Nobelpreis Medizin 2026

Herzlichen Glückwunsch an Karl Deisseroth, Peter Hegemann und Georg Nagel, deren Auszeichnung mit dem Nobelpreis für Medizin 2026 gestern bekannt gegeben wurde. Geehrt werden ihre Entdeckungen, die den Grundstein für ein völlig neues Forschungsgebiet gelegt und den Neurowissenschaftlern gewissermaßen die Augen geöffnet haben: die „Optogenetik“, eine Wissenschaft, mit der man das Gehirn kontrollieren kann. Und zwar buchstäblich!

Auf den ersten Blick klingt die Idee, als käme sie direkt aus einem Science-Fiction-Film: ein Schalter, der mithilfe von Licht eine ganz bestimmte Nervenzelle im Gehirn ein- oder ausschalten kann!

Eigentlich sind wir damit schon nicht mehr nur bei Science-Fiction, sondern fast bei Filmen über kosmische Verschwörungen. Um zu verstehen, wie das Ganze funktioniert, müssen wir deshalb bei einem winzigen, aber erstaunlichen Lebewesen anfangen: einer einzelligen Grünalge namens „Chlamydomonas“.

Wie kann uns ein so winziges Lebewesen etwas beibringen, das uns sogar dazu bringt, ein ganz neues Wissenschaftsgebiet zu entwickeln?

Wissenschaftler bemerkten, dass diese Alge Licht extrem schnell wahrnehmen und darauf zuschwimmen kann, obwohl sie keine Augen wie wir besitzt. An diesem Punkt stellte sich Hegemann genau dieselbe Frage, die dir wahrscheinlich gerade durch den Kopf geht: Wie? Wie kann sie so schnell auf Licht reagieren?

Das Erstaunliche war nicht nur die Reaktion selbst, sondern vor allem ihre Geschwindigkeit. Nach jahrelanger Forschung und genauer Untersuchung stellte unser Freund fest, dass die Reaktion auf Licht innerhalb winzigster Bruchteile einer Millisekunde stattfindet, also viel schneller als die bekannten Mechanismen im menschlichen Auge.

Hegemann vermutete daraufhin, dass diese außergewöhnliche Alge ein Protein besitzt, das zwei Aufgaben gleichzeitig erfüllt. Zuerst nimmt es das Licht wahr. Sobald Licht auf das Protein trifft, öffnet sich eine kleine Pforte in der Zellmembran. Durch diese Pforte strömen elektrisch geladene Teilchen, wodurch in der Zelle ein elektrisches Signal entsteht. Dieses Signal ist gewissermaßen ein Bewegungsbefehl. Es gelangt zu den beiden Geißeln, mit denen sich die Alge fortbewegt, und dadurch schwimmt sie auf das Licht zu.

Die nächste Frage ist wahrscheinlich genau die, die dir jetzt gerade durch den Kopf geht: Was ist das für ein Protein?

Hier arbeitete Hegemann mit Nagel zusammen. Gemeinsam entdeckten sie Proteine, die als „Channelrhodopsine“ bezeichnet wurden und genau diese Funktion übernehmen. Und genau an diesem Punkt kommt Karl Deisseroth ins Spiel, mit einer Entdeckung, die die Neurowissenschaften grundlegend verändern sollte.

Deisseroth war Arzt und Forscher und interessierte sich dafür, Erkrankungen des Gehirns wie Depressionen und Schizophrenie besser zu verstehen. Er suchte fieberhaft nach einer Möglichkeit, ganz bestimmte Arten von Nervenzellen gezielt zu kontrollieren, anstatt immer gleich eine ganze Region des Gehirns zu beeinflussen.

Was bedeutet das?

Stell dir vor, in einem Stadtviertel gibt es ein Problem mit der Stromversorgung und du möchtest herausfinden, wo genau die Ursache liegt. Die beste Möglichkeit wäre, jedes einzelne Haus unabhängig kontrollieren zu können, dort den Strom ein- und auszuschalten und so Schritt für Schritt herauszufinden, wo das Problem steckt.

Natürlich dient dieser Vergleich nur der Vereinfachung. Die Idee dahinter ist aber: Wenn man psychische, mentale oder neurologische Störungen verstehen möchte, muss man in der Lage sein, einzelne Arten von Gehirnzellen innerhalb einer bestimmten Hirnregion gezielt zu kontrollieren.

