Was ist Brainbow?
Ein Brainbow ist das farbenfrohe Bild, das entsteht, wenn eine Kombination fluoreszierender Proteine die Neuronen im Gehirn verändert. Die verschiedenen Proteinfarben werden auf zufällige Weise kombiniert, wodurch ungefähr 90 individuelle Farbtöne erzeugt werden und getrennte Neuronenwege ein unterschiedliches Erscheinungsbild erhalten. Einige der atemberaubenden Bilder, die dabei entstehen, wurden mit dem Preis für wissenschaftliche Fotografie ausgezeichnet. Diese Technik wurde zuerst von Forschern mit dem Gehirn von Mäusen entwickelt und ist vielversprechend für die Erforschung vieler neurologischer Erkrankungen. Die zahlreichen Farben der Brainbow-Technik sollten es Forschern ermöglichen, die vielen Neuronenwege oder Schaltkreise des Gehirns zu verfolgen und abzubilden, und sie sollten auch dabei unterstützen, Unterschiede zwischen den Neuronenwegen gesunder Gehirne und denjenigen, die von Störungen betroffen sind, zu lokalisieren.
Das Brainbow-Bild wird erstellt, indem Kombinationen fluoreszierender Proteine verwendet werden, um die Neuronen im Gehirn so zu markieren, dass sie bei Betrachtung mit bildgebenden Geräten hervorstechen. Normalerweise werden drei bis vier Farben fluoreszierenden Proteins in den Neuronen aktiviert, und diese kombinieren sich, um mehrere unterschiedliche Farbtöne von insgesamt etwa 90 zu erzeugen. Jeder einzelne Farbton ergibt sich aus der Kombination verschiedener Prozentsätze der fluoreszierenden Proteinfarben, ähnlich der Art und Weise, wie ein Fernseher eine erzeugt Farbpalette. Die fluoreszierenden Proteinfarben sind normalerweise grün, gelb, rot und orange oder cyan. Die von den Neuronen ausgedrückten Schattierungen werden durch zufällige Auswahl bestimmt.
Neurowissenschaftler der Harvard University entwickelten die Brainbow-Technik, die einen signifikanten Fortschritt in der Neuronenmarkierung darstellt. Sie verwendeten die Methode zuerst am Gehirn von Mäusen, wobei Artikel und Fotografien in mehreren wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht wurden. Die Bilder, die bei Verwendung der Brainbow-Technik entstehen, sind sehr farbenfroh und lebendig. Sie wurden als atemberaubend und vergleichbar mit moderner Kunst oder abstrakter Malerei beschrieben. Fotografien der Bilder haben auch Fotografiepreise erhalten.
Bei der Untersuchung von mit der Brainbow-Methode markierten Mausgehirnen haben Forscher herausgefunden, dass die Farbetiketten lange halten. Sie waren in der Lage, Neuronenpfade abzubilden und Veränderungen und Reorganisationen in den "Schaltkreisen" des Gehirns nachzuverfolgen. Die Vielzahl der Farben, mit denen die einzelnen Neuronenwege gekennzeichnet sind, ist äußerst wertvoll, damit die Forscher erkennen können, was früher wie ein Wirrwarr aussah.
Die Forscher sind sehr zuversichtlich, dass das Brainbow-Labeling mehr über eine Vielzahl von neurologischen Erkrankungen einschließlich der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit erfahren kann. Sie hoffen, dass sie damit eine Karte oder ein Schaltplan der Neuronenbahnen erstellen können. Sobald dies erreicht ist, sollten sie in der Lage sein zu identifizieren, wo und wie die Verkabelung des Gehirns durch diese Krankheiten verändert wird. Dieses Wissen kann zu einem besseren Verständnis und Fortschritten bei der Behandlung dieser neurologischen Störungen führen.