Autres oiseaux

Pour constituer les dossiers d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires, 550 animaux de rente, bovins, moutons, chèvres, porcs, lapins, chevaux et volailles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent le produit par voie intraveineuse, intramusculaire, orale, percutanée, intravaginale, intrarectale ou intramammaire, maintenus au cornadis, en cage de contention ou au licol. La majorité sera tuée pour prélever des tissus, une trentaine de porcs, vingt moutons et vingt bovins seront réutilisés, dix lapins et vingt poules proposés à l'adoption. Le nombre d'animaux est fixé par le "Donneur d'ordre" de l'étude, et le porteur note que les effets indésirables du produit testé sont déjà connus et "acceptables" pour sa commercialisation.

Objectifs

L’administration de médicaments vétérinaires à des animaux producteurs de denrées peut entraîner la présence de résidus dans les denrées alimentaires (la viande, les abats, le lait et les œufs) obtenues à partir de ces animaux traités. Afin de proteger les consommateurs, des seuils réglementaires ont été définis pour les substances contenues dans des médicaments vétérinaires pour toutes les denrées alimentaires d’origine animale. Ces seuils réglementaires également appelés "limite maximale de résidus" (LMR) tiennent compte de la toxicité de la substance et de l’exposition possible des consommateurs de denrées. Les LMR sont fixées par décision de la Commission Européenne basée sur un avis scientifique rendu par l’Agence européenne du médicament (EMA). Les études d'évaluation des résidus ont pour but de définir les temps d'attente appropriés des médicaments vétérinaires pour chaque production animale afin d’assurer la sécurité du consommateur. Ils correspondent au temps nécessaire entre la dernière administration du médicament et la mise à la consommation des denrées alimentaires issues des animaux traités, afin de garantir que les denrées alimentaires issues des animaux traités avec ce médicament vétérinaire ne contiennent pas de résidus à des concentrations supérieures aux LMR fixées. Le projet a pour objectif d’évaluer les déplétions de résidus de médicaments ou d'additifs vétérinaires administrés aux bovins, ovins, caprins, porcins, lapins, équins et volailles.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu des études de déplétion de résidus est la sécurité alimentaire des consommateurs. En effet, le respect du temps d’attente permet de garantir l’absence de résidus dans les denrées alimentaires ou une teneur en résidus en dessous de la LMR. Le temps d'attente d’un médicament est le temps nécessaire entre la dernière administration du médicament vétérinaire et l’obtention dans les denrées d’une quantité de résidus en quantités inférieures aux LMR. Ce délai est indiqué sur l’étiquetage des médicaments ainsi que sur l’ordonnance.

Procédures

La procédure prévoit des manipulations simples des animaux (pesée, examen clinique) pour lesquelles aucune souffrance ou angoisse particulière ne sont attendues. L'administration des traitements de l'étude (en dehors de l'administration dans l'eau de boisson) implique une contention de l'animal pouvant induire un stress. Le matériel de contention sera adapté à chaque espèce (cornadis, cages à contention, licols) afin de limiter le stress des animaux et d'assurer la sécurité du personnel. Aucun prélèvement n'est prévu sur animaux vigiles. Les oeufs sont ramassés dans les nids après la ponte. Le lait provient de la traite bi-quotidienne.

Impact sur les animaux

Les souffrances attendues dans ce projet correspondent à la douleur liée à l'administration du traitement (par voie intraveineuse, intramusculaire, orale, sous-cutanée, per cutanée, intravaginale ou intrarectale, intramammaire). Ces souffrances sont considérées "légères". Par ailleurs, le transport et la manipulation des animaux (pesée, contention pour administration du traitement ou euthanasie) peuvent induire un stress. Les études de déplétions de résidus sont conduites avec la formulation finale du produit (celle qui sera mise sur le marché). Les effets indésirables sont donc connus, et "acceptables" pour la commercialisation du produit.

Devenir

La majorité des animaux entrants dans ce projet seront euthanasiés en fin de procédure soit pour prélèvements de tissus, soit parce qu'ils ont reçus un produit sans autorisation de mise sur le marché. Dans le cas où les animaux reçoivent un produit avec AMM utilisé à la posologie décrite dans l'AMM, les animaux peuvent être ré-utilisés dans une autre procédure, replacés ou adoptés, après avis du vétérinaire.

Remplacement

L'utilisation de modèles in-vitro, ex-vivo ou de simulations informatiques ne permet pas de répondre aux objectifs du projet. En effet, la déplétion des résidus de médicaments ou d'additifs alimentaires ne peut être évaluée qu'après administration du produit à des animaux vivants. La rétention et l'élimination des résidus est un processus complexe ne pouvant pas être modelisé informatiquement. Les études de déplétion de résidus sont nécessaires au dossier de demande d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires destinés aux animaux producteurs de denrées alimentaires et doivent être réalisées chez l'espèce cible correspondant aux indications thérapeutiques du produit à tester. Il n'y a donc pas d'alternative à l'utilisation d'animaux.

Réduction

Les effectifs animaux minimaux sont fixés par la réglementation (VICH GL48, CVM GFI #207 ou 10.2903/j.efsa.2017.5022). Concrètement, le nombre d'animaux est fixé par le Donneur d'ordre de l'étude en fonction des données en sa possession (études de déplétion de résidus du produit testé conduites sur d'autres espèces ou études de "proof-of-concept" chez l'espèce cible ou données bibliographiques). En principe, le nombre d'animaux utilisé est calculé de telle sorte que l'expérimentation soit interprétable, en tenant compte de la variabilité biologique individuelle. Il n'y a pas de groupe non-traité dans les études de résidus.

Raffinement

Les conditions d'hébergement seront adaptées aux besoins physiologiques des animaux et leur permettront d'exprimer le plus possible leur gamme normale de comportements. De plus, la contention sera réalisée par du personnel expérimenté à l'aide de matériel adapté (cornadis, couloir/cage de contention, licol, plaque...) et visera à minimiser le stress des animaux. Le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement par le personnel en charge des animaux (animaliers et/ou vétérinaires). En cas de douleur (liée ou non aux procédures expérimentales), des points-limites adaptés ont été définis afin de limiter et de prendre en charge précocement toute souffrance.

Choix des espèces

Dans le cadre d’essais réglementaires pour la mise sur le marché de médicaments vétérinaires, l’étude doit être menée sur l’espèce cible. Pour les études résidus ‘viande’, des animaux jeunes adultes seront généralement utilisés. Dans le cas de produits vétérinaires destinés aux ruminants de tous âges, deux études séparées seront réalisées, une sur l’animal pré-ruminant et l’autre sur l’animal ruminant, pour tenir compte des différences physiologiques à ces deux stades de développement. Pour les études résidus ‘lait’ et ‘œufs’, les animaux utilisés seront à un stade physiologique compatible avec une production de lait ou d’œufs par l’animal.

