# 빛을 이용하여 특정 신경 세포의 활동을 조작하는 “광유전학”을 개척한 3명의 연구자가 노벨 의학·생리학상을 수상했습니다.

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> 게시판: 뉴스
> 작성자: tachikoma43
> 작성일: 2026-10-06T05:10:55.413Z

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© 노벨生理학 또는 의학상 위원회. 삽화: 매티아스 칼렌 
스웨덴 카롤린스카 연구소의 노벨 위원회는 미국의 하워드 휴즈 의학 연구소 연구원이며 스탠포드 대학교 D.H. 첸 교수인 카를 다이셀로스 박사, 독일 베를린 훔볼트 대학교 신경과학 하티 상급교수인 페터 하그만 박사, 독일 뷔르츠부르크 대학교 분자 식물 생리 교수인 게오르크 나겔 박사에게 2026년 노벨 생리 및 의학상을 수여한다고 발표했습니다. 수상 이유는 “빛으로 개폐하는 이온 채널과 광유전학에 관한 발견”이며, 3인에게는 상금 1천2백만 스웨덴 크로나(약 1억 8천9백만원)가 동등하게 분배됩니다. 보도자료: 2026년 노벨 생리학 또는 의학상 - NobelPrize.org https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2026/press-release/Medicine 노벨상은 빛으로 뉴런을 제어하는 뇌의 ‘스위치’에 대한 연구로 수상 | Nature https://www.nature.com/articles/d41586-026-03091-2

인간의 뇌에서는 수많은 신경 세포가 전기 신호를 주고받음으로써 기억, 감정, 행동 등이 만들어집니다. 그러나 특정 신경 세포가 활성화되었을 때 어떤 행동이 일어나는지를 조사하는 것은 쉽지 않았습니다.

특정 신경 세포를 제거하는 실험에서는 그 영향을 조사할 수 있습니다. 그러나 뇌가 세포가 사라진 상태에 적응해 버릴 가능성이 있습니다. 따라서 뇌를 크게 손상시키지 않고, 목표로 삼은 신경 세포만 원하는 시점에 활성화하거나 중지시키는 방법이 요구되었습니다. 그 돌파구となった 것이 물속에 서식하는 단세포의 녹색 조류 “클라미도모나스”입니다. 클라미도모나스는 빛을 감지하여 빛원 방향으로 헤엄치는 성질이 있으며, 헤게만氏와 ナーゲル氏は2000년대 초반, 이 메커니즘과 관련된 “채널로도프신”이라는 단백질을 연구했습니다.

© The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén

채널로도푸신은 세포의 표면에 존재하며, 푸른 빛을 받으면 문처럼 열립니다. 그러면 전기적인 성질을 가진 이온이 세포 내로 유입되어 세포의 전기적인 상태가 변합니다. 더 나아가 연구를 진행한 결과, 채널로도푸신의 유전자를 다른 종류의 세포에 통합하더라도, 그 세포를 빛에 반응하게 만들 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

© 노벨生理학 또는 의학 위원회. 삽화. 매티아스 칼렌

대세로스 씨와 그 동료들은 이 메커니즘을 신경 세포의 조작에 활용했습니다. 채널로도프 신을 만드는 유전자를 쥐의 신경 세포에 도입하여, 2005년에는 푸른 빛을 쬐어 신경 세포에 전기 신호를 유발시키는 데 성공했습니다. 더하여 2007년에는 살아있는 마우스의 뇌 내부에서도 빛으로 신경 세포를 조작할 수 있음을 보여주었습니다. 이 연구가 “광유전학”이라고 불리는 기술과 연결되었습니다. 예를 들어, 특정 신경 세포에 빛으로 조작할 수 있는 스위치를 설치하고, 빛을 쐴 때 어떤 일이 일어나는지 관찰할 수 있습니다. 또한, 다른 색깔의 빛에 반응하는 단백질도 개발되어, 반대로 신경 세포의 활동을 억제하는 메커니즘도 사용할 수 있게 되었습니다. 더불어, 동물의 뇌에 국소적으로 빛을 쬐어 줄 수 있는 소형의 광원과 얇은 광섬유도 개발됨으로써, 비교적 자유롭게 행동하고 있는 동물에서도 뇌 내부의 특정 신경 회로만 조작하는 실험이 가능해졌습니다. 기존 연구에서는 어떤 뇌 영역이 특정 행동 시에 활동하고 있다고 알려져도, 그 활동이 실제로 행동을 유발하고 있는지 증명하는 것은 어려웠습니다. 광유전학에서는 狙った 신경 세포를 의도적으로 활성화시키거나, 활동을 억제하여, 그 직후에 행동이 어떻게 변하는지 확인할 수 있습니다. 따라서 뇌의 활동과 행동의 관련을 관찰하는 것뿐만 아니라, 양자의 인과 관계를 조사할 수 있게 되었습니다.

© 노벨 생리·약학 위원회. Ill. 매티아스 칼렌

광유전학은 현재 기억이 어떻게 저장되는지, 수면과 각성이 어떻게 조절되는지, 특정 감정이나 행동을 담당하는 신경 회로는 무엇인지 등 광범위한 연구에 활용되고 있습니다. 우울증, 조현병, 알츠하이머병 등 관련 뇌 기능의 해명에도 이용되고 있습니다. 의료 분야에도 적용이 시작되고 있습니다. 망막색전증은 눈에서 빛을 감지하는 세포가 손실되는 질병입니다. 이 질병에서는 광유전학을 이용하여 남아있는 세포에 빛에 대한 감수성을 부여하고 환자의 시각 기능을 부분적으로 회복시키는 연구가 진행되고 있습니다. 다만, 기사 작성 시점에서는 광유전학은 주로 연구 방법론으로 사용되고 있으며, 광범위한 신경 질환을 치료하는 일반적인 의료 기술로 발전한 것은 아닙니다. 

피터 헤게만 교수는 광유전학에 의해, 과거에는 꿈을 꾸는 것 외에는 뇌를 자세히 관찰할 수 없었던 방법으로 뇌를 자세히 조사할 수 있게 되었다고 설명했습니다. 그는 수상 발표 직전, 모르는 사람으로부터 ‘중요한 이야기가 있어서 전화를 다시 걸어달라는’ 이메일을 받았지만, 처음에는 무시하고 있었습니다. 그러나 기재된 전화번호를 보고 요트에서 항해한 경험을 바탕으로 스웨덴 국가 번호라는 것을 깨닫고 다시 연락한 결과 상대는 노벨 위원회였다고 합니다. 이 전화를 걸었던 것은 수상 발표를 몇 분 후에 앞두고 있는 시점이었고, 헤게만 교수는 수상 사실을 알게 되어 압도당했다고 회상했습니다. 

First reactions | 피터 헤게만, 노벨 생리·약학상 | 전화 인터뷰 - YouTube

[원문 보기](https://gigazine.net/news/20261006-nobel-prize-physiology-or-medicine-2026/) | 출처: Gigazine