Gläsernes Gehirn

„Wenn man ein ganzes Mäusegehirn in eine spezielle ölige Lösung gibt, so wird es gläsern und kann im Ultramikroskop mit einem Laserstrahl von der Seite schichtweise durchleuchtet werden", erklärt Hans-Ulrich Dodt, Professor für Bioelektronik an der TU Wien. Die ölige Lösung und das Protein des Gehirns haben den gleichen Brechungsindex. So wird erreicht, dass das Gehirn mit dem Laser durchstrahlt und das neuronale Netzwerk sichtbar wird. Dodt: „Man kann sich das vorstellen wie bei einem Tropfen Öl auf einem Blatt Papier, das an dieser Stelle auch durchsichtig wird.“

Aus den einzelnen Laserschichtbildern konnten die Wissenschaftler am Computer eine 3D-Rekonstruktion erstellen. Gefäße oder Nervenzellen wurden mit Hilfe von Fluoreszenzmarkierungen im Gehirn in grüner Farbe zum Leuchten gebracht. Dank 3D-Visualisierung und hoher Auflösung dieser Zellstrukturen wurde es möglich, am Computer eine Art Flug durch das Gehirn zu simulieren. Der Hippocampus, der in seiner Struktur an ein Seepferdchen erinnert, ist dabei besonders interessant. Die Frage, wie dieser Teil des Gehirns mit Informationen umgeht und wie sich Synapsen bei Lernvorgängen verändern, steht im Zentrum des wissenschaftlichen Interesses.

In der Ultramikroskopie sieht Professor Dodt ein neues Werkzeug, das zum Verständnis der Anatomie des Gehirns beiträgt. Die Methode, die an eine Computertomografie mit höchster Auflösung erinnert, könnte in Zukunft auch im Unterricht von Studierenden eingesetzt werden. Bei einem Flug durch das gläserne Gehirn wird es für zukünftige Mediziner mit Hilfe von Computersimulationen einfacher, das komplizierte Gewirr an Nervenzellen auf anschauliche Art und Weise verstehen zu lernen. (dsc)