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Auszeichnungen

Nervenzellen mit Licht steuern

Gero Miesenböck hat als erster einen lichtgesteuerten An-Aus-Schalter in Gehirnzellen eingebaut. Für die als "Durchbruch des Jahrzehnts" betitelte Methode erhält der Professor an der Universität Oxford in München den mit 100.000 € dotierten Heinrich-Wieland-Preis der Boehringer Ingelheim Stiftung.

Die als Optogenetik bezeichnete Methode hat die Erforschung des Gehirns mit Siebenmeilenstiefeln voranschreiten lassen. Sie hat gezeigt, welche Nervenzellen uns aufwecken. Sie hat verlorene Erinnerungen wieder hergestellt und so bewiesen, dass bei manchen Formen von Gedächtnisschwund nicht die Erinnerung verloren, sondern nur ihr Abruf gestört ist. Bereits in diesem Jahr soll der erste Versuch erfolgen, blinden Menschen mit Hilfe der Optogenetik ihre Sehkraft zurückzugeben.

Um das Leben zu meistern, schalten sich im Gehirn von Tieren – und Menschen – unterschiedliche Typen von Nervenzellen zusammen, um gemeinsam Teilaufgaben zu bewältigen. Diese Schaltkreise vergleichen zum Beispiel eingehende Signale, messen Zeit oder speichern Erinnerungen. Arbeiten mehrere solcher Schaltkreise zusammen, können sie größere Aufgaben lösen, zum Beispiel entscheiden, ob wir den roten Pullover kaufen oder für den Urlaub sparen.

Die Funktion dieser Schaltkreise kann man dank Gero Miesenböcks Grundkonzept der Optogenetik präzise im intakten Gehirn untersuchen. Mit ihrer Hilfe können die beteiligten Zelltypen gezielt nacheinander an- und wieder abgeschaltet werden – und das fast gedankenschnell.

Zuvor konnten Forscher entweder nur eine Zelle oder aber gleich alle Zellen und Zelltypen in einem Bereich des Gehirns durch eingepflanzte Elektroden steuern. Die Optogenetik erlaubt erstmals, einen oder mehrere Zelltypen gezielt zu untersuchen, selbst wenn die Zellen über das ganze Gehirn verteilt sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich Lichtsignale so schnell an- und ausknipsen lassen, wie Nervenzellen arbeiten. Im Gegensatz zu anderen Methoden, kann man mit dieser Methode direkt die Schaltkreise im Gehirn und damit das Verhalten von Tieren beeinflussen, wie Miesenböck erstmals zeigte.

(6.11.2015 | Quelle: Boehringer Ingelheim Stiftung)

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