Le cincle plongeur, prédateur d'invertébrés aquatiques qui concentre dans son organisme les polluants de la chaîne alimentaire, est l'espèce retenue pour mesurer l'effet du mercure sur les mitochondries d'oiseaux sauvages. 750 oisillons vont être utilisés sur trois années dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucun n'étant tué. Deux jours après l'éclosion, la moitié des jeunes de chaque nid est transportée jusqu'à trente minutes vers un nid d'accueil situé sur un territoire plus ou moins contaminé, puis pesée, baguée et saignée aux jours 7 et 12. Le porteur reconnaît un risque de refroidissement pendant le transport, un effet possible de la prise de sang sur la fin de la croissance, un risque accru de prédation lié aux visites répétées et une dissémination de parasites entre nids. Les oisillons sont ensuite laissés dans le nid où ils se trouvent et rejoignent, s'ils survivent à l'envol, la population suivie depuis dix ans.

Objectifs

Les rivières sont des milieux sensibles à la pollution chimique car le ruissellement y concentre les polluants libérés dans l’environnement. Pourtant l’impact de la pollution sur les organismes vivant dans les rivières reste mal compris. Chez les eucaryotes (c'est-à-dire les organismes dont les cellules possèdent des noyaux), les mitochondries sont responsables de la production d’énergie à l'intérieur des cellules pour les fonctions vitales des organismes. Le fonctionnement des mitochondries devrait donc jouer un rôle majeur dans la capacité des organismes à faire face aux sources de stress dans l'environnement. Les études de toxicologie sur des cellules en culture et des animaux de laboratoire ont clairement montré que de nombreux polluants perturbent le fonctionnement des mitochondries. Pourtant, l’impact des polluants sur les mitochondries dans les populations naturelles reste quasiment inexploré, et les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des organismes sont très mal connues chez les vertébrés sauvages. Le projet a pour objectif de mesurer l'impact du mercure sur le fonctionnement des mitochondries lors de la croissance des jeunes chez une espèce d'oiseau vivant dans les rivières. On se focalisera ici sur le mercure car il s’agit d’un polluant dont les effets sur les mitochondries ont été clairement montrés en laboratoire. Dans les populations naturelles d’oiseaux, le mercure est associé à une survie et/ou une reproduction diminuées, mais on ne sait pas quel est le rôle des mitochondries dans cette diminution. Ici, on cherche à comprendre si c'est le niveau de mercure dans l'environnement auquel les oisillons sont exposés avant ou après l'éclosion (c'est-à-dire durant la formation des oeufs et l'incubation ou durant la croissance au nid) qui influence le plus le fonctionnement des mitochondries. Dans une population suivie depuis 10 ans et où les niveaux de mercure ont été mesurés au préalable à l’échelle de chaque territoire, on réalisera des adoptions croisées partielles d'oisillons juste après l’éclosion entre nids situés dans des territoires à forte et faible concentration de mercure. La croissance de ces jeunes et le fonctionnement de leurs mitochondries seront ensuite mesurés jusqu'à l'envol.

Bénéfices attendus

Le projet vise tout d’abord à apporter des connaissances fondamentales sur l’impact de la pollution sur les organismes en milieu naturel, donc en présence d’autres sources de stress potentielles (parasitisme, prédation, manque de nourriture, etc.), qui peuvent fortement changer les conclusions d’études réalisées in vitro ou en captivité. Pour ce faire, on s’intéresse à des paramètres fondamentaux du fonctionnement des cellules, ici la respiration mitochondriale. Cette étude nous permettra donc de mieux comprendre comment le fonctionnement des mitochondries peut influencer la capacité des animaux à adapter leur métabolisme aux changements environnementaux, et plus spécifiquement quel est l’impact de la pollution au mercure sur le fonctionnement des mitochondries dans la nature ; le projet nous informera aussi sur les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des oiseaux sauvages. Les réponses à ces questions sont essentielles à la fois pour les biologistes évolutifs, pour comprendre les mécanismes qui sous-tendent les adaptations des oiseaux aux variations de l'environnement, et pour les biologistes de la conservation, pour comprendre ce qui rend certains individus, populations ou espèces plus vulnérables que d'autres à la pollution. De façon plus appliquée, le projet apportera également des informations clé pour comprendre l’impact de la pollution au mercure sur un organisme vivant dans les rivières dans la zone d’étude, et ces informations seront mises à disposition des partenaires institutionnels et associatifs locaux, leur permettant de cibler potentiellement des actions de restauration de la qualité de l’eau face à diverses sources de pollution. De telles actions sont en effet souvent d’une efficacité limitée à cause du manque d’information sur les concentrations de ces polluants à une échelle spatiale fine et sur leurs effets biologiques. L'enjeu de ces restaurations est à la fois environnemental mais aussi sanitaire, car les activités humaines liées à l'eau sont nombreuses dans la zone d’étude (pêche, sports d'eau, baignade...).

Procédures

Les individus inclus dans l’expérience seront soumis à trois interventions, uniques pour chaque animal et d’une durée limitée : 1 - au jour 2 après l'éclosion, la moitié des jeunes expérimentaux de chaque nid sera transportée entre le nid d’origine et le nid d’accueil ; ce transport est réalisé une seule fois, pour une durée de 30 min maximum pour chaque individu déplacé ; 2 - au jour 7 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront pesés, bagués et subiront une prise de sang très limitée (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 10 à 15 minutes pour l’ensemble de la nichée, et elle est incluse dans le suivi à long terme de la population ; 3 -au jour 12 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront à nouveau pesés, puis mesurés et une prise de sang sera effectuée pour les analyses du fonctionnement des mitochondries (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 15 à 20 minutes pour l’ensemble de la nichée. Le dérangement induit par chaque visite au nid reste très limité dans le temps et ne devrait conduire à aucune désertion comme constaté dans le cadre du suivi à long terme de la population au cours duquel les nids sont visités régulièrement aux mêmes stades.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels sur les individus expérimentaux sont : 1 - un risque de refroidissement et/ou manque de nourriture pendant le transport des jeunes entre nids ; 2 - un impact négatif de la prise de sang sur la fin de croissance des jeunes ; 3 - une augmentation du risque de prédation du fait de visites supplémentaires aux nids ; 4 - une dissémination accrue des pathogènes ou parasites entre nids. Le risque d’abandon des nids pendant la phase de manipulation devrait rester nul car les nids ne sont jamais laissés vides au cours des échanges, gardant toujours au moins la moitié des poussins à tout moment. Une diminution du nombre de jeunes au nid peut arriver naturellement (mortalité pendant la croissance) et n’entraîne pas de désertion directe ; ici elle restera très courte. Au cours du suivi à long terme de la population, les nids sont régulièrement visités (pour compter les œufs, vérifier les éclosions, baguer les jeunes, etc.), et les jeunes retirés du nid temporairement pour être pesés. Or ces dérangements n’ont jamais occasionné de désertion directe évidente au cours des 10 années passées du suivi. Le risque d’abandon (ou infanticide) des jeunes suite à l'adoption devrait également rester nul car chez ces espèces de passereaux, les adultes ne reconnaissent pas leurs jeunes et ne sont pas sensibles aux odeurs que les humains peuvent laisser sur eux (nous manipulons régulièrement les jeunes pour le baguage et les mesures sans aucun abandon après le retour au nid ; l’odorat chez ces espèces est extrêmement peu développé). Des expériences d’adoption croisées sont réalisées de façon très fréquente depuis des dizaines d’années chez de multiples espèces d’oiseaux cavicoles, sans augmentation documentée de la mortalité des jeunes. La personne responsable du projet a elle-même conduit par le passé plusieurs expériences d’adoptions croisées chez d'autres espèces, lui conférant une grande expérience dans leur réalisation pratique et les précautions à respecter. Aucun effet à long terme de ces échanges de jeunes n’est attendu non plus sur la composition génétique de la population, puisque les mouvements de dispersion des individus ont déjà lieu naturellement entre rivières dans la zone d’étude et avec les rivières aux alentours.

