Das Konnektom

Die Wissenschaft hat den menschlichen Blick auf die Welt schon oft verändert. Für Aristoteles war das Gehirn nur ein Kühlsystem für das Blut und des Menschen Seele residierte im Herzen. Aber damals kreiste die Sonne auch noch um die Erde.

Zum Gehirn haben wir seitdem einige Fortschritte gemacht: Ramón y Cajal verdanken wir neben den ersten Bildern von Neuronen auch die Erkenntnis, dass diese einzelne Einheiten sind und das Gehirn keine zusammenhängende Masse. Wie die Nervenzellen kommunizieren – pharmakologisch über chemische Botenstoffe oder physiologisch über elektrische Impulse – führte zu einem lebhaften Disput  („soup vs. spark“ ), der in einem gerechten Frieden endete: Beides stimmt. Zahlreiche Erkenntnisgewinne brachten der  zweite Weltkrieg, die Behandlung von Epileptikern  und die funktionalen Magnetfeldtomografie.  Fortschritte in Gentechnik und Mikroskopie haben den methodischen Werkzeugkasten enorm gefüllt und inzwischen forschen Wissenschaftler nicht mehr nur an Gehirnarealen und Synapsen, sondern an der Kartierung des Gehirns auf Zellebene: dem Konnektom.

Dessen Ziel ist nichts Geringeres als die Erfassung sämtlicher Verbindungen, von jedem Neuron zu jedem anderen Neuron – eine enorme Aufgabe! Bei der wir uns an unglaubliche Zahlen gewöhnen müssen: Schon in 500.000 Kubikmikrometern Gewebe finden sich 89 Neurone mit einer Gesamtlänge der gefundenen Axone von 1,79 Meter. Inklusive Dendriten sind es sogar 2,69 Meter an Fasern! Hier zeigt sich die Komplexität unseres Gehirns in einer ganz neuen Größenordnung.

Maßgebliche Forschung zu diesem hochspannenden Thema findet in Deutschland statt, daher präsentieren wir das Konnektom gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt. Dort entwickeln Moritz Helmstaedter und seine Kollegen die Neuroanatomie 2.0.

Zum Einstieg fragt unser Autor Christian Wolf Sind wir unser Konnektom?