CRSNG La preuve par l'image
La preuve par l'image – finalistes 2019

Photo par Laurent Drissen et Marcel Sévigny

Splendeurs et misères d’une supergéante
Laurent Drissen et Marcel Sévigny
Université Laval
Nicole St-Louis
Université de Montréal

Au cœur de cette gigantesque bulle de gaz se cache une étoile de type Wolf-Rayet. À la veille d’exploser en supernovæ, elle éjecte, sous forme de vents stellaires, de phénoménales quantités de matière qui se déploient dans le nuage moléculaire environnant. Cette image Doppler montre l’expansion inexorable de cette nébuleuse, dénommée NGC 2359. Ici, seules les longueurs d’onde de la raie d’hydrogène ionisé ont été sélectionnées et les couleurs correspondent aux vitesses des gaz : du bleu, se rapprochant de nous, au rouge en direction opposée.

Prix du jury

Photo par Pierre-Alexandre Goyette

Traînées d’étoiles microfluidiques
Pierre-Alexandre Goyette
Polytechnique Montréal

Un fluide est injecté dans une ouverture située au centre de l’image. Il se retrouve emprisonné dans un mince interstice, baigné aussi de fluide, et réaspiré par une deuxième ouverture située à droite de l’image. À cette échelle du micromètre, les fluides ne connaissent pas de turbulence. Ils s’écoulent de manière laminaire, comme en témoignent les microbilles fluorescentes scintillant dans le noir. Le contrôle précis des fluides sur des surfaces permet l’amélioration de tests biomédicaux nécessitant le marquage de tissus biologiques.

Prix du jury

Photo par Julien Saguez

Petits envahisseurs de grandes cultures
Julien Saguez
CÉROM – Centre de recherche sur les grains

Ces drôles de « soucoupes volantes » sont en fait des dizaines d’œufs posés sur les feuilles à la cime d’un plant de maïs. Bientôt, ils libéreront les larves du ver-gris occidental du haricot, très friandes des épis en devenir. Ces œufs sont pondus par des papillons nocturnes originaires du centre des États-Unis et maintenant bien établis en Ontario. Portés par les vents jusqu’au Québec, et par suite des changements climatiques, ils pourraient, craint-on, s’installer ici à demeure.

Prix du jury

Photo par Fèmy Fagla

L’école de la vie lacustre
Fèmy Fagla
Université du Québec à Montréal

Chaque matin, ce jeune garçon se juche sur son radeau de fortune : un assemblage de bidons de plastique. Armé de sa perche, il parcourt 5 kilomètres pour rejoindre son école située à Ganvié, une cité lacustre de 40 000 habitants. Un bel exemple de débrouillardise propre aux populations de ces villages perchés sur les eaux du lac Nokoué, au Bénin. Le chercheur en urbanisme documente leur mode de vie et leur capacité d’adaptation dans un contexte de changements climatiques.

Prix Humain-Nature (Espace pour la vie)

Photo par Stéphanie Arnold, Jean-François Laplante, Nicolas Toupoint, Francine Aucoin et Pascale Chevarie

Le pas-à-pas d’une émergence
Stéphanie Arnold, Jean-François Laplante, Nicolas Toupoint, Francine Aucoin et Pascale Chevarie
Merinov

Voici Homarus americanus à l’état de prélarve, récolté au large des îles de la Madeleine. La mesure du diamètre de l’œil de cet embryon de homard, associée à la température de l’eau, annonce l’éclosion de l’œuf d’ici cinq semaines. Ces données, amassées en collaboration avec des pêcheurs, permettent d’estimer l’abondance des cohortes à venir. Il faudra à ce tout-petit quelque huit ans avant d’atteindre la taille adulte et commercialisable.

