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Dem Hirn beim Denken zusehen
Einer der Revolutionen der Hirnforschung der letzten zwei Jahrzehnte war sicherlich die Zwei-Photonen-Fluoreszenzmikroskopie. Von Winfried Denk et al. 1990 [1] entwickelt, ermöglicht sie es Vorgänge in biologischem Gewebe bis zu einer Tiefe von einem Millimeter in hoch auflösenden Bildern darzustellen.
Ein Erklärung dazu von Prof. Fritjof Helmchen von der Universität Zürich:
Spätestens jetzt darf die Hirnforschung also behaupten, lebenden Organismen - in vivo - beim Denken zusehen zu können. Das ist ein entscheidender Schritt dahin die Versprechen und hohen Erwartungen an die Neurowissenschaft zu erfüllen und die Informationsverarbeitung des Gehirns verstehen zu können.
Besonders interessant wird es, wenn man ganze Gehirnareale oder sogar komplette Gehirne bei ihrer Arbeit beobachten und analysieren kann. Für den einen unter Umständen langweilig anzusehen, lassen sich für den anderen spannende Systematiken neuronaler Prozesse erkennen.
Dazu ein Beispiel [2] - der allseits beliebte Fadenwurm C. Elegans beim Denken mithilfe seiner 302 Neuronen:
Klein aber oho, kann man da nur sagen.
Bei all den Vorteilen dieser Mikroskope gibt es allerdings auch einen großen Nachteil: ihr Preis. Alleine der dafür benötigte Titan-Saphir-Laser kostet schlappe 170.000 Euro. Doch die Preise werden fallen, die Technik wird immer häufiger eingesetzt werden und wir können uns auf neue aufschlussreiche Ergebnisse aus den Neurowissenschaften freuen.
[1] W Denk, JH Strickler, WW Webb: Two-photon laser scanning fluorescence microscopy. In: Science (journal) Vol. 248, Nr. 4951, April 1990, S. 73–76. doi:10.1126/science.2321027.
[2] Schrödel T, Prevedel R, Aumayr K, Zimmer M, Vaziri A: Brain-wide 3D imaging of neuronal activity in Caenorhabditis elegans with sculpted light. In: Nature Methods 10, 1013–1020, September 2013. doi:10.1038/nmeth.2637.