Die detailreichsten Nervenbilder aller Zeiten sind auch die psychedelischsten
​Alle Bilder: ​EBML

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Die detailreichsten Nervenbilder aller Zeiten sind auch die psychedelischsten

Es sah noch nie so spektakulär aus, wenn eine Forscherhand eine Labormaus streichelte.
11.12.14

Biochemie muss fürwahr kein graues Unterfangen sein. Das beweisen diese psychedelischen Neuro-Bilder, die uns in dieser Woche aus Heidelberg erreichten. Die Bilder zeigen einzelne Nervenenden, Gefühlsrezeptoren und Haarfollikel in brillanten fluoreszierenden Farben, die eher nach abstrakter Kunst aussehen als nach Mikroskopie.

Die Farbdisco, die von italienischen Forschern in dem kleinen Ort  Monterotondo produziert wurde, visualisiert einen Wahrenhmungssinn, der sich normalerweise eher schlecht darstellen oder nachahmen lässt: Fühlen. Auf den Bildern ist zu sehen, was direkt unter der Haut passiert, wenn eine Labormaus berührt wird.

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Neuronen, die leichte Berührungen erkennen können, sind hier in grün dargestellt, während zwei andere Nervenzelltypen, die Schmerzen wahrnehmen, rot und blau eingefärbt wurden.

​Die Bilder wurden durch eine neuartige Technik ermöglicht, die von einer Gruppe um Paul Heppenstall vom European Molecular Biology Laboratory (EBML) entwickelt wurde. Deren Pressestelle in Heidelberg leitete uns die psychedelische Mäuseorgie frisch aus dem Labor in Italien weiter. Das Verfahren ermöglicht Forschern, das Gewebe von Mäusen nun viel detaillierter als je zuvor zu erforschen.

Mit dem sogenannten SNAP-Tagging können die Wissenschaftler die rot eingefärbten Nerven sehen, die um ein Haar auf der Haut angesiedelt sind und sich in einen Strauß Nervenenden rund um die Follikel der Haare—dargestellt als dicke blaue Linie—aufspalten.

Das Verfahren wurde am vergangenen Montag in Nature Methods vorgestellt und ist spektakulär genug, um die Ästhetik von Goa-Hippie-Prints ein für alle Mal in die Mottenkiste zu verweisen.

Bild: EMBL/Shane Morley

„Das [obenstehende] Bild ist meine Lieblingsaufnahme; sowas haben wir vorher noch nie gesehen", wird Heppenstall  freudig erregt im EBML-Blog zitiert. „Man sieht, dass sich die freien Nervenenden—hier in rot—unendlich weit verzweigen."

Wenn ein Forscher also eine Maus anstupst oder sich die Temperatur rund um ihre Haut ändert, leitet das Nervenbündel die Berührung von den Berührungsrezeptoren auf der Haut zum Rückgrat und letztlich ins Gehirn weiter. Dort wird die Information weiterverarbeitet und anschließend eine entsprechende Reaktion ausgelöst.

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„Wir können hier erstmals Dinge beobachten, die wir bisher nur vermutet haben. Es wird deutlich, wie sich diese Elemente unglaublich klar vom Hintergrund abheben. Und das in hoher Auflösung", so Heppenstall weiter.

Das SNAP-Tagging ist übrigens schon ein knappes Jahrzehnt alt, wurde aber noch nie auf Neuronen in vivo angewendet, sondern immer nur in Petrischalen.

Es funktioniert mit Hilfe eines kleines Proteins, das sich sehr hartnäckig an eine bestimmte chemische Struktur heftet. Guoying Yang und Fernanda de Castro Reis aus dem Heppenstall-Labor züchteten genetisch veränderte Mäuse, deren Zellen das SNAP-Protein produzierten, und injizierten die farbig leuchtende Binde-Chemikalie in die Mäuse.

Gerade, weil uns unsere Haut sonst ziemlich gut vor Keimen und Fremdkörpern schützt, ist sie wegen eben dieser Undurchdringbarkeit bei mikroskopischen Analysen ein ziemliches Sorgenkind, so der Biologe. „Es ist sehr schwierig, so etwas wie Antikörper oder konventionelle Marker da reinzubekommen."

Momentan spielen die Forscher erstmal noch ein bisschen mit der höheren Auflösung herum—und das sei ihnen auch gegönnt. In der  ​Nature-Studie finden sich bereits einige weitere fantastische Bilder und auch Videos, die mit dem Verfahren aufgezeichnet wurden.

„Ich würde das gerne später einmal bei Hirnen und auf die Wirbelsäule anwenden," so Heppenstell. Ja, wir bitten darum. Und je nach avantgardistischer Farbgebung könnte sich das Institut in Zukunft auch mit dem Verkauf von großformatigen Siebdruckprints querfinanzieren.