GS Peter Hegemann và GS Georg Nagel tìm ra protein channelrhodopsin nhạy sáng ở một loài tảo đơn bào, còn GS Deisseroth đã biến phát hiện ấy thành công cụ mạnh mẽ cho thần kinh học. Năm 2005, ông Deisseroth đưa gene mã hóa channelrhodopsin vào tế bào thần kinh của chuột và dùng ánh sáng xanh để kích hoạt chúng. Hai năm sau, ông chứng minh công tắc ánh sáng ấy có thể hoạt động trong não của chuột sống.
Câu chuyện của GS Deisseroth thú vị không chỉ vì những gì ông làm trong phòng thí nghiệm.
Trong một cuộc trả lời phỏng vấn, ông cho biết ước mơ đầu tiên của ông là trở thành nhà văn hoặc nhà thơ. Từ nhỏ, ông đã bị cuốn hút bởi sức mạnh của ngôn từ: Tại sao một vài câu chữ có thể khiến con người vui, buồn, sợ hãi hay hy vọng?
Có lần, ông vừa đạp xe vừa đọc thơ Gerard Manley Hopkins và kết quả là… đâm xe.
Sự tò mò ấy cuối cùng dẫn ông đến thần kinh học. Deisseroth bắt đầu tự hỏi: Nếu từ ngữ có thể biến thành cảm xúc trong tâm trí, thì quá trình đó diễn ra như thế nào trong bộ não? Chính câu hỏi nằm ở ranh giới giữa văn chương và khoa học ấy đã trở thành một trong những động lực quan trọng trong sự nghiệp của ông.
Deisseroth cũng đi một con đường khá khác thường đến với thần kinh học: Ông là bác sĩ tâm thần. Những cuộc trò chuyện với bệnh nhân trở thành nguồn cảm hứng trực tiếp cho nhiều câu hỏi nghiên cứu.
Theo ông, đọc sách chẩn đoán và nhìn danh sách triệu chứng là chưa đủ. Điều quan trọng hơn là hiểu bệnh nhân thực sự đang trải nghiệm điều gì. Và từ những câu chuyện ấy, ông đặt câu hỏi: Liệu có thể đưa những trải nghiệm chủ quan đó vào phòng thí nghiệm, tìm ra các mạch thần kinh tương ứng và nghiên cứu chúng theo hướng nguyên nhân – kết quả?
Đó cũng là tinh thần trong cuốn sách Connections: A Story of Human Feeling, nơi Deisseroth quay lại với tình yêu đầu tiên là viết lách. Ông viết về cảm xúc, bệnh tâm thần, tự kỷ, âm nhạc, tiến hóa và các mạch thần kinh, đồng thời cố gắng trả lời những câu hỏi rất cơ bản: Cảm xúc là gì? Vì sao chúng ta có cảm xúc? Chúng hình thành như thế nào và tại sao đôi khi không thích nghi với hoàn cảnh?
Deisseroth còn có một đột phá lớn khác: Làm cho não trở nên trong suốt.
Năm 2013, nhóm của ông phát triển phương pháp CLARITY - loại bỏ phần lipid khiến mô não đục nhưng giữ lại cấu trúc của các tế bào trong một khung hydrogel trong suốt. Nhờ vậy, các nhà khoa học có thể quan sát cấu trúc thần kinh sâu bên trong mô với độ chi tiết trước đây rất khó đạt được.
Deisseroth cho biết ông nảy ra ý tưởng về phương pháp này khi ông đang thay tã cho con.
Chi tiết ấy phần nào thể hiện cuộc đời ông. Trong giai đoạn phát triển những công trình quan trọng nhất về optogenetics, Deisseroth cũng phải đối mặt với những khó khăn khi làm bố đơn thân.
Sau này khi viết sách, ông nhận ra những trải nghiệm đó đã ảnh hưởng đến công việc khoa học của mình sâu sắc đến mức nào. Ông đặc biệt quan tâm đến cách não bộ tạo ra tình cảm gắn bó giữa cha mẹ và con cái.
Nghiên cứu về các mạch thần kinh ở động vật cho thấy trạng thái làm cha mẹ không phải là thứ hoàn toàn mới xuất hiện sau khi có con, mà giống như một hệ thống đã được xây dựng sẵn và chờ được kích hoạt.
