Elektrische Schaltkreise im Gehirn besser abzubilden

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Eine neuentwickelte Technik macht es jetzt möglich, elektrische Schaltkreise im Gehirn wesentlich umfassender abzubilden.

Im menschlichen Gehirn helfen bestimmte Gruppen von Neuronen, die verschiedensten Informationen zu verarbeiten. Zu wissen, wie sich diese Mikroschaltkreise zusammensetzen, würde den Wissenschaftlern ein tieferes Verständnis verschaffen, wie sich das Gehirn komplexe Informationen zunutze macht. Die bisher vorhandenen Methoden boten aber kein vollständiges Bild. Im Rahmen eines Projekts für Nanoengineering haben Wissenschaftler eine neue Technik entwickelt, um elektrische Schaltkreise im Gehirn viel umfassender als je zuvor darzustellen.

Die neue Technik – von Forschern des Francis Crick Institute entwickelt – ermöglicht es, bestimmte elektrische Schaltkreise mit 250 Zellen im Gehirn einer Maus abzubilden, um zu zeigen, wie Geruch verarbeitet wird. Dies war zuvor noch nie möglich, die Methode wurde nun in Nature Communications veröffentlicht. Die Wissenschaftler gehen davon aus, das diese zukünftig weltweit genutzt wird, um die meist unbekannte Architektur verschiedener Teile des Gehirns darzustellen. Denn wie einzelne elektrische Schaltkreise in den stark verzweigten Netzwerken des Gehirns funktionieren, lag bisher noch weitgehend im Dunkeln.

 

Nanoengineering

Nanoengineering – die Anwendung der Nanotechnologie – produziert und nutzt Strukturen, die in mindestens einer Dimension kleiner als 100 Nanometer (0,000.000.1 m) sind. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter geschrieben 10 hoch −9 m). Die Nanowissenschaft – Nanotechnologie und Nanoengineering – hat sich in den letzen Jahrzehnten sehr dynamisch und interdisziplinär entwickelt.

Die Nanotechnologie hat sich zu einer Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts entwickelt. Vor allem auch in der Medizin werden große Erwartungen in Nanoengineering gesetzt, wobei es bereits seit mehr als 10 Jahren verschiedene Anwendungen am Markt sind. Heute sind hunderte Medikamente mit Nanoanteilen auf dem Markt, Nanoengineering kommt aber auch bei medizinischen Geräten und Diagnoseverfahren zum Einsatz.

Quelle:

Architecture of a mammalian glomerular domain revealed by novel volume electroporation using nanoengineered microelectrodes. D. Schwarz, M. Kollo, C. Bosch, C. Feinauer, I. Whiteley, T. W. Margrie, T. Cutforth & A. T. Schaefer. Nature Communications 9, Article number: 183 (2018)
doi:10.1038/s41467-017-02560-7

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MEDMIX Online-Redaktion

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