2026 노벨 생리의학상 칼 다이서로스, 페터 헤게만, 게오르크 나겔

NOBEL PRIZE IN PHYSIOLOGY OR MEDICINE 2026

빛 한 줄기로 뇌 속 신경세포를 켜고 끄는 기술, 광유전학을 연 세 과학자입니다.

세 사람은 무엇으로 노벨상을 받았습니까?

빛으로 열리는 이온 채널과 광유전학에 관한 발견으로 2026년 노벨 생리의학상을 함께 받았습니다.

수상 내역 한눈에 보기

수상자	국적	소속	핵심 기여
칼 다이서로스	미국	스탠퍼드대학교, 하워드 휴스 의학연구소	채널로돕신으로 신경세포를 빛으로 제어하는 광유전학 개발
페터 헤게만	독일	베를린 훔볼트대학교	녹조류의 빛 감지 단백질 채널로돕신 발견
게오르크 나겔	독일	뷔르츠부르크대학교	채널로돕신이 빛으로 열리는 이온 채널임을 규명

빛을 향해 헤엄치는 녹조류 클라미도모나스를 표현한 이미지입니다.

녹조류는 어떻게 빛을 느낄까

수상의 출발점은 신경과학이 아니라 작은 녹조류였습니다.

헤게만은 1990년대 초부터 단세포 녹조류 클라미도모나스가 어떻게 빛 쪽으로 헤엄치는지를 연구했습니다. 이 조류에는 안점이라는 빛 감지 부위가 있고, 그 안에서 빛을 받아들이는 단백질이 작동합니다.

헤게만과 나겔은 이 단백질이 빛을 받으면 곧바로 열리는 이온 통로라는 사실을 밝혀내고 채널로돕신이라고 이름 붙였습니다. 2002년과 2003년에 발표된 이 연구가 광유전학의 씨앗이 되었습니다.

빛으로 열리는 이온 통로

채널로돕신은 빛 신호를 전기 신호로 바로 바꾸는 단백질입니다.

신경세포는 세포막을 통해 이온이 드나들며 전기 신호를 만듭니다. 채널로돕신은 파란빛을 받는 순간 통로를 열어 양이온을 세포 안으로 들여보냅니다. 그러면 신경세포가 신호를 내보냅니다.

특히 중요한 점은 이 단백질을 다른 생물의 세포에 넣어도 똑같이 작동한다는 사실입니다. 조류의 단백질 하나만 있으면 어떤 세포든 빛에 반응하게 만들 수 있게 되었습니다.

광섬유로 푸른빛을 보내는 실험 장비를 그린 이미지입니다.

다이서로스, 빛으로 신경세포를 켜다

2005년, 다이서로스 연구팀은 빛으로 포유류 신경세포를 정확히 켜는 데 성공했습니다.

다이서로스는 채널로돕신 유전자를 쥐의 신경세포에 넣어, 파란빛을 비출 때만 신경 신호가 생기도록 만들었습니다. 이후 살아 있는 뇌 속 원하는 부위에 빛을 전달하는 가느다란 광섬유 기술도 함께 개발했습니다.

빛과 유전자를 함께 쓴다는 뜻에서 이 기술을 광유전학이라고 부릅니다. 다이서로스는 정신과 의사로서 우울증과 자폐 스펙트럼 장애 환자를 진료하며, 뇌 회로를 이해하려는 목적으로 이 연구를 이어 왔습니다.

켜기와 끄기를 모두 할 수 있다

빛의 색을 바꾸면 같은 신경세포를 켜기도 하고 끄기도 합니다.

파란빛에 반응하는 채널로돕신은 신경세포를 활성화합니다. 이후 개발된 억제용 단백질은 노란빛을 받으면 신경세포의 활동을 멈춥니다. 연구자는 빛을 비추는 시간과 색만으로 특정 신경세포의 활동을 밀리초 단위로 조절할 수 있습니다.

일부 신경세포만 빛으로 활성화되는 모습을 표현한 이미지입니다.

광유전학으로 알게 된 것들

광유전학은 어떤 신경세포가 어떤 기능을 맡는지를 직접 확인하게 해 주었습니다.

분야	연구 내용
운동 질환	파킨슨병에 관여하는 뇌 회로를 찾아내고 동물 모델에서 증상을 되돌림
정신 건강	우울과 비슷한 상태를 만들고 완화하는 회로를 확인함
사회성과 감정	사회적 상호작용과 불안에 관여하는 회로를 밝혀냄
치료 연구	유전자 치료와 결합해 시각 등 잃어버린 기능을 되살리는 연구가 진행됨

노벨위원회는 광유전학이 신경세포가 기억과 감정, 행동을 어떻게 만드는지를 살아 있는 뇌에서 보여 주는 방법이라고 설명했습니다.

빛으로 뇌의 특정 회로를 밝히는 개념을 표현한 이미지입니다.

광유전학의 발자취

왜 노벨상인가

관찰하던 뇌과학을 조작하고 확인하는 뇌과학으로 바꾸었기 때문입니다.

이전에는 뇌의 활동을 기록하고 관찰하는 데 그쳤다면, 광유전학으로는 특정 신경세포를 직접 켜고 끄며 원인과 결과를 확인할 수 있습니다. 녹조류의 빛 감지라는 순수한 기초 연구가 뇌 지도를 그리는 도구로 이어졌다는 점도 이번 수상이 보여 주는 중요한 메시지입니다.

퍼스트펭귄커피컴퍼니
퍼스트펭귄커피컴퍼니는 커피의 향과 맛을 감각과 과학으로 설명하는 교육을 지향합니다. 한 잔의 커피가 기억과 감정을 불러오는 과정 역시 뇌 속 신경 회로에서 일어나는 일이고, 광유전학은 그 회로를 들여다보는 가장 정밀한 창이 되었습니다.

참고 자료