Devenir

Le projet vise à obtenir des données sur l’impact de l’exposition au mercure au cours de la croissance, et s’inscrit dans le cadre du suivi à long terme de la population étudiée. Ainsi, une fois le suivi de croissance des jeunes expérimentaux réalisé, les oiseaux sont laissés dans les nids où ils se trouvent et entreront ensuite dans la population d’étude s'ils survivent après l'envol jusqu’à l'âge adulte. Ils seront alors suivis é long terme, de la même façon que les individus non expérimentaux les années suivantes.

Remplacement

L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique des oiseaux au mercure et ses interactions éventuelles avec d’autres sources de stress en situation naturelle sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial). Il repose donc par essence sur la possibilité de prendre les mesures sur ces oiseaux en nature. Il n’est donc pas possible de remplacer les animaux utilisés par d’autres types de modèles.

Réduction

Pour réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérience au strict minimum, nous réaliserons des adoptions croisées partielles entre paires de nids, avec dans chaque nid expérimental une partie (la moitié) des jeunes originaires du nid en question et une partie venant de l'autre nid (jeunes adoptés). La comparaison des jeunes issus de nids différents mais élevés dans les mêmes conditions ou du même nid mais élevés dans des conditions différentes permet de tenir compte des autres effets à côté de l’exposition au mercure, comme la date dans la saison, le nombre de jeunes dans le nid, l'âge des parents, etc. Ce protocole permet ainsi de séparer les différents effets en minimisant le nombre de jeunes impliqués dans l'expérience. En 2024, nous avons pu mesurer les caractéristiques mitochondriales sur environ 100 jeunes au cours de leur croissance dans leur nid d’origine, c’est-à-dire hors expérience. Ces données préliminaires nous donnent un ordre de grandeur de l'effet attendu du mercure a priori et ainsi permettent de calibrer le nombre de jeunes nécessaire. Les résultats obtenus sur ces premières mesures donnent une différence entre territoires les plus et les moins exposés au mercure d’environ 7 %. Sur la base d’une telle différence, le nombre de jeunes à considérer dans l'expérience serait compris entre 450 et 750 jeunes au total. Sachant qu’en moyenne chaque nid expérimental contient 4 à 5 poussins, cela correspond à environ 90 à 180 nids expérimentaux. Des échanges entre 30 paires de nids, soit environ 240 à 250 jeunes, sont prévus sur une année. Cependant, parmi ces paires de nids possibles, les différences de niveaux de mercure seront plus ou moins fortes. Donc l’expérience est prévue sur 3 années, pour un total de 180 nids, soit autour de 750 jeunes, ce qui permettra d'avoir suffisamment de jeunes issus de territoires avec des niveaux d'exposition au mercure variables pour détecter leurs effets. La 3e année d’expérience ne sera réalisée que si le nombre de jeunes qui auront effectivement pu être échangés les 2 premières années n’est pas suffisant ; des analyses statistiques sur les données collectées les 2 premières années testeront si des effets peuvent être détectés, et si c'est le cas, l’expérience ne sera pas reconduite la 3e année.

Raffinement

Le projet vise à mesurer et comprendre l’impact de l’exposition au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux en population naturelle. Pour ce faire, nous utiliserons la variabilité naturelle de l’exposition au mercure entre les différents territoires sur des rivières aux niveaux d’industrialisation passée différents, pour comparer des jeunes soumis à des concentrations de mercure différentes sans avoir à manipuler directement les doses de mercure. Les procédures expérimentales utilisées pendant la manipulation des oiseaux visent à réduire les impacts négatifs potentiels sur les individus : 1 - on utilisera des chaufferettes pour garder les jeunes au chaud pendant le transport ; ces chaufferettes sont déjà utilisées en routine lors du suivi à long terme de la population, en particulier lorsque la température extérieure est basse ; 2 - on nettoiera et désinfectera le matériel utilisé pendant le transport après chaque échange pour limiter la contamination par des parasites ou maladies entre nids ; 3 - on limitera le temps de transport des poussins entre nids à 30 min maximum, ce qui correspond à des temps de pause de nourrissage qui peuvent être observés naturellement. Si le temps de transport dépasse cette durée car il n’y a pas de nids à proximité l’un de l’autre qui peuvent être appariés, nous prévoirons un nourrissage artificiel pendant le transport en utilisant de la nourriture spécifique pour l’élevage d’oiseaux insectivores, enrichie en protéines et vitamines (pâtée d’élevage) ; 4 - on limitera la quantité de sang prélevée lors des mesures à une quantité largement (6 fois) inférieure au maximum préconisé, ce qui a déjà été réalisé sans effet négatif notable sur la survie jusqu’à l’envol ; 5 - on bloquera l’entrée des nids pendant le temps de manipulation des poussins à prélever pour empêcher les parents de trouver le nid vide ce qui pourrait entraîner une désertion ; 6 - on portera une attention particulière pendant l’approche des nids à ne pas toucher les supports (rochers, murs) autour afin d’éviter de laisser des traces odorantes qui pourraient attirer des prédateurs mammifères. Enfin on restera particulièrement vigilant aux procédures mises en oeuvre pour éviter tout impact négatif non prévu qui apparaîtrait, par exemple sur la survie des jeunes, et ajuster les opérations et manipulations afin de les éviter (temps de déplacement plus court, réduction de la durée des manipulations si besoin, etc.).

