Nobel: Strömbrytare revolutionerar hjärnforskningen

I ett videoklipp syns ett vilt slagsmål mellan två svarta mushannar. De drabbar samman med käftar och klor så att sågspånet yr i den genomskinliga plastburen. Så, plötsligt, upphör alltihop. I nästa ögonblick sitter angriparen lugnt vid ena kortsidan och tvättar sig i ansiktet med framtassarna.

Förändringen beror på att ljus via en fiberkabel genom hans skallben stimulerar en utvald grupp nervceller inne i hjärnan. Alla tecken på ursinne är borta.

Årets Nobelpris i fysiologi eller medicin går till Karl Deisseroth, Peter Hegemann och Georg Nagel. Deras forskning har lett till en metod som gör det möjligt att i realtid styra utvalda nervceller i en levande hjärna.

– Optogenetiken har gett oss möjligheter att kartlägga hjärnan på ett sätt som vi tidigare bara kunde drömma om, säger Per Svenningsson, ordförande i Nobelkommittén för fysiologi eller medicin, i ett uttalande.

Forskare har länge använt inopererade elektroder för att stimulera hjärnvävnaden hos både djur och människor. Men det är ett grov verktyg. Strömmen påverkar alla slags celler inom ett stort område kring elektroderna.

En av visionärerna som drömde om något bättre var Francis Crick, som delade ett Nobelpris i medicin år 1962 för upptäckten av dna-molekylernas struktur. Som sextioåring bytte han inriktning och ägnade resten av sin karriär åt att försöka förstå hur hjärnan fungerar, och specifikt hur den alstrar medvetande. I septembernumret av Scientific American år 1979 slog han fast att hjärnforskare mer än något annat behöver ett sätt att aktivera en specifik typ av nervceller utan att störa alla andra.

Två decennier senare gick han längre. I en artikel från 1999 skrev han att forskare behöver kunna slå på och av aktiviteten i utvalda typer av nervceller snabbt i vakna djur – och att den ideala styrsignalen vore ljus.

Exakt denna vision har blivit verklighet. Men vägen till den nu Nobelprisbelönade optogenetiken har varit lång och slingrat sig fram via vetenskap som vid en första anblick kan verka vara allt annat än praktiskt användbar.

Den tyske biofysikern Peter Hegemann grubblade över hur den encelliga algen Chlamydomonas manövrerar när den simmar mot en ljuskälla. Tillsammans med sin kollega Georg Nagel upptäckte han i början av 2000-talet det ljuskänsliga algproteinet channelrhodopsin. Proteinet finns på algens yta. När det utsätts för blått ljus öppnar sig en kanal som släpper igenom laddade joner och förändrar cellens elektriska spänning.

Intressant biologi, men vad ska man ha det till?

Det är här Karl Deisseroth kommer in i historien. Han förde in genen för channelrhodopsin i nervceller från råttor. När han lyste med blått ljus på sådana råttceller fyrade de av elektriska signaler, enligt en rapport från 2005. Två år senare använde han och hans kollegor samma princip i hjärnan på levande möss och kunde styra utvalda nervceller med ljuspulser genom en optisk fiber in i huvudet.

Intressant i sammanhanget är att en forskargrupp ledd av den österrikiske fysiologen Gero Miesenböck lyckades sätta ihop en helt annan typ av optogenetik redan år 2002. De visade att systemet kunde sätta i gång flyktbeteendet hos flugor, den reflex som gör dem så svårfångade. Men Gero Miesenböck får vare sig medalj eller del av prispengarna som i år justerats upp till sammanlagt 12 miljoner kronor.

– Vi har inga kommenterar om personer som inte får priset, eller varför de inte får priset, säger Thomas Perlmann, sekreterare i Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet och Nobelkommittén för fysiologi eller medicin, till Forskning & Framsteg.

I en rapport om prisets vetenskapliga bakgrund skriver Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet dock att Gero Miesenböcks variant av optogenetik ”stötte på flaskhalsar som begränsade deras breda användning”.

Den metod som Karl Deisseroth utvecklade är betydligt enklare att använda, och medger kontroll av cellernas aktivitet inom tusendelar av en sekund.

– I dag används den av hjärnforskare överallt i världen, säger Patrik Ernfors, professor i vävnadsbiologi vid Karolinska institutet.

Han tror att optogenetiken i förlängningen kan leda till nya behandlingsmetoder genom att kasta nytt ljus över orsakssamband i nervkretsar kopplade till oro, vakenhet, minne och andra viktiga hjärnfunktionen.

Tekniken är ett slags genterapi, vilket betyder att nya gener förs in i kroppen. Sådana genförändringar innebär alltid risker, till exempel skadliga reaktioner från kroppens immunsystem. Därför används tekniken i stort sett bara i djurförsök.

Men det finns försök att använda optogenetik för att hjälpa människor med sjukdomen retinitis pigmentosa som drabbar näthinnan och kan leda till blindhet. I enstaka fall har metoden visat sig återställa en viss synförmåga. Flera företag satsar på att utveckla tekniken, och i år har det amerikanska företaget Nanoscope Therapeutics sökt marknadsgodkännande för en optogenetisk behandling mot svår synförlust i både USA och Japan.

Artikeln uppdaterades senast 5 oktober 2026 klockan 17:50.