Nobel 2026 mở màn với công nghệ dùng ánh sáng điều khiển tế bào thần kinh

Khởi nguồn từ câu hỏi vì sao loài tảo lục đơn bào có thể bơi về phía ánh sáng, hai nhà khoa học Peter Hegemann, thuộc Đại học Humboldt Berlin và Georg Nagel, Đại học Würzburg, đã phát hiện một loại protein nhạy sáng mang tên channelrhodopsin trong tảo đơn bào. Sau đó, nhà khoa học Karl Deisseroth, Đại học Stanford/Viện Y khoa Howard Hughes, phát triển cách sử dụng những protein này như một "công tắc" điều khiển tế bào thần kinh bằng ánh sáng. 

Nói một cách đơn giản, các nhà khoa học đưa gene mã hóa protein nhạy sáng vào những tế bào mục tiêu. Khi được chiếu ánh sáng phù hợp, các protein này mở các kênh trên màng tế bào, tạo ra hoặc ức chế tín hiệu điện. Nhờ đó, giới nghiên cứu có thể "bật" hoặc "tắt" hoạt động của những nhóm tế bào thần kinh được lựa chọn, thay vì tác động đồng thời lên cả một vùng lớn của não. 

Khả năng can thiệp có chọn lọc này đã làm thay đổi cách nghiên cứu não bộ. Thay vì chỉ quan sát vùng não nào hoạt động khi hình thành ký ức, xuất hiện cảm xúc hay thực hiện một hành vi, các nhà khoa học có thể chủ động tác động vào một nhóm tế bào cụ thể rồi theo dõi hệ quả. Qua đó, họ có thêm công cụ để xác định quan hệ nhân - quả và từng bước lập bản đồ những mạch thần kinh liên quan đến đau, ăn uống, khát nước, phần thưởng, sự chú ý, cảm xúc và nhiều chức năng khác. 

Từ nghiên cứu não bộ đến triển vọng phục hồi giác quan

Một trong những hướng ứng dụng tiến gần hơn tới thực tiễn lâm sàng là phục hồi thị lực. Các nhà khoa học đang thử nghiệm đưa protein nhạy sáng vào những tế bào võng mạc còn sống của người mắc viêm võng mạc sắc tố - bệnh thoái hóa võng mạc có nguyên nhân di truyền.

Sau liệu pháp gene, bệnh nhân có thể sử dụng thiết bị quang học chuyên dụng đưa ánh sáng tới võng mạc để kích hoạt những tế bào đã được biến đổi, qua đó hỗ trợ khôi phục một phần khả năng cảm nhận hình ảnh. Một số nghiên cứu trên người đã cho tín hiệu ban đầu đáng khích lệ, song phương pháp này vẫn cần tiếp tục được kiểm chứng về hiệu quả và độ an toàn, chưa trở thành liệu pháp phổ biến. 

Đối với Parkinson và động kinh, giá trị lớn nhất của quang di truyền hiện nay vẫn nằm ở nghiên cứu. Trong các mô hình động vật, việc kiểm soát có chọn lọc từng nhóm tế bào giúp giới khoa học xác định chính xác hơn các tế bào và mạch thần kinh liên quan đến rối loạn vận động hoặc hoạt động thần kinh bất thường, từ đó tìm kiếm những mục tiêu điều trị tiềm năng.

Tuy nhiên, quang di truyền chưa phải phương pháp điều trị thường quy đối với Parkinson hay động kinh. Khoảng cách từ khả năng điều khiển tế bào trong phòng thí nghiệm tới một liệu pháp an toàn và hiệu quả trên người vẫn còn lớn. 

Công nghệ này cũng đang được sử dụng để nghiên cứu các mạch thần kinh liên quan đến trí nhớ, cảm xúc, sợ hãi, lo âu, Alzheimer, nghiện và trầm cảm. Việc xác định những tế bào hoạt động bất thường có thể giúp làm rõ cơ chế bệnh và tìm kiếm mục tiêu can thiệp mới. Tuy nhiên, những kết quả hiện nay chưa đồng nghĩa với việc công nghệ có thể "khôi phục trí nhớ" hoặc điều trị tận gốc các bệnh tâm thần ở người; phần lớn các hướng nghiên cứu vẫn ở giai đoạn ban đầu. 

Thính giác là một hướng nghiên cứu khác. Các nhà khoa học đang tìm cách sử dụng ánh sáng để kích thích dây thần kinh thính giác, với kỳ vọng tạo ra khả năng kích thích chọn lọc hơn so với phương pháp kích thích điện trong các thiết bị cấy ghép hiện nay. Nếu chứng minh được hiệu quả và độ an toàn, cách tiếp cận này có thể cải thiện chất lượng cảm nhận âm thanh, nhưng hiện vẫn chưa phải công nghệ điều trị được áp dụng rộng rãi. 

Như vậy, ý nghĩa của Nobel Y Sinh 2026 không chỉ nằm ở phát hiện các protein nhạy sáng mà còn ở bước chuyển của khoa học thần kinh từ quan sát sang khả năng can thiệp có chọn lọc. Từ việc tìm hiểu cách một loài tảo cảm nhận ánh sáng, các nhà khoa học đã phát triển một công cụ cho phép kiểm soát hoạt động của từng nhóm tế bào thần kinh với độ chính xác ngày càng cao.

Dù từ "chiếc điều khiển từ xa" trong phòng thí nghiệm tới một phương pháp điều trị an toàn, hiệu quả cho con người vẫn còn một chặng đường dài, công nghệ này đang giúp giới khoa học hiểu rõ hơn cơ chế của nhiều căn bệnh phức tạp liên quan đến não bộ và các giác quan.

Sau Giải Nobel Y Sinh, sự chú ý đang hướng tới Nobel Vật lý, dự kiến được công bố lúc 16h45 ngày 6/10 theo giờ Việt Nam.

Theo lịch công bố trong tài liệu, sau Nobel Vật lý ngày 6/10, Nobel Hóa học sẽ được công bố ngày 7/10, Nobel Văn học ngày 8/10, Nobel Hòa bình ngày 9/10 tại Oslo và Nobel Kinh tế ngày 12/10.

Mỗi giải Nobel năm nay có giá trị 12 triệu krona Thụy Điển, khoảng 1,2 triệu USD, cùng huy chương vàng 18 carat và bằng chứng nhận. Nếu một giải được trao cho từ hai đến ba người, tiền thưởng được chia giữa các chủ nhân.

Các chủ nhân Nobel khoa học và văn học sẽ tới Stockholm dự lễ trao giải ngày 10/12, đúng ngày mất của Alfred Nobel; lễ trao Nobel Hòa bình diễn ra cùng ngày tại Oslo.

Nobel là giải thưởng quốc tế do Quỹ Nobel tại Stockholm lập ra từ năm 1901 dựa trên tài sản của Alfred Nobel, nhà phát minh kiêm doanh nhân Thụy Điển.

Cập nhật 6/10/2026