Choix des espèces

Le cincle plongeur a été choisi comme espèce d'étude pour 4 raisons principales : (1) comme il s'agit d'un prédateur d'invertébrés aquatiques, il concentre les polluants qui transitent le long de la chaîne alimentaire dans son organisme, ce qui permet de les quantifier et de détecter leur impact sur le comportement, la survie, la reproduction dans une population naturelle ; (2) dans la zone d'étude, les rivières sont fortement variables dans les niveaux et type de pollution, en particulier des concentrations de mercure, permettant là encore de détecter des effets de ces polluants et de quantifier leur variation ; (3) la zone d'étude présente une densité de cincles élevée ce qui permet d'assurer suffisamment de nids expérimentaux pour obtenir une puissance statistique satisfaisante ; (4) enfin, bien que le cincle soit une espèce protégée, son statut de conservation en France est « préoccupation mineure » c’est-à-dire le statut le plus favorable (avec des populations stables). L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial) chez des oiseaux en population naturelle au cours de la croissance. Les oiseaux inclus dans l’expérience seront donc des jeunes au nid, entre le jour 2 après l’éclosion (échanges partiels) et le jour 12 (mesures et prise de sang), les jeunes quittant le nid vers le jour 21 ou 22.

Deux heures d'IRM sous anesthésie générale, précédées d'une injection de manganèse dont le porteur admet mal connaître la toxicité au-delà d'un mois : 840 oiseaux vont être utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Ils comprennent 120 poulets et 720 oiseaux d'autres espèces, calopsittes, perruches ondulées, conures, diamants mandarins, cailles et pigeons, entraînés une heure par jour à ouvrir une boîte jusqu'à 70 % de réussite. Tous sont tués pour prélever leur cerveau. Le projet compare l'anatomie fonctionnelle du cerveau des perroquets à celle d'espèces que le porteur juge dépourvues de capacités cognitives de haut niveau, et qu'il s'attend à voir échouer à la tâche.

Objectifs

Notre projet de recherche s’intéresse à l’évolution du cerveau et de la cognition chez les vertébrés. Une espèce de perroquet, la calopsitte élégante (Nymphicus hollandicus) a des capacités cognitives de haut niveau similaires à celles des primates (ex : résolution de problèmes, utilisation d’outils), bien que son cerveau soit organisé de façon très différente. Un point commun dans l’organisation du cerveau des perroquets et des primates est la taille très importante de leur pallium, la partie du cerveau qui est le siège de la cognition chez les oiseaux et les mammifères. Pour autant, l’organisation du pallium et le rôle de ses différentes régions dans les fonctions cognitives de haut niveau demeurent peu connus chez les perroquets. Pour commencer l’étude du rôle des différentes régions du pallium dans ces fonctions, nous réaliserons des expériences d’IRM fonctionnelle, permettant de visualiser l’activation neuronale lors de différentes tâches de comportement. Nous comparerons nos résultats chez les calopsittes en réalisant les mêmes expériences avec d’autres espèces d’oiseaux: deux espèces de Psittaciformes (la perruche ondulée Melopsittacus undulatus et la conure à joues vertes Pyrrhura molinae), une espèce de Passeriformes (diamant mandarin Taeniopygia guttata), et d’autres espèces d’oiseaux couramment utilisées dans les études de neuroanatomie mais possédant des cerveaux plus petits (caille japonaise Coturnix japonica, poulet Gallus gallus, pigeon Columba livia), afin de déterminer quelles parties du pallium sont particulièrement importantes chez les calopsittes -et expliquent potentiellement leurs capacités cognitives exceptionnelles-. Ce protocole expérimental sera réalisé dans deux animaleries différentes (deux établissements utilisateurs différents EU1/2 et EU 2/2).

Bénéfices attendus

Malgré de nombreuses études démontrant les capacités cognitives exceptionnelles des perroquets, leur neuroanatomie fonctionnelle demeure méconnue. Afin d’expliquer ces capacités cognitives, une étude fonctionnelle comparative avec des espèces d’oiseaux ne possédant pas ces mêmes capacités s’impose. En comparant l’anatomie fonctionnelle de différentes espèces d’oiseaux, nous pourrons identifier les régions effectuant des fonctions similaires au cortex préfrontal des primates, et ainsi progresser dans notre connaissance de l’évolution du cerveau, et de l’émergence des fonctions cognitives de haut niveau.

Procédures

Contention puis injection de manganèse (EU 1/2, pendant moins de 15 minutes) indispensable pour l’acquisition d’images d’IRM fonctionnelle, test comportemental (EU 1/2, session d’1 heure et entrainement préalable à raison d’une session d’1heure par jour jusqu’à atteinte d’un taux de réussite de 70%) et, à distance, imagerie par résonnance magnétique (IRM) sous anesthésie générale durant environ 2 heures (EU 2/2). Chaque animal subit la procédure une fois.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont liées au stress du transport et à l’anesthésie, ainsi que la potentielle toxicité du manganèse sur le long terme (peu de recul sur les effets d’une injection de manganèse au-delà d’un mois) et la douleur liée à son injection.

Devenir

Afin d’étudier l’anatomie du cerveau en histologie, nous procéderons à l’euthanasie puis au prélèvement de cerveau des animaux à la fin de la procédure.

Remplacement

Notre projet est un projet de recherche fondamentale visant à étudier et comprendre l’évolution de l’intelligence chez les vertébrés, et plus précisément chez les oiseaux. Notre but est de comprendre comment des cerveaux à l’anatomie très différente peuvent produire des comportements similaires. De ce fait, notre étude nécessite l’utilisation d’animaux. Notre étude nécessite par ailleurs un échantillonnage d'espèces suffisamment large, tant sur le plan du nombre absolu d’espèces utilisées que sur d’autres critères, en particulier le niveau de performance des espèces à des tests comportementaux complexes. De plus, nous tenons compte de la distance phylogénétique entre les espèces et de la taille du cerveau pour les études neuroanatomiques, afin de pouvoir tirer des conclusions robustes à la fin de notre étude. Dans le cadre de notre projet, les espèces animales utilisées ne peuvent être remplacées. En comparant la neuroanatomie fonctionnelle de ces espèces lors de la réalisation de tâches identiques, nous pourrons mettre en lumière les différences démarquant les perroquets des autres espèces. De ce fait, il est pertinent et nécessaire d'utiliser ces sept espèces d’oiseaux, qui nous permettent d’avoir un « échantillonnage » de la diversité des capacitiés cognitives chez les oiseaux.

Réduction

Pour ces expérimentations, le nombre d’animaux utilisés sera limité aux stricts besoins de nos analyses. Des études IRM précédemment publiées chez les mammifères, oiseaux et amphibiens nous permettent de déterminer le nombre d’individus nécessaires.

