Optogenetik

Sie ist ein ganz besonderes Tool aus der Werkzeugkiste der Hirnforscher: die Optogenetik. Mit einem Mix aus optischen Technologien und Genetik erlaubt sie es Forschern, die Aktivität von Nervenzellen extrem präzise zu kontrollieren.

© Viviana Gradinaru, John Carnett, Karl Deisseroth (Ausschnitt)

In der vergangenen Jahren haben Wissenschaftler die Technik stetig weiterentwickelt. Wir haben für Sie noch einmal die Artikel zusammengefasst, die zu diesem Thema bei "Spektrum der Wissenschaft", "Spektrum.de" und "Gehirn und Geist" erschienen sind.

Hirnzellen fernsteuern per Ultraschall

C. elegans

Erstmals haben Forscher bei Fadenwürmern ganz gezielt einzelne Nervenzellen im Gehirn mit Ultraschall angeknipst. Wie viel versprechend ist das Verfahren?

von Daniela Mocker

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Mit der Optogenetik wollen Forscher in Zukunft die Therapie neurologischer Erkrankungen revolutionieren. Doch der Schritt von der Maus zum Menschen ist schwierig.

Optogenetik: Lichtschalter fürs Gehirn

Mit Lichtimpulsen haben Forscher bei Fliegen falsche Erinnerungen erzeugt, was zeigt: Die Methoden der so genannten Optogenetik werden immer ausgefeilter.

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Neurowissenschaft: Schon wenige Hirnzellen lassen Mäuse halluzinieren

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Jeder Gedanke äußert sich als komplexes Muster in der Aktivität der Hirnzellen. In winzigen Ausschnitten des Kortex übernehmen nun Forscher das Ruder - und geben das Muster vor.

Hirnforschung: Wo die Furcht herkommt

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Hirnforschung: Lassen sich Alzheimer-Gedächtnislücken wieder schließen?

Alzheimer ist die Krankheit des Vergessens. Bei Mäusen ist es Forschern jetzt gelungen, verlorene Erinnerungen zurückzuholen. Beim Menschen ist das aber eher keine Option.

Biobots: Muskelzucken unterm Stroboskop

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Hirnforschung: Mäuse mit Magneto-Gen

Gute Methoden, um Hirnzellen von außen zu steuern, sind dringend gefragt. Nun haben Forscher einen attraktiven Weg gefunden.

Optogenetik: Blaues Licht steuert Proteintransport

Synthetisches Hybridprotein auf Haferbasis lenkt Proteine aus dem Zellkern.

Brain-Computer-Interface: Künstlicher Tastsinn

Eine neuartige Kunststoffhaut liefert für Gehirnzellen direkt verstehbare Tastsignale.

Hirnforschung: REM-Schlaf auf Knopfdruck

Im Gehirn von Mäusen haben Wissenschaftler eine Art Traum-Schalter entdeckt. Aktiviert man dort Nervenzellen, beginnt bei den Nagern der REM-Schlaf.

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Aus den Magazinen

Bedeutende Durchbrüche der Hirnforschung

In den letzten 20 Jahren hat sich viel getan in den Neurowissenschaften. Einige der wichtigsten Errungenschaften und preisgekrönten Entdeckungen im Überblick.

Lichtschalter für das Gehirn

Mit Hilfe der Optogenetik können Neurowissenschaftler die Aktivität einzelner Neurone im Gehirn steuern. Eine Anleitung in fünf Schritten.

Per Tollwut ins Gehirn

Gentechnisch veränderte Tollwuterreger helfen Wissenschaftlern dabei, neuronale Verknüpfungen im Gehirn zu untersuchen – mit bisher unerreichter Präzision.

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Eine Einführung

Was ist eigentlich Optogenetik? Und was haben Algen und Mäuse damit zu tun?

Hören mit einem Lichtschalter im Ohr?

Mit Licht hören – das klingt zunächst ein wenig absurd. Doch genau dieses Ziel verfolgt der Neurobiologe Tobias Moser von der Uni Göttingen, wie ein kurzer Film …

Lichtschalter für das Gehirn

Auf den ersten Blick nimmt er sich vergleichsweise unspektakulär aus: der lichtempfindliche Membrankanal der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Mit Hilfe …

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Drahtlose Maus

Ein blaues Leuchten unter der Haut aktiviert speziell präparierte Nervenzellen. Dank neuer Drahtlostechnik können Forscher nun auf Glasfaserkabel verzichten.

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Sex

Die sexuelle Fortpflanzung ist eine der erfolgreichsten Erfindungen der Evolution. Und eine der vielseitigsten.

CRISPR-Cas9

Das CRISPR-Cas-System ist das Präzisionsinstrument, auf das Genetiker immer gehofft haben. Es könnte unseren Umgang mit Erbgut drastisch verändern.

Hirnforschung

Von der Hirnzelle bis zur neurologischen Störung - hier finden Sie die neuesten Erkenntnisse zu Hirnforschung und Neurobiologie.