Schnappschuss der gesamten Gehirnaktivität wird möglich

Damit sollen Momentaufnahmen der gesamten Gehirnaktivität möglich werden. Dies ist eines von acht Projekten, die vom Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds (WWTF) mit insgesamt 4,4 Millionen Euro gefördert werden.

„Bei den herkömmlichen Techniken musste man ein biologisches Präparat für Mikroskopie-Bilder immer in Schichten schneiden oder scannen“, erklärte Projektleiter Manuel Zimmer vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien. Bis das bewerkstelligt ist, ist freilich die Entscheidung des Wurmes längst getroffen. Sein am Projekt beteiligter Kollege Alipasha Vaziri vom IMP und den Max F. Perutz Laboratories in Wien habe nun eine Technik entwickelt, mit der man durch eine einzige Aufnahme verschiedene Schichtebenen eines Gewebestücks oder Fadenwurm-Gehirns abbilden kann.

„Überschaubares Nervensystem“

Dies soll nun sogar an frei beweglichen Würmern durchgeführt werden - bisher war man auf ruhig gestellte Tiere angewiesen, so das IMP in einer Aussendung. In dem Projekt wolle man die Grundprinzipien der Gehirnfunktion erkunden, was in den meisten Tieren aber viel zu kompliziert sei. Der Fadenwurm (Caenorhabditis elegans) hingegen habe ein „überschaubares Nervensystem aus nur 302 Zellen, das aber in vielen grundlegenden Aspekten dem Säugerhirn ähnelt“, erklärten die Forscher.

So findet man die selben Botenstoffe im Gehirn von Säugern und Fadenwürmern wie etwa Glutamat, Dopamin und Serotonin, sagte Zimmer. „Außerdem ist auch die Art und Weise konserviert, wie neuronale Netzwerke funktionieren“, erklärte er. Durch die Gehirn-weiten Messungen an frei beweglichen Würmern wolle man dem Ziel, die Gehirnfunktion eines Organismus ganzheitlich zu verstehen, einen Schritt näher kommen.

Weitere Projekte

In einem weiteren geförderten Projekt wird Daniel Gerlich vom Institut für molekulare Biotechnologie (IMBA) mit Kollegen bei der Zellteilung einzelne Zellskelettfäden (Mikrotubuli) beim Aufbau des Teilungsapparates beobachten. Dea Slade (MFPL) und Kollegen wollen mit einem UV-Laser-Mikroskopie-System in lebenden Zellen punktgenaue Schäden in Erbmaterial (DNA) setzen und untersuchen, wie sie von der zelleigenen Reparatur-Maschinerie behoben werden. Johannes Huppa von der Medizinischen Universität (MedUni) Wien wird Probleme bei der Erkennung von Fremdstoffen (Antigenen) durch Immunzellen (T-Zellen) in hoher Auflösung betrachten, Rene Werkmeister (ebenfalls MedUni Wien) mit neuer Lasertechnologie Optophysiologie (eine berührungslose Diagnosetechnik in der Augenheilkunde) betreiben.

Drei weitere Projekte an der MedUni Wien beschäftigen sich mit dem Monitoring von Brusttumoren mit Magnetresonanz (Siegfried Trattnig), dem Sichtbarmachen von Nerven-Schaltkreisen während des Glücksspiels (Thomas Klausberger) und Tomographie-Methoden bei schwerkranken Patienten (Klaus Markstaller).