Laser schaltet Hirnzellen ab

Lichtblitzgeräte können bei entsprechend veranlagten Menschen zu epileptischen Anfällen führen. Wissenschaftler an der Stanford University und der französischen Hochschule Pierre et Marie Curie wollen nun durch die Bestrahlung von Hirnzellen mit Laserlicht genau das Gegenteil erreichen: Krämpfe stoppen, bevor sie sich im Gehirn ausbreiten können, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.

Im Tierversuch an Ratten arbeitet das Verfahren bereits erstaunlich zuverlässig – allerdings sind dafür genetisch veränderte Hirnzellen notwendig. Die Studie legt nahe, dass der Thalamus, der größte Teil des Zwischenhirns, bei Epilepsie-Erkrankungen eine wichtige Rolle spielt. Die Ergebnisse könnten zu neuen Therapieverfahren führen, glaubt Ed Boyden, Leiter der Synthetic Biology Group am MIT, der die Untersuchung kennt.

Die Studie konzentrierte sich auf jene Form von Krampfanfällen, die nach Schädigungen in der Großhirnrinde, dem äußeren Teil des Gehirns, entstehen. Frühere Untersuchungen hatten ergeben, dass der Cortex während eines Anfalls mit dem Thalamus in Verbindung steht, der als Nachrichtenzentrale dient.

Das amerikanisch-französische Forscherteam konnte nun bestätigen, dass der Thalamus dafür sorgt, dass sich die in der Großhirnrinde beginnenden epileptischen Anfälle durch das gesamte Gehirn ausbreiten. Um zu prüfen, ob der Thalamus ein möglicher Ansatzpunkt für neue Therapien sein könnte, nutzten Jeanne Paz, die leitende Autorin der Studie, und ihre Kollegen Techniken aus der sogenannten Optogenetik, bei der Forscher genetisch veränderte Hirnzellen mit Lichtimpulsen kontrollieren. Ein Virus dient dabei als Transportmittel: Es verändert die DNA der Thalamus-Hirnzellen so, dass sie ein lichtempfindliches Protein produzieren. Werden diese Zellen anschließend bestimmten Lichtfrequenzen ausgesetzt, sorgt das Protein dafür, dass die Zellen sich "abschalten"

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(bsc)