Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/02/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-348136)
Quatorze jours consécutifs de restriction en eau, suivis de deux jours de pause, sur une période pouvant atteindre trois mois. 280 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement du cerveau. Elles subissent la pose d’un dispositif de maintien de la tête, l’ouverture du crâne, des injections de traceurs viraux, puis des séances quotidiennes pouvant durer quatre heures, tête fixée dans un tube de carton, pour apprendre à classer des sons selon leur hauteur, leur distance ou leur mouvement. Le porteur y voit aussi un dispositif technique valorisable et brevetable, l’AudioSphere, et retient la souris en affirmant que les populations de neurones étudiées sont à 90 % semblables à celles de l’être humain.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La catégorisation – la capacité de regrouper des expériences individuelles en catégories mentales abstraites – représente l’une des opérations cognitives les plus fondamentales effectuées par le cerveau et un élément essentiel de capacités cognitives plus avancées chez l’humain (langage, pensée symbolique). Bien que la catégorisation visuelle ait été déjà étudiée, notre compréhension de la manière dont le cerveau traite et catégorise les informations auditives complexes reste limitée, en particulier concernant les circuits neuronaux qui supportent cette capacité. Les objectifs de cette étude sont: 1. Objectif comportemental : Tester si les souris peuvent apprendre à catégoriser de manière flexible des stimuli auditifs complexes spatialisés en fonction de différentes caractéristiques acoustiques (élévation: haut vs bas, distance: proche vs loin, mouvement: statique vs mobile) 2. Objectif anatomique : Caractériser le détail des connexions anatomiques entre les sous-régions du cortex auditif (AUD) et les sous-régions du cortex préfrontal (PFC) qui rendent possible la catégorisation auditive, en utilisant des traceurs viraux antérogrades et rétrogrades 3. Objectif fonctionnel : Comprendre comment les populations neuronales distribuées dans AUD et PFC encodent les caractéristiques sensorielles, l’information catégorielle, et les choix comportementaux pendant la catégorisation auditive. Déterminer comment l’animal utilise le système de catégorisation auditive afin de générer des actions apropriées. 4. Objectif émotionnel : L’utilisation de sons naturels (vocalisations de souris, appels de prédateurs, sons environnementaux) permettra aussi de caractériser la représentation neuronale du traitement émotionnel des sons et et de déterminer comment les aspects émotionnels des sons influencent la catégorisation auditive
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet, de nature fondamentale, vise à éclairer comment le cerveau transforme des informations sensorielles en représentations abstraites — un processus essentiel à l’intelligence. Bénéfices scientifiques : La tâche comportementale de catégorisation fournira un nouveau cadre pour étudier la flexibilité cognitive chez les rongeurs, en combinant catégorisation, apprentissage de règles et prise de décision. Son développement offrira un outil utile à la communauté des neurosciences. La cartographie des connexions entre cortex auditif et préfrontal précisera l’architecture des circuits impliqués dans le traitement cognitif des sons, possiblement organisés en voies fonctionnelles distinctes. Les enregistrements à large échelle apporteront une description inédite de la représentation conjointe des indices sensoriels, des catégories abstraites et des choix dans ces deux régions. Nous chercherons notamment à identifier des neurones sensibles aux catégories et à préciser la dynamique du transfert d’information entre aires cérébrales impliquées dans la décision. Les jeux de données et bibliothèques sonores générés seront mis à disposition de la communauté scientifique. Bénéfices technologiques : Le projet comprend un développement technique : l’AudioSphere, un système immersif de stimulation auditive fondé sur des techniques avancées de spatialisation. Cet outil permettra d’étudier le traitement de sons naturels avec un réalisme inédit et pourrait être diffusé plus largement dans la recherche ou l’industrie. Ce dispositif, une fois validé, pourrait être valorisé (potentiel de brevet) et utilisé pour enrichir les environnements expérimentaux par des paysages sonores naturels. Par ailleurs, mieux comprendre comment les circuits biologiques apprennent des catégories pourrait inspirer de nouveaux algorithmes pour l’intelligence artificielle. Bénéfices sociétaux : Les troubles neurodéveloppementaux et psychiatriques, tels que l’autisme ou la schizophrénie, impliquent souvent une altération de la communication entre régions cérébrales, ce qui affecte la capacité à catégoriser. En éclairant les mécanismes neuronaux de la catégorisation, ce projet pourrait contribuer à une meilleure compréhension de ces pathologies et, à long terme, à l’élaboration de nouvelles pistes thérapeutiques. Il fournira également une base pour l’étude d’autres fonctions cognitives complexes.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à 8 interventions différentes : • Interventions chirurgicales : 1. Chirurgie d’implantation (1 intervention par animal, durée : 1-2h) – Pose d’un dispositif de maintien de la tête – Construction de chambres d’enregistrement 2. Injection de traceurs viraux (1 intervention, durée : 1-4h) – Peut être réalisée en même temps que la chirurgie d’implantation 3. Craniotomie (1 intervention, durée : 1-2h) – Ouverture du crâne pour accéder aux régions cérébrales d’intérêt • Interventions comportementales : 4. Manipulation et habituation (sessions quotidiennes de 10 minutes à 2h, sur plusieurs semaines) 5. Entraînement comportemental (1 session par jour, maximum 4h par session, sur une période maximale de 3 mois avec pauses régulières) 6. Enregistrements de l’activité cérébrale (1 session par jour pendant 1 à 5 jours consécutifs, durée maximale par session : 4h) 7. Restriction hydrique (14 jours consécutifs suivis de 2 jours de pause, sur une période maximale de 3 mois) • Intervention terminale : 8. Prélèvement du cerveau pour analyses anatomiques et moléculaires Durée moyenne d’une procédure complète : 1 à 3 mois maximum par animal
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Ce projet nécessite des enregistrements électrophysiologiques chez la souris vigile. L’immobilisation pouvant être une source de stress, les animaux ne sont ici que partiellement contenus : ils sont placés dans un tube de carton sur un matelas doux et absorbant, régulièrement changé, tandis que seule la tête est maintenue de manière indolore par un système adapté. Le corps et les pattes restent libres, permettant des ajustements de posture et le toilettage. Aucun prélèvement ni manipulation douloureuse n’est réalisé sur un animal éveillé ; toutes les interventions chirurgicales sont effectuées sous anesthésie générale profonde, avec analgésie appropriée. Ces chirurgies, de sévérité modérée, impliquent plusieurs craniectomies pour l’insertion d’électrodes et, dans certains cas, une injection virale. Elles nécessitent l’ouverture de la peau, l’écartement des tissus et le percement du crâne, procédures intrinsèquement douloureuses mais totalement couvertes par l’anesthésie. L’anesthésie gazeuse peut entraîner une irritation de la trachée, et la mise en cadre stéréotaxique peut provoquer une gêne transitoire au niveau des barres d’oreilles. Dans de rares cas, une accumulation de mucus peut survenir pendant l’anesthésie et induire une dépression respiratoire, immédiatement prise en charge. Après l’intervention, les souris peuvent présenter une perte de poids, une hypothermie ou des signes passagers de douleur (posture anormale, réduction de mobilité), ainsi qu’un stress transitoire, une diminution du toilettage ou des expressions faciales évocatrices de douleur. L’habituation à l’implant peut provoquer un grattage temporaire, parfois responsable d’une irritation locale ou d’une cicatrisation imparfaite, voire exceptionnellement d’une inflammation de la patte. La majorité de ces signes disparaissent dans les 1 à 4 heures suivant le réveil. Les animaux retrouvent leur poids initial sous 2 à 3 jours et la cicatrisation complète s’établit généralement en moins de 5 jours. La procédure de restriction hydrique peut entrainer un léger stress et une diminution de poids.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les experiences seront terminees par la mise à mort des animaux pour prélèvement d’organes pour des études post mortem.
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 de plusieurs paramètres comportementaux chez la souris et enregistrement de plusieurs aires corticales simultanément pendant la perception sensorielle et des processus cognitifs. Il est à ce jour impossible de mimer un apprentissage mnésique dans aucun modèle vivant complexe tels que les organoïdes qui de plus ne sont pas encore assez aboutis pour reproduire les connections entre les différentes aires corticales.
2. Réduction
La technique de l’animal tête-fixée est un modèle unique qui permet de réduire considérablement le nombre de souris nécessaires pour une étude donnée : – un même animal peut participer à plusieurs sessions d’enregistrements, jusqu’à 7 jours consécutifs – différents tests comportementaux (différent stimuli) peuvent être réalisés sur chacune des souris, évitant la multiplication des groupes d’animaux – les données recueillies sur chaque animal sont multiples : activité de plusieurs régions cérébrales, au cours de différents états de vigilance et comportements et partagées avec le reste de la communauté scientifique. – chaque souris est son propre contrôle pour toutes les procédures, divisant par deux le nombre d’animaux nécessaires et permettant d’appliquer des tests statistiques pour mesures répétées, plus puissants et non paramétriques au regard de la normalité de la distribution des valeurs : Wilcoxon et Friedman (donc moins de souris nécessaires). Le nombre d’animaux sera également réduit par l’utilisation de tests statistiques basés sur des modèles linéaires généralisés et/ou mixtes qui prennent en compte à la fois les mesures répétées sur le même animal et les mesures effectuées entre animaux.
3. Raffinement
Dans ce projet, les enregistrements électrophysiologiques seront combinés à des tâches comportementales ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux et d’obtenir des données riches. Dans la grande majorité des études, les animaux implantés sont en hébergement individuel. En effet, le stress induit par les contentions et les enregistrements conduit souvent les animaux à devenir agressif et à se battre. Néanmoins, l’hébergement individuel est également un stress majeur pour les souris, les étapes d’habituation et de contention ont donc été raffinées afin de limiter le stress des animaux, et ceci me permet de maintenir les animaux au minimum par deux. Les animaux implantés sont souvent en hébergement individuel pour protéger les implants. Dans cette étude, les souris seront soit maintenues en groupe soit maintenues dans des cages spécifiques développées au laboratoire qui, grâce à une cloison avec des larges trous, permet aux animaux de se sentir et de se côtoyer sans pour autant pouvoir ronger le connecteur de son compagnon de cage. 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 toute la durée post-opératoires afin d’avoir une mesure objective de la récupération de l’animale et de son bien-être. Des points limites clairs et objectifs ont été définis afin de limiter au maximum toute souffrance. Plus spécifiquement, la technique de la souris tête-fixée a été développée dans un souci de raffinement et avec une attention particulière au bien-être de nos souris : 1- pour réaliser des enregistrements au cours du cycle veille-sommeil naturel de l’animal 2- sans générer de douleur. Toutes les interventions chirurgicales étant réalisées sous anesthésie 3- en prenant soin de juguler le stress de l’animal par une habituation adaptée, douce et très progressive, au système de contention 4- avec de nombreuses périodes de « handling » de l’animal. De plus, après chaque manipulation (habituation ou handling) l’animal retourne dans sa cage et est récompensé (eau sucrée). La procédure d’habituation permet à la souris de se familiariser avec la contention par la tête. La répétition des manipulations, toujours récompensées, permet à l’animal d’appréhender le caractère prédictif, récompensé, et non douloureux de la contention.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Il existe présentement nombre important de techniques moléculaires et de modèles génétiques développés chez la souris, non disponibles pour d’autres espèces animales. Travailler avec la souris, un organisme modèle en biologie, permet d’accéder à ces outils techniques uniques, assurant la caractérisation fine de l’identité des neurones étudiés, ainsi que la manipulation de réseaux neuronaux donnés. Le stade de développement jeune adulte/adulte (autour de 3-4 mois d’âge) est essentiel pour étudier un système mature stable (croissance terminée) mais non vieillissant. De surcroît, ce projet se place au niveau de l’étude des circuits neuronaux (enregistrement d’activité neuronale). Les populations de neurones étudiées sont à 90% similaires à celle de l’Homme assurant une bonne transférabilité des résultats pour le niveau d’étude considéré.