Prof. Dr. Björn Kampa, RWTH Aachen | Dem Gehirn bei der Arbeit zusehen. Die Optophysiologie eröffnet neue Wege zur Erforschung des Gehirns

Die Entwicklung optischer Methoden zur Manipulation und Messung von neuronaler Aktivität eröffnet neue Wege zur Erforschung des Gehirns. Das Gehirn besteht aus einem komplexen Geflecht von vielen verschiedenen Neuronen, die durch Spannungspulse miteinander kommunizieren. Wie darin Information verarbeitet und gespeichert werden kann oder wie diese Netzwerke Entscheidungen treffen können, liegt nach wie vor im Dunkeln. Mithilfe fluoreszierender Proteine und moderner optischer Methoden können Neurone und deren Verschaltungen auch im intakten Gehirn sichtbar gemacht werden.

Darüber hinaus ist die abgestrahlte Fluoreszenz abhängig von der Aktivität der Neurone. Deren kurze Spannungspulse führen zu einem Aufblinken, das dann optisch erfasst werden kann. Zusammen mit der Entwicklung neuer Optiken können nun tausende Neurone gleichzeitig untersucht werden. Dies erlaubt es, dem Gehirn bei der Arbeit zuzuschauen und die Prozesse zur Informationsverarbeitung und Steuerung der Entscheidungen und Bewegungen besser zu verstehen. Dieser Vortrag gibt einen Überblick über die neuen Möglichkeiten sowie aktuelle neurowissenschaftliche Forschungsergebnisse zur Optophysiologie.