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Wie sieht es wohl im Inneren eines Gehirns aus?
Das Gehirn ist ein hochkomplexes Organ das aus Milliarden von Nervenzellen besteht, die in hunderte von Subtypen unterteilt werden können. Nervenzellen kommunizieren miteinander über ihre Fortsätze, die Dendriten und Axone. Leider konnte man der komplexen 3-dimensionalen Struktur der Nervenzellen mit herkömmlichen histologischen und mikroskopischen Methoden nicht gerecht werden, da diese vorwiegend Gewebeschnitte verwendeten, was typischerweise zur Abtrennung wichtiger Nervenzellfortsätze führt.
Um dieses Problem zu beheben wurden in den letzten fünf Jahren Methoden entwickelt, welche eine 3-dimensionale Visualisierung von vordefinierten, mit leuchtenden Proteinen markierten Zelltypen in unbeschädigten, vollständigen Mausgehirnen ermöglichen. Dabei werden die Gehirne zunächst durchsichtig gemacht, damit das Licht selbst in die tiefsten Hirnregionen gelangen kann. Anschließend kann man die Gehirne an einem Stück mittels eines Lichtscheiben-Mikroskops mit hoher Auflösung aufnehmen und die komplexe Struktur der fluoreszenzmarkierten Nervenzellen 3-dimensional darstellen. Mit Hilfe einer VR-Brille kann man dann in die virtuelle Realität des 3D-Gehirns eintauchen und Gehirnstrukturen erleben, als ob man selbst in Inneren des Gehirns steht. Die neuen Techniken haben das Potential das Feld der Neuroanatomie zu revolutionieren und werden bereits jetzt in verschiedensten Bereichen der Forschung angewandt.
Prof. Dr. Fritjof Helmchen ist Professor am Institut für Hirnforschung der Universität Zürich Mehr
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