تشغيل خلايا الدماغ بالضوء: جائزة نوبل 2026 وإكسبوسومك

الجائزة في سطر واحد

في 5 أكتوبر 2026، مُنحت جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب إلى Karl Deisseroth (جامعة ستانفورد وHHMI) وPeter Hegemann (جامعة هومبولت في برلين) وGeorg Nagel (جامعة فورتسبورغ) «لاكتشافاتهم المتعلقة بالقنوات الأيونية المحكومة بالضوء وعلم البصريات الوراثي».

بدأت الحكاية بطحلب أخضر

• يسبح طحلب صغير، Chlamydomonas، باتجاه الضوء، ويستشعره بواسطة «بقعة عينية» برتقالية.
• لاحظ Hegemann أن استجابته تحدث خلال نصف ميلي ثانية، أي أسرع بكثير من استجابة أعيننا.
• اكتشف Hegemann وNagel السبب: بروتين واحد، channelrhodopsin، يلتقط الضوء ويفتح بوابة في الخلية. وأظهرت ورقتهما المنشورة عام 2003 أنه يستطيع جعل الخلايا البشرية تستجيب للضوء.
• في عام 2005، أدخل Deisseroth الجين المسؤول عن هذا البروتين إلى خلايا عصبية لدى الجرذان، فأطلقها الضوء الأزرق. وبحلول عام 2007، كان فريقه يوجّه حركة الشوارب لدى فئران حية باستخدام الضوء عبر ليف بصري رفيع.

ما الذي كشفه علم البصريات الوراثي؟

• الدوائر الدماغية التي تتحكم في الألم والعطش والأكل والمكافأة والانتباه والنوم واليقظة.
• في عام 2012، أعاد باحثون تنشيط الخلايا التي تحمل ذكرى الخوف لدى الفئران، مبيّنين أي الخلايا تخزنها.
• قد يؤدي تسريع نبض القلب إلى تعميق القلق: فالجسد والدماغ طرفان في حوار واحد.
• تختبر تجارب سريرية هذه التقنية لاستعادة جزء من البصر لدى أشخاص فقدوه بسبب التهاب الشبكية الصباغي.

الصلة بين علم الوراثة وعلم التخلّق والإكسبوسوم

• علم الوراثة: الأداة هنا جين. يعمل علم البصريات الوراثي بإضافة جين إلى خلايا مختارة. ويوضح ذلك أن الجينات تعليمات تقرؤها الخلايا وتنفذها.
• الإكسبوسوم: الضوء أحد أشكال التعرّض. يوجد channelrhodopsin لأن الطحلب يحتاج إلى الاستجابة لبيئته. وتستجيب أجسامنا بدورها للضوء والغذاء والتوتر والنوم. ويتيح علم البصريات الوراثي للعلماء رؤية الدوائر الدماغية التي تستجيب لكل إشارة من هذه الإشارات.
• علم التخلّق: الخطوة التالية. طوّر العلماء بالفعل مفاتيح يتحكم فيها الضوء لتشغيل الجينات والعلامات فوق الجينية في الخلايا وإيقافها. ويساعدهم ذلك على اختبار كيفية ترك التعرض أثراً في نشاط الجينات.
• التعرّض ← دوائر الدماغ والجسم ← نشاط الجينات ← الصحة

لماذا يهمك ذلك؟

تصل تعرضاتك اليومية، من ضوء النهار والشاشات ليلاً إلى التوتر والوجبات، إلى دماغك عبر دوائر حقيقية قابلة للقياس. ويستخدم العلم البصريات الوراثية لرسم خريطة هذه الدوائر. وكلما فهمناها بصورة أفضل، تحسّن اختيارنا للتعرضات التي تساعدنا على الازدهار.

الخلاصة

حوّل جين من طحالب البرك الضوء إلى مفتاح للدماغ. ويذكّرنا ذلك بأن الجينات والبيئة والسلوك منظومة مترابطة، وأن الإكسبوسوم مجال يمكننا العمل فيه.

المصادر

المصادر: NobelPrize.org (البيان الصحفي والمعلومات العامة، 2026)؛ Karolinska Institutet. [Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026 (يفتح في تبويب جديد)]

إكسبوسوم الإمارات · exposomeuae.com