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Ein Gehirn in 7400 Scheiben

Ein Blick in den letzten Winkel des Gehirns: Forscher haben aus einem menschlichen Hirn den bisher genausten 3D-Gehirn-Atlas hergestellt. Dieser könnte besonders in der Medizin für Fortschritte sorgen.

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Dünner als ein menschliches Haar: Mitarbeiter des Forschungszentrums Jülich schneiden das Hirn in Scheiben.
Bild: Keystone


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Eine neue dreidimensionale Gehirn-Darstellung geht ins Detail wie nie zuvor. Für den 3D-Gehirn-Atlas haben Wissenschaftler das Hirn einer 65-jährigen Toten in über 7400 Scheiben geschnitten. Die Auflösung sei 50-mal genauer als das, was es bisher in dem Bereich gab, berichten die Experten unter der Leitung des deutschen Forschungszentrums Jülich in der US-Fachzeitschrift «Science».

Die Gehirnscheiben seien dünner als ein menschliches Haar, sagte Projektleiterin Professor Katrin Amunts, die in Jülich und an der Universität Düsseldorf arbeitet. Bis auf die einzelne Zelle kommen die Forscher in dem Gehirn-Atlas.

Bis in den letzten Winkel des Gehirns

«Die Zellen sind zwar noch etwas unscharf, aber wir sehen, wie dicht sie liegen und wie sie verteilt sind. Wir sehen bis in den letzten Winkel des Gehirns», sagte Amunts und machte dies mit einem Vergleich deutlich: Auf den älteren Gehirn-Atlanten habe man bisher Kontinente, Länder und Städte erkannt: «Jetzt können wir in die einzelnen Strassen gucken.»

Das Hirnmodell könne später ergänzt werden um Daten über den molekularen Aufbau, genetische Informationen oder um Verbindungen zwischen den Hirnarealen.

Die Forscher entdeckten, dass die Zellen je nach Gehirnfunktion ganz speziell arrangiert sind. «Die Verteilung hängt damit zusammen, ob ein Areal Bewegung steuert, Töne oder Lichtsignale verarbeitet», erklärte die Neurowissenschaftlerin.

Die Darstellung der Zellarchitektur soll helfen, wichtige Einblicke in Prozesse wie Kognition, Sprache oder etwa Emotionen zu bekommen. Und die Wissenschaftler wollen verstehen, warum diese Prozesse manchmal schiefgehen.

Platzierung von Elektroden im Gehirn

Der neue Gehirnatlas werde auch Medizinern helfen. Bei tiefer Hirnstimulation etwa bei Parkinson-Patienten sei die exakte Platzierung der nur zwei Millimeter dicken Elektroden wichtig, erläuterte Amunts. «Die Atlanten, die man dafür nimmt, die sind zum Teil sehr ungenau.» Der Atlas könne auch bei anderen neurologischen Erkrankungen angewendet werden.

Nur vereinzelte Labors auf der Welt seien in der Lage, ein komplettes Gehirn in dünne Scheiben in gleichbleibender Qualität zu schneiden, sagte Amunts. Die zweite Herausforderung war die Entwicklung einer Software, um kleinere Fehler in den Bildern der Schnitte zu korrigieren. (kpn/sda)

Erstellt: 21.06.2013, 07:01 Uhr


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