Neue Hirnzellen reifen auch im vollentwickelten Gehirn

Zellen wandeln sich zu funktionsfähigen Neuronen

Forscher des Salk Institute for Biological Studies haben den Nachweis erbracht, dass auch im vollentwickelten Gehirn neue Hirnzellen wachsen und reifen können. Die neu gebildeten Hirnzellen wandeln sich in funktionsfähige Neuronen, ein Nachweis, der durch eine neue Markierungstechnik gelungen ist. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die neu entstehenden Nervenzellen die Aufgabe haben, abgestorbene Hirnzellen zu ersetzen. Sie könnten aber auch neue funktionelle Einheiten einbauen und so das Gedächtnis verbessern. Diesen Spekulationen will das Team um Fred Gage in weiteren Versuchen nachgehen.

Für den Nachweis entwickelten die Forscher eine neue Technik, die ihnen erlaubte, lebende Gehirnzellen bei der Reifung zu beobachten. Sie nutzten manipulierten Retroviren, von denen bekannt ist, dass sie ein optisch nachweisbares Gen ausschließlich in jene Zellen einschleusen, die sich teilen. Den Retrovirus kombinierte das Gage-Team mit einem leuchtenden Marker namens „grünes Fluoreszenz-Protein“ (GFP). Anschließend injizierten sie den Retrovirus in hoher Konzentration in den Hippokampus der Labortiere. Die Methode erlaubt es, die Funktion der neu gebildeten Nervenzellen unter dem Fluoreszenzmikroskop in grüner Farbe sichtbar zu machen, ohne das sie dabei wie bisher abgetötet wurden.

Nach vier Wochen untersuchten die Forscher den Gehirnabschnitt und entdeckten, dass die neuen Nervenzellen das grüne Protein aufnahmen und sich zu reifen, funktionsfähigen Neuronen mit langen Axonen und Dendriten entwickelten. Tests zeigten, dass die Neuronen, elektrische Signale weiterleiteten und die Dendriten Signale aus der Umwelt aufnahmen. Die Neuronen nahmen nach vier Wochen die Form und Größe reifer Zellen an. „Der Zeitraum von vier Wochen spiegelt die Dynamik dieser Zellen und des zentralen Nervensystems wider“, resümierte Gage.