Culture de cellules du cortex de rat, préparée par la Plateforme de culture neuronale du Centre CERVO. Les neurones sont visibles en bleu (coloration par fluorescence NeuN), alors que les astrocytes sont marqués en blanc (GFAP). Finalement les noyaux de toutes les cellules ont été colorés en rouge (Dapi). Dans cette expérience, un vecteur viral naturel, nouvellement découvert chez le singe mandrill par la Plateforme canadienne de neurophotonique et de vecteur viraux (à CERVO), a permis le transfert d’un gène de protéine fluorescente verte dans plusieurs neurones (masquant les autres couleurs). La découverte et l’amélioration de nouveaux vecteurs viraux est importante pour faire avancer la recherche en neurophotonique et le développement potentiel de thérapies géniques. Crédit : Louis-Etienne Lorenzo, laboratoire de Marie-Eve PaquetCulture de cellules souches embryonnaires humaines différenciées en neurones, dont les verts produisent de la dopamine. Ces neurones sont destinés à être greffés dans le but de remplacer leurs congénères détériorés dans un modèle de Parkinson. Ce type de thérapie fait partie des espoirs prometteurs dans le combat face à cette maladie. Crédit : Louis Baillot, laboratoire de Martin LévesqueL’image montre des axones dans l’aire tegmentale ventrale du cerveau d’un rat. Leur couleur provient d’un marquage fluorescent spécifique (TH) aux neurones libérant de la dopamine. Le projet vise à étudier comment un accident vasculaire cérébral entraîne le remodelage des axones dopaminergiques dans le cortex moteur. Ces changements pourraient jouer un rôle clé dans le formation de la plasticité cérébrale et la récupération motrice. Crédit : Deepshikha Sen, laboratoire de Christian EthierImage de fluorescence d’un cerveau de larve de poisson zèbre, modèle animal étudié pour comprendre les bases du développement, de la fonction et de la plasticité des circuits neuronaux. Dans cette image, les neurones produisant de la sérotonine, qui affectent l’humeur, sont spécifiquement fluorescents. On perçoit leurs corps cellulaires et leurs projections. Les yeux de la larve sont également bien visibles. Les couleurs varient selon la position des neurones dans le cerveau, du bleu au rose pour une position dorsale à ventrale. Un dérèglement de l’activité des neurones serotoninergiques est associé à la dépression, phénomène qui peut se présenter même dans ce modèle animal. Crédit : Hugo Poulin, laboratoire de Paul De KoninckImmersion au cœur d’une région du cerveau impliquée dans la mémoire (l’hippocampe) pour y découvrir les synapses qui connectent les neurones. La méthode avancée de nanoscopie optique permet de visualiser des protéines concentrées de chaque côté des synapses excitatrices. D’un côté le rouge (PSD95), de l’autre le vert (Bassoon) situés à moins de 30 nanomètres l’un de l’autre. Les points de couleur magenta représentent des synapses inhibitrices. Le bleu révèle des dendrites. Ce nanoscope à résolution extrême permettra aux chercheurs d’identifier des anomalies émergeant dans les synapses de souris en vieillissement avancé. Crédit : Alexy Pelletier-Rioux, laboratoire de Flavie Lavoie-CardinalAxones de neurones produisant de la dopamine maintenus en culture. Ces axones croissent à partir des corps cellulaires des neurones dopaminergiques issus d’un morceau de tissu cérébral de souris. Les neurones et leur axone sont observés par une coloration fluorescente et un microscope à fluorescence. En étudiant ce qui régule la croissance des axones de ces neurones dans une matrice environnante, les chercheurs souhaitent comprendre comment améliorer la reconnexion de ces neurones dans des conditions pathologiques comme la maladie de Parkinson. Crédit : Charles Gora, laboratoire de Martin LévesqueCe neurone vert se trouve à l’intérieur du cerveau d’un têtard de grenouille Xenopus, un modèle animal utilisé pour comprendre les règles qui régissent le développement du cerveau, en particulier la façon dont les circuits se forment pour permettre la vision. L’image a été rendue possible par l’introduction du gène d’une protéine fluorescente dans le neurone, observé quelques jours plus tard à l’aide d’un microscope à fluorescence. Cette expérience a été réalisée, pendant l’École d’été annuelle de Neurophotonique (2024) à CERVO, par une équipe d’étudiants sous la direction du Pr. Edward Ruthazer, collaborateur de longue date et mentor de l’École. Crédit : Étudiants de l’école d’été en neurophotonique (édition 2024), mentorés par Edward Ruthazer (Université McGill)L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet d’observer l’intérieur du cerveau humain vivant et de déceler des