An diesem Punkt begann Deisseroth mit einem ungewöhnlichen Experiment. Er brachte eines dieser Channelrhodopsin-Proteine in bestimmte Nervenzellen von Mäusen ein. Dann geschah das Erstaunliche: Die Zellen begannen, das Protein selbst herzustellen.

Plötzlich hatte man also eine Zelle im Gehirn einer Maus, die sofort Nervensignale aussandte, sobald man sie mit Licht bestrahlte, genau wie bei unserer kleinen Alge.

Das war die Revolution.

Von nun an war es möglich, ganz bestimmte Nervenzellen so zu verändern, dass sie auf Licht reagieren, und anschließend mit Lichtimpulsen ihre Aktivität gezielt zu kontrollieren, sie also gewissermaßen ein- oder auszuschalten. Im Jahr 2006 erhielt diese Methode schließlich ihren Namen: „Optogenetik“.

Die Experimente waren unglaublich faszinierend. Dem Team gelang es zum Beispiel, bestimmte Nervenzellen im Gehirn lebender Mäuse gezielt zu aktivieren. Schalteten sie die Zellen ein, bewegten sich die Schnurrhaare der Maus. Schalteten sie sie wieder aus, hörte die Bewegung auf.

Seitdem ermöglicht diese Technik Wissenschaftlern, neuronale Schaltkreise zu untersuchen, die Schmerz, Durst, Hunger, Aufmerksamkeit, Belohnung, Schlaf und soziales Verhalten steuern. Wissenschaftlern gelang es sogar, Gruppen von Nervenzellen zu aktivieren, die mit bestimmten Erinnerungen verbunden waren. Und dieses Experiment ist besonders faszinierend, deshalb möchte ich es dir erzählen.

Im Jahr 2012 setzten Wissenschaftler Mäuse in einen geschlossenen Raum und ließen sie dort eine beängstigende Erfahrung machen. Während sich die Angst-Erinnerung in ihrem Gehirn bildete, identifizierten sie die Nervenzellen, die gerade aktiv waren, und machten genau diese Zellen mithilfe optogenetischer Verfahren lichtempfindlich.

Danach brachten sie die Mäuse in eine sichere Umgebung und bestrahlten genau dieselben Nervenzellen erneut mit Licht. Plötzlich zeigten die Mäuse Angstverhalten, obwohl sie sich an einem sicheren Ort befanden!

Durch die Optogenetik hat die Neurowissenschaft gewissermaßen ein neues Auge bekommen, das mit einer bisher unerreichten Genauigkeit bis auf die Ebene einzelner Zellen sehen kann. Und nicht nur das: Sie kann diese Zellen sogar kontrollieren.

Noch immer sind die meisten Anwendungen dieser Technik rein wissenschaftlicher Natur. Sie hilft jedoch bereits dabei, Erkrankungen wie Depressionen, Angststörungen, Schizophrenie, Alzheimer und Parkinson besser zu verstehen. Außerdem haben bereits Versuche begonnen, von dieser Technologie inspirierte Ansätze zu nutzen, um bei manchen Menschen mit Netzhauterkrankungen einen Teil des Sehvermögens wiederherzustellen.

Doch natürlich bringt das Ganze auch Ängste und Fragen mit sich. Was bedeutet es, eine Methode zu besitzen, mit der man das Gehirn kontrollieren kann? Was bedeutet es, wenn es eines Tages möglich sein könnte, neuronale Schaltkreise zu beeinflussen, die mit Stimmung, Angst, Belohnung, Motivation und sogar Erinnerungen verbunden sind? Könnte eine solche Technologie missbraucht werden?

Wissenschaftlich ist das derzeit schlicht nicht möglich. Aber vielleicht könnte es eines Tages möglich werden. Genau deshalb wirft diese Technologie bereits heute ernsthafte Fragen und Diskussionen im Bereich der „Neuroethik“ auf.

Das Faszinierendste an der ganzen Geschichte ist für mich jedoch, dass wir Menschen all das von einem einzelligen Lebewesen gelernt haben. Von etwas Winzigem, Schwachem und unscheinbar Kleinem.

Wir haben uns vor dieses Wesen gesetzt wie Schüler.

Nicht mehr als Lernende, die ihm zuschauen, von ihm lernen und dadurch schließlich eine ganze neue Wissenschaft entdecken konnten.

Joe Turan

🌐 www.joeturan.com