้ดีขึ้นว่าจิตใจของมนุษย์ทำงานอย่างไร

คณะกรรมการรางวัลโนเบลยกย่องทั้ง 3 คนว่าเป็นผู้วางรากฐานสำหรับประสาทวิทยายุคใหม่ ด้วยการเปิดเผยวิธีเปิดและปิดวงจรประสาทที่อยู่เบื้องหลัง "ความทรงจำ ความรู้สึก และพฤติกรรมเฉพาะเจาะจงที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวช"

ในทางการแพทย์ด้านคลินิก นักวิจัยกำลังใช้วิธีการดังกล่าวเพื่อพยายามฟื้นฟูการมองเห็นให้แก่ผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็น

"ยอดเยี่ยมอย่างยิ่ง"

"ออปโตเจเนติกส์ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสมองอย่างสิ้นเชิง" สมัชชารางวัลโนเบลระบุ

"ทุกวันมีการค้นพบใหม่ ๆ ที่ช่วยไขหนึ่งในปริศนายิ่งใหญ่ของมนุษยชาติ นั่นคือสมองอันน่าทึ่งของเราทำงานอย่างไร"

ผู้ได้รับรางวัลสาขานี้กล่าวว่า การได้รับรางวัลนี้เป็นเรื่อง "ยอดเยี่ยมอย่างยิ่ง" และเป็นเกียรติที่ได้แบ่งปันรางวัลอันทรงเกียรตินี้กับเพื่อนร่วมงาน และทั้งสามคนจะได้รับเงินรางวัลรวม 900,000 ปอนด์ (ราว 40 ล้านบาท) ด้วยเช่นกัน

ออปโตเจเนติกส์คืออะไร

เพอร์ สเวนนิงส์สัน ประธานคณะกรรมการรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ อธิบายว่า "ออปโตเจเนติกส์เป็นเทคนิคที่เปิดโอกาสให้ทำแผนที่สมองได้ในแบบที่ครั้งหนึ่งเราได้แต่ฝันถึง"

ก่อนหน้านี้ กลไกการทำงานภายในที่อยู่เบื้องหลังความรู้สึก พฤติกรรม และการทำงานของร่างกาย ยังเป็นเรื่องลึกลับสำหรับนักวิทยาศาสตร์อยู่มาก

ออปโตเจเนติกส์เป็นวิธีการส่องให้เห็นเส้นทางการทำงานภายในสมอง โดยใช้โปรตีนพิเศษที่ได้จากสาหร่าย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์นำมาใช้ควบคุมกิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์ด้วยแสง

ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 เฮเกอมันน์และนาเกิลค้นพบแชนเนลโรดอปซิน (channelrhodopsin) ซึ่งเป็นโปรตีนจากสาหร่ายที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว

ส่วนไดส์เซอรอธค้นพบวิธีใช้โปรตีนที่ควบคุมด้วยแสงชนิดนี้ เพื่อเปิดการทำงานของเซลล์ประสาทในสมองของหนู

นับแต่นั้นเป็นต้นมา นักวิจัยสามารถศึกษาเซลล์ประสาทและเส้นทางการทำงานของระบบประสาทในสัตว์ เพื่อสังเกตและค้นพบเพิ่มเติมว่าพวกมันทำหน้าที่อะไรบ้าง

คณะกรรมการรางวัลโนเบลระบุว่า "ในตอนนี้ นักวิจัยสามารถใช้แสงเปิดหรือปิดวงจรประสาทแต่ละวงจรในสมองได้ พวกเขาสามารถปลุกความทรงจำให้กลับมามีชีวิต สร้างความรู้สึก กระตุ้นพฤติกรรม และศึกษาประเภทของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับโรคทางจิตเวชและระบบประสาทต่าง ๆ"

คณะกรรมการกล่าวเสริมด้วยว่า สิ่งนี้กำลังให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับวิธีที่ระบบประสาทมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ชนิดต่าง ๆ ในส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย เช่น หัวใจและลำไส้

การฟื้นฟูการมองเห็น

คณะกรรมการอธิบายว่า นักวิจัยได้นำเทคนิคออปโตเจเนติกส์มาใช้เป็นวิธีการรักษาทางการแพทย์แล้ว โดยบอกว่าเป็น "ก้าวแรก" ของการนำวิธีการนี้มาใช้

ในการทดลองทางคลินิกที่กำลังดำเนินอยู่ นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามฟื้นฟูการมองเห็นให้แก่ผู้ที่ตาบอดจากโรคจอตาเสื่อมชนิดเรตินิติส พิกเมนโทซา (retinitis pigmentosa) หรือโรคจอตาเสื่อมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม ซึ่งเป็นโรคที่ทำลายเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยของดวงตา

นักวิจัยพยายามฟื้นฟูด้วยการใส่โปรตีนชนิดพิเศษเข้าไปในบริเวณดวงตาที่เสียหาย และผู้ป่วยสามารถกลับมามองเห็นได้บางส่วนเมื่อสวมแว่นตาพิเศษที่ปล่อยแสงออกมา โดยแสงดังกล่าวจะกระตุ้นการทำงานของโปรตีนจากสาหร่ายที่ใช้ในการรักษาโรคดังกล่าว