Die Schönheit der Struktur

Die Mitochondrien führt Lavdas auch als Beispiel an, wie verbesserte Technologie unser Bild von der Wirklichkeit verändert. Aus der Darstellung in seinem Universitätslehrbuch musste man den Eindruck gewinnen, diese Organellen seien hier und da in der Zelle verstreut, „denn so sehen sie unter dem Elektronenmikroskop aus.“ Für Elektronenmikroskopie werden Proben jedoch einer Prozedur („Tortur“, sagt Lavdas) unterzogen, die sie von ihrem natürlichen Zustand ziemlich weit entfernt: Sie werden fixiert, dehydriert, in Kunststoff eingebettet – „sie kommen bei 70 Grad in den Ofen, werden Osmium ausgesetzt … diese Zellen gehen durch die Hölle!“ Er lacht. Er kann heute Videos von Mitochondrien in lebenden Zellen machen, „und man sieht: Sie sind überall! Vom Rand des Zellkerns bis zum Zellrand, ein Netzwerk aus verzweigten Röhren, das sich formiert und bricht und neu formiert, da ist eine Dynamik.“ Die Schönheit der Mitochondrien begeistert ihn wie die des Cortex.

Lavdas hat in der Bildgebung so etwas wie eine Revolution erlebt, seit ihn ein Professor für Zellbiologie als Student an der Universität in Athen mit 21 allein am Elektronenmikroskop arbeiten ließ (was einige Leute an der Fakultät ziemlich nervös machte). „Die Revolution besteht darin, dass wir die Zelle in einem so natürlichen Zustand wie möglich beobachten, mit einer Auflösung, die zwar nicht so hoch wie in der Elektronenmikroskopie ist, aber hoch genug.“ Zu dieser Entwicklung haben Fortschritte in vielen Feldern beigetragen, nicht zuletzt immens vergrößerte Computerkapazität. Für die Daten eines Experiments, wie es am Institut heute jeden Tag gemacht wird, hätte vor Jahren ein ganzes Computerlaufwerk nicht ausgereicht. In der Optik wurde unter anderem Konfokalmikroskopie entscheidend weiterentwickelt, „Tomographie für Zellen“, wie Lavdas erklärt: „Die Probe wird dabei optisch in Schichten geschnitten, meist mit Laser, die der Computer dann wieder in 3D zusammensetzt; nachdem man verschiedene Proteine durch Antikörper mit unterschiedlichen Farben markiert hat, kann man die Zelle umdrehen, sie von allen Seiten betrachten ... . Man erhält also eine ganze Fülle von Informationen über die Morphologie und den Inhalt der Zelle.“ Hätte man diese Möglichkeiten Biowissenschaftlern vor ein paar Jahrzehnten geschildert, wären sie den meisten „wie Science Fiction erschienen“, sagt Lavdas. „Und alle diese Dinge werden immer besser; die Sensitivität der Detektoren nimmt zu, also braucht man weniger intensive Laser, und das wiederum bedeutet weniger Schaden für die Zelle.“ Er selbst hat in einem Gemeinschaftsprojekt von Eurac Research, dem Politecnico di Milano, der University of Cambridge und dem Bozner Unternehmen Micro Photon Devices an der Entwicklung eines neuartigen Systems gearbeitet, das die „FLIM-Bildgebung“ nutzt, eine Technik, mit der biochemische Informationen aus den Zellen gewonnen werden können.

Doch neben dem Imaging beschäftigt Alexandros Lavdas noch ein anderes großes Thema: Neuroästhetik. Im Besonderen erforscht er, wie unser Gehirn Formen wahrnimmt, welche Formen wir schön finden, und aus welchem Grund. In einer Studie mit der Landschaftsökologin Uta Schirpke zeigte er vor zwei Jahren, dass uns Formen mit einer bestimmten Art organisierter Komplexität besonders anziehen – Formen, die nachweislich einen positiven Effekt auf unser Wohlbefinden haben. Dies gilt für Landschaften (das Thema seiner jüngsten Arbeit mit Uta Schirpke und Erich Tasser) ebenso wie für Architektur, ein Feld, das Lavdas besonders interessiert – zu seinen bevorzugten Fotomotiven gehören Gebäude. In seinen neuesten Arbeiten geht es um die Entwicklung quantitativer Instrumente zur Messung der Attraktivität und Wirkung von Gebäuden auf den Menschen. Außerdem ist er seit vergangenem Jahr im Vorstand des amerikanischen Human Architecture and Planning Institutes, das unser Verständnis davon verbessern will, wie Menschen ihre gebaute Umwelt erfahren. Alexandros Lavdas, der sich mit Formen beschäftigt: Es passt alles ins Bild.