Raffinement

Dès la réception des animaux, leur bien-être sera particulièrement observé par des zootechniciens compétents. Une communication entre le personnel de zootechnie et les expérimentateurs permettra un suivi adéquat des animaux. Nous n'attendons pas de souffrance lors de nos tests mais dans chaque cas, nous suivrons les signes visibles d’un animal souffrant et procèderons si nécessaire à une interruption de l’expérience ou à une euthanasie. Pour cela nous utilisons une grille d'évaluation des points limites. Enfin, la présence de lésions visibles (plaies, fracture) sera également surveillée. De nombreux nids et perchoirs seront ajoutées à l'hébergement pour fournir de l'enrichissement. Lors du transport des animaux vers la plateforme d’imagerie, ce transport s’effectuera dans une cage recouverte d’un tissu et munie de chaufferettes permettant de maintenir les animaux à une température adéquate et dans l’obscurité. De plus, ce transport sera de courte durée. Durant l’IRM, les animaux sont maintenus anesthésiés, et leur température corporelle est contrôlée par un tapis chauffant, évitant l’hypothermie liée à l’anesthésie. La fréquence respiratoire est contrôlée par un système de monitoring permettant de mesurer la profondeur d’anesthésie. Si des comportements évoquant une douleur sont présents, un analgésique sera administré sur avis du vétérinaire référent.

Choix des espèces

Pour identifier quelles parties du cerveau de la calopsitte élégante sous-tendent ses remarquables capacités cognitives, une étude neuroanatomique comparée du cerveau entre cette espèce et d'autres oiseaux est indispensable. Nous avons prévu de comparer l’anatomie fonctionnelle de la calopsitte à six espèces représentatives des différents groupes phylogénétiques chez les oiseaux : deux autres espèces de Psittaciformes (la perruche ondulée et la conure à joues vertes), une espèce de Passeriforme (diamant mandarin), une espèce de Columbiforme (pigeon), et deux espèces de Galliformes (caille japonaise, poulet). Le diamant mandarin, le pigeon, la caille et le poulet ne possèdent pas des capacités cognitives de haut niveau, et nous pensons qu’ils ne seront pas capables de réaliser la tâche d’ouverture de boite, nécessitant des capacités de résolution de problème. Ainsi, nous pourrons comparer l’activité du cerveau d’oiseaux capables de réaliser cette tâche, et d’oiseaux qui n’en sont pas capables. Parmi les Psittaciformes, la perruche ondulée est la seule espèce pour laquelle un atlas du cerveau a été publié. Elle servira de référence pour décrire l’organisation neuroanatomique des Psittaciformes tandis que la conure, qui a un cerveau de taille similaire à celui de la calopsitte, ne possède pas les mêmes comportements et nous servira de point de comparaison chez les Psittaciformes, afin de vérifier que les régions du cerveau de la calopsitte identifiées comme étant impliquées dans les fonctions cognitives de haut niveau sont bien les mêmes chez les autres Psittaciformes. Nous travaillerons sur des adultes (âge des animaux : conures à joues vertes : entre 10 et 15 mois, calopsitte : entre 10 et 18 mois, perruche ondulée : entre 4 et 9 mois, diamant mandarin : entre 6 et 8 mois, pigeon : entre 5 et 7 mois, poulet : entre 5 et 9 mois, caille : entre 6 et 7 semaines) car il nous est nécessaire d’étudier un cerveau pleinement développé. De plus, c’est à l’âge adulte que le répertoire des comportements est mature.

Provoquer un stress thermique en pleine nature pour mimer les deux degrés supplémentaires du scénario du GIEC : 4 000 mésanges charbonnières sauvages vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Capturées aux nichoirs, elles subissent une prise de sang d'une trentaine de secondes, les poussins fournissant en plus une plume et des fèces. Toutes sont replacées dans leur nid après la capture, aucune mise à mort n'étant prévue, et le RNT ne décrit pas le dispositif par lequel le stress thermique est imposé aux oiseaux. Le porteur retient cette espèce parce qu'elle se suit facilement depuis des nichoirs, tolère la présence humaine et vit deux à cinq ans, ce qui rend observables les effets sur la survie et la reproduction.

Objectifs

Les zones urbaines couvrent environ 3 % de la surface terrestre mondiale et ne cessent de s'étendre. L'une des caractéristiques uniques des zones urbaines, par rapport à tout autre écosystème modifié par les êtres humains, est qu'elles concentrent de multiples facteurs de stress et polluants. Les espèces animales qui vivent en ville sont donc soumises à des environnements très modifiés ce qui peut impacter leur évolution. Notre projet s’ancre dans ce contexte d’écologie urbaine où nous nous intéressons aux effets de l’environnement urbain sur un modèle animal sentinelle, la mésange charbonnière. Le premier objectif est de continuer tous les ans le suivi des paramètres écologiques et physiologiques de la population de mésanges le long d’un gradient d’urbanisation. Le gradient d’urbanisation correspond au placement des nichoirs dans des environnements urbains très denses, moins denses, et en dehors de la ville (en forêt). Le second objectif est d’évaluer les effets conjoints du stress thermique et de l’urbanisation de manière expérimentale pour mettre en évidence des relations causales. En effet, le réchauffement climatique actuel entraîne un stress thermique chez les organismes vivants. L’augmentation future de la température va encore exacerber ce phénomène. L’objectif est donc d’étudier les effets de ce stress thermique sur la physiologie chez la mésange charbonière. En particulier, nous allons analyser le métabolisme, le vieillissement cellulaire et des régulateurs endocriniens comme la corticostérone qui est une hormone métabolique et marqueur de stress. Nous allons mimer en nature les conditions du réchauffement climatique en provoquant un stress thermique. Étudier ces effets sur les mécanismes clés du vieillissement, ainsi que leurs conséquences sur la reproduction et la survie des individus pourrait nous aider à mieux prédire la dynamique des populations en réponse aux changements globaux.

Bénéfices attendus

Tester les conséquences de l’urbanisation (polluants et stress thermique) sur la condition physique et les mécanismes physiologiques sousjacents pourra permettre une meilleure modélisation des effets futurs du changement climatique sur la réponse adaptative des organismes vivants. Le stress thermique est une augmentation de la température corporelle qui induit une réponse physiologique. L'augmentation de deux degrés se réfèrent au scénario proposé de réchauffement climatique dans le dernier rapport du GIEC 2023.

Procédures

Tous les prélèvements seront effectués sur des animaux vigiles : - prise de sang (1 prélèvement pour les adultes de toutes les procédures, 2 prélèvements pour les poussins de la procédure 2, environ 30 secondes) - plumes (1 prélèvement, que sur les poussins, environ 1 seconde) - fèces (1 prélèvement, que sur les poussins, 30 secondes).

Impact sur les animaux

L'effraction cutanée par une aiguille pour la prise de sang entraîne une douleur légère de courte durée (uniquement pendant le geste qui dure quelques secondes).

Devenir

S’agissant d’une espèce sauvage, tous les animaux sont replacés dans leur nid à l’issue des captures.

