Es ist eine Schande.
Da tut sich mal was grundlegend Neues in der mikroskopischen Anatomie, und ich bekomme es erst mit fünfjähriger Verspätung mit. Hier sind die Links zu der Originalpublikation von 2004 in Science: Nanotubular Highways for Intercellular Organelle Transport und zu einer, wie ich finde, sehr guten aktuellen Zusammenfassung in New Scientist: Tunnelling nanotubes: Life’s secret network aus der ich auch das Bild gemopst habe. Der Urheber des Bildes ist Paul McMenamin. Es geht um das feine Fädchen, das die grüne Zelle links oben mit der im Zentrum des rechten unteren Bildquadranten verbindet.

Das ist ein "tunneling nanotubule".

Das ist Ihnen egal? Ja, da kann ich Ihnen auch nicht helfen. Aber die Dinger könnten einer der Gründe dafür sein, warum wir immer noch nicht verstanden haben, wie das Hirn funktioniert. Und es vielleicht auch nie verstehen werden.

Die "tunneling nanotubules" sind eine ganz neue Klasse von Zellkontakten. Naja – so neu auch wieder nicht, ich kenn’ sie noch aus meinem Studium. Aber da wurde mir eingebleut, dass jene fadendünnen Membranschläuche, die zwei Zellen verbinden, nur bei Bakterien und gewissen Einzellern vorkämen. Sie "Pili" ("Haare") zu heissen lehrte man mich, den Begriff der "Konjugation" mir zu merken wies man mich an. Via dieser "Haare", via dieser "Tentakeln" tauschten die Zellen im Vorgang der "Konjugation" Erbmaterial aus, ohne dass die Zellen verschmölzen, wie es für die Gameten (Ei- und Samenzelle) der vielzelligen Tiere typisch sei. Der "Tentakel-Sex der Einzeller", hahaha (…der ist für die Insider von d.t.j. – Hallo Hauke, wie geht’s denn immer?).

Nun also "tunneling nanotubules" zwischen den Zellen von vielzelligen Organismen, Maus und Mensch. Gefunden hat man sie erst in Zellkulturen, dann aber auch "in vivo" (im Immunsystem, zwischen Nervenzellen und Muskelzellen, zwischen Immunzellen und Nervenzellen) und man muss kein Prophet sein, um vorherzusagen, dass sie wahrscheinlich auch im Gehirn, zwischen Neuronen und/oder Gliazellen auftauchen werden. Tun wir mal so, als ob es so wäre.

Was hat das mit "Hirnfunktion", besser gesagt: mit unserem Nicht-Verstehen derselben zu tun? Nun, ganz einfach: unsere Vorstellungen von der Funktionsweise hängen davon ab, was wir strukturell über das Organ wissen. Die Alten, nur mit dem Skalpell bewehrten Anatomen fanden das Hirn irgendwie matschig/drüsig. Ergo liessen Sie es auch wie eine Drüse funktionieren: die Flüssigkeit im Inneren des Gehirns, der Liquor war’s, der die Funktion trug. Bei Descartes wird sogar eine Art von "Hirnhydraulik" daraus. Die Liquorstrom, der Liquordruck sei es, der die Empfindungen und die Muskelreaktionen darauf vermittle.

Bien, jetzt im Schnellgang: Malphigi entdeckt die "Bioelektrizität", das Nervensystem wird als "elektrisches" Gewebe erkannt (DuBois-Reymond), die Neuronendoktrin wird aufgerichtet (Cajal), die Synapse (Sherrington) als Kommunikationspunkt zwischen Neuronen etabliert, und damit hätten wir das ganze Armatorium beeinander, das zum Modell von Gehirn als "connection machine" geführt hat: Neurone als diskrete, womöglich logischen Schaltelementen vergleichbare Einheiten. Das Gehirn als Computer, die Neurone als "Hardware", auf der die "Software" des Verhaltens abläuft. Ich muss Ihnen nicht sagen, dass das daneben ging.

Es ging daneben, weil das Gehirn nicht statisch, sondern plastisch ist, weil die Synapsen selbst sich verändern (Stichwort: Hebb’sche Synapsen/LTP), weil die Neurone nicht nur gerichtet synaptisch, sondern auch noch elektrisch ungerichtet über "gap junctions" verbunden sind, weil die Gliazellen auch elektrisch aktiv sind und die Neurone beeinflussen (und vice versa!) und weil überall Hormone und Neuromodulatoren herumsuppen, die die Aktivität riesiger Zellverbände beeinflussen. Mit anderen Worten: die Platine entwickelt beträchtliches Eigenleben, das Programm benimmt sich entsprechend seltsam um stürzt hin und wieder ab – oder liefert  zumindest unvorhersagbare Resultate.

Und jetzt die Nanotubuli. Mal gegeben, dass sie auch im Gehirn vorkommen, kriegen wir ganz neue Probleme. Die oben erwähnten "gap junctions", die Zellen auch elektrisch koppeln, erlauben den Durchtritt kleiner Moleküle von Zelle zu Zelle: Glucose zum Beispiel passt durch. Durch die "tunneling nanotubules" jedoch passen ganz andere Kaliber: grosse Proteine, ja, ganze Zellorganellen, wie Mitochondrien. Das heisst: im Prinzip könnte ein Neuron, sozusagen "mit Sack und Pack" in das andere Neuron "umziehen", und dabei das ganze Inventar an Transkriptionsfaktoren, enzymatischer Maschinerie etc. einfach mitnehmen. Gut, das ist vielleicht zu extrem formuliert: aber zumindest könnten die via Nanotubules gekoppelten Neurone ihre "zellbiologischen Schicksale" synchronisieren: "was Dir widerfährt, widerfährt auch mir", und zwar unabhängig von den verschiedenen "Schaltkreisen" und Funktionszuständen, in denen "wir gerade stecken".

Mit nochmal anderen Worten: schon wieder ein neuer Kommunikationskanal, schon wieder etwas, das es uns schwerer machen wird, zu verstehen, "wie das Gehirn funktioniert". Was für ein Glück, dass ich persönlich das nie wissen wollte. Insgeheim glaub’ ich nämlich, dass es nicht funktioniert, zumindest nicht richtig – aber das ist schon wieder Metaphysik, und davon wollt’ ich heut’ nicht reden.