MIT NEUEN METHODEN DEM GEHIRN BEIM DENKEN ZUSEHEN

Unser Gehirn ist eine hochkomplexe chemische Maschine, deren genaue Abläufe man immer noch nicht vollständig verstanden hat. Obwohl man ihm schon beim Denken zusehen kann. Nun blickten amerikanische Forscher dabei sogar durch sämtliche Schichten des Kortex – da blieben Überraschungen natürlich nicht aus. Dafür verwendeten sie eine Weiterentwicklung der sogenannten Multi-Photonen-Mikroskopie. Das Verfahren nutzt stark fokussiertes Laserlicht, um Atome und Moleküle in tieferliegenden Gewebeschichten anzuregen.So sind auch von diesen Schichten hochaufgelöste Bildaufnahmen möglich. Mit der Weiterentwicklung dieser Methode konnte das Team um Murat Yildirim vom Massachusetts Institute of Technology durch sämtliche Kortex-Schichten von Labormäusen blicken. „Indem wir das optische Design und andere Parameter für die Messungen am lebenden Gehirn verändert haben, konnten wir Entdeckungen machen, die vorher nicht möglich waren“, berichtet dazu Co-Autor Mriganka Sur.

So konfrontierten die Forscher ihre Mäuse mit verschiedenen visuellen Reizen (Muster-Ausrichtungen, die über einen Bildschirm liefen) und schauten sich an, wie die Zellen der sechs unterschiedlichen Schichten des Kortex darauf reagierten. Hier offenbarten sich mehrere Unterschiede: Die zweittiefste Schicht ist eher unspezifisch und reagiert auf eine Vielzahl von Mustern, gerne spontan und mit einer ausgeprägten Vernetzung in tieferliegende Bereiche des Gehirns. Die Neuronen in Schicht sechs identifizierten die Forscher wiederum als Spezialisten, die spezifische Reaktionen auf die gezeigten Musterausrichtungen zeigten. Eine besondere Überraschung boten die wirklich tiefen Hirnschichten. Die bislang wenig erforschte Subplate – eine dünne Schicht vorwiegend weißer Substanz unterhalb des Kortex – zeigte sogar auch schwache Reaktionen auf die visuellen Reize. „Viele Neurowissenschaftler dachten bisher, dass die Neuronen in diesem Bereich lediglich in der Entwicklungsphase aktiv sind“, schreiben die Forscher. „Im reifen Gehirn wurden diese Neuronen bislang überhaupt nicht erforscht“, ergänzt Yildirim. Die neue Methode könnte also auch zur Erforschung bislang unbekannter Weiten genutzt werden – so zumindest die Hoffnung des Forscherteams.

Farina Haase,
Apothekerin, Volontärin

Quelle: www.wissenschaft.de