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Dem Tumor beim Wachsen zusehen (Wissenschaftsbild des Tages)
Wie nimmt das Gehirn Temperatur wahr? Dies haben Forscher der Uni Leipzig mit einem internationalen Team untersucht. An Larven der Fruchtfliege Drosophila entdeckten sie den Mechanismus der Informationsaufnahme von Temperaturveränderungen und das daraus resultierende Verhalten.
Mit der Studie wird damit erstmalig ein quantitatives Modell aufgestellt, wie das Zusammenspiel von Wärme- und Kältebahnen im Larvengehirn zu einer effizienten Thermoregulation führt. Damit lässt sich nun modellieren, wie die Fliegenlarve auf unterschiedliche Heiz- oder Kühltemperaturen reagiert. Zudem haben die Forscher mithilfe der seriellen Elektronenmikroskopie die Schaltkreise zweiter Ordnung im Gehirn der Larve entschlüsselt. So können sie verstehen, wie ein einfaches Gehirn thermosensorische Informationen verarbeitet, um Verhalten zu steuern. Ob es in komplexeren Gehirnen wie dem des Menschen ähnliche Mechanismen gibt, gilt es noch herauszufinden.
Die Abbildung zeigt links eine Teilrekonstruktion des larvalen Gehirns in einem 3D-elektronenmikroskopischen Volumen. Jede Kugel steht hier für eine einzelne Nervenzelle der insgesamt ungefähr 12.000 Neuronen, die in unterschiedlichen Farben dargestellt sind. Rechts ist ein lichtmikroskopisch markiertes larvales Gehirn von Drosophila zu sehen (magenta). Die einzelnen Nervenzellen, die für die Wahrnehmung von Kälte und Wärme eine Rolle spielen, sind hier grün markiert.
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Wissenschaftsbild des Tages vom 2.9.2021 (Bild: Prof. Dr. Andreas Thum)