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Hirnforschung: Weit verzweigt

In mühsamer Kleinarbeit haben US-Forscher zahlreiche Nervenverbindungen im Mäusehirn bis ins kleinste Detail sichtbar gemacht.
Neurone im Maushirn

300 Neurone auf einen Blick

Auf der Jahrestagung der Society for Neuroscience haben Forscher vom Janelia Research Campus in der Nähe von Ashburn, Virginia, eine Karte des Mäusehirns präsentiert, anhand der sich der Verlauf von 300 Nervenzellen bis ins kleinste Detail nachverfolgen lässt. Weil es enorm aufwändig ist, das Gehirn auf diese Art und Weise zu kartieren, waren Wissenschaftler bei solchen Vorhaben bislang nur wenige Dutzend Neurone weit gekommen. Für das Janelia-Team sind 300 Zellen allerdings erst der Anfang, davon sind die Forscher felsenfest überzeugt. In einem Jahr wollen sie die 1000-Neurone-Marke geknackt haben.

Ermöglichen soll das ein hocheffizienter Ablauf, bei dem mit Hilfe eines Virus zunächst einige wenige Neurone in den Gehirnen von Mäusen eingefärbt und anschließend in hauchdünnen Hirnschnitten unter einem speziellen Mikroskop nachverfolgt werden. Ein Computeralgorithmus setzt die Unmengen an Bildern, die auf diese Weise entstehen, zusammen, und ein Team aus sieben Personen sichtet die Daten. Jede dieser sieben Personen kann so etwa eine Nervenzelle pro Tag kartieren. Zum Vergleich: Vor zwei Jahren hätte man für dieses Unterfangen noch ein bis zwei Wochen benötigt!

Die Bilder der Janelia-Wissenschaftler verdeutlichen, dass Nervenzellen in Lehrbüchern typischerweise sehr stark vereinfacht dargestellt werden. Tatsächlich erstrecken einzelne Neurone sich erheblich weiter als Forscher lange annahmen. Manche Zellen sind so weit in allen möglichen Regionen des Gehirns verzweigt, dass sie wie kleine Feuerwerksexplosionen aussehen.

46/2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 46/2017

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