Waliofichua namna ubongo unavyofanya kazi watunukiwa tuzo ya Nobel

Daktari bingwa wa magonjwa ya akili na mfumo wa neva kutoka Marekani, Karl Deisseroth, pamoja na wanasayansi kutoka Ujerumani, Peter Hegemann na Georg Nagel, wametunukiwa Tuzo ya Nobel ya Fiziolojia au Tiba; ya mwaka 2026 kwa kazi yao katika taaluma ya optogenetiki.

Utafiti wao umewasaidia wanasayansi kuelewa kwa undani zaidi namna ubongo unavyofanya kazi, hatua inayochangia kuelewa kwa kina jinsi akili ya binadamu inavyofanya kazi.

Kamati ya Nobel imewasifu wanasayansi hao watatu kwa kuweka msingi wa enzi mpya katika sayansi ya mfumo wa neva, baada ya kufichua namna ya kuwasha na kuzima mizunguko ya neva inayohusika na kumbukumbu, hisia na tabia mahususi zinazohusiana na matatizo ya mfumo wa neva na magonjwa ya akili.

Katika tiba, watafiti wanatumia njia hiyo katika majaribio ya kurejesha uwezo wa kuona kwa watu wenye matatizo ya kuona.

“Ni jambo la ajabu kabisa. Optogenetiki imebadilisha kwa kiasi kikubwa uelewa wetu kuhusu ubongo,” limesema Baraza la Nobel.

“Kila siku huleta ugunduzi mpya, unaosaidia kutatua mojawapo ya mafumbo makubwa ya mwanadamu: jinsi ubongo wetu wa ajabu unavyofanya kazi.”

Washindi hao wamefurahi kupokea tuzo hiyo, wakieleza kuwa ni heshima kubwa kushirikiana tuzo hiyo na marafiki zao.

Wanasayansi hao watatu pia watagawana zawadi ya fedha yenye thamani ya paundi 900,000 za Uingereza (takribani Sh. 3.14).

Mwenyekiti wa Kamati ya Nobel ya Fiziolojia au Tiba, Per Svenningsson, amesema: “Optogenetiki inatoa fursa ya kuchora na kuelewa ramani ya ubongo kwa namna ambayo hapo awali tulidhani ni ndoto tu.”

Amesema kazi ya wanasayansi hao imesaidia kuelewa namna hisia, tabia na shughuli mbalimbali za mwili zinavyodhibitiwa na ubongo.

“Kwa kutumia mwanga, watafiti sasa wanaweza kuwasha au kuzima mizunguko mahususi ya neva katika ubongo. Wanaweza kuamsha kumbukumbu, kusababisha hisia, kuchochea tabia na kuchunguza aina mbalimbali za neuroni zinazohusika katika matatizo tofauti ya mfumo wa neva na magonjwa ya akili.”

Kamati hiyo imeongeza kuwa mbinu hiyo inatoa uelewa muhimu kuhusu namna mfumo wa neva unavyoshirikiana na seli mbalimbali katika maeneo mengine ya mwili, kama vile moyo na utumbo.

Kamati hiyo imesema watafiti hao wameanza kutumia optogenetiki kama njia ya matibabu.

Imesema katika majaribio ya kitabibu yanayoendelea, wanasayansi wamekuwa wakifanya kazi ya kurejesha uoni kwa watu ambao wamepoteza uwezo huo kutokana na retinitis pigmentosa, ugonjwa unaoharibu seli za fimbo na koni zinazopatikana kwenye retina ya jicho.

Kwa kuingiza protini maalumu katika eneo lililoharibiwa la jicho, baadhi ya wagonjwa wameweza kurejesha kiwango fulani cha uwezo wa kuona wanapotumia miwani maalumu inayotoa mwanga.

Mwanga huo huwezesha protini za miwani zilizotumika katika matibabu kufanya kazi.

OPTOGENETIKI

Ni mbinu inayofanya iwezekane kuwasha au kuzima shughuli za seli mahususi za neva katika ubongo wa kiumbe hai.

Kwa sasa, mbinu hiyo inatumika katika maabara mbalimbali duniani ili kufichua mafumbo yanayohusu utendaji wa ubongo.

WASHINDI

Mwanzoni mwa miaka ya 2000, watafiti Hegemann na Nagel waligundua channelrhodopsin, protini yenye sifa za kipekee.

Walibaini kuwa bila kujali aina ya seli ambamo waliingiza protini hiyo, seli hizo zilianza kuwa na uwezo wa kuitikia mwanga.

Mtafiti mwingine, Deisseroth baadaye alibaini namna ya kutumia protini hiyo inayodhibitiwa na mwanga kuwasha seli za neva katika ubongo wa panya.

Deisseroth aliingiza jeni ya channelrhodopsin katika seli za neva zilizotokana na panya ambapo alipoangazia seli hizo kwa mwanga wa buluu, aliweza kuchochea ishara ya neva.

Baadaye, alifanikiwa kutumia “swichi” hiyo inayodhibitiwa na mwanga katika seli za neva za ubongo wa panya hai.

Mbinu hii ya kudhibiti ishara za neva kwa kutumia mwanga sasa inajulikana kama optogenetiki, na imepata matumizi makubwa katika utafiti wa kisayansi duniani.

Tangu wakati huo, watafiti wameweza kuchunguza seli na njia za neva katika wanyama, na hivyo kuona na kugundua kwa undani zaidi kazi zinazofanywa na seli hizo.

Chanzo: BBC/Nobel Prize