2026年ノーベル生理学・医学賞を解説！光で神経を制御するオプトジェネティクスとは

10月5日、今年のノーベル医学・生理学賞が発表されました。授賞理由は、光で開閉するイオンチャネルとオプトジェネティクス（光遺伝学）に関する発見です。

ひとことで言うと、光を当てて、脳の特定の神経細胞を働かせたり止めたりする技術の話です。ただ、この技術の種は、脳の外にありました。

きっかけは、藻の光センサー

ヘーゲマン氏が興味を持ったのは、クラミドモナスという単細胞の藻でした。

この藻は光を感じ取って、光の方向へ泳ぎます。どうやって光を感じているのか。

ナーゲル氏と一緒に仕組みを調べ、鍵になるタンパク質を突き止めて、チャネルロドプシンと名付けました。

このタンパク質は細胞の表面にあります。青い光が当たると中に通り道が開き、電気を帯びたイオンが細胞に流れ込んで、電気的な信号が生じます。

神経は電気で動いている

高校の生物でも習うとおり、神経細胞は、細胞膜をイオンが出入りすることで電気信号をつくり、情報を伝えています。

だったら、光でイオンの通り道が開くタンパク質を神経細胞に持たせれば、光で神経を働かせられるかもしれません。

これを形にしたのがダイセロス氏です。チャネルロドプシンの遺伝子をラットの神経細胞に入れ、青い光を当てて、神経の信号を引き起こしました。

ノーベル委員会は、ヘーゲマン氏とナーゲル氏が藻のタンパク質を見つけ、ダイセロス氏がそれを神経細胞の「光で操作できるスイッチ」に変えた、と説明しています。

「光（opto）」と「遺伝学（genetics）」を合わせて、この方法はオプトジェネティクスと呼ばれます。

どこが画期的なのか

それまでの電極や薬では、特定の種類の神経細胞だけを、狙ったタイミングで操作することがなかなかできませんでした。

光遺伝学は、遺伝子を入れた細胞だけが光に反応します。だから、操作する相手を絞れます。

記憶や感情、行動に関わる神経回路や、神経・精神疾患に関連する回路を調べるうえで、この手法は大きな役割を果たしてきました。

ただし、複雑な機能が特定の回路ひとつで決まるとわかったわけではありません。

複数の回路が関わり合っていて、光遺伝学は、その関わり方を一つずつ調べるための強力な道具、というのが正確なところです。

ノーベル委員会の委員長は、かつては夢見るしかなかったやり方で脳の地図を描けるようになった、と評価しています。

いまは、どこまで来ているのか

「光で脳を操れる」と聞くと、すぐ医療に使えそうに思えるかもしれません。

でも現時点では、光遺伝学は主に研究のための道具です。世界中の研究室で、動物を使った基礎研究に使われています。

医療への応用も、研究は進んでいます。視覚の回復を目指す治療が、網膜色素変性症などを対象に臨床試験で検討されていて、

網膜の神経回路にチャネルロドプシンを発現させる取り組みが知られています。

とはいえ、限られた対象での研究段階で、一般の診療で広く使われているわけではありません。

おわりに

この受賞でいちばん面白いと感じたのは、出発点が「藻はなぜ光のほうへ泳ぐのか」という素朴な疑問だったことです。

脳科学の大きな進展が、脳とは関係のない藻の研究から生まれました。生物学、物理学、遺伝子工学がつながった成果でもあります。

参考：ノーベル賞公式サイト（nobelprize.org）およびカロリンスカ研究所（ノーベル総会）の発表、各種報道