5일(현지 시간) 스웨덴 스톡홀름 카롤린스카연구소 노벨위원회는 2026년 노벨 생리의학상 수상자로 칼 다이서로스, 페터 헤게만, 게오르크 나겔을 선정했다고 발표했다. 노벨위원회 엑스 캡처
빛을 이용해 살아 있는 뇌의 특정 신경세포 활동을 정밀하게 조절하는 ‘광유전학(optogenetics)’을 개척한 과학자 3명이 올해 노벨 생리의학상을 수상했다.
스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 칼 다이서로스 미국 스탠퍼드대 교수와 페터 헤게만 독일 훔볼트대 교수, 게오르크 나겔 독일 뷔르츠부르크대 교수를 2026년 노벨 생리의학상 수상자로 선정했다고 발표했다.
노벨위원회는 “빛에 의해 열리는 이온 통로(light-gated ion channels)와 광유전학(optogenetics)에 관한 발견”을 한 수상 이유로 밝혔다.
노벨위원회는 광유전학에 대해 살아 있는 뇌에서 개별 신경세포의 활동을 켜거나 끌 수 있게 하는 방법이라고 설명했다. 현재 세계 각국의 연구실에서 뇌의 작동 원리를 밝히는 데 널리 사용되고 있다.
광유전학의 출발점은 녹조류가 빛을 감지하는 원리를 연구하는 과정에서 나왔다. 연구진은 녹조류에 빛을 받으면 열리는 단백질이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 단백질을 신경세포에 넣으면 빛을 비췄을 때 해당 신경세포의 활동을 조절할 수 있다는 점에 착안했다.
헤게만과 나겔은 이처럼 빛에 반응하는 단백질인 ‘채널로돕신’의 작동 원리를 밝히는 데 핵심적인 역할을 했다. 이후 다이서로스 연구진은 이를 신경세포에 적용해 빛으로 뉴런의 활동을 빠르고 정밀하게 조절할 수 있음을 보여줬다.
광유전학의 등장으로 뇌를 연구하는 방식도 크게 달라졌다. 이전에는 뇌의 특정 부위가 활성화될 때 사람이나 동물이 어떤 행동을 하는지를 주로 관찰했다면, 광유전학을 이용하면 특정 신경세포를 직접 활성화하거나 억제한 뒤 행동이 어떻게 달라지는지를 살펴볼 수 있다.
가령 공포 반응과 관련된 신경세포를 빛으로 작동시킨 뒤 실제로 공포 행동이 나타나는지를 확인하는 식이다. 단순히 “이 신경세포가 활동할 때 공포를 느낀다”는 데서 나아가 “이 신경세포의 활동이 공포 반응을 일으킨다”는 인과관계를 실험으로 확인할 수 있게 된 것이다.
광유전학은 이후 기억과 공포, 수면, 보상, 중독, 운동 등 다양한 뇌 기능을 연구하는 핵심적인 방법으로 자리 잡았다. 노벨위원회는 이 방법이 현재 전 세계 연구실에서 뇌의 신비를 밝히는 데 활용되고 있다고 설명했다.
정우진 기자 uzi@kmib.co.kr
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