Prix du public

Photo par Daniel Almeida

La reazione nera
Daniel Almeida
Université McGill

En 1873, Camillo Golgi a publié un article sur sa découverte de la « réaction noire » (reazione nera), technique de coloration qui a permis aux premiers neuroscientifiques de comprendre l’organisation structurelle du système nerveux. Près de 150 ans plus tard, on ne sait toujours pas pourquoi cette technique colore parfaitement certains neurones et n’a aucun effet sur d’autres. C’est d’ailleurs grâce à cette coloration sélective que les neuroscientifiques peuvent visualiser dans les moindres détails la structure d’un neurone. L’image montre une zone d’un cerveau humain post mortem qui a été colorée au moyen de la réaction noire. Cette technique permet d’étudier la structure des neurones pyramidaux dans le cortex préfrontal de personnes qui se sont suicidées.

Prix du jury

Prix du public

Photo par Giuseppe Di Labbio

Vortex laminaire dans un cœur sain et valve qui fuit dans un cœur malade
Giuseppe Di Labbio
Université Concordia

On peut voir sur l’image le sang qui circule dans le ventricule gauche (la principale cavité de pompage du cœur) dans un cœur en santé (à gauche) et lorsqu’il y a une fuite valvulaire (à droite). Le problème cardiaque qu’on aperçoit sur l’image de droite est ce qu’on appelle la régurgitation aortique. Lorsqu’un ventricule gauche d’un cœur en santé se remplit, le sang ne forme qu’un seul vortex laminaire qui tourbillonne élégamment avant d’être expulsé. Mais chez la personne souffrant de régurgitation aortique, la fuite entrave la circulation en empêchant la formation de ce vortex et en provoquant des turbulences dans le ventricule. L’action de pompage du ventricule gauche devient alors moins efficace, ce qui force le cœur à fournir un effort supplémentaire pour pomper le sang. L’étude de la circulation sanguine dans le ventricule gauche permet de mieux comprendre la régurgitation aortique et d’en évaluer la progression chez la personne atteinte.

Prix du jury

Photo par Gongyu Lin

Le guide du voyageur infectieux
Gongyu Lin
Université de Montréal

L’image montre un acarien prédateur qui porte des spores de champignons entomopathogènes sur son corps. Trente minutes à peine après avoir quitté son substrat d’élevage artificiellement contaminé par des spores (au bas de l’image), il avait déjà nettoyé les côtés de son corps, ayant passé la moitié de son temps à faire sa toilette. Il n’a toutefois pas réussi à déloger les spores sur son dos. Étonnamment, c’est en marchant qu’il s’en est débarrassé. Comme quoi pierre qui roule n’amasse pas mousse… Dans le cadre de mon projet de doctorat, nous cherchions des agents de dispersion qui pourraient transmettre rapidement une maladie à une population de thrips des petits fruits (le pire ennemi des agriculteurs). Nous avons découvert que certains acariens prédateurs, selon les techniques utilisées pour trouver de la nourriture, peuvent augmenter le taux d’infection en amenant des spores dans les colonies de thrips. Cette combinaison de prédation et d’infection constitue une solution de rechange efficace aux pesticides pour diminuer rapidement les populations de ravageurs.

Prix du jury

Photo par Yanis Chaib

Gardes du corps
Yanis Chaib
Université Laval

Notre peau sert de barrière physicochimique contre les envahisseurs. On aperçoit ici, en embuscade parmi les cellules de l’épiderme (en vert), les cellules dendritiques (en rouge), qui forment l’avant-garde du système immunitaire. Dès qu’un danger est détecté, ces cellules déclenchent une réaction inflammatoire. Elles interceptent ainsi les ennemis en attendant que les lymphocytes T viennent les neutraliser. L’image présente la répartition de ces cellules sur une peau humaine dans la région mammaire.

Photo par Olivier Gazil

Chimie verte en or
Olivier Gazil
Polytechnique Montréal

Ce réseau d’alvéoles appartient à une simple éponge de cuisine en polyuréthane… mais qui est entièrement plaquée d’or! Plus précisément, de nanoparticules d’or pur. Ce métal, pourtant inaltérable, devient très réactif à l’échelle nanométrique. Il peut alors servir de catalyseur dans des procédés de chimie « verte ». C’est une belle astuce, car la porosité de l’éponge permet aux molécules de réagir avec la multitude des surfaces de contact des alvéoles. Bref, une idée en or!

