Forscher beobachten Nervenzellaktivität anhand von Wassermolekülen
LAUSANNE - Forschende der ETH Lausanne haben eine Methode entwickelt, um die Aktivität von Nervenzellen zu beobachten: Sie beobachten die Wechselwirkung zwischen Wassermolekülen und der Hülle der Zellen.
Nervenzellen kommunizieren über elektrochemische Signale. Dabei wird eine Spannungsänderung entlang eines Zellfortsatzes weitergeleitet, indem kurzzeitig Ionen durch spezielle Kanäle strömen. Über Synapsen überträgt sich das Signal von einer Nervenzelle auf die nächste.
Forschende der ETH Lausanne (EPFL) stellen nun im Fachblatt "Nature Communications" eine Methode vor, diese Spannungsänderungen an einzelnen Zellen zu beobachten. Bisher mussten dazu Fluoreszenzfarbstoffe in Zellen injiziert oder Elektroden an ihnen angebracht werden. Beides kann die Nervenzellen schädigen. Die neue Methode beruht hingegen auf dem Verhalten von Wassermolekülen an der Zellmembran, wie die EPFL am Dienstag mitteilte.
"Nervenzellen sind von Wassermolekülen umgeben, die in Anwesenheit einer elektrischen Ladung die Orientierung wechseln", erklärte Studienleiterin Sylvie Roke. Wenn sich das Membranpotenzial - also der Spannungsunterschied zwischen Innen- und Aussenseite der Zellhülle - ändere, orientieren sich die Wassermoleküle neu. Dies lasse sich beobachten.
Die Wissenschaftler testeten ihre Methode an Mäuse-Hirnzellen in der Kulturschale. Ein besseres Verständnis der elektrischen Aktivität von Neuronen könnte neue Einblicke in Hirnprozesse gewähren, aber auch der Pharmaforschung helfen, den Effekt von Wirkstoffen zu testen, schrieb die EPFL.
Fachartikellink: https://www.nature.com/articles/s41467-018-07713-w
Quelle: SDA / Keystone - 11.12.2018, Copyrights Bilder: Adobe Stock