Remplacement

Le projet vise à comprendre les effets de l’urbanisation et du stress thermique sur le vieillissement cellulaire et les mécanismes physiologiques/cellulaires sous-jacent. L’exposition à un environnement stressant engendre une multitude de bouleversements physiologiques qui implique différentes cellules et différents organes, mais également les communications inter-cellulaires et inter-organes, ce qui ne peut pas être reproduit via des approches substitutives disponibles à ce jour.

Réduction

Dans le cadre de la procédure 1, la taille d’échantillons est représentative de l’hétérogénéité du milieu. Le nombre d’individus utilisé a été réduit au minimum nécessaire (30 couples/groupe), dans le cadre de la procédure 2, à l’obtention de résultats statistiquement appropriés aux objectifs (détection d’un effet modéré Cohen’s d = 0.8).

Raffinement

Les différentes phases du protocole ont été conçues avec soin pour favoriser le bien-être des animaux expérimentaux : - les mesures sont regroupées pour limiter le nombre de captures des oiseaux, tout en gardant une durée de manipulation de chaque oiseau inférieure à 10 minutes. - Écartement de la procédure d’un animal si signe de souffrance et/ou mauvais état général (= points limites). Aucune des procédures utilisées ne nécessite d’anesthésique ou d’analgésie.

Choix des espèces

La mésange charbonnière (Parus major) présente l’avantage d’être facilement suivie à partir de nichoirs et de tolérer la présence humaine. De plus, cette espèce vit dans des milieux à degrés d’urbanisation différents. La durée de vie relativement courte (2-5 ans) nous permet d’envisager l’étude des conditions de croissance sur la survie et la reproduction ainsi que des effets inter-générationnels. C’est l’une des espèces sauvages les plus utilisées en écologie. Cette population fait l’objet d’un suivi à long-terme. Nous avons déjà montré des différences morphologiques et reproduction entre les sites ville versus forêt.

Comprendre pourquoi les oiseaux développent si peu de cancers, en prélevant chez eux des cellules qui seront ensuite irradiées en laboratoire : 60 huîtriers pies sauvages sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Capturés dans le cadre d'un programme de baguage déjà en place, ils subissent une prise de sang à la veine alaire, un prélèvement de plumes et une incision de la peau du patagium sous anesthésie locale, les trois actes dans les cinq minutes suivant la capture quand c'est possible. Tous sont relâchés ensuite, sur autorisation du programme de baguage. Le porteur classe la mise en culture de ces cellules primaires au titre du remplacement, alors que l'obtention des cellules passe par la capture et l'incision d'oiseaux sauvages.

Objectifs

Explorer la biodiversité procure un moyen fondamental de comprendre comment l’évolution a conduit à la sélection de certains traits animaux, de l’échelle cellulaire à celle de l’organisme entier, et qui sont à la base de la diversité des longévités observables dans la nature. Les oiseaux sont un des exemples emblématiques d’une longévité paradoxale en regard de traits physiologiques qui sont pathologiques chez l’Homme (comme l’hyperglycémie chronique). Dans un autre contexte, ce genre d’approche biomimétique s’est avérée fructueuse pour expliquer le paradoxe de Peto, qui tente d’apporter une réponse au fait que des animaux de grande taille et longévifs, donc caractérisés par un nombre de divisions cellulaires (et donc de risques d’accumulation d’erreur de duplication dommageables pour la cellule) plus nombreux tout au long de leur vie, présentent pourtant des prévalences de cancer réduites. Cette capacité à éviter l’immortalisation cellulaire et la formation de tumeurs a été corrélée à plusieurs adaptations cellulaires (rat-taupe et acide hyaluronique) ou de signalisation induisant l’apoptose de cellules transformées (Eléphant, duplication des gènes P53). Le présent projet s’appuie sur une observation remarquable : la prévalence du cancer chez les oiseaux est de loin inférieure à celle des mammifères (en moyenne, les taux les plus élevés (15%) correspondent à une prévalence faible chez les mammifères), et elle est même nulle pour un grand nombre d’espèces (source : Species 360, ZIMS). Notre projet a pour objectif d’explorer les mécanismes cellulaires qui peuvent expliquer ces faibles prévalences. Pour ce faire, nous allons nous intéresser à une espèce, l’huitrier-pie Haematopus ostralegus, qui présente une particularité cellulaire en lien avec les risques d’immortalisation des cellules : un allongement des télomères au cours de l’âge, dont l’érosion fait pourtant partie des mécanismes limitant les capacités de division et la vie des cellules somatiques. Nous voulons (i) explorer les variations des profils protéomiques cellulaires au cours de l’âge pour voir comment ces animaux se protègent de l’accumulation attendue des dommages cellulaires avec le temps et (ii) déterminer les réponses cellulaires in vitro à un stress génotoxique (irradiation), qui peut mettre en évidence des capacités de résistance face aux risques d’immortalisation cellulaire.

Bénéfices attendus

Selon les dernières données disponibles (Species 360), les oiseaux présentent des prévalences de cancer extrêmement faibles en comparaison aux mammifères. Notre projet vient amorcer l'étude encore vierge des mécanismes potentiels pouvant expliquer cette résistance.

Procédures

Des prélèvements seront effectués sur animaux vigiles (sanguins sur veine alaire avec capillaires, prélèvement de plûmes de couverture et de peau du patagium après anesthésie locale). Ces 3 prélèvements seront réalisés sur les mêmes individus si possible, pour les prises de sang et de plumes dans les 5 minutes après la capture. La réalisation finale du prélèvement de peau se fera selon les avis du porteur du projet et l'état de stress des individus, pouvant être annulé si besoin en lien avec le respect du bien-être animal. L'adaptation du protocole se fera avec les avis des responsables du programme personnel de baguage de l'espèce.

Impact sur les animaux

La principale nuisance est celle induite déjà par le prélèvement de peau du patagium. Il s’agit de deux types de nuisances potentielles : la première liée à la douleur induite par l’incision de la peau, la seconde liée aux risques d’infections. La douleur induite par le prélèvement de peau sera réduite par l’utilisation d’un anesthésique cutanée appliqué avant le prélèvement (voir procédure PE1). La seconde est contrôlée par la désinfection longue de la zone prélevée, nécessaire pour obtenir des prélèvements non contaminés de cellules.

Devenir

Tous les animaux seront relachés après les procédures selon les autorisations accordées au programme de baguage du porteur de programme personnel.

Remplacement

Nous devons recourir à l’animal entier pour récolter des cellules primaires sur lesquelles seront réalisées les mesures et les irradiations. Un prélèvement de cellules primaires produira plusieurs cultures, permettant à la fois la constitution d’une banque de cellules réutilisables et la réplication des mesures du présent projet. Le projet est ainsi en accord avec deux points de la règle des 3R : (i) de mettre en place une approche sur cellules en culture pour la partie expérimentale de l’étude qui évite le travail sur l’animal entier et pourra s’appliquer à d’autres modèles (=Remplacement).

