Neue Erkenntnisse über die Hirnstruktur durch Lichtstreuung

Ein Forscherteam des Forschungszentrums Jülich hat in einer Studie den Einsatz von Lichtstreuung zur Untersuchung der Struktur des menschlichen Gehirns analysiert. Die Ergebnisse der Arbeiten sind ein weiterer Schritt auf dem Weg zum Verständnis von Aufbau und Funktion der menschlichen Denkzentrale. Wichtige Informationen über die Lage und Richtung von Nervenfaserkreuzungen können mit der neuen Methode gewonnen werden.

Bereits seit einigen Jahren widmet sich die Wissenschaftlerin Dr. Miriam Menzel der Entschlüsselung der Struktur des menschlichen Gehirns. Im Jahr 2015 erhielt sie unteranderem den JARA Best Master für ihre herausragenden Leistungen in ihrem Fachgebiet. Nun hat die Nachwuchswissenschaftlerin einmal mehr bewiesen, wie hervorragend ihre Forschung ist. Gemeinsam mit einem Team aus Jülich, untersuchte sie den Einsatz von Lichtstreuung für die Analyse der Struktur von Nervenfaserbahnen. Bisher kommt die, am Forschungszentrum Jülich entwickelte, Methode „3D Polarized Light Imaging“ für diesen Zweck zum Einsatz. Obwohl das Verfahren erkenntnisreiche Ergebnisse hervorgebracht hat, kam es bei sich kreuzenden Nervenfaserbahnen bisher zu Fehlinterpretationen. Menzel und ihr Team entwickelten daher eine Kombination aus Lichtstreuung und Computersimulation, die zu diesen Stellen der Hirnstruktur verlässliche Aussagen liefert.

Die detaillierte Kenntnis des strukturellen Aufbaus des menschlichen Gehirns ist Grundlage für das Verständnis der Hirnfunktion. Durch die Ergebnisse der Studie lassen sich die durch das Verfahren des „3D Polarized Light Imaging“ falsch interpretierten Faserbahnkreuzungen korrigieren und rekonstruieren. Die Wissenschaftler* erhalten ein detailliertes Verständnis der zugrunde liegenden Struktur und Organisation des Gewebes.
Darüber hinaus sind die erstellten Simulationsmodelle auch für Anwendungsgebiete jenseits der Neurowissenschaften nutzbar.

Weitere Informationen zu den Ergebnissen der Studie stehen auf der Website des Forschungszentrums Jülich zur Verfügung.

Zur Originalpublikation im Physical Review X.

_{* Verweis: „Alle in diesem Dokument verwendeten Bezeichnungen sind geschlechtsneutral zu verstehen. Auf eine Nennung verschiedener Varianten der Bezeichnungen wird allein aus Gründen der besseren Lesbarkeit verzichtet.“}