Nervenzellen mit Licht steuern
Ursachen von Angst und Depression verstehen
Angst und Depression sind weltweit mit die häufigsten psychischen Erkrankungen. Wie sie entstehen, könnten lichtaktivierbare Nervenzellen verraten.
Artikel und Hintergründe zum Thema
Nervenzellen mit Licht steuern
Angst und Depression sind weltweit mit die häufigsten psychischen Erkrankungen. Wie sie entstehen, könnten lichtaktivierbare Nervenzellen verraten.

Wie die einzelnen Schaltkreise in den stark verzweigten Netzwerken des Gehirns funktionieren, liegt bisher noch weitgehend im Dunkeln. Sie sichtbar zu machen ist kompliziert und erfordert sehr feinfühlige Messmethoden.
Neues optogenetisches Werkzeug
Bochumer Forscher haben sich lichtsensitive Proteine aus Nervenzellen des Auges - sogenannte Melanopsine - zunutze gemacht, um damit gezielt und mit hoher zeitlicher Präzision Signalwege in den Zellen des Gehirns anzuschalten.

Mit Hilfe eines lichtempfindlichen pflanzlichen Proteins, das gentechnisch verändert wurde, lässt sich der Proteintransport aus dem Zellkern heraus durch Lichteinfluss kontrollieren.

Wissenschaftlern am Helmholtz Zentrum München ist es gelungen, die Regeneration von Nervenbahnen in Fischen durch Licht zu stimulieren. Sie verwendeten dazu die Optogenetik, also durch Licht steuerbare Proteine.

Thetawellen koordinieren Orientierung und...
Berliner Forschern ist es gelungen, mittels Lichtstrahlen die Thetawellen im Gehirn von Mäusen zu steuern. Sie konnten zeigen, dass die noch wenig verstandenen Gehirnwellen Botschaften zwischen unterschiedlichen Gehirnregionen übermitteln.

Die Optogenetik ist ein noch junges Forschungsgebiet, das die neuro- und zellbiologische Forschungslandschaft weltweit revolutioniert hat. Sie verwendet natürliche oder maßgeschneiderte lichtempfindliche Proteine, um Nervenzellen mit bisher nicht gekannter Genauigkeit zeitlich und räumlich elektrodenfrei an- und abzuschalten.

Wissenschaftlern des Bonner Forschungszentrums caesar, einem Institut der Max-Planck-Gesellschaft, ist es erstmals gelungen, die Funktion von Spermien optogenetisch zu steuern.

Mit hoher räumlicher und zeitlicher Präzision haben Forscher die Arbeitsweise des lichtgesteuerten Ionenkanals Channelrhodopsin-2 aufgeklärt. Dieses Biomolekül kommt in der Optogenetik zum Einsatz, welche es erlaubt, die Aktivität von lebenden Zellen mit Licht zu steuern.
Spezielle Ionenkanäle machen es möglich: Nervenzellen können mit Licht gezielt an- und abgeschaltet werden. Wissenschaftler der Universität Würzburg haben jetzt diese Kanäle deutlich verbessert. Komplexe Verhaltensmuster lassen sich damit leichter untersuchen als bisher.