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Technology Review

Optogenetik steuert Affenverhalten

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Erstmals ist es Forschern gelungen, das Verhalten von Primaten mit Hilfe einer neuartigen Technik zu beeinflussen, bei der sich genetisch veränderte Nervenzellen im Gehirn mit Lichtimpulsen kontrollieren lassen. Das Verfahren aus der sogenannten Optogenetik könnte zu einem wertvollen neuen Werkzeug werden, mit dem sich untersuchen lässt, wie komplexe Kognitionsprozesse im Gehirn ablaufen, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.

Das Forschungsgebiet der Optogenetik ist erst sieben Jahre alt und soll Neurowissenschaftlern eine genauere Methode an die Hand geben, die Verbindungen zwischen verschiedenen Gruppen von Nervenzellen zu untersuchen, die im Gehirn komplizierte Schaltkreise bilden, die Verhalten, Bewegungen und Gefühlsleben steuern.

Um die Neuronen zu manipulieren, nutzten die Forscher um Wim Vanduffel von der Harvard Medical School zunächst ein Virus, um ein spezielles Gen in das Gehirn einzubringen. Das Gen sorgt in Nervenzellen dafür, dass ein lichtempfindliches Protein erzeugt wird, das als eine Art Schalter dient: Bestrahlt man es mit einer bestimmten Lichtfarbe, die über implantierte optische Fasern in das Gehirn gelangt, werden die Nervenzellen angeregt. Ein etwas anderes Gen lässt sich wiederum nutzen, um Nervenzellen auf gleichem Weg zu deaktivieren. Zu lassen sich Neuronen quasi nach Belieben an- und ausschalten.

Wissenschaftler konnten mittels Optogenetik bereits das Verhalten von Mäusen kontrollieren – und seit längerem schon das von Fadenwürmern. Der Schritt hin zum Rhesusaffen ist dennoch bedeutsam. Edward Boyden, der die Optogenetik am MIT entscheidend mitentwickelte, hatte zwar bereits gezeigt, dass sich die neuronale Aktivität im Primatenhirn verändern lässt. Verhaltensänderungen ergaben sich daraus aber nicht.

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