Eine neue Technologie, die von Neurowissenschaftlern am Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) entwickelt wurde, ermöglicht die schnelle und automatische Kartierung von Gehirnen.
Das Gehirn gehört zu den großen Herausforderungen der medizinischen Forschung. Das Sammeln von Erkenntnissen über die Strukturierung und das Funktionieren des hochkomplexen Organs ist nach wie ein der vordringlichen Aufgaben der Neurowissenschaften. Die detaillierte Kartierung des Gehirns war bislang ein zeitaufwändiger Prozess. Wissenschaftler der amerikanischen Forschungseinrichtung Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) haben eine Methode entwickelt, wie dieser Vorgang automatisiert und damit beschleunigt werden kann. Diese Methode nennen die Forscher Zwei-Photononen-Tomographie (Serial Two-Photon Tomography /STP tomography). Es handelt sich um eine Kombination von Fluoreszenzbildgebung, Tomographie und Zwei-Photononen-Mikroskopie. Mithilfe von Fluoreszenz-Biomarkern werden Gewebsstrukturen zum Leuchten gebracht, ihre Abbildung auf den tomographischen Schnittbildern wird per Computer zu einer dreidimensionalen Darstellung zusammengesetzt. Die einzelnen Schritte des Untersuchungsverfahrens wurden von den CSHL-Forschern automatisiert. Ziel war es, die Gehirne von Säugetieren – in der Forschung werden Mäuse als Untersuchungstiere eingesetzt – genau und zeitunaufwändig darzustellen, um die Ergebnisse in die neurowissenschaftliche Grundlagenforschung einfließen zu lassen.
Eine komplette Darstellung eines Mausgehirns könne mit dem neuen Verfahren in 6 bis 8 Stunden erreicht werden, je nach eingesetzter Auflösung nehme der Vorgang mehr oder weniger Zeit in Anspruch. Mit herkömmlichen Verfahren könne eine solche Darstellung bis zu einer Woche dauern, heißt es in der Erklärung des CSHL.
Die ersten Ergebnisse hat das Team Mitte Januar veröffentlicht. In ihrer Studie kommen sie zum Ergebnis, dass die Methode ausreichend genau und ausgereift sei, um in der Forschung eingesetzt zu werden. Dem Forscherteam geht es in seiner eigenen Arbeit besonders um Erkenntnisse über die Veränderungen im Gehirn bei Erkrankungen wie Schizophrenie und Autismus.
Das Cold Spring Harbor Laboratory ist eine renommierte, privat finanzierte Forschungseinrichtung, die auf den Gebieten biomedizinische Forschung, Krebsforschung, Neurowissenschaften, Molekularbiologie, Genetik und Pflanzenbiologie arbeitet.