Amerikanische Wissenschaftler können Nerven im Gehirn von Mäusen live beim Arbeiten beobachten: Durch eine genetische Veränderung beginnen die Nervenzellen zu leuchten, wenn sie aktiv werden. Damit ist es möglich, nicht nur den aktivierten Gehirnbereich zu bestimmen, sondern sogar die Aktivität jeder einzelnen Nervenzelle zu untersuchen. Das schreiben Alison Barth von der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh und ihre Kollegen in der Fachzeitschrift Journal of Neuroscience (Bd. 24, Ausg. vom 21. Juli). Die Forscher haben mit ihrer neuen Methode bereits festgestellt, wie Mäuse Sinneseindrücke von ihren Schnurrbarthaaren verarbeiten.
Die Hirnforschung hat dank bildgebender Verfahren während der vergangenen Jahre große Fortschritte gemacht. So ist es beispielsweise mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie möglich, die Aktivität bestimmter Gehirnareale bei unterschiedlichen Tätigkeiten oder auch bei Krankheiten sichtbar zu machen. Diese Methoden erlauben jedoch nicht, Aktivitätsunterschiede zwischen einzelnen Nervenzellen innerhalb der beobachteten Bereiche aufzudecken.
Das gelingt jedoch ? zumindest bei Mäusen ? mit dem von Barth und ihren Kollegen verwendeten Ansatz: Die Wissenschafter entwickelten so genannte transgene Mäuse, in deren Erbgut ein Gen, das für ein grün leuchtendes Protein kodiert, an ein Gen namens c-fos gekoppelt ist, das natürlicherweise in den Nervenzellen der Mäuse vorkommt. Als Folge dieser Veränderung wird das leuchtende Eiweiß immer dann produziert, wenn c-fos abgelesen wird. Das wiederum passiert genau dann, wenn die Nervenzelle aktiviert wird. Bekommt eine Nervenzelle also einen aktivierenden Impuls, beginnt sie, grün zu leuchten.
Damit könne nun genau bestimmt werden, welche Nervenzellen unter bestimmten Bedingungen aktiv sind, schreiben die Forscher. So sei es nun beispielsweise möglich, Veränderungen der Nervenaktivität bei neurologischen Krankheiten sichtbar zu machen, bei denen das Verhalten, das Lernvermögen oder die Wahrnehmungsfähigkeit gestört sind. Außerdem könnten mithilfe des neuen Systems Medikamente viel zielgerichteter entwickelt und ihre Wirkung direkt überprüft werden.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
