(नवी दिल्ली / वृत्तसंस्था)
२०२६चा शरीरक्रियाविज्ञान किंवा वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पुरस्कार अमेरिकेचे कार्ल डायसेरोथ आणि जर्मनीचे पीटर हेगेमन व जॉर्ज नागेल या तीन शास्त्रज्ञांना संयुक्तपणे जाहीर झाला आहे. जिवंत मेंदूतील विशिष्ट चेतापेशी प्रकाशाच्या मदतीने सक्रिय किंवा निष्क्रिय करण्याची क्षमता देणाऱ्या ऑप्टोजेनेटिक्स आणि प्रकाश-नियंत्रित आयन चॅनेल्सवरील त्यांच्या शोधांसाठी हा पुरस्कार देण्यात आला आहे. कॅरोलिन्स्का इन्स्टिट्यूटच्या नोबेल सभेने ५ ऑक्टोबर २०२६ रोजी या पुरस्काराची घोषणा केली. ‘लाइट-गेटेड आयन चॅनेल्स’ची ओळख पटवून देऊन ‘ऑप्टोजेनेटिक्स’ (Optogenetics) या अत्यंत प्रगत तंत्रज्ञानाचा पाया रचल्याबद्दल या शास्त्रज्ञांची जागतिक स्तरावर निवड करण्यात आली आहे.
या तिघांना मिळून १.२ कोटी स्वीडिश क्रोना इतकी पुरस्काराची रक्कम आणि नोबेल पदक मिळणार असून, ही रक्कम तिघांमध्ये समान वाटली जाणार आहे. त्यांच्या संशोधनामुळे मेंदूतील विशिष्ट चेतापेशी कोणत्या प्रकारे स्मृती, भावना आणि वर्तन घडवतात, याचा अभ्यास अधिक अचूकपणे करणे शक्य झाले आहे.
नोबेल समितीचे अध्यक्ष पेर स्वेनिंगसन यांनी, “या संशोधकांनी न्यूरोसायन्सच्या एका नवीन युगाचा पाया घातला असून, यामुळे मेंदूचा असा नकाशा तयार करणे शक्य झाले आहे, ज्याचे एकेकाळी केवळ स्वप्न पाहिले जात होते,” असं म्हटलं आहे.
ऑप्टोजेनेटिक्स म्हणजे प्रकाशाच्या साहाय्याने विशिष्ट चेतापेशी किंवा चेतामंडळांच्या कार्यावर नियंत्रण ठेवण्याचं तंत्र. या पद्धतीत प्रकाश-संवेदनशील प्रथिनांची जनुके निवडक पेशींमध्ये पोहोचवली जातात. त्यानंतर प्रकाशाचा वापर करून त्या पेशींची विद्युत क्रिया अत्यंत अचूक वेळेच्या आणि स्थानिक नियंत्रणासह सुरू किंवा बंद करता येते. त्यामुळे मेंदूतील विशिष्ट पेशी आणि त्यांच्या कार्याचा थेट अभ्यास करणे शक्य झालं आहे.
या संशोधनाची सुरुवात एकपेशीय शैवालाच्या अभ्यासातून झाली. पीटर हेगेमन आणि जॉर्ज नागेल यांनी ‘क्लॅमिडोमोनास’ या शैवालामध्ये प्रकाश-संवेदनशील ‘चॅनेलऱ्होडॉप्सिन’ प्रथिनाचा शोध लावला. निळा प्रकाश पडल्यावर हे प्रथिन आयनसाठी मार्ग उघडते आणि त्यामुळे पेशीत विद्युत बदल निर्माण होतो. पुढील प्रयोगांमधून या प्रथिनाचा वापर इतर पेशींमध्येही प्रकाशाच्या आधारे विद्युत क्रिया नियंत्रित करण्यासाठी करता येतो, हे स्पष्ट झाले.
यानंतर कार्ल डायसेरोथ आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी या शोधाचा वापर चेतापेशींवर नियंत्रण मिळवण्यासाठी केला. २००५ मध्ये उंदरांच्या चेतापेशींमध्ये चॅनेलऱ्होडॉप्सिनचे जनुक वापरून प्रकाशाच्या साहाय्याने त्या पेशींमध्ये चेतासंकेत निर्माण करता येतात, हे दाखवण्यात आलं. पुढील संशोधनातून जिवंत प्राण्यांच्या मेंदूतील विशिष्ट चेतापेशींवर प्रकाशाच्या मदतीने नियंत्रण मिळवण्याची क्षमता सिद्ध झाली आणि या तंत्राला ‘ऑप्टोजेनेटिक्स’ म्हणून ओळख मिळाली.
पारंपरिक न्यूरोसायन्समध्ये चेतापेशींच्या कार्याचा अभ्यास करण्यासाठी इलेक्ट्रोड्सचा वापर केला जातो. मात्र, विशिष्ट पेशींची निवडक क्रिया नियंत्रित करण्याच्या दृष्टीने ऑप्टोजेनेटिक्सने संशोधकांना अधिक अचूक साधन उपलब्ध करून दिलं. प्रकाशाच्या साहाय्याने विशिष्ट पेशी सक्रिय करून किंवा निष्क्रिय करून त्यांच्या कार्याचा आणि त्याचा वर्तनावर होणाऱ्या परिणामांचा अभ्यास करता येतो. यामुळे स्मृती, भावना आणि विविध वर्तनांशी संबंधित न्यूरल सर्किट्स समजून घेण्यास मोठी मदत झाली आहे.
या तंत्रज्ञानामुळे न्यूरोसायन्समध्ये संशोधनाच्या नव्या शक्यता निर्माण झाल्या आहेत. पार्किन्सन, अपस्मार, नैराश्य, व्यसन आणि इतर मेंदूशी संबंधित विकारांचा अभ्यास करण्यासाठी ऑप्टोजेनेटिक्सचा वापर केला जात आहे. दृष्टीदोष असलेल्या रुग्णांची दृष्टी पुनर्स्थापित करण्याच्या संशोधनातही या तंत्रज्ञानाचा अभ्यास सुरू आहे. मात्र, या तंत्राचा वैद्यकीय उपचारांमध्ये व्यापक वापर अद्याप संशोधनाच्या टप्प्यात आहे.
कार्ल डायसेरोथ हे स्टॅनफोर्ड विद्यापीठातील बायोइंजिनिअरिंग तसेच मानसोपचार आणि वर्तणूक विज्ञानाचे प्राध्यापक असून हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इन्स्टिट्यूटशीही संबंधित आहेत. पीटर हेगेमन हे बर्लिनच्या हम्बोल्ट विद्यापीठातील न्यूरोसायन्सचे हर्टी वरिष्ठ प्राध्यापक आहेत. जॉर्ज नागेल हे वुर्झबर्ग विद्यापीठात आण्विक वनस्पती शरीरक्रियाविज्ञानाचे प्राध्यापक आहेत.
प्रकाश-संवेदनशील प्रथिनांच्या शोधापासून सुरू झालेल्या या संशोधनाने प्रकाशाच्या साहाय्याने जिवंत मेंदूतील विशिष्ट चेतापेशींच्या कार्याचा अभ्यास करण्याचा मार्ग खुला केला. त्यामुळे ऑप्टोजेनेटिक्स हे आधुनिक न्यूरोसायन्समधील महत्त्वाचं संशोधन साधन ठरलं असून, याच योगदानाची दखल घेत २०२६च्या शरीरक्रियाविज्ञान किंवा वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पुरस्काराने या तिन्ही शास्त्रज्ञांचा सन्मान करण्यात आला आहे.