particularités ou anomalies pouvant être associées à des troubles de santé mentale. Différentes modalités d’imagerie et de représentation sont utilisées, telles que la tractographie et la fusion d’images. Ces images sont utilisées en recherche clinique par nos équipes de recherche. Crédit : Céline Leclerc, Unité de neuroimagerie à CERVOCeci n’est pas un cerveau arc-en-ciel : Plongeon, à l’aide d’un microscope à fluorescence à balayage laser, dans le cerveau d’une larve de poisson zèbre quelques jours après l’éclosion… Qu’y voit-on ? Des dizaines de milliers de neurones, qui naissent à chaque jour, visualisés ici du 3e au 7e jour de vie de l’embryon par une différente coloration (rouge, jaune, vert, cyan et magenta selon le jour). Pour quelle raison ? À l’aide de ce modèle animal au développement ex utero, nous investiguons comment l’exposition précoce à des substances toxiques peut mener à des troubles neurodéveloppementaux. Crédit : Marc Lebordais et Mohamed El Amine Barkat, laboratoire de Paul De KoninckPhoto prise dans un des nombreux laboratoires de Neurophotonique au Centre CERVO. Ce type de montage de lentilles et de miroirs sur une “table optique” est conçu par des étudiants experts en optique/photonique pour guider et modifier la lumière de lasers entrant dans des microscopes avancés pour observer et manipuler les cellules du cerveau. Crédit : Michel Pézolet, photographeAu cours des premiers stades de développement postnatal, les astrocytes (verts) émergent et se mobilisent pour recouvrir les vaisseaux sanguins (rouges) et se connecter aux neurones. Dans l’hypothalamus, les astrocytes assurent ainsi la communication entre le cerveau et le corps, contrôlant l’humeur, le stress et la production d’hormones. Cette image a été prise avec un microscope à fluorescence. Crédit : Jose Luis Solano Lopez, laboratoire de Caroline MénardGreffe de neurones humains (vert) au secours du cerveau d’un modèle Parkinson de souris. La pathologie (magenta) se répand et détruit les neurones dopaminergiques de l’hôte (cyan) impliqués dans sa motricité. Les neurones greffés ont pour but de remplacer ceux perdus et de restaurer les fonctions des circuits moteurs altérés dans cette maladie. Cette image a été prise avec un microscope à fluorescence. Crédit : Louis Baillot, laboratoire de Martin Lévesque
Images tirées de notre calendrier 2024
Formation d’organoïde striatal, à partir d’un petit amas de cellules souches se transformant en cellules du striatum, une région du cerveau affectée dans plusieurs conditions, telles la dépendance, la maladie de Parkinson ou la schizophrénie. Les précurseurs neuronaux, révélés par microscopie et immuno-fluorescence, forment des rosettes, révélant les mécanismes de maturation cellulaire et connexité cérébrale. Crédit : Beatriz Elena Lucumí Villegas, laboratoire de Martin LévesqueMicroscopie à fluorescence du cerveau de larves de poissons-zèbres de 4, 6 et 8 jours (gauche à droite) pour explorer les secrets de son développement et de son fonctionnement. L’étude de ces cerveaux de taille millimétrique permet de mieux comprendre comment des facteurs externes peuvent influencer le développement embryonnaire du cerveau, pouvant mener à des désordres neurologiques ou psychiatriques. Crédit : Antoine Légaré, laboratoire de Paul De KoninckTête de poisson-zèbre larvaire, âgé de 6 jours, observée par microscopie et immuno-fluorescence pour colorer différentes protéines concentrées aux synapses, afin d’étudier l’impact de l’exposome sur le développement du cerveau. Crédit : Marc Lebordais et Vincent Boily, laboratoire de Paul De KoninckCoupe de cerveau de rat (orientation sagittale) colorée par immunofluorescence (vert) pour révéler les neurones produisant de la dopamine ou de la noradrénaline. Cette méthode permet d’étudier les connexions entre le mésencéphale, le striatum et le cortex moteur qui contrôlent les mouvements et leur plasticité. Crédit : Zohreh Vaziri, laboratoire de Christian ÉthierMicroscopie à fluorescence révélant des mitochondries (rouge), organites responsable de la production d’énergie cellulaire, et des dendrites (vert) d’un neurone, dont le noyau est visible en bleu. La dysfonction des mitochondries, étudiée par cette méthode, peut mener à des maladies neurodégénératives, telles que la sclérose latérale amyotrophique et la maladie d’Alzheimer, et à des troubles de l’humeur, tels que le trouble dépressif majeur et le trouble bipolaire. Crédit : Mari Carmen Pelaez, laboratoire de Chantelle Sephton(Haut) Portion d’une dendrite décorée d’épines de taille micrométrique où se logent des protéines permettant la communication synaptique via des contacts avec les