Erster Atlas in 3D von sämtlichen Zellen des Mäusehirns

Forscher der ETH in Lausanne haben einen digitalen 3D-Atlas eines Mäusehirnes entwickelt. Der Atlas könnte zukünftig in der Hirnforschung eingesetzt werden.

Der Direktor des Blue Brain Projects, Henry Markram, stellt sein Projekt dem Bundesrat Johann Schneider-Ammann und dem portugiesischen Präsidenten Marcelo Rebelo de Sousa vor. - Keystone

Das Wichtigste in Kürze

Forschenden der ETH ist es gelungen, einen Atlas eines Mäusehirnes zu entwickeln.
Damit ist man einen Schritt näher an einem digitalen 3D-Modell des menschlichen Gehirns.

Forschende des «Blue Brain Project» der ETH Lausanne haben einen digitalen 3D-Atlas sämtlicher Hirnzellen einer Maus vorgestellt. Er könnte sich als wertvolles Werkzeug für die Hirnforschung erweisen.

Als würde man von handgezeichneten Karten auf «Google Earth» wechseln, so umschreibt Marc-Oliver Gewaltig vom «Blue Brain Project» der ETH Lausanne (EPFL) den digitalen 3D-Atlas aller Zellen des Mäusegehirns, den er und seine Kollegen am Mittwoch im Fachjournal «Frontiers in Computational Neuroscience» vorstellten.

Der Atlas enthalte bisher nicht verfügbare Informationen über diverse Zelltypen, sowie Anzahl, Verbindungen und Position der Zellen für alle 737 Hirnregionen des Mäusegehirns, teilte das Fachjournal mit. Dies sei ein grosser Schritt hin zu einer kompletten Simulation des Mäusegehirns und damit einem zentralen Ziel des «Blue Brain Project»: ein Computermodell zunächst des Nagergehirns und letztlich auch des menschlichen Gehirns zu erschaffen.

Grundlage für Computermodell

«Die Schaltkreis-Komponenten zu kennen und zu wissen, wie sie arrangiert sind, ist ein essentieller Startpunkt, um das Gehirn zu modellieren», sagte Studienautor Csaba Erö gemäss der Mitteilung.

Der neu erstellte Atlas beruht auf fünf Jahren Arbeit und der Kombination von Daten aus Tausenden von Gewebefärbungen mit einer Vielzahl weiterer anatomischer Untersuchungen.

Trotz zahlreicher Studien im Laufe des letzten Jahrhunderts seien Zellzahlen nur für vier Prozent der Hirnregionen der Maus verfügbar gewesen, kommentierte «Blue Brain»-Gründer Henry Markram von der EPFL gemäss der Mitteilung. Der Atlas löse dieses Problem, indem er die bestmöglichen Schätzungen auch für die kleinsten bekannten Hirnregionen der Maus präsentiere. «Er füllt eine riesige Lücke in unserem Wissen zu 96 Prozent der Regionen des Mausgehirns», fügte Gewaltig hinzu.

Laufend erweiterbar

Die navigierbare 3D-Karte des Maushirns ist online frei zugänglich und soll Forschenden ein Werkzeug für weitere Studien und Computermodelle an die Hand geben, hiess es weiter. Ausserdem lasse sie sich fortlaufend mit neuen Erkenntnissen erweitern und verbessern.

Das Vorhaben des «Blue Brain Project», das menschliche Gehirn zu simulieren, gilt in Teilen der Forschungsgemeinschaft als zu ambitioniert. Zumindest bei der Rekonstruktion des Nagergehirns konnte das «Blue Brain Project» jedoch Teilerfolge verzeichnen, zum Beispiel mit einem Computermodell eines winzigen Ausschnitts des Rattengehirns.