Wie verändern Neurone die Stärke ihrer Verbindungen so schnell, dass sie auf diesem Weg neue Erinnerungen sekundenschnell abspeichern können? Dieses Rätsel könnten Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge bald mit Hilfe einer neuen Mikroskopietechnik lösen. Das Verfahren bildet so genannte RNA-Moleküle, die innerhalb der Zelle die genetische Erbinformation der DNA kopieren, in einer besseren Qualität ab, als es bisher bei intaktem Hirngewebe möglich war. Das Zellgewebe wird dabei schon vor dem Abbilden vergrößert, so dass auch herkömmliche Mikros­kope es mit einer sehr hohen Auflösung darstellen können.

Eine detailliertere Karte der RNA-Verteilung innerhalb der Zellen könnte mehr darüber verraten, wie Zellen Proteine aufbauen und so etwa neuronale Verbindungen herstellen. Eine Hypo­these ist, dass RNA-Moleküle in der Nähe der Synapsen warten, um bei Bedarf schnell den Bauplan für die Herstellung von Proteinen zu liefern, die wiederum für Lernprozesse erforderlich sind. Die neue Vergrößerungstechnik sollte ermög­lichen zu bestimmen, welche Art von RNA-Molekülen an den Synapsen warten und das Speichern neuer Erinnerungen erlauben.

Die obige Abbildung zeigt eine mit der neuen Mikroskopietechnik vergrößerte Aufnahme des Hippocampus einer Maus. Die fluoreszierenden Farbstoffe markieren die RNA-Moleküle und helfen so, sie präzise zu lokalisieren. (ae)

Chen, F. et al.: Nanoscale Imaging of RNA with Expansion Microscopy. In: Nature Methods 13, S. 679–684, 2016