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Mikroskopie

Durchsichtiges Mausgehirn

Eine neue Methode kann Hirngewebe transparent machen. Ein Nature-Video stellt das Verfahren mit eindrucksvollen Bildern vor
See-through brains

Veröffentlicht am: 10.04.2013

Laufzeit: 0:04:16

Sprache: englisch

Die Nature Publishing Group (NPG) gehört wie auch Spektrum der Wissenschaft zum Holtzbrinck-Konzern Springer Nature. Sie ist Herausgeberin von "Nature", einem wöchentlich erscheinenden wissenschaftlichen Fachjournal.

Fett versperrt die Sicht: Gewebe im Gehirn ist genau deshalb nicht durchlässig für Licht, weil die Zellen darin von einer fettigen Außenhaut überzogen sind. Doch es gibt Abhilfe: Dieses Video des Fachjournals Nature beschreibt eine Methode namens "Clarity", mit der man seit Kurzem verschiedenste Gewebe durchsichtig machen kann. Mit dem 2013 vorgestellten Verfahren lassen sich die Fettmoleküle der Zellwände entfernen. Der kurze Film zeigt eindrucksvoll einen dreidimensionalen Ausschnitt eines Mäusegehirns, das Forscher um Karl Deisseroth von der Stanford University mit einem Fluoreszenzmikroskop abgelichtet haben. Die hellen Punkte sind die Zellkörper der Neurone, die feinen Bahnen ihre Fortsätze, mit denen sie anderen Neuronen elektrische Signale zusenden.

Freie Sicht auf die Zelle und auf ihr Inneres ist äußerst vorteilhaft: Schließlich geben vor allem die Proteine innerhalb der Zelle Aufschluss über deren Art und Funktion. Schon seit Längerem können Forscher diese Proteine, die sich von Zelle zu Zelle unterscheiden, mit fluoreszierenden Molekülen bestücken. Diese beginnen zu leuchten, wenn man sie mit dem richtigen Licht bescheint. Wenn nun die Fettmoleküle an den Zellwänden fehlen, kann man sogar tief im Gewebe noch Zellen sehen, die dank der fluoreszierenden Proteine aufscheinen. Diese Zusammenhänge muss man sich allerdings selbst zusammenreimen, da sie nicht im Video vorkommen.

Einen weiteren großen Vorteil der Methode verschweigt uns der Film ebenfalls. Um ein Bild von einem ganzen Gehirn zu erhalten, mussten Forscher es bisher in Tausende hauchdünne Scheiben schneiden, jede davon einzeln im Mikroskop scannen und die Bilder dann wieder im Computer zusammensetzen. Bei der Präparation werden aber vor allem die Verbindungen zischen den Nervenzellen, die Axone, zerschnitten. Daher kann man sie im zusammengesetzten Bild nicht mehr richtig vom Ursprung zum Ziel verfolgen. Mit der neuen Methode dagegen bleiben die Axone intakt. So kann man ihren oft mehrere Zentimeter langen Verlauf durch das Gehirn nachvollziehen.

Clarity hat allerdings auch Grenzen, und von diesen spricht das Video ebensowenig. Es ist vor allem ein Verfahren, um die Struktur von Gehirnen und anderen Geweben zu untersuchen. Doch ob durchsichtig oder fettig: Ohne die dazugehörige Maus ist das Gehirn tot. In die Frage, die uns eigentlich interessiert – wie nämlich das Zusammenspiel einzelner bunter Gehirnzellen ein überwältigendes neuronales Konzert erzeugt – wird auch Clarity nur ganz allmählich weitere Klarheit bringen.

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