Schweizer Forscher frieren Hirne ein – im Kopf sind wir lockerer als gedacht
Das Gehirn ist nicht so dicht gepackt wie bisherige Hirnbilder annehmen lassen. Dies konnten Lausanner Forscher dank einer neuen Gefriertechnik nachweisen. Dies könnte Erkenntnisse aus früheren Bildern in Frage stellen.
Um mit dem Elektronenmikroskop Bilder vom Gehirn aufzunehmen, muss dieses mit stabilisierenden Substanzen präpariert und in Harz eingebettet werden. Dabei schrumpft das Gehirn um rund 30 Prozent, was Schlüsse über seinen Aufbau und seine Funktion verzerrt, wie die ETH Lausanne (EPFL) am Dienstag mitteilte.
Bei der neuen Technik wird flüssiger Stickstoff ins Gehirngewebe gespritzt, das so innert Millisekunden auf -90 Grad Celsius gekühlt wird. Dies verhindert, dass das Wasser Eiskristalle bildet, die Zellen zerplatzen lassen können. Das Wasser hat danach eher die Struktur von Glas als von Kristall.
Wasser wie Glas
Dieses «Glas-Wasser» ersetzten die Forscher um Graham Knott von der EPFL mit dem Lösungsmittel Aceton und schliesslich mit Harz, wie sie im Fachjournal «eLife» berichten. Dann untersuchten sie die Mäusegehirne mit 3D-Elektronenmikroskopie.
Im Vergleich zu chemisch fixierten waren die gefrierpräparierten Gehirne weniger geschrumpft und die Abstände zwischen den Zellen grösser. Zudem waren mehr Verknüpfungen der Hilfszellen zu den Hirnzellen und zu Blutgefässen erhalten. Auch die Verbindungsstellen zwischen den Hirnzellen selbst (Synapsen) waren stärker.
Die Gefrier-Fixierung erhält laut den Forschern somit die wahre Anatomie des Gehirns. Dies bedeute, dass womöglich bisherige Versuche der Bildgebung überprüft werden müssten. Das Team will die Methode nun an anderen Geweben testen.
(sda)
