{"id":195187,"date":"2019-11-11T11:30:53","date_gmt":"2019-11-11T10:30:53","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=195187"},"modified":"2019-11-11T11:30:53","modified_gmt":"2019-11-11T10:30:53","slug":"synapsen-in-3d-den-menschen-ins-gehirn-geschaut","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/synapsen-in-3d-den-menschen-ins-gehirn-geschaut\/","title":{"rendered":"Synapsen in 3D: Den Menschen ins Gehirn geschaut"},"content":{"rendered":"

Unser Gehirn besteht aus unz\u00e4hligen Nervenzellen, die Signale von einer Zelle zur n\u00e4chsten weiterleiten. Wer verstehen m\u00f6chte, wie unser Gehirn funktioniert, der muss sich die Verbindungen zwischen diesen Zellen, die sogenannten Synapsen, anschauen. Und genau das hat jetzt ein US-Forscherteam in Zusammenarbeit mit Rainer Heintzmann vom Leibniz-Institut f\u00fcr Photonische Technologien (Leibniz-IPHT<\/a>) und der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena<\/a> getan. Gemeinsam ist es dem Team gelungen, die Synapsen im Hirngewebe anhand ihrer Struktur zu identifizieren.<\/p>\n

Weitere IO-Artikel zur Hirnforschung<\/a><\/em><\/p>\n

Spezielles Mikroskop mit Licht-Keil<\/h3>\n

Daf\u00fcr entwickelten sie \u2012 unter der Leitung von Reto Fiolka und Kevin Dean \u2012, an der Southwestern University Texas<\/a> ein spezielles Lichtmikroskop. Mit diesem beleuchteten die Wissenschaftler eine etwa einen Millimeter gro\u00dfe Hirngewebeprobe von der Seite \u2012 und zwar mit keilf\u00f6rmig fokussiertem Licht. W\u00e4hrend sich der Fokus dieses Licht-Keils verschob, wurden Bilddaten aufgenommen. Dank\u00a0 maschinellem Lernen war die Wiedergabe von hochaufgel\u00f6sten und ma\u00dfstabsgetreuen Bildern m\u00f6glich.\u00a0 Letztendlich gelang es den Forschenden so, dreidimensionale Gewebestrukturen innerhalb der Zellen zu erkennen und sichtbar zu machen. Mit bis zu 260 nm ist die axiale Aufl\u00f6sung des Mikroskops sogar – je nach optischer Konfiguration -, drei- bis zehnmal h\u00f6her als bei konfokalen (zwei Brennpunkte besitzenden) und bisherigen Lichtscheiben-Mikroskopen. Die dreidimensionale Bildgebung erm\u00f6glicht es zudem, multizellul\u00e4re Gewebestrukturen ebenso zu erkennen und zu klassifizieren wie einzelne Zellen. Ebenso ist es aber auch m\u00f6glich, die seltenen Interaktionen zwischen Zellen zu erkennen.<\/p>\n

Dazu Rainer Heintzmann, Leiter der Forschungsabteilung Mikroskopie am Leibniz-IPHT:<\/p>\n

\"\"
Rainer Heintzmann, Leibniz-IPHT \u00a9Sven D\u00f6ring\/ Leibniz-IPHT<\/figcaption><\/figure>\n

Diese Arbeit ist wegweisend. Synapsen nur aufgrund ihrer Struktur mit dem Lichtmikroskop in millimetergro\u00dfen Gewebebl\u00f6cken zu erkennen, ist ein lang gehegter Wunsch von Wissenschaftlern gewesen.\u201c<\/p><\/blockquote>\n

Human Cell Atlas<\/h3>\n

Heintzmann berechnete die zu erwartende Lichtverteilung und somit die Qualit\u00e4t des Keil-Fokus. \u201eDie Rechnungen sind f\u00fcr das optische Design des Instruments wichtig\u201c, erl\u00e4utert Rainer Heintzmann. \u201eSie ber\u00fccksichtigen den unerw\u00fcnschten Einfluss, den der nicht-ideale Brechungsindex des Einbettungsmediums auf die Qualit\u00e4t des Fokus\u2018 hat.” Das Forscherteam hofft, dass die Methode dazu beitragen k\u00f6nne, einen Atlas der menschlichen Zellen zu erstellen.<\/p>\n

Weltweit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler n\u00e4mlich daran, die Gesamtheit aller Zellen im menschlichen K\u00f6rper dreidimensional abzubilden und zu charakterisieren. Dieser \u201eHuman Cell Atlas\u201c soll dazu beitragen, besser zu verstehen, wie grundlegende Prozesse in unserem Organismus ablaufen. Auch soll er verdeutlichen, wie sie sich ver\u00e4ndern, wenn wir krank werden. Man vermutet, so bessere Behandlungen erm\u00f6glichen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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