Oliver Krueger

Forschungsinteressen

Nervenfaserdarstellung mittels Polarisationsmikroskopie

Kenntnisse über Nervenfaserverläufe innerhalb des zentralen Nervensystems (ZNS) spielen eine bedeutende Rolle in Forschung und Klinik. Ihre Darstellung im lebenden menschlichen Gehirn erfolgt heutzutage überwiegend mittels diffusionsgewichteter Kernspintomographie. Um die Plausibilität der hiermit gewonnenen Resultate zu überprüfen, bedarf es einer umfassenden Referenzdarstellung des Konnektoms, also der Gesamtheit der Faserbahnen des Gehirns. Eine Methode, die hierzu beitragen kann, ist die ex-vivo-Darstellung von Nervenfasern mittels Polarisationsmikroskopie, welche sich die optisch doppelbrechenden Eigenschaften der Myelinumhüllungen der Nervenfasern zunutze macht.

Für das Verfahren wird Gewebe in Formalin fixiert, in Sucroselösung (50%) gefriergeschützt und in 100 µm dünne Schichten geschnitten. Die Schnitte werden nativ (ohne vorherige Färbung) in einem Mikroskop mit drehbarem Polarimeter untersucht, d.h. die Intensität des transmittierten Lichts unter verschiedenen Polarisationswinkeln hochaufgelöst aufgezeichnet. Aus Phase und Amplitude des Intensitätsverlaufs werden der Verlauf von Fasern innerhalb der gemessenen Schicht sowie ihre Neigung (Inklination) abgeschätzt. Zur Veranschaulichung erfolgt eine farbkodierte Darstellung.

Die mit der Methode ermittelten Ergebnisse erlauben qualitative Darstellungen sowie quantitative Abschätzungen dreidimensionaler Faserverläufe innerhalb der untersuchten Gewebeschnitte. Sie liefern gegenüber diffusionsgewichteten MRT-Darstellungen einen Informationsgewinn hinsichtlich der Differenzierung einzelner Anteile von komplexen Faserbündeln, der Darstellung kleiner Faserabgänge sowie der Trennschärfe zwischen Nervenfasern und grauer Substanz. Die Methode eignet sich somit einerseits zur Überprüfung umschriebener Fragestellungen, andererseits birgt sie das Potenzial zur Entwicklung automatisierter Verfahren zur Verfolgung von Nervenbahnen über längere Strecken und über viele Schichten hinweg.

Vita

Seit Juni 2016 Gastwissenschaftler am MPI für Biologische Kybernetik, Magnetresonanzzentrum

Seit Dezember 2015 Arzt an der Radiologischen Universitätsklinik Tübingen, Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie

2012-2016 Doktorarbeit an der Radiologischen Universitätsklinik Tübingen, Abteilung für Biomedizinische Magnetresonanz

2009-2015 Studium der Humanmedizin an der Universität Tübingen

Organisationseinheit (Abteilung, Gruppe, Einrichtung):

  • Alumni of the Department High-field Magnetic Resonance
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