Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-10-18 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-280657)
Le crâne est ouvert pour une injection intracérébrale d’une demi-heure, puis une lentille ou une fenêtre de verre est implantée au cours d’une opération d’une heure et demie. Vient ensuite un mois d’isolement, dont le porteur indique qu’il « peut induire une dépression », avant quatre heures d’imagerie sous stimulation visuelle. 464 souris sont concernées, 89 opérées sans jamais se réveiller, 15 dans des procédures légères, 270 modérées et 90 sévères. Toutes finissent par une perfusion intracardiaque de quinze minutes, thorax ouvert, que le porteur justifie en écrivant qu’elles « ne pourront être réutilisées ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cerveau est constitué de neurones ainsi que d’autres cellules au moins aussi nombreuses : les astrocytes. Bien que les astrocytes aient été longtemps considérés comme cellules de soutien pour les neurones, il est désormais admis qu’ils participent activement aux fonctions cérébrales en interagissant étroitement avec les neurones. Même si leur implication dans le traitement des informations au sein de certaines régions sensorielles du cerveau a été mise en évidence, leur rôle dans le traitement sensoriel du message visuel par le colliculus supérieur, une structure clé du système visuel, reste encore largement inexploré. De récentes études ont montré que dans les couches visuelles du colliculus supérieur, les astrocytes forment des réseaux particulièrement étendus comparés aux astrocytes d’autres régions du cerveau. Il a été montré que ces réseaux astrocytaires jouent un rôle crucial dans la mise en place des propriétés fonctionnelles des neurones spécifiquement dans cette région. L’objectif de ce projet est de caractériser plus précisément le rôle des astrocytes dans le traitement de l’information visuelle au sein du colliculus supérieur en étudiant leurs propriétés fonctionnelles ainsi que les interactions entre neurones et astrocytes.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
D’un point de vue fondamental, ces travaux permettront d’enrichir nos connaissances concernant les propriétés fonctionnelles des astrocytes ainsi que les mécanismes neurogliaux qui sous-tendent le traitement des informations visuelles. D’un point de vue plus translationnel, l’étude du rôle des astrocytes dans le traitement visuel offrira de nouvelles pistes pour comprendre la contribution des astrocytes dans les pathologies cérébrales visuelles.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Injection intracérébrale (environ 30 min, une seule fois par souris). Implantation d’une lentille (environ 1h30, une seule fois par souris). Injection intracérébrale couplée à l’implantation d’une fenêtre crânienne (environ 1h30, une seule fois par souris). Imagerie calcique in vivo (environ 4h, une seule fois par souris). Perfusion intracardiaque (environ 15 min, une seule fois par souris).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection intracérébrale (environ 30 min, une seule fois par souris) nécessite une incision de la peau au-dessus du crâne ainsi qu’une ouverture du crâne, ce qui peut provoquer une douleur. L’implantation d’une lentille (environ 1h30, une seule fois par souris), l’implantation d’une fenêtre crânienne (environ 1h30, une seule fois par souris) et les expériences d’imagerie calcique (environ 4h, une seule fois par souris) nécessitent une incision de la peau du crâne ainsi qu’une ouverture du crâne ce qui peut provoquer une douleur. L’isolement (1 mois, une seule fois par souris) peut induire une dépression. La perfusion intracardiaque (environ 15 min, une seule fois par souris) nécessite une incision de la peau, et une ouverture de la cage thoracique ce qui provoque une douleur.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux ne pourront être réutilisés à l’issue de chaque procédure et seront donc mis à mort.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nos précédents résultats ont montré que les astrocytes jouent un rôle crucial dans la mise en place des cartes fonctionnelles dans le Colliculus supérieur. Nous souhaitons maintenant étudier les propriétés fonctionnelles des astrocytes et neurones à l’échelle de la cellule unique pendant une stimulation visuelle. Pour cela, il n’est pas possible de remplacer les enregistrements sur le cerveau intact par des simulations ou des cultures de cellules du cerveau.
2. Réduction
Dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons optimisé la taille des lots au nombre minimum d’animaux permettant une analyse statistique pertinente des résultats. Pour les expériences ex vivo, plusieurs régions d’intérêt seront étudiées sur les tranches de cerveau provenant du même animal. De plus, dans les expériences utilisant des agents pharmacologiques, un animal sera son propre témoin en comparant les données avant et après le traitement, ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux de manière significative.
3. Raffinement
Les animaux seront logés à plusieurs dans des cages contenant du coton pour faire leur nid ainsi qu’un abri. Durant les procédures expérimentales, nous utiliserons les analgésiques et anesthésiques appropriés pour limiter au maximum l’inconfort des animaux. Suite à l’injection intra-corticale ou la pose de la fenêtre crânienne, les animaux seront surveillés quotidiennement et suivis à l’aide d’une grille de score prenant en compte l’apparence et le comportement de l’animal afin de détecter tout indicateur de souffrance et décider si besoin l’arrêt de l’expérimentation et l’euthanasie. Lors des chirurgies, pour pallier à la douleur induite par l’incision de la peau au- dessus du crâne, de la lidocaïne sera injectée auparavant. Pour certaines expériences, les enregistrements seront réalisés à travers le crâne aminci afin d’éviter une incision de l’os.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utiliserons le modèle souris car son développement cérébral est proche de celui de l’homme, et les propriétés fonctionnelles des neurones et astrocytes ont été bien décrites dans le système visuel, ce qui permettra une meilleure comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature. De plus, notre équipe utilise couramment cette espèce et possède l’expertise technique appropriée. Par ailleurs, la période de gestation est courte et le nombre d’embryons par femelles gestantes élevé, ce qui nous permet d’obtenir un nombre d’animaux suffisant pour plusieurs expériences à partir d’un petit nombre de parents. Enfin, la souris permet de nombreuses manipulations génétiques à la différence d’autres mammifères. Les animaux seront utilisés à partir de l’âge de 50 jours afin d’effectuer nos expériences dans un système visuel mature où les cellules et réseaux sont constitués.