Photo par Valérye Desbiens

Fleur de verre
Valérye Desbiens
Centre de technologie minérale et de plasturgie

Cette microsphère est un agglomérat de poussières de verre recyclé dont les plus petites particules mesurent de 7 à 8 micromètres. Le procédé d’agrégation développé ici permet de transformer des résidus miniers en produits à valeur ajoutée. Par exemple, ces microbilles poreuses, injectées lors de la fracturation hydraulique, sont utilisées par la suite comme agents de soutènement. Puisqu’elles sont perméables aux gaz, elles préviennent les risques d’explosion ou de surpression.

Photo par Etienne Laliberté

Détecter l'envahisseur par drone
Etienne Laliberté
Université de Montréal

Au Canada, le roseau commun est l’une des plantes exotiques parmi les plus envahissantes. Une de ses « divisions d’infanterie » avance ici en rangs serrés à partir du coin inférieur gauche de l’image (en diagonale du quadrillé). Phragmites australis s’introduit peu à peu dans un champ de verges d’or, au parc national des Îles-de-Boucherville. Heureusement, un drone naviguant à 50 mètres au-dessus du pré a fourni cette photo témoin du début de l’invasion aux chercheurs de l'Observatoire aérien canadien de la biodiversité.

Photo par Denise Chabot

Globules d’énergie
Denise Chabot
Agriculture et Agroalimentaire Canada

Voici une coupe d’une graine de Brassica napus (canola). De toutes petites graines d’à peine 2 millimètres de diamètre qui ont fait du Canada le plus grand producteur mondial d’huile de canola. Développée au pays, cette variété de colza contient une grande quantité de globules d’huile (en vert) et de protéines (en rouge). Ce sont des réserves d’énergie qui servent au développement de la plante. Les recherches se poursuivent pour développer des cultures de canola plus productives et plus durables.

Photo par Martine Blais et Danny Rioux

Étouffer la menace
Martine Blais et Danny Rioux
Ressources naturelles Canada

Le noyer cendré est en voie de disparition au Canada. Un champignon exotique envahissant, Ophiognomonia clavigignenti-juglandacearum, est responsable de ce ravage. Pourtant, certains individus lui résistent par l’encapsulage du pathogène sous une couche de liège. En haut, à gauche, on distingue cette ligne de défense mauve en forme d’accolade au cœur de l’aubier, ensuite montrée à différents grossissements sur les autres photos. Ces arbres résistants vont-ils donner naissance à la prochaine lignée de noyers cendrés nord-américains?

Photo par Andréanne Beardsell

Tout sauf un baiser
Andréanne Beardsell
Université du Québec à Rimouski

C’est l’été en Arctique, et des milliers d’oiseaux migrateurs se rassemblent pour se reproduire. Des œufs sont alors produits en abondance, au grand bonheur du renard arctique qui assure ainsi la survie de sa famille. L’étude de cette prédation sert d’indice aux chercheurs pour estimer les effets de l’ensemble des activités humaines sur les écosystèmes nordiques. La recherche est réalisée dans un laboratoire à ciel ouvert dont l’absence d’arbre facilite grandement l’observation des événements de prédation.

Photo par Meriem Bouchilaoun

Floraison nanométrique
Meriem Bouchilaoun
Université de Sherbrooke

La fabrication de microprocesseurs commence par le dépôt d’une couche de résine photosensible sur une plaquette d’arséniure de gallium. Cette technologie d’une extrême précision exige une surface parfaitement lisse. Or, même si ce procédé est maintenant bien maîtrisé, il arrive parfois qu’un incident de manipulation devienne création. En témoignent ces résidus de résine qui ont mystérieusement bourgeonné sur leur plaquette et qui évoquent la forme des sakuras, ces cerisiers japonais ornementaux.

