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Gehirn-Upgrade für Frettchen

Ein Frettchen. Foto: Gilowyn, Wikipedia, CC3-Lizenz

Ein Frettchen. Foto: Gilowyn, Wikipedia, CC3-Lizenz

Dresdner Genetiker vergrößern mit Menschen-Gen den Neokortex der kleinen Jäger

Dresden, 11. Januar 2019. Mit dem menschlichen Gen ARHGAP11B lässt sich das Gehirn von Frettchen verändern, so dass es dem Hirn eines Menschen ähnlicher wird. Das hat ein Team aus der Gruppe von Professor Wieland Huttner vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) Dresden ermittelt. Demnach regt dieses besondere Erbgut-Molekül, das normalerweise nur der Mensch besitzt, im Frettchen-Hirn die Produktion sogenannter „basaler radialer Gliazellen“ an. Die wiederum sorgen dafür, dass sich die äußere Großhirnrinde zu einem Neokortex faltet, der beim Menschen für viele höhere geistige Funktionen zuständig ist.

Gen ARHGAP11B sorgt für mehr Neuronen und mehr Faltung

„Bei Frettchen hat ARHGAP11B die Anzahl der basalen radialen Gliazellen deutlich erhöht“, berichtet Studien-Erstautor Nereo Kalebic. „Es verlängerte auch das Zeitfenster, in dem die basalen radialen Gliazellen Neuronen produzierten. Infolgedessen enthielten diese Frettchen-Hirne mehr Neuronen und hatten somit einen größeren Neokortex.“

Das Bild zeigt ein Frettchen-Gehirn. Die Farbe Magenta markiert Gliazellen und zeigt die äußere Kontur des Gehirns. Der grüne Bereich enthält Neurone, mit ARHGAP11B-Genen. Foto (bearbeitet): Kalebic / Gilardi / MPI-CBG

Das Bild zeigt ein Frettchen-Gehirn. Die Farbe Magenta markiert Gliazellen und
zeigt die äußere Kontur des Gehirns. Der grüne Bereich enthält Neurone, mit ARHGAP11B-Genen. Foto (bearbeitet): Kalebic / Gilardi / MPI-CBG

Macht das die Frettchen auch klüger?

Im nächsten Schritt wollen die Genetiker und Biologen nun herausfinden, ob die Frettchen durch diesen Gen-Schalter auch wirklich schlauer werden. „Wir müssen weitere Experimente durchführen, um herauszufinden, ob die Frettchen mit einem größeren Neokortex auch eine verbesserte kognitive Leistungsfähigkeit aufweisen“, erklärte Prof. Huttner. Letztlich hoffen die Wissenschaftler, dass sie so herausbekommen, wie der Mensch zu seinen einzigartigen geistigen Fähigkeiten gelang ist, die ihn vom Tier unterscheiden.

Vor allem die chronisch unterfinanzierte TU Dresden kann Exzellenz-Fördergelder dringend brauchen, schätzt Prof. Wieland Huttner vom Dresdner Max-Planck-Genetikinstitut ein. Foto (bearbeitet): hw

Prof. Wieland Huttner. Foto: hw

Neokortex ist Sitz höherer Hirnfunktionen

Der menschliche Neokortex gilt dabei als Schlüssel zu einem tieferen Verständnis dieser kognitiven Fertigkeiten. „Während der Evolution des Menschen vergrößerte sich dieser Neocortex, der evolutionär jüngste Teil der Großhirnrinde, erheblich“, erklären die Forscher des MPI-CBG. Die äußere Großhirnrinde habe sich falten müssen, um noch in den Schädel zu passen. Das Resultat dieses evolutionären Prozesses: „Der menschliche Neokortex ist etwa dreimal so groß wie der unserer nächsten Verwandten, der Schimpansen, und ist der Sitz vieler höherer kognitiver Funktionen, wie unsere Sprache oder die Fähigkeit zu lernen“, betonen die Wissenschaftler. Bereits 2015 hatte das Team um Prof. Huttner bei Maus-Experimenten einige Indizien dafür gefunden, dass für das Neokortex-Wachstum das spezielle Gen ARHGAP11B verantwortlich sein könnte.

Autor: hw