Wissenschaft: Faszinierende Aufnahmen von Mäusenerven in den verschiedensten Farben

Mit einem speziell entwickelten Verfahren hat ein Team rund um die Forschenden der University of Science and Technology of China die Nerven einer Maus kartiert, die vom Gehirn und Rückenmark zum Rest ihres Körpers verlaufen. Die dabei entstandenen Aufnahmen sind sowohl besonders detailreich als auch eindrucksvoll.

Die Abbildungen haben eine Auflösung im Mikrometerbereich, wodurch Details wie einzelne Fasern, die von einem Schlüsselnerv zu entfernten Organen verlaufen, sichtbar werden. Den komplexen Wege der Nerven durch den Mäusekörper nachzuzeichnen, war den Forschenden zufolge eine Herausforderung. Sie verwendeten hierfür ein speziell angefertigtes Mikroskop, um freiliegendes Gewebe zu scannen. Der gesamte Prozess dauerte demnach 40 Stunden, wie es in der Studie  heißt.

In früheren Arbeiten war es Forschenden bislang lediglich gelungen, die Verbindungen zwischen den Nervenzellen im Gehirn der Maus zu kartieren. Die neueste Methode sei eine wichtige technische Errungenschaft, sagte Neurowissenschaftler Ann-Shyn Chiang dem Magazin »Nature« . Chiang war selbst nicht an der Studie beteiligt. Die Arbeit nannte er einen »großen Schritt vorwärts« in dem Bestreben, die Verbindungen im Nervensystem über das Gehirn hinaus zu betrachten.

Um an die Aufnahmen zu gelangen, mussten die Forschenden den Mäusekörper umfangreich für den Scan präparieren. So wurde er vorab mit Chemikalien behandelt, die das Gewebe transparent machen. Die Substanz entfernte der Studie zufolge Fett, Kalzium und andere Komponenten, die das Licht blockieren, und ermöglichte dadurch einen klaren Blick auf die Nerven. Diese wurden zudem mit fluoreszierenden Markerproteinen markiert.

Den derart präparierten Mauskörper setzten die Forschenden anschließend in ein Gerät ein, das ein Schneidegerät und ein Mikroskop für 3D-Aufnahmen kombiniert. Der Prozess der Bildgewinnung zerlegt den Mäusekörper im wörtlichen Sinne: Ein Kolben schiebt die Maus schrittweise 400 Mikrometer weit in Richtung der Schneideklinge.

Nach jedem Schnitt nimmt ein Mikroskop die neu freigelegte Oberfläche der Maus auf und erfasst Details bis zu 600 Mikrometer tief unter der Oberfläche. Das entspricht in etwa einer Dicke von sechs Blatt Papier. Der Körper wird dann für den nächsten Schnitt weiterbewegt. Der Zyklus wiederholt sich etwa 200 Mal ohne Pause, um den gesamten Körper zu erfassen. Anschließend kombinierten die Forschenden die dadurch entstandenen Bilder. Ein Video der gewonnenen Aufnahmen sehen Sie hier .