2026 노벨 생리의학상에 ‘광유전학’ 토대 세운 다이서로스 등 3인

칼 다이서로스·페터 헤게만·게오르크 나겔 3명 공동수상
빛으로 신경세포 제어 ‘광유전학’ 개척...신경과학 연구 기여
기억, 감정, 수면, 공포 등 뇌 기능을 신경회로 수준서 규명

2026 노벨 생리의학상 공동수상자 3인. 왼쪽부터 칼 다이서로스 교수, 페터 헤게만 교수, 게오르크 나겔 교수. 노벨위원회 홈페이지 캡처

올해 노벨 생리의학상은 빛으로 신경세포를 제어하는 ‘광유전학’ 분야를 개척한 칼 다이서로스 미국 스탠포드대 교수 등3명의 과학자에게 돌아갔다.

스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 스웨덴에서 칼 다이서로스 교수와 페터 헤게만 독일 베를린 훔볼트대 교수, 게오르크 나겔 독일 뷔르츠부르크대 교수를 2026년 노벨 생리의학상 공동수상자로 선정했다고 발표했다.

이들은 빛을 이용해 특정 신경세포의 활동을 조절하는 광유전학의 토대를 마련한 공로를 인정받았다.

광유전학은 빛을 이용해 살아있는 동물의 특정 세포나 회로의 기능을 정밀하게 제어하는 기술이다. 특정 세포만 골라 빛에 반응하도록 만든 뒤 빛을 쪼여 해당 신경세포 회로를 제어할 수 있다. 이를 통해 특정 신경세포가 기억, 감정, 공포 등 인간의 다양한 감정 등과 어떤 관련이 있는지를 정밀하게 분석할 수 있다.

과학자들은 뇌의 특정 부위가 일정한 행동에 영향을 준다는 사실을 파악할 수 있었지만, 신경세포를 실시간으로 제어할 수 없어 인과관계를 입증하는 데 어려움이 있었다.

헤게만 교수와 나겔 교수는 단세포 조류(수생 생물)의 세포 표면에 반응하는 단백질 ‘채널로돕신’을 발견했고, 다이서로스 교수는 이를 생쥐의 신경세포에 적용해 청색빛을 비춰 신경신호를 발생시키는 데 성공했다. 이후 살아있는 생쥐의 뇌에서도 빛으로 제어하는 신경세포 스위치를 작동시켜 신경과학 발전을 선도했다.

노벨위원회는 “이들이 발전시킨 광유전학으로 특정 기억과 감정, 행동을 조절하며 신경·정신질환 관련 신경회로를 규명할 수 있게 됐다”며 “광유전학은 뇌에 대한 인간의 이해를 근본적으로 바꿔놓는 계기가 됐다”고 평가했다.

김준기 서울아산병원 융합의학과 교수는 “광유전학을 통해 동물실험에서 뇌 회로의 기능을 세포나 분자 수준에서 이해할 수 있게 됐다”고 말했다.

이상엽 KAIST 생명화학공학과 특훈교수는 “이번 수상의 가장 큰 의미는 살아 있는 뇌에서 특정 신경세포를 빛으로 정밀하게 켜고 끌 수 있게 해 뇌 기능을 상관관계가 아니라 인과관계로 규명할 수 있게 됐다는 점”이라며 “광유전학을 통해 기억, 감정, 수면, 운동 등을 담당하는 신경회로 기능을 직접 검증할 수 있게 돼 신경과학 연구의 패러다임을 바꿔놨다”고 수상 의미를 설명했다.

강봉균 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단장은 “최근 20년간 뇌 기능을 신경회로와 세포 수준에서 연구할 수 있게 된 것은 광유전학 기술 덕분이었다”면서 “많은 신경과학자들은 10년 전 부터 광유전학이 언젠가 노벨상을 받을 거라고 예측해 온 만큼 광유전학 기술은 그동안 미지 영역으로 남아 있는 뇌 연구의 지평을 넓히는 데 기여할 것”이라고 말했다.

한편 올해 노벨상은 이날 생리의학상을 시작으로 6일 물리학상, 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상을 거쳐 12일 경제학상까지 모두 6개 부문에서 발표된다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr