Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/09/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-751517)
Choisis parce que le rat se concentre mieux sur une tâche que la souris et se montre « très gourmand », 30 rats sont équipés d’électrodes implantées dans quatre régions du cerveau. Le niveau de souffrance déclaré est modéré. La chirurgie avec ouverture du crâne dure quatre heures, suivie de deux périodes de dix jours de restriction alimentaire et d’isolement, pendant lesquelles l’activité cérébrale est enregistrée en continu. Le porteur écrit que la prise en charge de la douleur est optimisée « pour que les animaux ne ressentent aucune douleur », et prévoit de tuer les 30 rats à la fin pour ouvrir leur cerveau et vérifier où les électrodes avaient été posées.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à élucider les mécanismes neuronaux qui sous-tendent la mémoire de travail et sa sensibilité aux interférences, en s’appuyant sur des enregistrements électrophysiologiques multi-sites chez le rat. Il permettra de répondre aux questions suivantes : (1) Comment différentes régions cérébrales (hippocampe, cortex préfrontal, pariétal et rétrosplénial) coopèrent-elles pour a) maintenir à court terme des informations en mémoire, puis b) effacer celles-ci afin qu’elles n’interfèrent pas avec le stockage et rappel ultérieur de nouvelles informations ? (2) Quelles sont les signatures oscillatoires et les mécanismes synaptiques associés à ce stockage des informations en mémoire et à leur oubli ? (3) Ces signatures diffèrent-elles selon que la tâche impose un haut ou faible niveau d’interférence ?
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet proposé vise à caractériser les dynamiques synaptiques et neuronales impliquées dans la mémoire de travail et les processus d’oubli adaptatif chez le rat. En combinant des tâches comportementales bien contrôlées à des enregistrements électrophysiologiques multi-sites, ce travail permettra de documenter avec une résolution inégalée les interactions entre hippocampe, cortex pariétal, rétrosplénial et préfrontal dans la gestion flexible des traces mnésiques. À court terme, le projet apportera des données fondamentales sur les signatures oscillatoires et synaptiques liées à la gestion des interférences en mémoire de travail. Il permettra également de valider l’usage des sondes d’enregistrements multi-sites pour l’étude de fonctions cognitives complexes en contexte comportemental, renforçant la faisabilité technique de futures recherches multi-régions chez le rongeur. À long terme, ces résultats pourraient contribuer à l’élaboration de nouveaux modèles intégrés de la mémoire de travail, en rupture avec les approches cloisonnées classiques. Une meilleure compréhension de l’équilibre entre persistance et effacement des souvenirs pourrait éclairer certains déficits cognitifs observés dans des pathologies comme le vieillissement cérébral, le TDAH ou les troubles liés à un excès de rigidité cognitive (ex. autisme, troubles obsessionnels). Bien que ce projet ne soit pas directement translationnel, ses retombées théoriques pourraient guider des recherches ultérieures visant à identifier des biomarqueurs électrophysiologiques exploitables en clinique ou à développer de nouvelles stratégies de remédiation cognitive. D’un point de vue méthodologique, il contribuera aussi à renforcer les normes de raffinement en neurophysiologie in vivo, notamment via la réduction du stress expérimental grâce à une instrumentation légère, continue, et intégrée au comportement libre de l’animal.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
les animaux subissent une chirurgie invasive avec craniotomie (4 heures). Puis, ils subissent deux périodes de restriction alimentaire couplées à un isolement de leurs congénères (2 fois 10 jours) et seront enregistrés en continu pendant ces deux périodes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les principaux effets indésirables attendus dans ce projet sont liés aux procédures chirurgicales et aux protocoles comportementaux. En effet, les animaux peuvent souffrir de douleurs post-opératoires, qui sont minorées par les antalgiques. Les tests comportementaux peuvent provoquer un stress du fait de l’hébergement individuel.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure afin de pouvoir prélever leur cerveau et confirmer les sites d’implantation des électrodes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour ce projet. En effet, ce projet combine étude du comportement chez le rat pendant des tâches d’apprentissage faisant intervenir des formes de mémoires distinctes et enregistrements simultanés de plusieurs aires cérébrales. Il est à ce jour impossible de mimer des apprentissages aussi complexes impliquant le traitement d’interférences en mémoire de travail dans aucun modèle vivant complexe tels que les organoïdes qui de plus ne sont pas encore assez aboutis pour reproduire les connexions entre les différentes aires corticales.
2. Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit grâce à l’utilisation de tests statistiques appropriés qui permettent de prendre en compte à la fois les mesures répétées sur le même animal et les mesures effectuées entre les animaux. Ces tests puissants permettent d’inclure des animaux même en cas de données manquantes et de réduire le nombre d’animaux grâce aux mesures répétées. De plus, chaque animal sera enregistré en situation contrôle (avant apprentissage) et de test (après apprentissage) afin de pairer les résultats ce qui les rend plus puissants.
3. Raffinement
Le haut niveau de complexité des chirurgies effectuées sur ces animaux permet de générer un grand nombre de données par animal et de maintenir une haute qualité d’enregistrement pendant plusieurs jours consécutifs. Dans ce projet, les enregistrements électrophysiologiques seront combinés à des tâches comportementales complexes qui ont été largement validées dans notre équipe ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux. Dans la grande majorité des études, les animaux implantés sont isolés pour protéger les implants. Or, l’isolement représente un stress majeur pour les rats. Nos étapes d’habituation et d’isolement ont donc été raffinées afin de limiter le stress des animaux, et ceci nous permet de maintenir les animaux au minimum par deux. Dans cette étude, les rats seront ainsi équipés d’un chapeau de protection en plastique solide afin de protéger les implants et de permettre de maintenir les animaux en groupe lorsqu’ils ne sont pas cablés. Enfin, la prise en charge de la douleur pendant la chirurgie et en post-chirurgie est optimisée pour que les animaux ne ressentent aucune douleur et une habituation lente et progressive est effectuée afin de réduire au maximum le stress de l’animal. Une grille de score est utilisée pendant les 5 jours post-opératoires afin d’avoir une mesure objective de la récupération de l’animal. Des points limites clairs et objectifs ont été définis afin de limiter au maximum toute souffrance.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet requiert l’utilisation de rats du fait du haut niveau de dextérité et de complexité cognitive attendus. Il n’existe pas de méthode alternative pour étudier un phénomène physiologique aussi complexe que la synchronisation des oscillations cérébrales et activités neuronales sur les réponses synaptiques. Les rats possèdent des rythmes cérébraux oscillatoires très similaires à ceux de l’homme. D’autre part, le rat possède les capacités cognitives et les facultés de se concentrer sur une tâche qui ne sont pas aussi développées chez la souris par exemple. Ils sont aussi très gourmands, ce qui permet d’effectuer l’étude sans une restriction alimentaire très poussée une fois qu’ils sont habitués à récupérer leurs récompenses alimentaires (en fin d’habituation, les rats sont souvent motivés à rechercher les récompenses alimentaires en étant seulement à -10 voire -5% de leur poids initial). Les animaux seront des jeunes adultes suivant ce protocole : arrivée à 8 semaines, chirurgie et post-chirurgie de 0 à 12 semaines, enregistrements et comportement des semaines 12 à 17. Ce projet vise à étudier le comportement et l’activité cérébrale associée chez des animaux adultes non âgés.