{"id":875713,"date":"2026-03-17T14:43:14","date_gmt":"2026-03-17T14:43:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/875713\/"},"modified":"2026-03-17T14:43:14","modified_gmt":"2026-03-17T14:43:14","slug":"extrem-tiefgekuehlte-hirnregion-kann-nach-auftauen-wieder-elektrische-lernreize-verarbeiten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/875713\/","title":{"rendered":"Extrem tiefgek\u00fchlte Hirnregion kann nach Auftauen wieder elektrische Lernreize verarbeiten"},"content":{"rendered":"

\"Die<\/a><\/p>\n

Die stereomikroskopischen Aufnahmen zeigen Hirnschnitte bei -160 Grad Celsius. Das Gewebe links ist durch Vitrifizierung erhalten, das Gewebe rechts durch Kristallisation und Rissbildung zerst\u00f6rt. (Foto: Alexander German)<\/p>\n

Forschenden der Friedrich-Alexander-Universit\u00e4t Erlangen-N\u00fcrnberg (FAU) und des Uniklinikums Erlangen ist es gelungen, Gehirngewebe durch extreme Tiefk\u00fchlung zu konservieren. Nach dem Auftauen begannen die Neurone wieder, elektrische Signale auszutauschen. Das Verfahren k\u00f6nnte beispielsweise genutzt werden, um Hirngewebe haltbar zu machen, das bei Operationen entnommen wurde, um es dann sp\u00e4ter zu untersuchen. Damit k\u00f6nnte es auch die Entwicklung von Medikamenten erleichtern. Die Ergebnisse erscheinen in der Fachzeitschrift PNAS*.<\/p>\n

Der sibirische Salamander ist ein au\u00dfergew\u00f6hnliches Tier: Vereinzelten Berichten zufolge kann er bei Temperaturen von 50 Grad unter dem Gefrierpunkt in einer Art Winterstarre \u00fcberleben und mehrere Jahrzehnte im Permafrost \u00fcberdauern. Sobald die Au\u00dfentemperatur steigt, erwacht der Schwanzlurch wieder zu ganz normaler Aktivit\u00e4t.<\/p>\n

Diese F\u00e4higkeit verdankt er seiner Leber: Sie kann den Alkohol Glyzerin produzieren, der im K\u00f6rper des Tieres als eine Art Frostschutzmittel fungiert. Das senkt den Gefrierpunkt und hilft, Zellen und Gewebe w\u00e4hrend des Einfrierens und Auftauens vor Sch\u00e4den zu sch\u00fctzen. \u201eDie Bildung von Eiskristallen ist der Grund, warum extreme K\u00e4lte normalerweise so sch\u00e4dlich f\u00fcr Lebewesen ist\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Alexander German von der Molekular-Neurologischen Abteilung (Leiter: Prof. Dr. J\u00fcrgen Winkler) am Uniklinikum Erlangen. \u201eDenn die Kristalle k\u00f6nnen Zellen mechanisch sch\u00e4digen und so die empfindliche Nanostruktur des Gewebes zerst\u00f6ren.\u201c<\/p>\n

Gewebsfl\u00fcssigkeit erstarrt zu einem glas\u00e4hnlichen Zustand<\/p>\n

Auch menschliche Embryonen lassen sich durch extreme Tiefk\u00fchlung \u00fcber viele Jahre konservieren. Dazu versetzt man die Zellen mit Chemikalien, die \u00e4hnlich wie Glyzerin die Entstehung von Eiskristallen verhindern. \u201eZwar erstarrt das Gewebe ebenfalls, wenn es auf unter -130 Grad abgek\u00fchlt wird\u201c, sagt German. \u201eDabei geht das Wasser in und zwischen den Zellen jedoch in einen glas\u00e4hnlichen Zustand \u00fcber.\u201c Glas ist wie Eis fest; die Molek\u00fcle in ihm liegen aber ungeordnet vor \u2013 nicht regelm\u00e4\u00dfig wie in einem Kristall.<\/p>\n

Das Verfahren wird \u201eVitrifikation\u201c genannt. Bislang ist es damit aber noch nicht gelungen, Nervengewebe oder gar ganze Teile des Gehirns einzufrieren, so dass sie nach dem Auftauen wieder ihre Funktion aufnehmen k\u00f6nnen. Ein Grund daf\u00fcr ist, dass die eingesetzten \u201eFrostschutzmittel\u201c ihrerseits toxisch f\u00fcr die empfindlichen Zellen sind. Zudem ist Hirngewebe besonders empfindlich: In ihm sind Abermillionen Nervenzellen \u00fcber zahllose winzige Kontakte miteinander verkn\u00fcpft, die Synapsen. \u00dcber sie tauschen die Neurone ihre Informationen aus.<\/p>\n

