Research

Forschungsschwerpunkte: Patch-Clamp-Technik, Signalübertragung, Lern- und Erinnerungsprozesse, Kortikale Säulen, Techniken zur Messung von Einzelkanalströmen, Funktionen der prä- und postsynaptischen Membranen, Rezeptorkanäle, neuromuskuläre Synapsen

Bert Sakmann ist Neurobiologe. 1991 erhielt er zusammen mit Erwin Neher den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Den beiden Forschern war es gelungen die Existenz von Ionenkanälen in Zellmembranen nachzuweisen – ein wichtiges Element der Signalübertragung in der Zelle. Voraussetzung für die Entdeckung der Ionenkanäle war die „Patch-Clamp-Technik“, die Sakmann und Neher entwickelt hatten.

Die „Patch-Clamp-Technik“ ist eine elektrophysiologische Messmethode, mit der sich ein ganz geringer Stromfluss in und zwischen Körperzellen messen lässt. Die Forscher entwickelten dafür eine dünne Glaspipette mit einem Durchmesser von nur einem tausendstel Millimeter, die ganz dicht auf die Zellmembran gesetzt wird. Das in der Pipette liegende Membranstück wird dann elektrisch von der Umgebung isoliert, wodurch das Hintergrundrauschen extrem reduziert wird. So kann jeder noch so kleine Stromfluss innerhalb des isolierten Membranfleckens gemessen werden und die Eigenschaften eines einzelnen Ionenkanals können erforscht werden.

Sakmann und Neher konnten damit erstmals beweisen, dass diese Kanäle in der Zellmembran existieren und durch sie geladene Teilchen vom Zellinneren in die Umgebung gelangen – die Ionenkanäle sind elementare Kommunikationskanäle. Die hohe Empfindlichkeit der Technik ermöglichte es, die Funktion von Zellmembran-Kanälen bis in die molekularen Details zu erforschen. Es stellte sich heraus, dass Hunderte verschiedener Ionenkanaltypen in fast allen Zelltypen verschiedenste regulatorische Funktionen erfüllen. Dies war eine wichtige Entdeckung für die Medizin, da weitere Forschungen ergaben, dass die Ursache vieler Krankheiten (Nerven- oder Muskelleiden, Epilepsie) in einer fehlerhaften Regulierung des Ionenflusses liegt.

In jüngster Zeit erforscht Bert Sakmann mit seinen Kollegen die funktionelle Anatomie von Schaltkreisen in der Großhirnrinde. Diese Schaltkreise sind für Verhaltensweisen, wie zum Beispiel Entscheidungsfindungen, zuständig, und die Wissenschaftler wollen verstehen, wie sie sich bei Lern- und Erinnerungsprozessen verändern. Sakmanns Arbeitsgruppe konnte aber auch erstmals eine kortikale Säule, ein Baustein der Großhirnrinde, von einem Nagetier in einem räumlichen Diagramm am Computer darstellen. Damit ist dem Team ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem vollständigen Computermodell des Gehirns gelungen.

Werdegang

• seit 2009 Wissenschaftlicher Direktor des Max-Planck-Institute for Neuroscience, Florida
• seit 2008 Leiter der Emeritus-Arbeitsgruppe „Funktionelle Anatomie einer kortikalen Säule“ am Max-Planck-Institut für Neurobiologie Martinsried
• 1991 Professor an der Fakultät Biologie der Universität Heidelberg
• 1990 Professor an der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg
• 1989-2008 Direktor der Abteilung Zellphysiologie am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung Heidelberg
• 1987 Professor an der Medizinischen Fakultät der Universität Göttingen
• 1985 Direktor der Abteilung Zellphysiologie am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie Göttingen
• 1983 Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft, Leiter der Arbeitsgruppe für Membranphysiologie
• 1981 Habilitation an der Medizinischen Fakultät der Universität Göttingen
• 1979-1982 Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Gruppe Membranbiologie am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie Göttingen
• 1974-1979 Forschungsassistent am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie Göttingen, Abteilung Neurobiologie
• 1974 Promotion zum Dr. med., Medizinische Fakultät der Universität Göttingen
• 1971-1973 British Council Fellow, Abteilung Biophysik, University College London, GB
• 1969-1970 Forschungsassistent am Max-Planck-Institut für Psychiatrie München, Abteilung Neurophysiologie
• 1968-1970 Arzt im Praktikum, Universitätsklinikum München
• 1967 Staatsexamen in Medizin, Universität München
• 1964 Physikum, Eberhard-Karls-Universität Tübingen

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 1993 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 1991 Nobelpreis für Physiologie oder Medizin, gemeinsam mit Erwin Neher
• 1991 Landesforschungspreis des Ministeriums für Wissenschaft und Kunst Baden-Württemberg
• 1991 Gerard-Preis, Gesellschaft für Neurowissenschaften, Washington
• 1991 Harvey-Preis
• 1991 Carus-Medaille der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina
• 1990 Ernst Hellmut Vits-Preis der Universität Münster
• 1989 Gairdner-Preis der Gairdner Foundation
• 1988 Louis Jeantet-Preis
• 1986 Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft
• 1986 Gross-Horwitz-Preis der Columbia University, New York, USA
• 1984 Zottermann-Preis der Schwedischen Physiologischen Gesellschaft
• 1984 Adolf Fick-Preis der Universität Würzburg
• 1983 Spencer-Preis der Columbia University, New York, USA
• 1981 Magnes Award, Magnes Foundation
• 1979 Feldberg-Preis der Feldberg Foundation
• 1977 Nernst-Preis der Deutschen Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie
• Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften
• Mitglied der Göttinger Akademie der Wissenschaften
• Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften
• Mitglied des Ordens Pour le Mérite
• Auswärtiges Mitglied der US National Academy of Sciences
• Auswärtiges Mitglied der Royal Society, Großbritannien
• Bert Sakmann ist Träger zahlreicher Ehrendoktorwürden