Wien. "Wir stehen am Anfang." Mit diesem Situationsbericht über den Stand der Hirnforschung ließ am Montag der Neurowissenschafter Peter Jonas aufhorchen. Zwar seien in den vergangenen Jahren viele Fragen beantwortet worden, doch sei die Anzahl neuer Fragen schlichtweg "explodiert", erklärte der am Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg tätige Wissenschafter. Für seine Forschungsarbeiten rund um die Kommunikation von Hirnzellen wurde er Montagabend im Rahmen eines Festakts mit dem vom Wissenschaftsfonds FWF vergebenen Wittgensteinpreis 2016 ausgezeichnet.

Da das menschliche Gehirn über unvorstellbare 10 Milliarden Neuronen und eine Trilliarde Kontaktstellen, sogenannter Synapsen, verfügt, stellt das Verständnis der Funktionsweise dieser neuronalen Schaltkreise eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar. Im Rahmen von Jonas Arbeiten war es möglich, die an der Kommunikation beteiligten Membrankanäle und Transmitterstoffe zu erklären und darzustellen.

Funktionen von Synapsen

Dabei habe sich nicht zuletzt "durch zufällige Befunde herausgestellt, dass Synapsen für das Verständnis von Erkrankungen hochgradig relevant sind", so der Preisträger. Neurologische Leiden wie Epilepsie, Autismus oder Schizophrenie seien demzufolge in Fehlfunktionen innerhalb der Verschaltungen zu finden. Erkenntnisse wie diese treiben den Grundlagenforscher an, auch den Bereich therapeutischer Anwendungen im Blickfeld zu behalten. Seine Forschungen könnten zu wichtigen Erkenntnissen über psychische Erkrankungen führen.

Vor allem sind es die Abläufe im Hippocampus, jenem Teil des Gehirns, der für Gedächtnis, Lernen, Erinnerung und Raumorientierung zuständig ist, auf die sich seine Arbeiten konzentrieren. Mit dem Preisgeld in Höhe von 1,5 Millionen Euro will der Wissenschafter sich noch intensiver mit dem Aufbau von Synapsen und deren Funktionen auseinandersetzen. Um das untersuchen zu können, möchte er eine Technik namens "Flash and Freeze" am IST Austria etablieren. Dabei werden Synapsen mittels Lichtimpulsen stimuliert und dann gezielt zu bestimmten Zeitpunkten eingefroren. Diese Momentaufnahmen können die Forscher dann unter dem Elektronenmikroskop analysieren - den Zellen also "in Aktion zuschauen", erklärt Jonas.

Der Wittgensteinpreis ist nicht die erste prestigeträchtige Auszeichnung, die ihm zuteilwurde. Neben dem "Austro-Nobelpreis" hat der Neurowissenschafter in den letzten Jahren etwa auch den Leibniz-Preis sowie zwei "Advanced Grants" des Europäischen Forschungsrats eingeheimst.