Lichtschalter für Nervenzellen
Mit dem Nobelpreis gekrönte Methodik wird auch am DZNE genutzt
Bonn/Stockholm, 6. Oktober 2026. Peter Hegemann (Humboldt-Universität zu Berlin) und Georg Nagel (Universität Würzburg) sowie der US-Amerikaner Karl Deisseroth (Stanford University) erhalten den diesjährigen „Nobelpreis für Physiologie oder Medizin“ für ihre Entdeckungen zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und Optogenetik. Sie haben den Grundstein für eine „neue Ära in den Neurowissenschaften“ gelegt, so das Nobelkomitee. Auch die Forschung des DZNE über die Funktion neuronaler Netzwerke des Gehirns profitiert von dieser Pionierarbeit.
Die Forschungen der Nobelpreisträger in den frühen 2000er-Jahren haben es ermöglicht, die Aktivität einzelner Nervenzellen im lebenden Gehirn mithilfe von Licht gezielt ein- und auszuschalten. Damit eröffneten sich neue Wege, die Funktionsweise des Gehirns zu untersuchen. Dafür wird das Erbgut der Nervenzellen zunächst so verändert, dass in ihrer Zellmembran lichtempfindliche molekulare Schleusen – sogenannte Kanäle – entstehen. Treffen Lichtsignale auf diese Kanäle, öffnen oder schließen sie sich und regulieren so den Einstrom geladener Teilchen (Ionen). Auf diese Weise lässt sich mit Hilfe von Lichtpulsen die Aktivität der betreffenden Nervenzellen gezielt steuern.
Mit diesem Verfahren können Forschende untersuchen, wie komplexe neuronale Netzwerke arbeiten – etwa jene, die an der Bildung und Speicherung von Erinnerungen beteiligt sind. Heute ist diese Methode aus der neurowissenschaftlichen Grundlagenforschung – insbesondere in Studien mit Ratten und Mäusen – kaum noch wegzudenken.
„Die Entdeckung der Licht-gesteuerten Kanäle und die Entwicklung der Optogenetik hat die Forschung für mich als Neurowissenschaftler von Grund auf verändert: Wir können nunmehr nicht nur die Konnektivität des Gehirns besser analysieren, sondern auch komplexe Verhaltensweisen detaillierter untersuchen. In der Zukunft wird diese Methode auch Eingang in klinische Anwendung finden“, so Prof. Dietmar Schmitz, Forschungsgruppenleiter am DZNE in Berlin.
Ähnlich sieht das Dr. Sabine Krabbe, die am DZNE-Standort Bonn die neurologischen Mechanismen psychiatrischer Störungen erforscht. „Diese Entdeckungen zeigen eindrucksvoll, wie Grundlagenforschung neue Wege für die Medizin eröffnen kann. Indem wir die Aktivität bestimmter Nervenzellen gezielt mit Lichtpulsen steuern, können wir im Tiermodell untersuchen, wie neurologische Erkrankungen die Funktion des Gehirns beeinträchtigen – und welche Eingriffe dazu beitragen könnten, sie wiederherzustellen.“
