Lichtsignale sollen Gehirnzellen steuern

Bayreuth – Wissenschaftler eines europäischen Verbundprojektes von sechs Partnern wollen neue Proteine entwickeln, die auf Lichtwellen reagieren und so Nervenzellen im Gehirn therapeutisch beeinflussen.

„Gemeinsam mit unseren Partnern wollen wir neue Erkenntnisse aus der Optogenetik, der Photonik und der Neurologie zusammenführen, um bei der Entwicklung schonender Therapien von Nerven-Netzwerken im Gehirn neuartige Ansätze zu entwickeln. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf schwere neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer oder Chorea Huntington“, erläutert Andreas Möglich, Professor für Biochemie an der Universität Bayreuth.

Die Europäische Union fördert das Vorhaben in den nächsten drei Jahren mit 3,6 Mill­ionen Euro. Schon länger ist bekannt, dass die Großhirnrinde des Menschen sogenannte Projektions­neurone enthält. Sie beeinflussen Netzwerke von Nervenzellen, die sich in tieferen Schichten des Gehirns befinden. Die Forscher wollen diese Projektionsneuronen in der Großhirnrinde künftig zielgenau über Laserlicht aktivieren.

Dazu wollen die Wissenschaftler neuartige sogenannte Phytochrom-Photorezeptoren entwickeln. Das sind Proteine, die zwischen zwei Zuständen hin und her geschaltet werden können. Von der Wellenlänge des Lichts, dem sie ausgesetzt sind, hängt es ab, in welcher Weise sie aktiv sind und welche Impulse sie an ihre Umgebung abgeben.

Die neu zu entwickelnden Phytochrome sollen durch Laser so gesteuert werden, dass sie die Projektionsneuronen in der Großhirnrinde in der angestrebten Weise aktivieren. Unregelmäßigkeiten bei der Signalübertragung in tieferen Schichten des Gehirns sollen dadurch besser verstanden und in Zukunft auch gelindert werden.

Im Verbundprojekt NEUROPA arbeiten sechs Partnereinrichtungen zusammen: die Universität Bayreuth, die Aston University in Birmingham, die Universität Oulu, die Universität Barcelona, die Université de Sorbonne in Paris und die Pharmacoidea Ltd in Szeged.

hil