Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/07/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-231075)
Implantées de fibres optiques dans le cerveau au cours d’une chirurgie stéréotaxique d’environ vingt-cinq minutes, puis d’une sonde de télémétrie sous la peau, puis d’une électrode de stimulation du nerf vague, 3 440 souris vont être utilisées, dont 3 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une partie subit dix jours de confrontations sociales quotidiennes, avec des blessures possibles et un état anxieux que le porteur dit ne pas pouvoir soulager parce qu’ils font partie du phénotype recherché. Suivent un hébergement isolé de treize à dix-huit jours, un test de prise de risque sous restriction alimentaire de huit jours, un champ ouvert de dix minutes et un labyrinthe en O de cinq minutes. Les souris sont ensuite tuées pour prélever leur cerveau, et celles écartées au génotypage partent vers les autres projets de l’équipe.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les troubles anxieux sont les problèmes de santé mentale les plus répandus dans le monde. Ils se traduisent par des inquiétudes excessives ou par l’évitement de situations jugées menaçantes, ce qui complique la vie quotidienne des personnes concernées. Ces troubles peuvent aussi augmenter le risque de développer des problèmes cardiaques. C’est pourquoi il est important de comprendre comment le cerveau et le cœur interagissent, car cela pourrait nous aider à mieux comprendre et traiter l’anxiété. Notre recherche se concentre sur cette interaction entre le cerveau et le cœur, en étudiant plus précisément deux zones cérébrales : l’une est impliquée dans les réponses émotionnelles négatives (Zone A), et l’autre contrôle le rythme cardiaque (Zone R). Pour cela, dans un premier temps, nous étudierons le dialogue de la zone A vers la zone R. Puis, nous élaborerons un modèle murin avec un comportement de type anxieux sur lequel nous étudierons leur comportement lors de plusieurs tests comportementaux ainsi que leurs paramètres cardiaques. Nos premiers résultats montrent que la zone A envoie des signaux vers diverses zones cérébrales régulant le rythme cardiaque, dont majoritairement la zone R. L’objectif principal de notre projet est donc d’explorer comment cette connexion entre la Zone A et R influence l’apparition et le maintien des troubles anxieux, en jouant un rôle clé dans l’interaction entre le cœur et le cerveau.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de mettre en évidence l’implication de la connexion A-R dans l’expression et le maintien des symptômes d’anxiété au sein de l’axe cœur-cerveau. Il permettra d’obtenir des informations sur les modifications cellulaires et moléculaires à long terme provoquées par un protocole de défaite sociale chronique (CSD). Une meilleure compréhension des circuits impliqués nous permettra d’évaluer de nouvelles approches pour le traitement des troubles anxieux
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans le cadre de nos recherches, différentes techniques sont utilisées pour étudier le fonctionnement cérébral des souris. Pour enregistrer l’activité neuronale ou activer certaines zones du cerveau à l’aide de la lumière, les souris reçoivent une implantation de fibres optiques ainsi que l’injection de vecteurs spécifiques via une intervention chirurgicale précise (durée de la chirurgie : environ 25 min). Pour les études du rythme cardiaque, des implants sont également placés pour permettre un suivi continu de certains paramètres, (durée de la chirurgie : environ 20 min). Les animaux réalisent des tests comportementaux afin d’étudier l’anxiété (test durant 5 à 10 minutes), la prise de risque avec restriction alimentaire (8 jours). Pour notre modèle de stress social, les souris seront hébergées individuellement durant 13 à 18 jours selon le type de tests effectués. Lorsque la fin de vie des animaux est nécessaire, celle-ci est réalisée sous anesthésie générale, suivie d’une procédure strictement encadrée pour garantir l’absence de souffrance (durée de la chirurgie : environ 15 min). Les souris seront également soumises à 3 tests comportementaux : a) prise de risque avec restriction alimentaire d’une durée de 8 jours, b) test du champ ouvert d’une durée de 10 minutes et c) test du labyrinthe en O d’une durée de 5 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Tous les animaux seront génotypés et identifiés par poinçonnage d’oreille. Certains animaux seront exposés à des confrontations sociales, d’une durée maximale de 5 minutes par jour sur une période de 10 jours consécutifs. Ces souris seront hébergées 2 par 2 avec un séparateur en plexiglas pendant le protocole de défaite. Cette procédure amènera à de possibles blessures ou à l’état anxieux. Ces éléments ne peuvent pas être soulagés, car ils font partie du phénotype recherché. De potentielles blessures peuvent arriver lors de la défaite sociale. Une chirurgie stéréotaxique sera également pratiquée sur une partie des animaux avec implantation de fibre optique et/ou injection de vecteurs viraux. Une partie des souris subiront une chirurgie avec implantation d’une sonde de télémétrie en sous-cutané. Enfin, pour la dernière étape, les souris subiront une chirurgie pour l’implantation d’une électrode vouée à la stimulation du nerf vague. Ces diverses chirurgies peuvent entraîner des effets indésirables tels que des inflammations locales, un stress postopératoire et un inconfort temporaire pour les animaux. Certains animaux passeront des tests comportementaux (tels que le labyrinthe en 0 surélevés, le test de champs ouvert et le conditionnement de prise de risque) pouvant augmenter leurs niveaux de stress. Afin de diminuer ce stress les animaux seront habitués à l’expérimentateur et aux appareillages au préalable.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Après les tests comportementaux, les souris seront mises à mort pour prélèvement de cerveau dans le but de réaliser des mesures électrophysiologiques ou afin de vérifier la justesse des injections intracérébrales et du placement des fibres optiques/d’enregistrements/implants. Après le génotypage, les animaux vont aller dans des groupes expérimentaux pour la réalisation de ce projet ou pour les autres projets de l’équipe.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Notre projet repose sur des études visant à mieux comprendre le fonctionnement de certaines régions du cerveau, qui jouent un rôle clé dans les troubles anxieux. À ce jour, il n’existe pas de méthode alternative permettant d’obtenir des résultats aussi précis sans avoir recours à des modèles animaux. Nous utilisons des souris, car leur cerveau partage de nombreuses similitudes avec celui des humains, ce qui en fait un modèle pertinent pour nos recherches. Grâce à des techniques avancées, nous pouvons cibler de manière très précise des zones spécifiques du cerveau. Cela nous aide à mieux comprendre comment ces zones fonctionnent et comment elles sont impliquées dans les troubles anxieux, en vue de développer des approches thérapeutiques adaptées.
