Das Gehirn unter der Lupe: Neurowissenschaftlerin Lisa Traunmüller gewinnt den EMPIRIS Award 2016
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Das Gehirn unter der Lupe: Neurowissenschaftlerin Lisa Traunmüller gewinnt den EMPIRIS Award 2016

Die Forscherin Lisa Traunmüller untersucht jene Prozesse im Gehirn, welche den neuronalen Informationsfluss beeinflussen. Im Gespräch mit Credit Suisse erzählt die junge Akademikerin von ihrer Arbeit und ihrer Faszination für das Hirn.

Credit Suisse: Frau Traunmüller, Sie wurden für Ihre Forschung über die Ausbildung neuronaler Netzwerke ausgezeichnet. Können Sie uns ihre Arbeit kurz beschreiben?

Lisa Traunmüller: Die Gruppe von Professor Peter Scheiffele an der Universität Basel untersucht die molekularen Prozesse, welche der Ausbildung der Verknüpfungen von Neuronen, den Synapsen, zugrunde liegen. Synapsen tragen einen wesentlichen Teil zum Informationsfluss im Gehirn bei. In unserer Forschung versuchen wir mehr darüber zu erfahren, wie die neuronalen Netzwerke aufgebaut werden und wie sie funktionieren. Wir konzentrieren uns auf einen Vorgang, der Alternatives Spleissen genannt wird. Einfach ausgedrückt können während dieses Vorganges aus ein und derselben Gen-Sequenz mehrere unterschiedliche Proteine gebildet werden. Sprich eine Vielfalt an Genprodukten. Wir haben uns entsprechend der Frage gewidmet, ob Alternatives Spleissen den Aufbau und die Funktion neuronaler Netzwerke beeinflussen kann.

Was haben Sie hierzu untersucht?

Es gibt verschiedene Proteine, welche das Alternative Spleissen regulieren. Eines davon heisst SLM2. Zurzeit ist noch wenig über diesen Regulator bekannt. Wir wissen jedoch, dass SLM2 die Eigenschaften von Neurexinen steuern kann. Es gibt insgesamt drei Neurexin Gene, aus denen eine Vielfalt an sogenannten Genprodukten durch das Alternative Spleissen gebildet werden. Die Genprodukte der Neurexine befinden sich direkt an der Synapse und sorgen dafür, dass die Neuronen richtig vernetzt sind.

Können Sie uns erklären, welchen Einfluss dies auf die Hirnfunktion und -leistung hat?

Aus genetischen Studien im Menschen weiss man, dass Mutationen im Neurexin 1-Gen einen Risikofaktor dabei darstellen, an Autismus oder Schizophrenie zu erkranken. Da wir uns vor allem auf die Verknüpfungen von Neuronen fokussieren, versuchen wir, die neuronalen Konsequenzen von Mutationen wie im Neurexin 1-Gen besser zu verstehen.

Wie gehen Sie dabei vor?

Wir wollen herausfinden, was genau schiefläuft, wenn der neuronale Informationsfluss durch Mutationen beeinträchtigt wird. Aus diesem Grund haben wir unter anderem die Plastizität von Synapsen im Hippocampus untersucht. Dieser ist eine zentrale Schaltstelle im Gehirn, welche unser Verhalten und das Gedächtnis steuert. Der Informationsfluss im Gehirn wird durch die Interaktion zwischen Synapsen ermöglicht. Für die Reizweiterleitung oder für Lernprozesse müssen Synapsen plastisch sein, damit sie sich situationsbedingt verändern können. Die Plastizität spielt entsprechend eine zentrale Rolle bei der Gedächtnisbildung.

Wir wissen erst extrem wenig über die Prozesse in unserem Gehirn. Aus diesem Grund sind für mich die besten Projekte jene, die neue Fragen aufwerfen.

Lisa Traunmüller

Welche Methoden wenden Sie an?

Viele molekularbiologische Methoden und Elektrophysiologie. Dies ist ein Teilbereich der Neurophysiologie, der sich mit der elektrochemischen Signalübertragung im Nervensystem befasst. Ausserdem wenden wir Verhaltensstudien mit Mäusen an. Hierbei haben wir Mäuse, bei denen SLM2 genetisch entfernt wurde, auf Unterschiede im Verhalten getestet. Es hat sich herausgestellt, dass diese Mäuse beispielsweise Probleme haben, sich in neuen Umgebungen richtig zu verhalten. Ärzte konnten häufig ähnliche Verhaltensstörungen bei Menschen mit Autismus beobachten.

Und diesen Fragen werden Sie sich nun widmen?

Als nächstes werden wir versuchen, herauszufinden, welchen Einfluss das Alternative Spleissen der Neurexine in unterschiedlichen Zelltypen im Gehirn hat. Diese Studie hat sich hauptsächlich mit Synapsen befasst, die eine erregende Funktion besitzen. Nun ist es so, dass es auch Neuronen gibt, welche inhibierende Synapsen haben. Im Idealfall besteht eine Balance zwischen erregenden und inhibierenden Neuronen, doch oft ist diese bei Krankheiten wie beispielsweise dem Autismus oder der Schizophrenie nicht gegeben beziehungsweise dereguliert.

Was fasziniert Sie persönlich an der Forschung?

Wir wissen erst extrem wenig über die Prozesse in unserem Gehirn. Aus diesem Grund sind für mich die besten Projekte jene, die neue Fragen aufwerfen. Das Gehirn hat mich schon immer fasziniert. Bereits mit 16 Jahren war für mich klar, dass ich Molekularbiologie studieren will. Während des Studiums in Wien hat sich dann herauskristallisiert, dass ich mehr erfahren will über den Aufbau des Gehirns und darüber, was an den Synapsen geschieht. So hatte ich dann das Glück, Teil von Professor Peter Scheiffeles Gruppe im Biozentrum an der Universität Basel zu werden. Eine Auszeichnung wie der EMPIRIS Award ist für mich natürlich besonders schön, denn sie zeigt, wie sehr die eigene Arbeit geschätzt wird und bestärkt einen darin.