Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Was Mensch und Maus gemeinsam haben

29.10.2008
Jenaer Tierphysiologen beweisen die Validität von Mäusen als Versuchstiere für Erkrankungen des Sehsystems

Ist bei einem Erwachsenen, etwa durch eine Linsentrübung, das Sehvermögen eingeschränkt, kann sich die Sehfunktion, beispielsweise nach einer Katarakt-Operation, wieder stabilisieren und das Sehvermögen erneut einstellen. Anders bei einem Kind: hier kann eine getrübte Augenlinse zu permanenter Blindheit führen.

"Die kortikale Plastizität in der Sehrinde, wie sie bei Kindern vorhanden ist, bildet sich im Laufe der Jahre zurück", erklärt Prof. Dr. Siegrid Löwel von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Kortikale Plastizität bezeichnet die Eigenschaft der Synapsen und Nervenzellen in der Großhirnrinde, sich abhängig von deren Verwendung in ihren Eigenschaften zu verändern. "Dringen aufgrund einer Linsentrübung bei Kindern keine Sehimpulse ins Gehirn, trennen sich die Fasern zwischen Auge und Gehirn endgültig, während sich bei einem Erwachsenen der Zustand wieder stabilisieren kann", weiß die Jenaer Neurophysiologin.

Um die kortikale Plastizität oder Erkrankungen des Sehsystems zu erforschen, werden heutzutage oft Mäuse als Versuchstiere genutzt. In den letzten Jahren hatten Wissenschaftler mehrfach beschrieben, dass die kortikale Plastizität bei Mäusen - im Gegensatz zum Menschen - das ganze Leben über vorhanden ist. "Diese ungleiche Funktionsweise der Organismen stellte jedoch die Validität der Mäuse als Versuchsmodelle für die Erforschung von Erkrankungen des Sehsystems sehr in Frage", gibt Prof. Siegrid Löwel zu bedenken. Gemeinsam mit ihrem Kollegen Dr. Konrad Lehmann konnte sie die Annahme widerlegen und beweisen, dass die Nervenzellen der Mäuse nur bis zu ihrem 110. Lebenstag plastisch sind. Ein Ergebnis, das im wissenschaftlichen Online-Portal PLoSONE veröffentlicht wurde.

"Die bisherige, irrtümliche Annahme stützte sich auf wissenschaftliche Versuche, die mit höchstens drei Monate alten Mäusen unternommen wurden", sagt Prof. Siegrid Löwel. Gemeinsam mit ihrem Team untersuchte sie Mäuse im Alter von vier Wochen sowie drei, vier und acht Monaten. Um die Linsentrübung zu imitieren, wurde den Tieren ein Auge verschlossen. "Mit Hilfe einer minimal-invasiven optischen Methode (optical imaging of intrinsic signals) haben wir die Aktivitäten im Gehirn sichtbar gemacht", erklärt Prof. Siegrid Löwel die relativ neue Methode des optischen Ableitens. Dabei wird das Gehirn der Maus mit dunkelrotem Licht bestrahlt und durch eine Kamera beobachtet. Erhöhte neuronale Aktivität führt zu einer erhöhten Konzentration von Desoxyhämoglobin, das die rote Strahlung stärker absorbiert. Aktive Gehirnareale erscheinen somit dunkler als inaktive Bereiche. "Dank einer räumlichen Auflösung von 0,05 Millimeter, das ist eine etwa 20fach bessere Auflösung als ein Kernspintomograph liefert, sind die Vorgänge im Gehirn mit der Kamera sehr genau zu beobachten."

Bei einem parallel mit den gleichen Mäusen durchgeführten Verhaltenstest wurde die Sehschärfe mit Hilfe eines optomotorischen Apparats gemessen. In einer Arena-ähnlichen Box wurden senkrechte Streifen auf die Innenwände projiziert und entweder nach rechts oder nach links bewegt. Da Mäuse den Streifen mit Kopfbewegungen folgen, war die beobachtbare Folgebewegung der Mäuse ein eindeutiges Indiz für deren Sehvermögen.

Die Ergebnisse bescheinigten, dass sich Mäuse in der neuronalen Plastizität ihrer Sehrinde nicht vom Menschen und auch nicht von herkömmlichen Versuchstieren der Hirnforschung wie Affen oder Katzen unterscheiden. "Der Befund ist eine essentielle Vorbedingung", so Löwel, "um Mäuse als Modellorganismus bei der Erforschung von Erkrankungen des Sehsystems oder neurologischen Erkrankungen beim Menschen zu nutzen."

Originalpublikation:
Lehmann K. und Löwel, S. (2008) Age-dependent ocular dominance plasticity in adult mice, PLoS ONE/3(9): e3120.
Kontakt:
Prof. Dr. Siegrid Löwel
Institut für Allgemeine Zoologie und Tierphysiologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Erbertstraße 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949131
E-Mail: siegrid.loewel[at]uni-jena.de

Katrin Czerwinka | idw
Weitere Informationen:
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0003120
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Spot auf die Maschinerie des Lebens
23.08.2017 | Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, Erlangen

nachricht Immunsystem kann durch gezielte Manipulation des Zellstoffwechsels reguliert werden
23.08.2017 | Medical University of Vienna

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie