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Neuropsychiatrie: Genetisches Mosaik im Gehirn

Das Erbgut von zwei benachbarten Nervenzellen stimmt oft nicht exakt überein. Können genetische Unterschiede in einem kleinen Teil der Neuronen zu Entwicklungsstörungen führen?
Ein Gehirn ist bunt eingefärbt.

Es genügt, wenn ein Bruchteil der Nervenzellen eine schädliche Mutation aufweist, um neuropsychologische Störungen wie Schizophrenie oder Autismus auszulösen. Davon sind Forscher des Brain Somatic Mosaicism Network (BSMN) überzeugt. Um ihre Annahme zu überprüfen, machen sie sich nun daran, genetische Veränderungen in einzelnen Zellen (somatische Mutationen) und deren Auswirkungen zu untersuchen. Das Erbgut zweier Neurone ist nämlich nicht immer identisch: Es kann sich an hunderten Stellen voneinander unterscheiden. Jeder Mensch besitzt somit eine Vielzahl an Genomen – Forscher sprechen von einem »genetischen Mosaik«. Da Neurone zu den langlebigsten Zellen im menschlichen Körper zählen, bleiben einmal entstandene Mutationen eventuell bis ins hohe Alter erhalten und tragen zur Entstehung von Entwicklungsstörungen bei, so die These der Wissenschaftler.

Das Forscherkonsortium BSMN besteht aus 18 Teams an 15 US-amerikanischen Institutionen. Beteiligte Wissenschaftler können auf Gewebebanken mit Hirngewebsproben zugreifen die sowohl von gesunden Menschen stammen als auch von solchen mit psychia­trischen Anomalien wie Schizophrenie, Autismus, bipolarer Störung, Tourette-Syndrom oder Epilepsie. Jedes Team arbeitet an einem unterschiedlichen Set von Proben von Personen mit bestimmten Symptomatiken. »Wir wenden eine Vielzahl neuer Methoden an und entwickeln sie weiter. Die damit gewonnene enorme Menge an Daten stellt eine umfangreiche Forschungsressource dar«, sagt Thomas Lehner, der Direktor des Büros zur Koordination Genomischer Forschung am National Institute of Mental Health. Die Forscher wollen etwa 10 000 Genomsequenzierungen durchführen, und die Resultate sollen in einer öffentlich einsehbaren Datenbank hinterlegt werden ...

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Gehirn&Geist – Neurodiversität: Eine neue Sicht auf die Vielfalt unseres Denkens

Mit dem Begriff Neurodiversität beschreibt die Wissenschaft die natürliche Vielfalt unseres Denkens – und eröffnet neue Perspektiven auf Autismus, ADHS & Co. Aber warum ist in den vergangenen Jahren die Zahl der Diagnosen so deutlich gestiegen? Unsere Titelgeschichten gehen dieser Frage nach und beleuchten medizinische Ursachen ebenso wie gesellschaftliche Einflüsse und geschlechterspezifische Unterschiede. Erfahren Sie zudem im Interview mit Molekularbiologe Prof. Thomas Bourgeron, welche Rolle genetische Faktoren bei der Ausprägung und Diagnostik neurodiverser Eigenschaften spielen. Auch soziale Ungleichheit steht im Fokus dieser Ausgabe, denn neue Studien zeigen, wie sie politische Einstellungen beeinflusst und was Menschen dazu bringt, autoritäre Persönlichkeiten zu wählen. Daneben erklärt Maren Urner im Interview, was die ständige digitale Reizflut mit unserem Gehirn macht – und weshalb Langeweile gut für die mentale Gesundheit ist. Zudem berichten wir, warum Antidepressiva oft nicht wirken und welcher Weg zu einer maßgeschneiderten Therapie führen kann.

Spektrum der Wissenschaft – Präzision statt Zufall – Genomeditierung revolutioniert Pflanzenzucht

Seit der Mensch Pflanzen anbaut, versucht er auch, Erträge und/oder Widerstandskraft durch Zucht gezielt zu optimieren. Was zunächst als simple Auslese begann, hat sich unter anderem dank der Fortschritte in der Molekularbiologie längst deutlich erweitert. Doch Methoden, bei denen ins Erbgut der Gewächse eingegriffen wird, wecken bei vielen Menschen Bedenken und stellen auch die Gesetzgebung vor Herausforderungen. Wie präzise die neueren Verfahren sind und welche Regelungen derzeit gelten oder diskutiert werden, erfahren Sie in unserem Titelthema. Weitere Themen: Im Notfall kann die Wasserversorgung schnell an ihre Grenzen kommen – eine große Aufgabe für den Katastrophenschutz. Was können Klimaforschende aus historischen Daten zur Weinqualität in Europa über die Vergangenheit lernen, und warum schmeckt alkoholfreier Wein so anders als solcher mit Alkohol? Außerdem gehen wir der Frage nach, was Fischschwärme, Hirnströme und Supraleitung gemeinsam haben und wie Emergenz diese Komplexität erklären könnte.

Spektrum - Die Woche – Die wichtigsten Fragen zur Gürtelrose-Impfung

Jährlich erkranken etwa 300 000 Personen in Deutschland an Gürtelrose – wir geben Antworten auf die wichtigsten Fragen zur Impfung. Darüber hinaus: Das Interview mit Antje Boetius über die Geheimnisse der Tiefsee, begleitend zum Start unseres Podcasts »Die großen Fragen der Wissenschaft«.

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