Image gagnante de la sixième place de l'ensemble du réseau de vaisseaux sanguins serpentant à travers le cortex sensori-moteur d'un cerveau de souris adulte. Crédit :Andrea Tedeschi
Le monde naturel a servi d'inspiration aux scientifiques de l'Ohio State University dont les images au microscope ont été annoncées lundi 13 septembre parmi les 20 premiers lauréats du concours de photomicrographie Nikon Small World 2021.
La concurrence était féroce :près de 1 900 images de 88 pays ont été soumises pour examen.
Andrea Tedeschi, professeur adjoint de neurosciences, classé sixième au concours annuel avec son image de l'ensemble du réseau de vaisseaux sanguins serpentant à travers le cortex sensori-moteur d'un cerveau de souris adulte, un domaine impliqué dans le contrôle de l'intégration sensorielle et motrice.
Tong Zhang et Paul Stoodley, directeur associé et directeur, respectivement, du Campus Microscopy and Imaging Facility (CMIF) de l'Ohio State, classé septième dans la compétition avec une image rapprochée d'une tête de tique qui, grâce à un schéma de couleurs avancé, fournit une vue détaillée de la façon dont la bouche du ravageur est structurée.
"La nature est belle. C'est un point très important à considérer car nous étudions quelque chose d'étonnant. Et cela nous insuffle beaucoup d'énergie positive, " a déclaré Tedeschi. " Tout au long de mes études, je me suis de plus en plus intéressé à la microscopie, non pas comme une technique mais comme un outil pour plonger plus profondément dans l'inconnu."
Le laboratoire de Tedeschi s'attache à comprendre comment l'AVC, les lésions de la moelle épinière et les traumatismes cérébraux interfèrent avec la structure et la fonction des cellules nerveuses et la torsion des vaisseaux sanguins dans le système nerveux central de la souris, dans l'espoir de faire des découvertes qui influenceront les efforts cliniques pour promouvoir le rétablissement.
Il a mis au point une technique qui permet de visualiser chaque vaisseau sanguin dans le minuscule cerveau de la souris.
"Tout ce qui reçoit un apport sanguin peut être imagé au microscope sans perdre aucun détail de la structure fine du système vasculaire, jusqu'aux capillaires - la dernière étape fine et complexe de l'échange d'oxygène dans les tissus, " dit Tedeschi, également membre du thème de découverte des lésions cérébrales chroniques de l'État de l'Ohio.
Image à la septième place d'une tête de tique se concentrant sur l'anatomie de la bouche. Crédit :Tong Zhang
Bien que les neuroscientifiques aient tendance à se concentrer sur les voies neuronales du cerveau et du système nerveux central, la recherche sur l'impact du flux sanguin sur le développement des maladies neurodégénératives prend de l'ampleur. Et être capable de voir à quel point le système vasculaire est complexe a conduit Tedeschi à creuser plus profondément le lien entre l'approvisionnement en sang et la fonction cérébrale.
"Nous avons tendance à penser que les neurones et les circuits neuronaux sont la structure la plus complexe, mais en réalité, si vous superposez les images, vous pouvez comprendre que le système vasculaire cérébral est aussi complexe que l'architecture des neurones, " dit-il. " Si vous voulez trouver où une maladie commence, vous avez besoin d'accéder à la structure pour comprendre les petits détails que vous pourriez négliger. »
L'image colorée de la tête de tique créée par Zhang et Stoodley était un exemple de diapositive, sans rapport avec aucune recherche en cours. Mais le travail a un lien direct avec la vie professionnelle quotidienne pour les deux, qui gèrent les opérations du centre de microscopie et d'imagerie de base au sein du bureau de la recherche et du centre complet de lutte contre le cancer de l'État de l'Ohio. En tant que microscopiste senior, Zhang assure la formation, consultation et soutien technique pour s'assurer que l'État de l'Ohio de l'installation, les utilisateurs académiques et industriels capturent les meilleures images possibles pour leurs projets.
Parallèlement à la gestion du CMIF, tous deux sont des chercheurs actifs. Stoodley, professeur d'infection microbienne et d'immunité, concentre ses recherches sur l'identification des processus clés dans le développement et la persistance des biofilms, communautés de bactéries vivant et communiquant entre elles, sur la paillasse et en milieu clinique et industriel. Zhang étudie la dynamique entre deux composants cellulaires, les mitochondries qui fournissent l'énergie et les réseaux de cytosquelette qui aident les cellules à maintenir leur forme, et comment ils se rapportent à la maladie.
Les tiques hématophages sont des vecteurs courants de maladies humaines et animales, et Zhang a entrepris de fournir une image détaillée se concentrant sur l'anatomie de la bouche - la structure utilisée par les tiques pour s'ancrer aux animaux et aux humains qui leur servent de source de repas sanguin.
Il a utilisé l'autofluorescence d'échantillon, l'émission naturelle de lumière par les structures biologiques, sous différentes longueurs d'onde, pour produire un visuel détaillé et coloré de l'anatomie de la tête de tique.
"L'image était frappante, et le schéma de couleurs d'autofluorescence a fait apparaître la région de la bouche à partir de l'image entière, " Dit Zhang. " Vous pouvez voir de petits détails dans la tête de la tique, et surtout sa région buccale, avec des structures en forme de flèche inversée.
"C'est un bon exemple des conceptions intelligentes de la nature."
Tedeschi et Zhang ont tous deux noté que le concours de photomicrographie Nikon Small World, maintenant dans sa 47e année, a joué un rôle important en montrant au public à quel point la science peut être belle.
"Les images n'ont pas seulement une signification scientifique, mais aussi ouvrir une fenêtre sur les gens, montrant le petit monde fascinant, " dit Zhang.
