노벨 생리의학상은 "뇌"…다이서로스·헤게만·나겔, 광유전학으로 받아

빛을 이용해 살아있는 뇌의 신경세포 활동을 정밀하게 조절할 수 있는 길을 연 과학자 3명이 2026년 노벨 생리의학상을 공동 수상한다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 칼 다이서로스 미국 스탠퍼드대 교수, 페터 헤게만 독일 훔볼트대 교수, 게오르크 나겔 독일 뷔르츠부르크대 교수를 2026년 노벨 생리의학상 수상자로 선정했다. 수상 업적은 '빛에 의해 개폐되는 이온 채널과 광유전학에 관한 발견'이다. 노벨위원회는 이들의 연구가 살아있는 뇌에서 신경세포가 어떻게 기억과 감정, 행동을 만들어내는지를 연구하는 새로운 시대를 열었다고 평가했다. 신경세포는 전기적 신호를 주고받으며 정보를 처리한다. 하지만 특정 신경세포의 활동이 실제 행동이나 감정에 어떤 영향을 미치는지 기존 방식으로 정확하게 분리해 관찰하는 데는 한계가 있었다. 수상자들은 빛에 반응하는 단백질을 신경세포에 발현시킨 뒤 특정 파장의 빛을 쬐어 해당 세포의 활동을 선택적으로 활성화하거나 억제할 수 있는 기술을 발전시켰다. 뇌 속 특정 신경회로에 일종의 '스위치'를 설치해 필요한 순간 켜거나 끄는 것과 같은 방식이다. 헤게만 교수와 나겔 교수는 단세포 조류 등에서 빛에 반응해 세포막을 통과하는 이온의 흐름을 조절하는 단백질인 채널로돕신(channelrhodopsin)의 기능을 규명하는 데 기여했다. 다이서로스 교수는 이러한 빛 반응성 단백질을 신경과학에 적용해 빛으로 신경세포의 활동을 직접 조절하는 광유전학 기술로 발전시켰다. 이를 통해 연구자들은 특정 신경세포 집단이나 신경회로를 선택적으로 활성화하거나 억제하면서 그 결과로 나타나는 행동 변화를 관찰할 수 있게 됐다. 광유전학은 뇌를 단순히 관찰하는 것을 넘어 특정 신경세포의 기능을 직접 조작할 수 있다는 점에서 신경과학 연구의 패러다임을 바꿨다. 연구자들은 특정 신경회로를 조절하면서 기억 형성, 감정, 운동, 보상체계 등 복잡한 뇌 기능이 어떤 회로를 통해 작동하는지를 보다 정밀하게 추적할 수 있게 됐다. 특히 우울증과 중독, 파킨슨병 등 신경·정신질환의 발병 원리를 규명하고 새로운 치료법을 연구하는 데도 광유전학이 활용되고 있다. 다만 광유전학은 주로 연구 단계에서 활용되는 기술로, 사람의 뇌를 빛으로 직접 조절하는 임상 치료와는 구분할 필요가 있다. 2026년 노벨 생리의학상 상금은 1천200만 스웨덴크로나다. 수상자 3명이 나눠 받는다. 한편 노벨위원회는 생리의학상을 시작으로 6일 물리학상, 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다.