Réduction

Le projet sera réalisé en accord avec deux points de la règle des 3R : (ii) nous utiliserons un nombre réduit d’animaux, dont la capture est prévue dans le cadre d’un programme personnel de baguage qui est en place depuis plusieurs années, et qui nous permet néanmoins d’avoir une puissance statistique suffisante en protéomique (n=6/groupe), et un rendement minimum de succès de mise en culture des cellules primaires (n=3 cultures/prélèvements). Les statistiques en protéomique nécessitent une analyse discriminante qui permet de traiter des fichiers de plusieurs centaines de lignes (protéines). Les statistiques en biologie cellulaires consisteront en des modèles mixtes permettant de prendre en compte les mesures répétées (avant et après irradiation) (=Réduction).

Raffinement

Pour le prélèvement de peau, nous utiliserons un anesthésique et un antiseptique comme décrit dans la procédure (=raffinement).

Choix des espèces

Nous utiliserons l’huitrier-pie pour les raisons suivantes qui en font le modèle parfait pour notre étude : 1) Espèce et population suivie par un programme personnel 2) Expérience de capture et de manipulation de ce modèle. 3) La taille adulte de l’espèce permet des prélèvements biologiques en adéquation avec les mesures envisagées (e.g. les prises de sang de 75 microlitres peuvent être réalisées de manière peu ou non invasive (sans seringue, aiguille et récupération des gouttes de sang avec un capillaire)). Ces prélèvements sont largement adaptés pour une espèce dont la masse corporelle moyenne est de 480g. 4) Dynamique particulière de la taille des télomères dans les cellules somatiques avec l’âge déjà connue (augmentation avec l'âge, ce qui est paradoxal vis à vis de risques de cancer réduits) Nous utiliserons annuellement 20 adultes pour avoir une première idée des effets de l'âge sur (i) les télomères et la télomérase, et (ii) les mécanismes de réponse des cellules aux stress expérimental que nous induiront.

Pour savoir si un rythme sonore régulier améliore les performances cognitives et motrices des oiseaux, 240 diamants mandarins et canaris sont exposés à des stimulations sonores dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, puis replacés dans leur volière d'origine. Par groupes de cinq, ils passent dix minutes en cage de transport et une heure trente dans une volière inconnue, et subissent deux expositions sonores de vingt minutes à une heure d'intervalle. Les nuisances déclarées tiennent au stress de la manipulation, du changement d'environnement et du stimulus lui-même. Le porteur annonce des retombées pour le bien-être des oiseaux captifs et pour les parcs zoologiques, et justifie le choix des deux espèces par leur rapport à l'apprentissage vocal, le canari modifiant son chant chaque année quand le diamant mandarin fixe le sien après l'éclosion.

Objectifs

L’être humain possède la capacité d’anticiper et de traiter les régularités temporelles de l’environnement et en particulier, cette capacité joue un rôle essentiel dans le développement cognitif, émotionnel et sensori-moteur chez l’humain. L'influence des régularités temporelles a très peu été étudiée chez d’autres animaux, mais il apparait que les oiseaux capables d’apprentissage vocal puissent être sensible aux régularités temporelles de leur environnement. On peut ainsi se demander dans quelle mesure les régularités temporelles joueraient aussi un rôle de catalyseur des performances cognitives et motrices chez les animaux non humains, comme cela a été observé chez les humains. En effet, si les études évoquées ont montré que certains types de musique et de rythmes pouvaient influencer le comportement de certains oiseaux, l’influence des régularités temporelles sur des performances particulières n’a jamais été clairement mise en évidence. Ce projet s’inscrit ainsi dans une approche comparative entre deux espèces d’oiseaux domestiqués afin de rendre compte de leurs évolutions phylogénétiques différenciées. L'objectif est d’explorer l’impact d’une régularité temporelle auditive sur les performances cognitives et motrices de ces deux espèces. L'étude serait menée avec des oiseaux chanteurs de la famille des Estrildidés, les diamants mandarins (Taeniopygia guttata), et de la famille des Fringillidae, les canaris (Serinus canaria). Ces deux espèces d’oiseaux d’élevage sont particulièrement adaptées car elles diffèrent à la fois au niveau de leur organisation socio-écologiques et au niveau de leur comportement vocal, en particulier dans la structure de leur chant.

Bénéfices attendus

Des études ont montré que des animaux non-humains étaient sensibles à des sons rythmés tels que ceux présents dans les musiques humaines, avec des effets potentiels sur leur bien-être. Cette étude permettra de contribuer à une meilleure compréhension de l’influence de rythmes sonores sur les comportements d’oiseaux captifs avec des implications à la fois dans le domaine de la recherche scientifique et de l’expérimentation animale, mais aussi dans le domaine de la conservation en parc zoologique.

Procédures

- Exposition à une stimulation sonore intermittente à deux reprises, pendant 20 minutes à 1h d’intervalle - Placement par groupe de 5 dans une cage de transport (10 minutes avec ou sans stimulation auditive) puis dans une volière d’exploration durant 1h30 (10 minutes d’exploration avec ou sans stimulation auditive + 1 heure de temps calme + 10 minutes avec ou sans stimulation auditive + 10 minutes pour observer leurs activités motrices avec ou sans stimulation auditive).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les individus sont les suivantes : stress lié à la manipulation, au changement d’environnement et stress potentiellement lié au stimulus auditif diffusé.

Devenir

Les animaux seront replacés dans leur volière d'origine.

Remplacement

Les variables d’intérêt dans ce projet reposent sur la qualité et la quantité de différents types de comportements produits sans contrainte par des individus vivants. Les individus vivants et en bonne santé sont donc essentiels pour atteindre les objectifs du projet. Le remplacement par tout autre dispositif est impossible et sans objet.

Réduction

Un calcul de puissance a permis de déterminer que le nombre d’animaux nécessaire a minima sera de n=240 (soit n=30 pour chaque condition et chaque espèce) pour permettre une analyse statistique fiable des résultats obtenus. Les différents indicateurs comportementaux obtenus à partir des analyses vidéo seront analysés en fonction de la condition expérimentale et de l’espèce par une analyse factorielle exploratoire et des analyses basées sur les modèles linéaires généralisés.