2. Réduction
Nous faisons tout notre possible pour limiter le nombre d’animaux utilisés dans nos recherches tout en assurant que les résultats obtenus soient fiables et significatifs. Pour cela, nous calculons avec soin le nombre minimum d’animaux nécessaires. Notre projet inclut des mâles et des femelles afin de représenter au mieux l’ensemble de la population et d’éviter des biais liés au sexe. Cela nous permet également de valoriser au maximum les animaux disponibles dans les élevages. Dans certains cas, les mêmes souris peuvent servir à plusieurs étapes de l’étude, ce qui réduit encore le nombre total d’animaux nécessaires tout en préservant la qualité de nos résultats.
3. Raffinement
Dans nos recherches, chaque animal est identifié et suivi grâce à des mesures spécifiques, comme une petite biopsie de l’oreille. Bien que ces pratiques puissent entraîner un léger inconfort temporaire, elles sont indispensables pour assurer un suivi précis et rigoureux de chaque animal. Malgré la rigueur des protocoles, comme ceux impliquant la défaite sociale chronique (CSD), le bien-être animal reste une priorité absolue. Pour cela, nous veillons à enrichir les cages et à minimiser le stress des animaux. Chaque animal est suivi de manière adaptée à sa situation, notamment pour prévenir des risques comme les blessures ou la déshydratation, qui peuvent survenir lors de certaines étapes, comme les chirurgies. Par exemple, dans le cas d’une opération, les souris sont anesthésiées et analgésiée, elles reçoivent une hydratation sous-cutanée avant et après la chirurgie, ainsi que des analgésiques et des anti-inflammatoires pendant cinq jours. Un tapis chauffant, contrôlé par une sonde, est utilisé pour maintenir leur température durant l’opération et le réveil, afin d’éviter l’hypothermie. Les animaux ont toujours accès à de la nourriture et de l’eau, et chaque cage est équipée de bois à ronger, d’un abri et de matériaux pour construire un nid. Nous surveillons régulièrement les signes de souffrance pour réagir rapidement si besoin. Des points limites ont également été établis pour intervenir à chaque étape. Nos recherches utilisent des techniques avancées qui permettent de réduire l’inconfort des animaux. Par exemple : Nous pouvons mesurer et moduler l’activité cérébrale chez des souris éveillées et en mouvement, permettant d’étudier leur comportement sur le long terme et sur les mêmes animaux. Ces outils permettent des interventions très ciblées. Enfin, pour certaines chirurgies, bien que réalisables sur des souris légères (17g), nous attendons que les animaux atteignent un poids de 22 à 30 g pour que ces opérations soient mieux tolérées par les animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris constituent un modèle de choix pour notre projet en raison de leur proximité évolutive avec l’Homme, de leur cycle de vie court et de l’abondance de connaissances scientifiques disponibles à leur sujet. Leur élevage dans des conditions standardisées assure la reproductibilité des résultats. Les mécanismes du stress et les propriétés neuronales des souris, notamment dans les structures cérébrales étudiées, présentent des similitudes notables avec ceux des humains. Cela permet de réaliser des avancées majeures dans la compréhension et le traitement des troubles anxieux. Enfin, notre laboratoire dispose des techniques appropriées pour travailler avec cette espèce. Dans nos protocoles expérimentaux, les souris, dès l’âge de six-huit semaines, sont soumises à différentes combinaisons d’interventions (injections de vecteurs, implantation de fibres optiques, dispositifs d’enregistrement de l’activité neuronale, du rythme cardiaque ou encore stimulation du nerf vague). Des périodes de récupération post-opératoire de plusieurs semaines sont systématiquement respectées avant de réaliser des analyses comportementales ou d’exposer les animaux à des paradigmes de stress social chronique. Certaines étapes incluent également des procédures spécifiques en fonction du génotype des souris (réalisé entre 21 et 28 jours après la naissance), adaptées aux objectifs expérimentaux. PS : Souris 6 semaines pour injections stéréotaxiques car les régions cérébrales sont bien développées à partir de cet âge, et les virus nécessitent une expression de 3 à 6 semaines. Souris 8 semaines ou plus pour la télémétrie et stimulation du nerf vague car plus tôt, les animaux sont trop petits pour être soumis à ce type de chirurgie. Souris 21-28 jours, comme période la plus jeune pour pouvoir être sevrées/ génotypées.