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Die Gedanken von Quallen lesen

03.12.2021

Die genauen Muster von Gehirnzellen zu verstehen, die unser gesamtes tägliches Verhalten steuern, ist für Neurowissenschaftler ein unglaublich schwieriges Rätsel. Aber jetzt können grundlegende Fragen in der Neurowissenschaft des Verhaltens mit einem neuen und viel einfacheren Modell des Organismus beantwortet werden: winzigen Quallen.

Caltech-Forscher haben eine Art genetisches Toolkit entwickelt, das dazu bestimmt ist, mit Clytia hemisphaerica, einer Art Qualle mit einem Durchmesser von etwa 1 cm, zu arbeiten, wenn sie ausgewachsen ist. Mit diesem Toolkit wurden die winzigen Kreaturen genetisch so verändert, dass ihre Neuronen einzeln mit fluoreszierendem Licht leuchten, wenn sie aktiviert werden.

Da die Qualle transparent ist, können die Forscher das Leuchten der neuronalen Aktivität des Tieres beobachten, während es sich natürlich verhält. Mit anderen Worten, das Team kann die Gedanken der Qualle lesen, während sie frisst, schwimmt, Raubtieren ausweicht usw., um zu verstehen, wie das relativ einfache Gehirn des Tieres sein Verhalten koordiniert.

Als Modellorganismen für Labore sind Quallen die Ausnahme. Würmer, Fliegen, Fische und Mäuse – einige der am häufigsten verwendeten Labormodellorganismen – sind genetisch näher miteinander verwandt als Quallen. Tatsächlich sind Würmer dem Menschen evolutionär näher als Quallen.

Quallen sind ein wichtiger Vergleichspunkt, weil sie so entfernt miteinander verwandt sind. Sie erlauben uns, Fragen zu stellen wie: Gibt es Prinzipien der Neurowissenschaften, die allen Nervensystemen gemeinsam sind? Oder wie das erste Nervensystem ausgesehen haben könnte? Indem wir die Natur umfassender studieren, können wir auch nützliche biologische Innovationen entdecken.

Viele Quallen sind klein und transparent, was sie zu spannenden Plattformen für die Systemneurowissenschaften macht. Dies liegt daran, dass es erstaunliche neue Werkzeuge gibt, um die neuronale Aktivität mit Licht zu visualisieren und zu steuern, und Sie können eine ganze lebende Qualle unter ein Mikroskop legen und haben Zugriff auf das gesamte Nervensystem.

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