Heidelberg - Wissenschaftlern des
Max-Planck Institut für medizinische Forschung
http://www.mpimf-heidelberg.mpg.de haben eine neue Methode entwickelt,
um die "Verdrahtung" des Gehirns zu entschlüsseln und damit den
Informationsfluss beim Denken zu verfolgen. Die Forscher haben dazu ein
Gerät entwickelt, das automatisch 3D-Bilder von biologischen Geweben
erstellen kann. Die Auflösung ist so hoch, dass dabei auch den dünnsten
Ausläufern von Nervenzellen gefolgt werden kann, berichtet die
Max-Planck-Gesellschaft http://www.mpg.de .
Das von Winfried Denk und Heinz Horstmann entwickelte Gerät erlaubt es,
die dünnsten Ausläufer, die oft weniger als ein zehntausendstel
Millimeter (100 Nanometer) im Durchmesser messen, sichtbar zu machen.
Diese Ausläufer sind wie die "Drähte" des Gehirns, mit Hilfe derer auch
weit voneinander entfernte Nervenzellen miteinander Signale austauschen
können. Um eine solche Auflösung zu erhalten, verwendeten die Forscher
ein Elektronenmikroskop, das sie mit einem in der Probenkammer
montierten Mikrotom kombiniert haben. Ein Mikrotom ist ein Apparat, der
sehr dünne Gewebeschnitte herstellt. Das Mikrotom schneidet etwa 50
Nanometer dicke Scheibchen von einem Plastikblock ab, in dem das zu
untersuchende Gehirngewebe eingebettet ist. Nach jedem Schnitt macht das
Elektronenmikroskop ein Bild der Schnittfläche. Dieser Vorgang kann
beliebig oft wiederholt werden. Auf diese Weise entsteht ein digitaler
Bilderstapel und damit ein dreidimensionales Abbild der Gewebeprobe.
Darin werden selbst dünnste Nervenfortsätze erkennbar und können in drei
Dimensionen verfolgt werden.
Die Forscher haben ihre neue Methode "Serielle
Rasterelektronenmikroskopie der Blockoberfläche" (SBFSEM) genannt. In
Zukunft sollen neue Färbetechniken und automatische
Bilderkennungsmethoden ermöglichen, Nervenfortsätze in
SBFSEM-Bilderstapeln in großem Stil zu verfolgen. Damit könnten mit der
Methode nicht nur die neuronalen Schaltkreise entschlüsselt werden,
sondern auch andere Bereiche der Biologie sowie der diagnostischen
Medizin.
