Bis in die letzte Nervenzelle

Ein Kubikmillimeter entspricht einem Würfel mit einer Seitenlänge von einem Millimeter. So winzig ist die Gewebeprobe, die einer Frau während einer Epilepsie-OP entnommen wurde. Was ein Forschungsteam um den Neurowissenschaftler Jeff Lichtman von der Harvard University darin alles mithilfe von Elektronenmikroskopie darstellen konnte, ist erstaunlich: 57.000 Zellen, darunter etwa 16.000 Neuronen, 23 Zentimeter an Blutgefäßen und 150 Millionen Synapsen. Selbst Gliazellen, zuständig unter anderem für Stütz- und Versorgungsaufgaben im Nervengewebe, sind zu erkennen.

Um diese Ansichten zu generieren, schnitten die Forschenden das Hirnfragment in hauchdünne Schichten, scannten diese mit einem Elektronenmikroskop und fügten die einzelnen Bilder der Schichten zu einem 3D-Motiv zusammen. „Das menschliche Gehirn ist sehr komplex. Bislang wissen wir wenig über seinen zellulären Aufbau, insbesondere die sogenannten synaptischen Schaltkreise“, so die Forschenden. Da diese Verbindungen zwischen Nervenzellen oft im Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen stünden, biete das Modell eine wichtige Grundlage für das Verständnis dieser Prozesse. Lichtman und sein Team hoffen, dass ihr 3D-Modell langfristig dazu beiträgt, die komplexen Verknüpfungen im menschlichen Gehirn besser zu verstehen. Bis dahin können sich auch Laien ein Bild von den bunt eingefärbten Strukturen machen: Das dreidimensionale Modell ist online frei zugänglich.