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Fluoreszenzmikroskopie: Liveschaltung zu den grauen Zellen

Mit Hilfe der Zwei-Photonen-Mikroskopie können Hirnforscher die Aktivität von Neuronen in großen Netzwerken messen. Der Neurobiologe Wolfgang Mittmann erklärt, wie diese ausgefeilte Methode unser Verständnis des Gehirns erweitert.
Methoden der Hirnforschung
Wie erkennen wir eigentlich das Gesicht unserer Großmutter, wenn wir ihr begegnen? Wissenschaftler können bis heute nicht genau erklären, wie unser Gehirn diese vermeintlich simple Aufgabe löst.
Dabei ist mittlerweile recht gut bekannt, welche Funktionen die einzelnen Gehirnregionen haben. Man weiß, wo das Sprachzentrum sitzt, wo Gefühle verarbeitet werden und welches Areal für das Sehen und das Wahrnehmen von Gesichtern zuständig ist. Jenseits dieser übergeordneten Ebene sind auch viele Details rund um die einzelnen Neuronen, aus denen das Gehirn aufgebaut ist, mittlerweile sehr gut verstanden. Doch wie Millionen von Nervenzellen zusammenarbeiten, um etwa Seheindrücke zu verarbeiten, ist noch weit gehend ungeklärt.
Mit der Zwei-Photonen-Mikroskopie versuchen Forscher diese Wissenslücke zu schließen ...

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  • Quellen
Ohki, K. et al.: Highly Ordered Arrangement of Single Neurons in Orientation Pinwheels. In: Nature 442, S. 925-928, 2006

Sawinski, J. et al.: Visually Evoked Activity in Cortical Cells Imaged in Freely Moving Animals. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 106, S. 19557-19562, 2009

Stosiek, C. et al.: In Vivo Two-Photon Calcium Imaging of Neuronal Networks. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 100, S. 7319-7324, 2003