Vietnamese 
English 
Ba nhà khoa học Karl Deisseroth, Peter Hegemann và Georg Nagel cùng được trao giải Nobel Y Sinh 2026. Ảnh: Nobel Prize
Bộ não gồm những mạng lưới tế bào thần kinh liên tục trao đổi tín hiệu. Từ lâu, các nhà khoa học đã có thể quan sát vùng não nào hoạt động khi con người hay động vật ghi nhớ, cảm nhận hoặc thực hiện một hành vi. Tuy nhiên, việc một vùng não hoạt động đồng thời với một hành vi chưa đủ để chứng minh các tế bào ở đó tạo ra hành vi ấy. Muốn tìm hiểu quan hệ nhân quả, nhà nghiên cứu cần tác động có chọn lọc vào tế bào thần kinh rồi theo dõi kết quả.
Quang di truyền học, hay optogenetics, giúp thực hiện điều đó. Phương pháp kết hợp công cụ di truyền để đưa protein nhạy sáng vào những tế bào được lựa chọn, sau đó dùng ánh sáng điều khiển hoạt động của chúng. Với công cụ này, nhà nghiên cứu có thể khảo sát vai trò của một nhóm tế bào hoặc một mạch thần kinh trong bộ não sống.
Khởi đầu từ câu hỏi về một loài tảo
Con đường dẫn tới giải Nobel bắt đầu từ nghiên cứu của Peter Hegemann về Chlamydomonas, một loài tảo đơn bào có khả năng di chuyển về phía nguồn sáng. Ông tìm hiểu bằng cách nào một sinh vật nhỏ bé như vậy nhận biết ánh sáng và phản ứng nhanh với nó.
Đầu những năm 2000, Hegemann và Georg Nagel phát hiện protein channelrhodopsin ở loài tảo này. Khi được chiếu ánh sáng xanh, protein mở ra một kênh cho các ion mang điện đi qua màng tế bào, tạo nên thay đổi về điện. Phát hiện then chốt là khi đưa protein ấy vào những tế bào khác, các tế bào đó cũng trở nên nhạy với ánh sáng.
Karl Deisseroth tiếp tục đưa gene mã hóa channelrhodopsin vào tế bào thần kinh của chuột. Khi chiếu ánh sáng xanh, ông có thể kích hoạt tín hiệu thần kinh; kết quả này được công bố năm 2005. Hai năm sau, công cụ điều khiển bằng ánh sáng ấy được áp dụng trong não chuột sống. Những bước nghiên cứu đó đặt nền móng cho quang di truyền học phát triển thành một phương pháp được sử dụng rộng rãi trong khoa học thần kinh.
Ảnh: https://www.nobelprize.org
Từ quan sát đến kiểm tra quan hệ nhân quả
Điểm quan trọng của quang di truyền học không đơn thuần là làm cho tế bào thần kinh phản ứng với ánh sáng. Khi chọn được nhóm tế bào cần khảo sát và tác động vào hoạt động của chúng, nhà khoa học có thêm căn cứ để kiểm tra vai trò của nhóm tế bào ấy trong một chức năng cụ thể.
Nhờ vậy, các nghiên cứu đã từng bước làm rõ những mạch thần kinh liên quan đến ký ức, cảm xúc và hành vi. Phương pháp này cũng giúp khảo sát các mạch thần kinh có liên quan đến rối loạn thần kinh và tâm thần. Quang di truyền học giúp chuyển một số câu hỏi từ “vùng não nào hoạt động?” sang “nhóm tế bào này góp phần như thế nào vào hoạt động của não?”.
Tác động của công trình còn cho thấy giá trị của nghiên cứu cơ bản. Ban đầu, câu hỏi về cách một loài tảo bơi về phía ánh sáng không nhằm tạo ra công cụ nghiên cứu bộ não. Nhưng việc hiểu rõ một protein của tảo đã mở đường cho phương pháp nghiên cứu mà trước đó khoa học thần kinh chưa có.
Triển vọng y học và giới hạn hiện nay
Ngoài vai trò trong phòng thí nghiệm, quang di truyền học đang được nghiên cứu để tìm hướng phục hồi thị giác cho người suy giảm thị lực. Đây là một triển vọng đáng chú ý, song cần phân biệt nghiên cứu ứng dụng với một phương pháp điều trị đã được sử dụng phổ biến. Ý nghĩa đã được khẳng định rộng rãi của thành tựu đoạt giải hiện nay là khả năng giúp các nhà khoa học tìm hiểu hoạt động của tế bào và mạch thần kinh với độ chọn lọc cao hơn trước.
Giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 2026 ghi nhận một hành trình nghiên cứu nối liền sinh học của loài tảo với khoa học thần kinh. Từ việc phát hiện một protein nhạy sáng đến khả năng điều khiển tín hiệu của tế bào thần kinh, công trình của ba nhà khoa học đã cung cấp công cụ để đi sâu hơn vào một câu hỏi lớn: bộ não tạo nên ký ức, cảm xúc và hành vi bằng cách nào.
Nguồn tham khảo: Karolinska Institutet, ngày 5/10/2026. https://news.ki.se/shedding-light-on-the-brains-mysteries-the-nobel-prize-honours-the-pioneers-of-optogenetics
