Doktorarbeit: Darstellung von Faserbahnen in histologischen Serienschnitten menschlicher Gehirne durch Polarisationstechnik

Darstellung von Faserbahnen in histologischen Serienschnitten menschlicher Gehirne durch Polarisationstechnik

HIPPOKRATES – Schriftenreihe Medizinische Forschungsergebnisse, Band 92

Hamburg 2013, 90 Seiten
ISBN 978-3-8300-7084-9 (Print & eBook)

Anatomie, Brain mapping, Fasersysteme, Gehirn, Markscheide, Medizin, Neuroanatomie, Neurologie, Polarisation

Zum Inhalt

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Die zwei- und dreidimensionale Darstellung und Kartierung von Faserbahnen im menschlichen Gehirn ist eine bis heute höchst anspruchsvolle Aufgabe, die nicht nur der Grundlagenforschung in der Anatomie dient, sondern durchaus auch eine aktuelle praktische Relevanz in der medizinischen Versorgung spezieller Krankheitsbilder hat. Hierzu ist es wichtig die exakten Verläufe von Faserbahnen zu kennen und verlässlich zu kartieren. Während große Faserbahnen bereits makroskopisch mit der entsprechenden technischen Aufarbeitung (z.B. Dissektionstechnik nach Klingler) gut zu erkennen sind, fällt es durchaus schwer, schmalere und kürzere Faserbündel von einander zu unterscheiden. Es existieren diverse Möglichkeiten Faserbahnen im menschlichen Gehirn darzustellen.

Allen Methoden fehlt jedoch eine neuroanatomische Validierung und es gibt noch keine Standardmethode.

Eine bisher nicht genutzte physikalische Eigenschaft der doppelbrechenden Wirkung auf Licht durch das Myelin der Nervenfasern wird nun für eine weitere Methode herangezogen: die polarisationsoptische Methode.

Durch diese Eigenschaft des Myelins wird polarisiertes Licht je nach Orientierung der jeweiligen Nervenbahnfaser gedreht. Nach Passage eines Analysators kann die Änderung der Lichtintensität unter Rotation der Filterkombination dazu dienen, die Faserorientierungen in jedem Punkt des Präparates zu bestimmen. Eine entsprechende digitale Aufarbeitung gewährleistet nun sowohl eine zweidimendionale als auch eine dreidimensionale Darstellung von Faserbahnen.

Es hat sich erwiesen, dass mit dieser Methode nicht nur die großen Faserbahnen (wie Corpus callosum, Capsula interna etc.) dargestellt werden können, sondern auch kleinere Bahnen wie Fibrae arcuatae breves.

Dieses Verfahren stellt hiermit die Grundlage für das weiterentwickelte PLI (Polarized Light Imaging) dar.



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