3D-gedrucktes Gehirnmodell enthüllt Auswirkungen von Alkohol auf das Gehirn

SEOUL / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein innovatives 3D-gedrucktes Gehirnmodell, das die Struktur und Funktion des menschlichen Gehirns nachahmt, bietet neue Einblicke in die Auswirkungen von Alkohol auf die Gehirngesundheit.

Forscher der POSTECH-Universität in Südkorea haben ein bahnbrechendes 3D-Gehirnmodell entwickelt, das die Architektur und Funktion des menschlichen Gehirns detailgetreu nachbildet. Dieses Modell, bekannt als Bioengineered Neural Network (BENN), nutzt biomimetischen 3D-Druck, um die komplexen Strukturen von grauer und weißer Substanz zu replizieren. Durch die Anwendung elektrischer Stimulation reagiert BENN ähnlich wie echtes Gehirngewebe, was es zu einem wertvollen Werkzeug für die Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen macht.

Eine der bemerkenswertesten Entdeckungen der Forscher war die Reaktion des Modells auf Alkohol. Bei täglicher Exposition gegenüber moderaten Alkoholmengen zeigten sich im BENN-Modell erhöhte Konzentrationen von Alzheimer-assoziierten Proteinen und strukturelle Schäden. Diese Ergebnisse unterstreichen die potenziellen Gefahren selbst moderaten Alkoholkonsums für die Gehirngesundheit und bieten eine neue Plattform für die Echtzeitbeobachtung von Krankheitsprozessen.

Die Entwicklung von BENN stellt einen bedeutenden Fortschritt in der präklinischen Forschung dar. Bisherige Modelle, wie zweidimensionale Zellkulturen und aus Stammzellen abgeleitete Organoide, konnten die komplexe Architektur des Gehirns nicht adäquat nachbilden. Das neue 3D-Modell überwindet diese Einschränkungen und ermöglicht eine präzisere Nachbildung der neuronalen Signalübertragung und der damit verbundenen Pathologien.

Die Forscher nutzten das Modell, um die Auswirkungen von Alkohol auf die Gehirnfunktion zu untersuchen. Bei einer täglichen Behandlung mit Ethanol in einer Konzentration von 0,03 % über drei Wochen wurden in der grauen Substanz erhöhte Werte von Alzheimer-Proteinen wie Amyloid-beta und Tau beobachtet. In der weißen Substanz traten signifikante morphologische Veränderungen auf, darunter Schwellungen und Verzerrungen der Nervenfasern.

Professor Dong-Woo Cho von der POSTECH-Universität betonte die Bedeutung des Modells für die frühzeitige Erkennung von Krankheiten und die genaue Vorhersage therapeutischer Ergebnisse. Professor Jinah Jang ergänzte, dass diese Forschung einen wichtigen Schritt in der Untersuchung der frühen pathologischen Ereignisse von Gehirnerkrankungen darstellt.

Die Forschung wurde durch den Koreanischen Fonds für Regenerative Medizin und die Nationale Forschungsstiftung von Korea unterstützt. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift International Journal of Extreme Manufacturing veröffentlicht, was die Bedeutung dieser Arbeit für die wissenschaftliche Gemeinschaft unterstreicht.

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