Konservierungsmittel und Einfriervorgang optimiert<\/p>\n

Bisherige Vitrifikations-Verfahren zerrei\u00dfen dieses hochkomplexe Netz und sch\u00e4digen zudem die Synapsen. Selbst wenn die einzelnen Zellen \u00fcberleben, ist die eingefrorene Struktur daher nicht mehr funktionsf\u00e4hig. \u201eWir haben jedoch die Zusammensetzung der Konservierungsmittel sowie den Abk\u00fchlvorgang so optimiert, dass das neuronale Gewebe intakt bleibt\u201c, betont der Wissenschaftler.<\/p>\n

Das Team hat den Erfolg seiner Methode an Hirnschnitten erprobt. Zudem k\u00fchlten die Beteiligten auf diese Weise auch eine komplette Hirnstruktur des Nagers auf -130 Grad herunter, den Hippocampus. Dieser spielt bei der Speicherung von Ged\u00e4chtnisinhalten eine wichtige Rolle. \u201eWir konnten mit Elektronenmikroskopie-Aufnahmen nachweisen, dass die Nanostruktur des Gewebes sich durch den Einfrier-Vorgang nicht ver\u00e4nderte\u201c, sagt German. \u201eNach dem Auftauen bildeten sich im Hippocampus zudem wieder spontan elektrische Signale, die sich ganz normal \u00fcber die neuronalen Netzwerke fortpflanzten.\u201c<\/p>\n

Die Neurone begannen aber nicht nur wieder damit, Informationen auszutauschen. Die Hirnforscherin Dr. Fang Zheng vom Institut f\u00fcr Physiologie und Pathophysiologie (Leiter: Prof. Dr. Christian Alzheimer) der FAU konnte zeigen, dass sich bei den Synapsen der Nervenzellen auch die sogenannte Langzeitpotenzierung ausl\u00f6sen lie\u00df. Darunter versteht man einen zellul\u00e4ren Schl\u00fcsselprozess, der daf\u00fcr sorgt, dass h\u00e4ufig genutzte Synapsen gest\u00e4rkt werden und so Informationen besonders gut \u00fcbertragen. \u201eF\u00fcr Lernvorg\u00e4nge und die Speicherung neuer Ged\u00e4chtnisinhalte ist dieser Mechanismus von zentraler Bedeutung\u201c, sagt German.<\/p>\n

Behandlung unheilbarer Erkrankungen in die Zukunft verschieben?<\/p>\n

Die in der Studie entwickelte Methode erlaubt es also offenbar, Hirngewebe in einem funktionsf\u00e4higen Zustand \u00fcber lange Zeit zu konservieren und sp\u00e4ter erneut funktionell zu untersuchen. Beispielsweise werden bei manchen Menschen mit Epilepsie im Rahmen einer Operation Nervenzellen entnommen. Derartige Proben k\u00f6nnten so Jahre sp\u00e4ter f\u00fcr den Test von Medikamenten genutzt werden. Auch f\u00fcr die Erforschung von neurodegenerativen Erkrankungen ist die Kryokonservierung von pathologisch ver\u00e4ndertem Gewebe wichtig.<\/p>\n

Alexander German hofft zudem, dass es zuk\u00fcnftig m\u00f6glich sein wird, ganze Organismen in eine Art k\u00fcnstliche Winterstarre zu versetzen und nach l\u00e4ngerer Zeit daraus zu erwecken. \u201eDas k\u00f6nnte zum Beispiel eine Option f\u00fcr die Raumfahrt sein \u2013 oder f\u00fcr Menschen, die unter einer momentan unheilbaren Krankheit leiden\u201c, sagt er. \u201eDenn zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt gibt es vielleicht eine Therapie-Option, die der betroffenen Person helfen kann.\u201c<\/p>\n

Direkt zur Studie: https:\/\/doi.org\/10.1073\/pnas.2516848123<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Die stereomikroskopischen Aufnahmen zeigen Hirnschnitte bei -160 Grad Celsius. Das Gewebe links ist durch Vitrifizierung erhalten, das Gewebe…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":1996,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[137],"tags":[29,4346,30,141,232,26031],"class_list":{"0":"post-875713","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-gesundheit","8":"tag-deutschland","9":"tag-erlangen","10":"tag-germany","11":"tag-gesundheit","12":"tag-health","13":"tag-landkreis-erlangen-hoechstadt"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/116245051080234013","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/875713","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=875713"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/875713\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1996"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=875713"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=875713"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=875713"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}