Photo par Stéphane Le Tirant et René Limoges

Insecte ou feuille?
Stéphane Le Tirant et René Limoges
Insectarium de Montréal

Certains insectes-feuilles non seulement proviennent de forêts du bout du monde, mais s’isolent loin des regards à la canopée des arbres. Ils vivent en outre dispersés sur des milliers d’îles entre l’Inde et l’Australie. Pour cette recherche en taxonomie, on a réuni un groupe d’insulaires volontaires grâce aux réseaux sociaux. Onze nouvelles espèces ont été identifiées et les données sur leur répartition géographique entrent à un rythme encore jamais vu. Superbe exemple de science participative!

Photo par Antoine Juneau

Molécule de cobalt en son nuage d’électrons
Antoine Juneau
Université du Québec à Montréal

La chimie informatique est couramment utilisée en recherche grâce à la puissance des ordinateurs. Elle prédit les propriétés des molécules ou valide des observations, et ce, avec une impressionnante précision. Un complexe de cobalt a ici été modélisé par des méthodes de calcul quantique. En rouge et bleu, on aperçoit l'emplacement statistique de deux de ses électrons, tandis que les sphères blanches et grises représentent respectivement la position prédite des noyaux atomiques d'hydrogène et de carbone.

Photo par Floriane Bretheau

Choc nerveux
Floriane Bretheau
Université Laval

Cultivé in vitro, cet enchevêtrement hallucinant de couleurs montre des astrocytes (en vert) ainsi que des oligodendrocytes (en rouge et bleu). Ce sont deux types de cellules gliales, ces auxiliaires essentielles aux cellules nerveuses. Or, lorsque survient une lésion de la moelle épinière, la réaction inflammatoire, qui sert à nettoyer les débris, entraîne une dégénérescence secondaire dans laquelle les astrocytes contribueraient à la mort des oligodendrocytes. Une meilleure compréhension de ce mécanisme pourrait aider les victimes d’accidents à mieux récupérer.

Photo par Amélie Dumont et Hugo Martel

Tango cosmique
Amélie Dumont et Hugo Martel
Université Laval

Imaginez deux jeunes galaxies composées surtout de gaz et attirées l’une vers l’autre, voilà 10 milliards d’années. Grâce à un superordinateur et à quelques semaines de calculs, il a été possible de simuler leur première rencontre, puis leur séparation, pour les voir plus tard s’enlacer de nouveau. Et ainsi de suite, à six reprises, jusqu’à fusionner après une simulation de 500 millions d’années, pour former une seule galaxie spirale où naîtront encore plus d’étoiles. Une galaxie un peu à l’image de notre Voie lactée.

Photo par Charles Ducrot

L’élément moteur
Charles Ducrot
Université de Montréal

Issu d’une région du cerveau appelée « substance noire compacte », ce neurone dopaminergique intrigue et fascine. Lui et ses semblables, avec leurs multiples ramifications, jouent un rôle clé dans la coordination des mouvements. Mais ces neurones sont malheureusement aussi connus pour leur grande vulnérabilité, observée notamment dans la maladie de Parkinson. On tente de percer le mystère de cette fragilité au moyen de leur culture in vitro combinée à la microscopie électronique, pour distinguer jusqu’aux terminaisons synaptiques (invisibles dans cette vue d’ensemble).

Photo par Joan Vallerand

À coup de redoux
Joan Vallerand
Université du Québec à Montréal

De grands froids ont formé une couche de glace le long des berges de la rivière Richelieu, à la hauteur de Saint-Jean. Après une décrue, cette croûte glacée est demeurée suspendue au-dessus de l’eau. Mais, à la faveur d’un redoux, des petits glaçons ont commencé à croître. Stoppés par le retour du gel, ils se réfléchissent maintenant sur une mince couche de nouvelle glace. Ces capricieuses oscillations autour du point de congélation risquent de se multiplier avec les changements climatiques.

