Mit Mini-Röhrchen das Gehirn erforschen

Eine neue Methode erlaubt die Langzeitbeobachtung von Neuronen, die tief im Inneren des Gehirns liegen

Blick ins Gehirn
Blick ins Gehirn

Stanford (USA) - Was unter der Oberfläche des Gehirns vorgeht, ist bis heute zu großen Teilen rätselhaft, weil bisher keine Langzeitbeobachtung tiefliegender Gehirnregionen möglich war. Mit normaler Lichtmikroskopie sind nur Zellen zugänglich, die höchstens 700 Mikrometer unter der Oberfläche liegen. Andere Diagnosemethoden wie die Magnetresonanztomographie (MRT) erlauben zwar den Blick tief ins Gehirn, jedoch ist die Auflösung vergleichsweise gering: Die Beobachtung einzelner Gehirnzellen - den Neuronen - ist damit unmöglich.

Entwicklungen der letzten Jahre erlaubten bereits Schnappschüsse von Neuronen tief im Gehirn, allerdings reicht das nicht aus, um Schlüsse über den Verlauf von Krankheiten oder andere langfristige Prozesse zu ziehen. Außerdem besteht dabei die Gefahr, die Neuronen zu beschädigen oder eine Infektion auszulösen. Forscher um Mark J. Schnitzer von der Universität Stanford haben nun eine Methode entwickelt, die längerfristige Untersuchungen ermöglicht.

Die ersten Versuche führten sie an Mäusen durch: Ins Gehirn der Tiere setzten die Forscher winzige Glasröhrchen ein, die über längere Zeit an Ort und Stelle blieben. Die Röhrchen dienten als "Führungsschiene" für ein optisches Instrument, ein so genanntes Mikroendoskop. Dieses Instrument konnten die Forscher jederzeit in das Röhrchen einführen, um die Neuronen darunter zu untersuchen. So überwachten sie das Wachstum von tiefliegenden Hirntumoren über längere Zeit. Die Infektionsgefahr war dabei äußerst gering.

Die neue Methode könnte helfen zu verstehen, was langfristig auf neuronaler Ebene bei Demenzerkrankungen oder Tumorwachstum vor sich geht. Sie könnte auch klären, wie das Gedächtnis auf zellulärer Ebene funktioniert.