Die neuroanatomische Forschung hat durch neue computergestützte und chemische Analyseverfahren bedeutende Fortschritte bei der Kartierung des Gehirns erzielt. Wie aus wissenschaftlichen Berichten vom September 2026 hervorgeht, ist es Forschenden der EPFL gelungen, den weltweit ersten detaillierten 3D-Atlas der Lipide im gesamten Gehirn einer Maus zu erstellen.
Diese Entwicklung markiert einen Wendepunkt in der molekularen Kartierung, da Lipide eine entscheidende Rolle für die Struktur und Funktion von Nervenzellen spielen.
Methodik und Datenumfang des Lipid-Atlasses
Die Erstellung des Atlasses basierte auf einem komplexen methodischen Ansatz. Das Team der EPFL kombinierte die Massenspektrometrie-Bildgebung (MALDI-MSI) mit Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) sowie der Einzelkern-RNA-Sequenzierung (snRNA-seq). Die Untersuchungen wurden an koronalen Hirnschnitten adulter Mäuse durchgeführt, wobei die Proben unter Einhaltung einer strengen Kühlkette verarbeitet wurden.
Der Umfang der Datenerhebung unterstreicht die Detailtiefe des Projekts. In insgesamt 109 Schnitten von 11 Mäusen wurden 172 verschiedene Lipide gemessen. Dies führte zu rund 7 Millionen Einzelmessungen. Aus diesen Daten generierten die Wissenschaftler ein dreidimensionales Modell, das das Gehirn in 539 sogenannte „Lipizonen“ unterteilt. Der vollständige Atlas wurde der Fachwelt zur freien Nutzung zur Verfügung gestellt.
Chemische Heterogenität und physiologische Veränderungen
Die Ergebnisse der EPFL-Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, liefern neue Erkenntnisse über die chemische Beschaffenheit des Zentralnervensystems. Die Analysen zeigen, dass insbesondere die weiße Substanz des Gehirns chemisch heterogen ist, was bisherige Annahmen über eine eher einheitliche Lipidzusammensetzung in diesen Bereichen präzisiert.
Ein wesentlicher Teil der Untersuchung widmete sich dem Vergleich zwischen verschiedenen physiologischen Zuständen. Die Forschenden untersuchten die Lipidzusammensetzung in sechs Hirnregionen bei männlichen, weiblichen und trächtigen Mäusen. Dabei wurde festgestellt, dass eine Trächtigkeit tiefgreifende Auswirkungen auf den Lipidhaushalt hat.
Wer Lipidkarten des Gehirns selbst erstellen will, braucht ein klares Protokoll: Der neue 3D-Atlas zeigt, wie MALDI-MSI, LC-MS und snRNA-seq zusammenspielen und was 172 Lipide in 539 Lipizonen bedeuten. Unser kostenloser Methodenleitfaden fasst die Arbeitsschritte für Ihr Labor zusammen. Methodenleitfaden jetzt anfordern
In vielen Regionen veränderten sich die Lipidwerte signifikant; besonders im Kortex wurde ein starker Umbau beobachtet. Ein markantes Ergebnis ist der starke Anstieg von Galactosylceramid, einem wesentlichen Baustein des Myelins. Die durch die Trächtigkeit induzierten Lipidverschiebungen erwiesen sich als deutlich ausgeprägter als die üblichen Unterschiede zwischen den Geschlechtern.
Erweiterte Kartierung des motorischen Kortex
Parallel zu den Fortschritten in der Lipid-Forschung wurden auch im Bereich der funktionalen Anatomie neue Maßstäbe gesetzt. Ein Konsortium bestehend aus der Universität Basel, dem Friedrich-Miescher-Institut und dem Allen Institute veröffentlichte eine präzise Karte der motorischen Großhirnrinde der Maus.
In dieser im Fachmagazin Cell beschriebenen Arbeit wurde der Motorkortex in 16 funktionelle Subregionen unterteilt. Bisher ging die Fachwelt primär von lediglich zwei Hauptbereichen aus, dem primären und dem sekundären Motorkortex.
Die neue Kartierung basiert auf der Auswertung von 547 Experimenten. Die räumliche Anordnung der Regionen folgt einem klaren Muster in drei Reihen: Während die Achse von hinten nach vorne eine Trennung zwischen sensorischen Arealen und Bereichen für Planung oder Entscheidung markiert, sind seitlich verschiedene Körperteile wie der Rumpf, die Gliedmaßen sowie Gesicht und Mund repräsentiert.
Die weiße Substanz ist chemisch heterogener als angenommen, und eine Trächtigkeit verschiebt den Lipidhaushalt stärker als übliche Geschlechtsunterschiede — im Kortex steigt Galactosylceramid deutlich. Wer Myelin-Forschung plant, sollte diese Befunde kennen. Unser kostenloser Leitfaden ordnet die Daten ein und zeigt, worauf Sie bei Kühlkette und Schnittauswahl achten müssen. Leitfaden zur Lipid-Heterogenität sichern
Die Studie liefert zudem Hinweise darauf, dass der primäre und der sekundäre Motorkortex im Tandem arbeiten. Dies widerlegt die bisherige Annahme einer hierarchischen Struktur zwischen diesen Bereichen.
Laut den beteiligten Institutionen sind diese Ergebnisse unmittelbar relevant für das Verständnis und die künftige Erforschung neurologischer Erkrankungen wie Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) und Frontotemporale Demenz (FTD). Diese Karte wurde über die Plattform BrainGlobe öffentlich zugänglich gemacht.