axones d’autres neurones (invisible dans l’image). Cette image prise par nanoscopie optique à fluorescence révèle l’actine dont la concentration augmente selon la couleur (du rouge au blanc). Ces protéines et ces structures se modifient afin de moduler la transmission synaptique pour soutenir l’apprentissage et la mémoire. (Bas) Microscopie à fluorescence de réseaux neuronaux nigrostriataux, issus de cellules souches et maintenu en culture. La connexité de ce circuit permet de reproduire la voie cérébrale impliquée dans la maladie de Parkinson, afin d’étudier les mécanismes en cause des processus neurodégénératifs. Crédits : Julia Chabbert, laboratoire de Paul De Koninck et Beatriz Elena Lucumí Villegas, laboratoire de Martin LévesqueDans l’obscurité, une fenêtre éclaire la solitude de la maison, rappelant l’isolement que certains ressentent face à leurs troubles mentaux. Toutefois, le ciel étoilé évoque l’espoir et l’infini, suggérant que même dans les moments les plus sombres, la beauté et la guérison peuvent surgir. Crédit : Jean-François Nobert, Clinique Notre-Dame-des-VictoiresGrâce à la banque de cerveaux humains du Centre CERVO, il est possible d’identifier par microscopie et immuno-fluorescence les régions affectées dans la maladie de Parkinson, notamment ici le tronc cérébral (noyau pédonculopontin). On perçoit les noyaux de toutes les cellules (bleu) et les neurones produisant de l’acétylcholine (rouge). Un trait caractéristique de la maladie est l’apparition d’agrégats de la protéine α-synucléine (vert) [pathologie à corps de Lewy]. Approfondir nos connaissances sur ces changements permettra d’élaborer des traitements plus efficaces. Crédit : Laurie-Shan Verville, laboratoire de Martin ParentJonction neuromusculaire révélée par microscopie à fluorescence dans une souris atteinte d’une maladie musculaire s’apparentant à la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA). Le vert indique une terminaison axonale en contact avec la fibre musculaire (tibiale) où se regroupent les récepteurs à neurotransmetteur (marqués en rouge). Ce modèle permet d’étudier comment la SLA affecte la communication entre les neurones moteurs, provenant de la moelle épinière, et les muscles. Crédits : Marion Boyer, laboratoire de Silvia PozziCe robot visualise au travers du crâne les régions du cerveau ! En se positionnant proche de la tête, il cible une zone cérébrale donnée pour la stimuler à un rythme prédéterminé. Cette technologie de pointe permet le développement de nouvelles thérapies non médicamenteuses pour entraîner le cerveau et soulager les personnes souffrant de troubles cognitifs. Crédit : Roxane Hoyer et Nicolas Thibault, laboratoire de Philippe AlbouyColoration de cellules nerveuses pour identifier leur connexion avec d’autres ailleurs dans le cerveau. Chaque couleur indique un type de connexion entre le cortex et la zone tegmentale ventrale. La communication neuronale entre ces zones du cerveau est impliquée dans la réponse au stress. Crédit : Luca Pancotti , laboratoires de Benoit Labonté et de Christophe ProulxLes astrocytes (jaunes) communiquent avec les neurones pour soutenir l’activité normale du cerveau. Certaines mutations génétiques associées à l’épilepsie ou l’autisme provoquent une hypertrophie et une dérégulation des astrocytes dans le cerveau. Cette image provient de microscopie à immunofluorescence dans le cerveau d’un modèle d’une souris. Crédit : Imane Hadj-Aissa, laboratoire de Paul DutchakLabyrinthe imaginaire: Des signaux tactiles guident l’exploration par des jeunes à risque de développer une psychose. Les variations de vitesse sont mesurées pour informer sur leur capacité à adapter leur trajectoire en réponse à ces signaux tactiles, comparativement à des jeunes “neurotypiques”. Crédit : Alana Arrouet, laboratoire de Pierre MarquetOrganoïde cérébral formé en culture, en provenance de cellules souches d’un donneur humain, imagé par microscopie confocale à fluorescence. Le rose révèle la zone ventriculaire (SOX2), tandis que le bleu révèle les noyaux dans les cellules. Les organoïdes cérébraux humains offrent un modèle d’étude prometteur pour les troubles du neurodéveloppement. Crédit : Jennifer Cabana, laboratoire d’Antoine GodinMicroscopie d’épifluorescence d’un vaisseau sanguin du cerveau (rouge, podocalyxine), entouré d’astrocytes (magenta, GFAP/S100β) et de cellules microgliales (vert, Iba1). Ensemble, ils forment une barrière essentielle au maintien de l’homéostasie du cerveau. Des altérations de son intégrité ont été observées dans de nombreux troubles neurologiques, comme dans la dépression. Crédit : Adeline Collignon, laboratoire de Caroline Ménard