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Kurs Stockholm: Nobelpreis für Neuro-Navi

(6. Oktober 2014) John O'Keefe und das Ehepaar May-Britt und Edvard Moser erhalten den Medizin-Nobelpreis 2014.

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Der Medizin-Nobelpreis 2014 geht nach München. Das Oktoberfest wird aus diesem Anlass spontan um eine Woche verlängert. Na gut, stimmt nicht ganz. Wahr ist: Der Norweger Edvard Moser hat am Münchner Flughafen erfahren, dass er zusammen mit seiner Frau May-Britt Moser und dem gebürtigen Amerikaner John O'Keefe den Nobelpreis erhält. „Tobias, what is this? I don't understand“ soll er dem Bericht des BR zufolge seinen Gastgeber (Tobias Bonhoeffer vom MPI für Neurobiologie in Martinsried) gefragt haben, als Lufthansa-Mitarbeiter ihn mit einem Blumenstrauß empfingen. Angeblich hatte er keine Ahnung, dass heute der Medizin-Nobelpreis bekannt gegeben wurde – während seine Frau im gemeinsamen Labor in Trondheim bereits recht ausgelassen feierte. Dann entdeckte er die schwedische Nummer auf dem Display seines Mobiltelefons...

Die Anekdote vom Franz-Josef-Strauß-Flughafen ist natürlich nur eine teutonische Randnotiz. Die wirkliche Sensation zum Auftakt dieser Nobelpreis-Saison ist, dass erst zum fünften Mal in der Geschichte ein Ehepaar die Medaille mit dem Porträt Alfred Nobels umgehängt bekommt.

Eine fantastisch erfolgreiche Dual Career

Was für eine Story. Ein Paar mit Leidenschaft füreinander und für das gemeinsame Forschungs-Thema, als auch für aufreibende Outdoor-Aktivitäten, das Besteigen von Vulkanen zum Beispiel. Ach ja, zwei Töchter ziehen die Mosers auch noch groß. Eine norwegische Erfolgsgeschichte, die heute das Sahnehäubchen aus Schweden aufgesetzt bekam. (Und man darf schon, wie der bloggende Arzt mit dem Pseudonym „Kinderdoc“, die Frage einwerfen, ob eine derart glänzende Dual Career auch unter den Bedingungen in Deutschland möglich wäre. Aber das nur nebenbei.)

Mit ausgezeichnetem Riecher (oder einfach Glück) hat das Magazin Nature genau rechtzeitig ein ausführliches Porträt der Mosers veröffentlicht, das Einblicke gibt in die ungewöhnliche Geschichte dieses Paares, das vor knapp 30 Jahren auf dem Gipfel des Kilimanjaro Verlobungsringe getauscht hatte – und seitdem beruflich und privat einen gemeinsamen Weg geht. Keiner der beiden war familiär akademisch vorbelastet. Noch heute erinnern sie sich amüsiert daran, wie sie sich als junge Studenten mit unorthodoxer Hartnäckigkeit und Enthusiasmus ein gemeinsames Projekt im Labor des Elektrophysiologen Per Andersen erkämpft hatten.

Mentale Karten

Die Faszination für die Funktionsweise des Gehirns und die neuronale Verhaltens-Steuerung führte die Mosers schließlich zu einer kurzen Postdoc-Station ins Labor des anderen Preisträgers des heutigen Tages, des britisch-amerikanischen Neurologen John O'Keefe, der am University College London forscht.

O'Keefe legte die Grundlage für die späteren Entdeckungen der Mosers. Er hatte in den 70er-Jahren die sogenannten „Place Cells“ („Orts-Neuronen“) entdeckt, die immer dann feuern, wenn beispielsweise eine Maus an einem bestimmten Ort in einer Versuchslandschaft oder einem Labyrinth ist. Sitzt die Maus etwa erst vor dem Futternapf und dann vor ihrem Laufrad, so kann man jeder dieser Landmarken eigene „Place Cells“ zuordnen. Zusammengenommen bilden diese Zellen eine mentale Karte, jeder bekannte Ort ist charakterisiert durch ein einzigartiges Aktivitätsmuster der Orts-Neuronen.

Wie orientieren wir uns im Raum, wie merken wir uns, wo wir schon mal waren? Diese Frage ließ auch May-Britt und Edvard Moser nicht mehr los. Und „Place Cells“ konnten nur ein Teil der Antwort sein. Denn über allem schwebt ein interdisziplinäres Problem, das vor den experimentellen Neurologen schon Philosophen wie der alte Kant gewälzt hatten: Wie machen wir uns eine Vorstellung von so etwas Abstraktem wie „Raum“?

Neuronales Waben-Navi

Die Mosers bekamen beide eine Stelle an der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität in Trondheim und nahmen dort eine zuvor wenig beachtete Hirnstruktur in Visier, den entorhinalen Kortex. Diese Region liegt neben dem Hippocampus, in dem O'Keefe die „Place Cells“ aufgestöbert hatte. In Versuchen mit Mäusen gelang es, Aktivitätsmuster der Neuronen im entorhinalen Kortex aufzuzeichnen, während die Versuchtsiere diverse Orientierungsaufgaben bewältigten. Wie zuvor O'Keefe im Hippocampus, entdeckten May-Britt und Edvard Moser im entorhinalen Kortex besondere Neuronen, die ortsabhängige Signale aussenden (siehe Publikationen 2004 und 2005). Aber anders als die schon Jahrzehnte zuvor entdeckten Ortszellen feuern diese sogenannten „Grid Cells“ (Raster-Zellen) nicht nur an jeweils einer einzelnen fixen Landmarke, sondern an mehreren Stellen, die zusammen ein abstraktes Muster bilden.

Ein großer Aha-Moment, wie ihn nur wenige Forscher erleben dürfen. Plötzlich wird ein Problem, das anfangs furchtbar kompliziert und undurchdringlich erschien, um einiges einfacher. Denn das Feuern der „Grid-Cells“ legt ein wabenförmiges Muster über ein mentales Abbild des Raumes – gewissermaßen ein Koordinatensystem für die Navigation, das auch dann noch funktioniert, wenn jemand die Landmarken manipuliert und z.B. das Laufrad der Versuchsmaus grün anstreicht.

Viele Details sind noch ungeklärt. Aber die Place- und Grid-Cells spielen eine zentrale Rolle, wenn wir beispielsweise durch die grauen Gassen im Flughafen-Parkhaus streifen, um nach zwei Wochen Urlaub das Auto wiederzufinden. Damit dürften Edvard Moser und seine Gastgeber am Münchner Flughafen heute jedoch kein Problem gehabt haben. Höchstens der Champagner könnte (reine Spekulation!) bei dem einen oder anderen die Orientierung ein wenig benebelt haben.

 

 

Hans Zauner

Foto: D. Bishop, UCL and Kavli Institute, NTNU, CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons


Quellen:

Siehe die Links im Text und die Pressemitteilung des Nobelkomitees 



Letzte Änderungen: 05.11.2014

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