История премии по физиологии или медицине, связанная с оптогенетикой, начинается с одноклеточной водоросли хламидомонады и её светочувствительных каналов. В начале 2000‑х годы Петер Хегеман и Георг Нагель нашли и описали канальные родопсины этой водоросли — светочувствительные ионные каналы, которые позволяют клеткам двигаться к источнику света. Это стало отправной точкой для идеи превращать любую клетку, нейрон или нечто другое, в светочувствительный элемент. История развивалась очень быстро после того, как Карл Дейссерот перенёс каналродопсин в нейроны и увидел мгновенную реакцию под светом — сначала в клеточной культуре, затем в мозге мыши. Эти шаги заложили основу того, что сегодня называют оптогенетикой и что за последние годы стало обычной частью фундаментальных нейробиологических исследований.

С точки зрения смысла и целей учёных, процедура оказалась простым ответом на задачу Крисака и др.— как «быстро включать и выключать активность нейронов» во время бодрствования животного. В этом контексте появились первые очертания схемы: свет включал каналродопсин, который открывал ионотранспорт, что приводило к возбуждению нейронов. В 2002 году система ChARGe, разработанная группой Геро Мизенбека, стала одним из ранних шагов к оптогенетике, однако её каскад дрозофилы требовал сложной комплектации и оказывался медленным, так что лауреатам премии такая работа не досталась. Все же это движение к простой идее — управлять клетками при помощи света.

В 2007 году на фоне быстрых прорывов появились практические инструменты: во‑первых, нейроинтерфейс, позволяющий активировать конкретную область мозга мыши через изданную вирусную конструкцию и оптоволокно; во‑вторых, бактериородопсин археи Natronomonas pharaonis, который способен подавлять активность нейронов светом. Эти достижения сделали возможным как включение, так и выключение нейронной активности посредством оптогенетики. Одновременно учёные показали, что свет можно целенаправленно доставлять в нужную область мозга, а генетическая модификация позволяла экспрессировать светочувствительные каналы в конкретных нейронах. Так в разных системах — культурах, сетчатке, нервной ткани животных — каналродопсины демонстрировали мгновимую, миллисекундную реакцию на свет.

Наконец, в клинических и прикладных контекстах оптогенетика продолжает развиваться. В начале малоизвестной клиники из задач психического здоровья учёные рассматривают возможности точечного воздействия на нейронные сети на животных и в генетически модифицированных моделях расстройств. Есть и эксперименты, направленные на восстановление зрения у пациентов с пигментным ретинитом: в сетчатку вводят канальный родопсин ChrimsonR, а затем подают световые сигналы, чтобы вернуть часть визуального восприятия. Аналогично исследуется слух, где оптогенетическая стимуляция может заменить часть функций кохлеарного импланта. Эти направления показывают, что технология может быть применена и в клинике, но остаются вопросы этики и безопасности.

Несмотря на широкие заявления пресс‑релизов о возможности оживлять воспоминания, вызывать эмоции и управлять поведением, учёные призывают сохранять осторожность и умеренность в оценках. Во время пресс‑конференций члены Нобелевского комитета подчеркивали необходимость скромности и указывали, что вопросы сознания и эмоциональных состояний требуют дальнейших дискуссий и доказательств. Само звание «оптогенетика» отражает скорее инструментальный статус методики — благодаря ней нейробиология стала чище в плане причинно‑следственных связей и понимания того, как именно работают нейронные сети. Но на практике до сих пор остаётся спор: есть ли у животных эмоции в человеческом смысле и можно ли перенести эти результаты на человека без этических осложнений.