Photo par Janie Lavoie

Vol au-dessus d’un nid de tordeuse
Janie Lavoie
Université du Québec à Chicoutimi

Lors de ses passages cycliques, la tordeuse des bourgeons de l’épinette cause d’énormes dégâts, tant écologiques qu’économiques. Les dommages que cet insecte inflige aux arbres matures sont largement documentés. En témoigne cette image, prise par un drone, qui montre des arbres gris incapables de résister à la voracité du ravageur. On cherche maintenant à savoir si, après une coupe totale, la tordeuse s’attaquera aux semis d’épinette et de sapin, ce qui compromettrait la régénération de cette précieuse ressource.

Photo par Sila Appak Baskoy

Un éclair haut en couleur
Sila Appak Baskoy
Ryerson University

Les nerfs et le système vasculaire se côtoient dans cette image qui montre le réseau neurovasculaire de la peau d’une souris. Les neurones (en rouge) guident la formation non seulement des axones, mais aussi des vaisseaux sanguins (en vert) pour créer un réseau organisé au fur et à mesure que de nouveaux vaisseaux se forment à partir des vaisseaux existants pendant le développement et chez l’adulte. Les signaux échangés par les neurones et les vaisseaux peuvent nous aider à concevoir des thérapies ciblées pour des maladies telles que le cancer et à fabriquer de nouveaux organes qui ont une pertinence structurelle et fonctionnelle.

Photo par Hani Jazaerli

Une nuit d’hiver au Québec
Hani Jazaerli
Université Concordia

L’accumulation de glace sur les surfaces aérodynamiques d’un avion représente une menace importante pour la sécurité d’un vol. Chaque hiver, les entreprises aérospatiales sont confrontées à cette menace. Créer une surface glissante qui peut retarder l’accumulation de glace et contribuer à l’enlever pourrait être la solution. Grâce au procédé de projection plasma de suspension de particules de dioxyde de titane dont la taille est inférieure à un micron, nous avons créé une microstructure poreuse constituée de piliers d’une hauteur de 200 microns. Ces surfaces peuvent être imprégnées d’huiles lubrifiantes et les micropores peuvent jouer le rôle de réservoir. L’interface solide-huile qui en résulte est exceptionnellement glissante et favorise le glissement des gouttelettes d’eau en réduisant au minimum la perte d’énergie. Cette image montre la structure hiérarchique de cette surface : la couche de base et les micropiliers imprégnés d’huile qui forme de grosses rainures et des demi cercles plus petits (en forme de c).

Photo par Peter Soroye

Le calme avant la tempête
Peter Soroye
Université d’Ottawa

Une paire de petits papillons acraea à bandes jaunes (Acraea acerata) profite d’un moment de solitude à Ikeja, Lagos (Nigéria). Ces papillons seraient sensibles tant aux pluies excessives que limitées; la variabilité accrue des précipitations attribuable au changement climatique récent pourrait donc avoir des conséquences importantes sur cette espèce. L’image a été téléversée dans le site iNaturalist.org pour être intégrée à une base de données mondiale de plus de 15 millions d’observations portant sur près de 200 000 espèces différentes. Ces observations ont été présentées par plus de 400 000 naturalistes, principalement des amateurs. Pour soumettre une observation, il suffit de prendre une photo avec votre téléphone intelligent. Ces activités de science citoyenne ont généré des quantités incroyables de données et changé la façon de faire de la recherche sur l’écologie et le changement mondial. Les chercheurs de l’Université d’Ottawa se servent de ces observations pour prédire comment des espèces et des individus tels que le papillon A. acerata réagiront au changement climatique mondial.

Photo par Phil Angel

Tous les parasites ont besoin d’un hôte
Phil Angel
University of British Columbia

Même si nos connaissances sur les dinoflagellés – un type courant de phytoplancton – s’élargissent, ces parasites continuent de défier un grand nombre des règles que nous associons habituellement aux protistes, c’est-à-dire des organismes simples qui ne sont ni des plantes, ni des animaux, ni des champignons. C’est pourquoi ils sont toujours intéressants et nous permettent d’en apprendre davantage sur l’évolution de toutes les formes d’eucaryotes (des formes de vie ayant des cellules complexes). La photo montre le dinoflagellé haplozoon axiothellae, un parasite de certains vers marins. Cet organisme illustre à quel point les dinoflagellés peuvent être bizarres avec leur corps compartimenté qui est unique même parmi les protistes que nous connaissons. Nous continuons d’étudier ce protiste et d’autres semblables à l’aide de microscopes à haute résolution pour en apprendre davantage sur leur organisation cellulaire et les situer dans le plus vaste contexte des eucaryotes.

