Die Optogenetik nützt Licht, um die Impulse von Nervenzellen zu kontrollieren. Damit lassen sich hochkomplexe Schaltkreise und Prozesse, wie Gedanken oder Gefühle, im Gehirn erkunden. Der österreichische Neurophysiologe Gero Miesenböck, der bei den Technologiegesprächen in Alpbach referierte, ist Pionier des Faches. Im Gespräch mit der "Wiener Zeitung" erläutert er die Möglichkeiten.

"Wiener Zeitung": Die Optogenetik gilt als vielversprechendes Forschungsfeld. Was wird gemacht?

Gero Miesenböck: Optogenetik ist eine Methode, um definierte Zelltypen, vor allem Nervenzellen im Gehirn, mit Licht zu steuern. Unsere Gehirne reagieren auf elektrische Signale. Die Information wird in Strömen in den Zellen kodiert und wir können Spannungsänderungen durch lichtempfindliche Proteine erzeugen.

Woher nehmen Sie diese lichtempfindlichen Proteine?

Wir haben sie in unseren Augen. Wenn wir Gene, die für diese Licht-Eiweiße kodieren, in andere Nervenzellen transportieren, lassen sich mit dem Lichtstrahl künstliche Erregungsmuster direkt ins Gehirn schreiben.

Wozu wird das benötigt?

Erstens können Neurogenetiker damit herausfinden, welche Aktivitätsmuster unserem Geistesleben zugrunde liegen. Indem wir ein Erregungsmuster im Gehirn herstellen, können wir Sinneswahrnehmungen, motorische Abläufe, Emotionen, Empfindungen, Gedächtnisvorgänge, Erinnerungen, Wahrnehmungen und Handlungsabläufe künstlich erzeugen. Zweitens interessieren wir uns für Entscheidungsfindung. Denn je schwieriger eine Entscheidung ist, desto länger denken selbst Fruchtfliegen darüber nach.

Was geht in ihnen vor?

Eine Antwort, der wir auf der Spur sind, ist, dass das Gehirn etwas Ähnliches macht wie ein Ingenieur, der ein ungünstiges Rausch-Signal hat, das er über längere Zeit mittelt.

Sie schauen Fliegen beim Denken zu. Was leiten Sie daraus ab?

Uns interessieren Vorgänge im Gehirn, die sich über Zeiträume erstrecken, also länger sind als ein Nervenimpuls. Wir haben eine Fliegen-Mutante entdeckt, die entscheidungsschwach ist. Die Entscheidungsschwäche ist an ein Gen gekoppelt, von dem die Fliege eine und der Mensch zwei Kopien besitzt. Defekte in zwei Versionen beim Menschen haben mit Problemen bei Sprache, Feinmotorik und allgemeiner Intelligenz zu tun. Uns interessiert, wie das mechanistisch funktioniert.