RWTH-Forschende steuern Mausverhalten durch Lichtpulse
Vor etwa 130 Jahren beschrieb der spanische Anatom Carlos Calleja y Borja-Tarrius „Inseln“ von Nervenzellen tief im Gehirn. Die Funktion dieser Nervenzellen blieb jedoch bis heute nebulös. Nun gelang es einem internationalen Forschungsteam von Wissenschaftler*innen der University of Florida, der University of Pennsylvania und der RWTH Aachen erstmals die Funktion dieser besonderen Gehirnstruktur zu entschlüsseln. Die „Calleja Inseln“ fungieren als Kommandozentrum der Körperpflege.
Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten Wissenschaftler*innen nun unter dem Titel „Ventral striatal islands of Calleja neurons control grooming in mice“ im Journal „Nature Neuroscience“.
Im Labor untersuchen die Forscher zunächst die genaue Lage und Anatomie der „Calleja Inseln“ in Mäusen. Im Experiment ändern die Wissenschaftler*innen die optischen Eigenschaften des Hirngewebes und machen dies damit transparent. So gelingt mit einem Spezialmikroskop der Blick tief in das nunmehr durchsichtige Gehirn, in dem nur noch die Nervenzellen der „Calleja Inseln“ rot fluoreszieren. Die Forscher machen eine erste erstaunliche Entdeckung: die vermeintlichen „Inseln“ sind in Wahrheit eine große zusammenhängende Struktur aus Nervenzellen, die vielmehr an ein Hirschgeweih oder Wurzelwerk erinnert. Mit modernen genetischen Methoden schleusen die Wissenschaftler*innen nun ein lichtempfindliches Protein in die Nervenzellen ein, so dass die Aktivität der Zellen fortan mit Laserlichtimpulsen gesteuert werden kann. Im Verhaltensexperiment zeigt sich: wann immer die Nervenzellen aktiviert werden, beginnt die Maus mit der Körperpflege. Mit einem anderen lichtgesteuerten Protein, das die Nervenzellen kurzzeitig lahmlegt, kann wiederum das natürliche Putzverhalten der Tiere experimentell gestoppt werden. Somit ist klar, die „Calleja Inseln“ bilden eine Schaltzentrale zur Steuerung der Körperpflege.
Die Veröffentlichung finden Sie unter https://www.nature.com/articles/s41593-021-00952-z