Photo par Olga Sirbu

Tout est intimement relié
Olga Sirbu
University of Toronto

Un microscope électronique à balayage avec un grossissement de 40 microns a été utilisé pour repérer le phénotype de l’une des protéines conservées les plus importantes de la matrice extracellulaire, soit la protéine SPARC, du tissu larvaire de la mouche de fruits Drosophila melanogaster. Les couleurs montrent le réseau de fibres de laminine qui est caractéristique de la surexpression de la protéine SPARC et l’insuffisance de collagène IV dans la membrane basale. La notion d’interliaison – qui veut que toutes les connaissances, peu importe le domaine ou le sujet, soient intimement et intrinsèquement reliées – est illustrée par cette protéine précieuse sur le plan de l’évolution et le rôle qu’elle joue dans presque toutes les formes de vie qui existent sur Terre.

Photo par Julek Chawarski

Une sortie en famille
Julek Chawarski
Centre for Fisheries Ecosystem Research
Participant : Amundsen Science

Pendant ma première saison de travail sur le terrain en Arctique, je voyais des ours partout. Tous ont captivé mon attention : celui qui s’est servi de mes bouées d’amarrage comme jouets à mâcher sur l’ile de Baffin; la mère et son petit nageant à 100 milles des rives dans la mer du Labrador libre de glace; et les trois membres d’une famille que j’ai vue dans le détroit d’Hudson. Compte tenu de la perte rapide de leur habitat, je me demande combien d’oursons survivront jusqu’à la prochaine saison. Faisons tout ce que nous pouvons pour assurer la longévité de ces créatures magnifiques.

Photo par Angela Stevenson

La métropole des comatules
Angela Stevenson
University of British Columbia

Les comatules, de la même famille que les étoiles de mer et les oursins, abritent une multitude de minuscules invertébrés marins et de poissons (considérés comme des « agents d’infestation ») tels que ce poisson-crampon qui nous sourit timidement dans les bras d’Anneissia bennetti, une comatule commune dans les Philippines. Cette métropole dynamique ne menace pas directement la comatule hôte, mais des prédateurs affamés qui se régalent des agents d’infestation peuvent l’endommager en y laissant une empreinte temporaire (une blessure) telle que les deux bras amputés présentés à l’avant-plan, immédiatement sous le poisson-crampon. Les changements qui se produisent dans ces relations intimes au fur et à mesure que nous descendons sous la surface de l’océan – des eaux peu profondes (jusqu’à 30 mètres sous la surface) aux profondeurs mésophotiques (de 30 à 120 mètres) – brossent un portrait intéressant de l’aide que peuvent se donner les communautés marines en période de stress.

Photo par Stephanie Doucet

Les gouts sont dans la nature
Stephanie Doucet
University of Windsor

Ces deux bruants des prés mâles ont le même âge et ont été capturés au même endroit parmi une population faisant l’objet d’une étude démographique à long terme réalisée sur une petite ile de la baie de Fundy. Pourtant, l’un des bruants a un sourcil d’un jaune éclatant et l’autre est beaucoup plus terne. Ces caractéristiques visuelles jouent un rôle important dans le choix du mâle par la femelle et les interactions territoriales des mâles. Elles peuvent résulter d’une gamme de facteurs, notamment la santé, la qualité génétique, l’alimentation, le climat et la pollution. Pour surveiller les déplacements saisonniers, des chercheurs de la University of Windsor et de la University of Guelph se servent d’études sur la faune aviaire réalisées sur le terrain combinées à de la spectrométrie pour mesurer la couleur, à des analyses génétiques pour quantifier le succès de reproduction et à des analyses isotopiques et de suivis par GPS. Ces données révèleront comment la santé, le climat et le lieu d’hivernage influent sur la variation des caractéristiques des mâles et des femelles, ainsi que les conséquences de cette variation sur le succès de reproduction et la survie.

