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Was gibt Nervenzellen die Richtung vor?

Forschungsprojekt Was gibt Nervenzellen die Richtung vor?

Für die Erforschung der Nervennavigation erhält der Göttinger Wissenschaftler Prof. Fred S. Wouters 1 Million US-Dollar vom „Human Frontier Science Program“ (HFSP). Über drei Jahre soll wird damit die Entschlüsselung von Mechanismen neuronaler Wachstumsprozesse unterstützt. 

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F. S. Wouters

Gegen 600 weitere Bewerber konnte sich das Konzept von Nervenforscher Wouters auf internationaler Ebene durchsetzen und einen „Program Grant“ sichern. Wouters wird das international besetzte Projekt leiten. Beteiligt sind Wissenschaftler aus den USA und England. Gemeinsam wollen sie klären, welche Mechanismen ablaufen, wenn während der Gehirnentwicklung die Fortsätze von Nervenzellen (Axone) wachsen und dabei neue Zellkontakte und somit ein funktionierendes Nervennetzwerk ausbilden. 

„Es ist bekannt, dass richtungsgebende Signalstoffe im Gehirn freigesetzt werden und an passende Rezeptoren der Nervenfasern anbinden. Wie genau die Zusammenarbeit dieser Signalmoleküle jedoch die Wachstumsrichtung der Axone lenkt, ist bisher unbekannt,“ sagt Wouters. Für die Untersuchung der unbekannten zellulären Prozesse hat das Labor von Wouters bereits einzigartige Mikroskopieverfahren und molekulare Biosonden entwickelt. Die HFSP-Fördergelder (umgerechnet etwa 735 000 Euro) erlauben nun die Entwicklung neuerer Varianten dieser Methoden und Sensoren. Rund ein Drittel der Gesamtsumme stehen dafür direkt der Göttinger Arbeitsgruppe zur Verfügung. Die Arbeitsgruppe ist des DFG-Forschungszentrums „Molekularphysiologie des Gehirns“ (CMPB) nd im Exzellenzcluster „Mikroskopie im Nanometerbereich“. 

Vom Auge zum Gehirn

Die Göttinger werden unterstützt von Prof. Marcel P. Bruchez von der Carnegie Mellon Universität, Pittsburgh, der seine Kompetenz in der Herstellung chemisch-synthetischer Biosonden einbringt. Zur Anwendung kommen die künstlich hergestellten Biosonden dann in einem Modell für das Nervenwachstum vom Auge zum visuellen Kortex des Gehirns. Das Modell stammt aus der Forschungstätigkeit von Prof. Christine Holt von der Universität Cambridge. 

Nur die gemeinsame Arbeit ermögliche es, die räumlich-zeitlichen Aspekte des neuronalen Wachstums zu verstehen, so der aus den Niederlanden stammende Wouters, der seit 2001 in Göttingen tätig ist. „Unsere Erkenntnisse möchten wir zukünftig für die Reparatur zerstörter Nervenverbindungen, wie zum Beispiel nach einem Schlaganfall, nutzen“, sagt Wouters. 

Das Konzept passt ins HFS-Programm, das die Erforschung bisher unbeantworteter biologischer Fragestellungen in international ausgerichteten Forschungsverbünden ermöglichen will. Träger von HFSP mit Sitz in Straßburg sind acht Staaten sowie die Europäische Union.

umg/jes

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