Deutsche Forscher haben erstmals per Mikroskop in das Gehirn eines lebenden Tieres geschaut. Das Spezialmikroskop machte dabei selbst winzige Veränderungen an einzelnen Gehirnzellen sichtbar. Zugang zum Gehirn bot den Wissenschaftlern dabei ein kleines, in den Schädel einer Maus eingesetztes Glasfenster. Dadurch konnten sie noch Strukturen von bis zu 70 Nanometer scharf abbilden – das ist fünf bis zehn Mal kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Bisher sei die Beobachtung von so kleinen Strukturen an lebenden höheren Tieren kaum möglich gewesen. Mit Hilfe der STED-Mikroskopie sei dies nun erstmals gelungen, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Science“.
Bisher mussten Forscher Nerven oder Gehirnbereiche herauspräparieren, um sie hochaufggelöst abbilden zu können. Am lebenden Tier ließen sich zwar mittels leuchtenden Markermolekülen gröbere Strukturen beobachten, nicht aber Veränderungen von nur wenigen Nanometern Größe. Dies ist nun Forschern vom Max-Planck-Instititut für biophysikalische Chemie in Göttingen gelungen.
Zwei Millimeter Öffnung im Schädelknochen
Für ihre Studie entwickelten sie eine spezielle Form des sogenannten Stimulated Emission Depletion (STED)-Mikroskops. Dieses 1994 vom Max-Planck-Forscher Stefan Hell erfundene Mikroskop sendet zwei extrem fokussierte Laserstrahlen aus, die Markermoleküle nur in einem extrem eng umrissenen Bereich zum Leuchten anregen. Dadurch lassen sich selbst Strukturen im Nanometerbereich noch scharf abbilden.
Um mit dem STED-Mikrokop in das Gehirn lebender Mäuse schauen zu können, versetzten die Forscher die Tiere in Vollnarkose und bohrten eine zwei Millimeter kleine Öffnung in deren Schädelknochen. Vorsichtig legten sie darin die Gehirnoberfläche frei und gaben etwas Fluoreszenzmarker darauf. Mit einer durchsichtigen Glasscheibe verschlossen die Wissenschaftler das Loch anschließend wieder und richteten das Objektiv des STED-Mikroskops so aus, dass es genau durch dieses Fenster ins Gehirn blickte.