Photo par Naila Kuhlmann

Telle une constellation... Lumière sur les connexions neuronales
Naila Kuhlmann
University of British Columbia
Participant : Université McGill

On voit sur l’image des neurones de deux régions du cerveau d’une souris, le cortex et le striatum, qui ont été cultivés ensemble dans une boite de Petri (coculture cellulaire) et colorés à l’aide de marqueurs fluorescents. J’étudie la maladie de Parkinson, affection neurodégénérative qui découle d’une altération des ganglions de la base, où le striatum joue le rôle important de recevoir de l’information motrice en provenance du cortex. La coculture de ces cellules nous permet d’étudier les connexions (synapses) entre les neurones du cortex et celles du striatum. Je compare les cocultures provenant de souris en santé (groupe témoin) avec celles qui comportent une mutation du gène LRRK2, un facteur de risque courant de la maladie de Parkinson. La mutation altère la protéine LRRK2 qui remplit une fonction cruciale, mais encore mal connue, dans les synapses. En étudiant l’effet de la protéine altérée sur la formation, la résistance et la plasticité des synapses, nous pouvons mieux comprendre les premiers changements qui surviennent dans les circuits des ganglions de la base et qui mènent à la maladie de Parkinson. Nous pourrons ainsi savoir comment cibler la protéine LRRK2 pour traiter la maladie.

Photo par Nuwan Hettige

Des cellules cérébrales conçues à partir d’urinee
Nuwan Hettige
Institut universitaire en santé mentale Douglas

On aperçoit sur l’image un groupe de neurones, les cellules qui forment une grande partie du cerveau humain. Après avoir appris qu’il était possible de produire des cellules souches à partir de divers types de cellules du corps, des chercheurs ont réussi à transformer des cellules souches en d’autres types de cellules. Dans le cadre de mes travaux, je cherche à comprendre le syndrome FOXG1, un trouble du développement neurologique rare. Après avoir extrait des cellules épithéliales rénales de l’urine d’un jeune enfant atteint du syndrome, j’ai pu les reprogrammer en cellules souches, puis en neurones matures. J’ai cultivé ces neurones dans une boite de Petri pendant 30 jours, puis je les ai conservés et colorés avec des marqueurs fluorescents (MAP2 et TUJ1) du cerveau antérieur. En cultivant les neurones prélevés chez un patient humain, nous sommes en mesure de mieux comprendre les aspects pathologiques de ces cellules du cerveau.

Photo par John Malik

Les phases du cœur
John Malik
Duke University

Les séries chronologiques utilisées pour mesurer les processus biologiques et naturels comportent souvent une structure périodique à échelles multiples qui est invisible à l’œil nu. La transformée de Fourier est un outil mathématique qui décompose une série chronologique en une somme d’oscillations élémentaires. La transformée de Fourier de courte durée permet d’observer le changement au fil du temps de ces décompositions dans une matrice où les axes représentent le temps et la fréquence. En transformant les valeurs complexes de cette représentation temps fréquence, on obtient des valeurs numériques qui décrivent l’intensité ou la couleur d’une image. Ce type d’image est très utilisé dans l’analyse des signaux visuels. La présente image est tirée d’un électrocardiogramme d’une fibrillation auriculaire. L’axe horizontal représente le temps et l’axe vertical, la fréquence. Les valeurs d’intensité sont une combinaison des valeurs du module et de la phase.

Photo par Anthony Moulins

La pieuvre piézoélectrique
Anthony Moulins
École de technologie supérieure

L’image montre une surface de 64 microns sur 42 microns d’un polymère intelligent appelé PVDF, qui est souvent utilisé dans les emballages alimentaires et les capteurs d’activité cérébrale. On y aperçoit un réseau de fibres où chaque filament est relié à une bille. Lorsqu’on applique une tension électrique, on observe une contrainte mécanique et vice versa.

Photo par Faezeh Sabri

Comme des perles au clair de lune
Faezeh Sabri
École Polytechnique de Montréal

La dispersion relativement stable de gouttelettes d’huile dans l’eau est ce qu’on appelle une émulsion. Sur la présente image, on aperçoit des gouttes d’huile dispersées dans l’eau et à l’intérieur desquelles on peut voir de minuscules gouttelettes d’eau. Il s’agit donc d’une émulsion double. Les surfactants sont souvent utilisés pour former des émulsions, mais ces produits peuvent être toxiques et instables à des températures élevées. Pour éviter ces problèmes, il est possible de remplacer les surfactants par des particules solides pour stabiliser les émulsions. On se sert des émulsions doubles (gouttelette à l’intérieur d’une gouttelette) dans les produits alimentaires et pharmaceutiques. Elles protègent les composés fragiles et permettent une libération contrôlée. Les gouttelettes doubles sont formées en une étape à l’aide d’un seul type de particules solides. L’image est tirée d’une série d’images qui ont été prises pour confirmer la formation de multiples gouttelettes et aider à comprendre le mécanisme qui entre en jeu dans la formation de ces gouttelettes.

Photo par Alex Diaz-Papkovich

Portrait d’une banque d’information génétique
Alex Diaz-Papkovich
Université McGill

Chacun de ces 488 377 points représente une personne dont les données sont conservées dans la banque d’information génétique du Royaume-Uni, la UK Biobank. L’emplacement des points est déterminé au moyen d’une formule mathématique basée sur les données de génotypage; plus le lien de parenté génétique est étroit, plus les points sont rapprochés dans ce continuum de diversité. La couleur du point révèle l’origine ethnique déclarée par la personne. L’image permet d’observer les tendances dans les populations et laisse présager l’existence de liens entre la génétique, la géographie et l’histoire des migrations humaines.

Photo par Sheri McDowell

Paysage d’un cancer
Sheri McDowell
Université McGill

Une tumeur cancéreuse contient de nombreux types de cellules non cancéreuses, dont les cellules immunitaires. Ce microenvironnement formé de l’ensemble de ces cellules peut influer sur la croissance des cellules cancéreuses. On aperçoit ici sur l’image des cellules cancéreuses (en jaune et en magenta) entourées de cellules immunitaires (en bleu) et de tissu conjonctif (en vert). La caractérisation de l’environnement de la tumeur peut nous aider à trouver des thérapies ciblées pour traiter le cancer.

Photo par Ashley Reynolds

Cosmos microscopique
Ashley Reynolds
University of Toronto et Musée royal de l’Ontario

Sous le microscope, cette fine lanière d’os fossilisé d’un tigre à dents de sabre ressemble à un univers intersidéral, et la résine qui l’entoure fait penser à un ciel étoilé. En examinant les restes d’animaux morts depuis longtemps à une échelle aussi détaillée, les chercheurs peuvent commencer à répondre à des questions demeurées jusque-là sans réponse au sujet d’espèces disparues, par exemple la longévité habituelle des espèces et l’âge vers lequel elles atteignent l’âge adulte. Ici, les chercheurs comparent le tigre à dents de sabre (Smilodon) à certains de ses plus proches parents vivants, comme le lion et le tigre, pour essayer de répondre à des questions qu’on se pose depuis longtemps : Le Smilodon vivait-il en troupe comme le lion? Pourquoi ce redoutable prédateur de la période glaciaire a-t-il disparu?

Photo par Sean Landsman

Une bataille en amont
Sean Landsman
University of Prince Edward Island

Le remous, montré ici à la base d’une passe migratoire conventionnelle, crée des conditions difficiles pour les poissons migrateurs, comme le gaspareau, que l’on voit sur la photo. Les passes migratoires sont construites pour permettre aux poissons de contourner les barrages, mais pour déterminer si elles contribuent réellement à la protection des poissons, il est essentiel d’en évaluer l’efficacité.