Raffinement

L’hébergement des oiseaux (canaris et diamants mandarins) se fait en volière enrichie en fonction des besoins de l’espèce concernée (une alimentation appropriée, des endroits pour se cacher, une variété de perchoirs, une pelouse pour simuler le fourragement, une baignoire). A aucun moment, les oiseaux ne seront isolés socialement. Le temps passé en manipulation sera limité au temps nécessaire à l’expérience. Pour l’expérience, les oiseaux sont placés en groupe dans une autre volière dont les enrichissements diffèrent de leur volière d’hébergement (autres objets, autres perchoirs). Après l’expérience, les oiseaux retrouveront leur volière d’origine. L'organisation et les installations de la volière d’exploration seront vérifiées avant l’expérience par les animaliers afin de s’assurer qu’aucun élément ne soit susceptible d’être inadapté pour les oiseaux. Une inspection visuelle par les chercheurs et les animaliers sera effectuée régulièrement au cours de l’expérience. En cas de détection de stress ou d’inconfort, l’oiseau sera retiré de l’expérience. Un oiseau ébouriffé, une absence de mobilité, de nutrition et de vigilance sont des signes de stress détectables qui entraineront l’exclusion d’un oiseau de l’expérience. A la fin des expériences, les oiseaux ne seront pas euthanasiés.

Choix des espèces

Le diamant mandarin et le Canari sont deux espèces capables d’apprentissage vocal. Cependant, le diamant mandarin apprend à chanter au cours d’une courte période après l’éclosion puis son chant ne change pas pendant le reste de sa vie. Au contraire, le chant des canaris peut changer chaque année. Selon certaines hypothèses, le fait d’être capable d’apprentissage vocal pourrait expliquer la sensibilité aux régularités temporelles sonores. En choisissant ces 2 espèces nous testons cette hypothèse puisque le canari est capable d’apprentissage vocal toute sa vie et le diamant mandarin non. D’autres hypothèses proposent un lien entre socialité et sensibilité aux régularités temporelles et ces deux espèces diffèrent également par leur mode de vie sociale. Les diamants mandarins sont des animaux grégaires, contrairement aux canaris domestiques qui sont des animaux sociaux mais non grégaires. Nous nous attendons donc à trouver des différences entre deux espèces quant aux conséquences d'une stimulation auditive.Le but de cette étude étant de tester l’influence de différents stimuli rythmiques sur les comportements socio-sexuels chez deux espèces d’oiseaux domestiques, tous les individus sont des adultes.

Cinq plumes arrachées sur le corps des petits oiseaux, une brûlure superficielle des écailles ventrales pour marquer les couleuvres, jusqu'à quarante-huit heures de détention pour les serpents: 290 individus, dont 120 oiseaux, 60 sangliers, 50 rongeurs sauvages et 50 reptiles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal capturé subit en moyenne six actes parmi capture, contention, prise de sang, anesthésie, écouvillonnage cloacal ou buccal et pose d'un dispositif de biotélémétrie. Ces actes alimentent des démonstrations pratiques pour la formation réglementaire de personnes qui travailleront sur la faune sauvage, sans produire de connaissances, le porteur retenant des espèces communes et abondantes connues pour ne pas entrer rapidement en stress pathologique et estimant le recours à des animaux vivants "inévitable". 286 individus sont relâchés sur leur lieu de capture ou réintégrés dans leur élevage, les quatre rongeurs d'origine captive étant tués puis donnés en nourriture aux serpents élevés sur le site, faute d'être repris par le fournisseur.

Objectifs

Tout personnel scientifique utilisant des animaux à des fins scientifiques doit avoir validé une formation spécifique à l’expérimentation animale, laquelle inclue obligatoirement un module complémentaire spécialisé sur un groupe d’espèces au plus proche de ses modèles d’étude. Le présent projet concerne les démonstrations pratiques d'un module complémentaire spécifique obligatoire de formation règlementaire à la protection des animaux de la faune sauvage non-hébergée utilisés à des fins scientifiques. La présente formation est la première et seule formation en France offrant des modèles d’étude adaptés aux personnes travaillant sur la FAUNE SAUVAGE NON-HEBERGEE. Une telle formation doit comporter des démonstrations pratiques pour transmettre les bonnes pratiques à acquérir, mais réduites au minimum nécessaire en termes de nombre d’individus et de degré de contrainte des procédures appliquées. La finalité de ce projet est donc la formation en vue de l’acquisition des compétences professionnelles requises réglementairement pour utiliser des animaux des fins scientifiques. Les objectifs des démonstrations pratiques sont de transmettre par l’exemple, les bonnes pratiques en termes de capture, contention, prélèvements biologiques, sédation/ anesthésie, suivi des signes du stress et d’évaluation du statut sanitaire. Au préalable, ces pratiques sont enseignées lors d’enseignements en salle lors du module de base (3 à 6 mois avant le module complémentaire), puis la veille de chaque démonstration pratique lors du module complémentaire. Les démonstrations sont réalisées par des expert-e-s des actes à pratiquer sur chacun des groupes d’espèces proposées. De l’ordre de 20 pour cent du temps des démonstrations pratiques correspond à des actes sur des animaux vivants (maximum de 2 par démo et par groupe d’espèces), le reste du temps étant dédié à des apprentissages à l’aide de diverses méthodes de remplacement (photos, vidéos, mannequins).

Bénéfices attendus

Le bénéfice est de promouvoir la préservation du bien-être des animaux sauvages utilisés dans des projets de recherche par la formation des concepteur-rice-s et applicateur-rice-s aux bonnes pratiques, adaptées à leurs modèles d’étude. Tant le bon sens que la réglementation imposent que les personnes soient formées aux actes à pratiquer. Cette acquisition de compétences se fait en 3 temps : conceptualiser (enseignements théoriques), assimiler (démonstrations pratiques), puis acquérir la maitrise technique des actes (tutorat). Le présent projet, par la démonstration pratique des actes les plus courants, promeut les bonnes pratiques en vigueur à ce jour, et ainsi assure un meilleur traitement des animaux par le raffinement des actes. Certaines recherches empiriques en écologie et biologie de la conservation animale imposent de capturer des animaux sauvages, les contenir temporairement captifs, et leur appliquer des actes techniques. Ce faisant, les animaux sont inévitablement en situation de stress. Tout l'enjeu de la protection des animaux sauvages utilisés à fins scientifiques est de savoir gérer simultanément ce stress et l’application des actes techniques. Ces deux compétences (suivi du stress et dextérité) ne peuvent pas être enseignées (i) sans pratique: le recours à des démonstrations sur des animaux vivants est inévitable, (ii) sur des animaux d'origine captive : ces derniers ne stressent pas comme les animaux sauvages car ils sont acclimatés (voir adaptés) à l'humain, avec un stress en réponse à la capture et la manipulation très atténué.

Procédures

Quel que soit le groupe d'espèces, les animaux utilisés sont exposés en moyenne à une combinaison de 6 actes (4 à 9 suivant les espèces et les démos), parmi : 1) stress léger pendant la capture, les contentions, et la détention (5 min à 48 heures suivant les espèces et les démonstrations pratiques) ; 2) douleur légère et transitoire lors d’un prélèvement sanguin (quelques minutes); 3) inconfort pendant l’induction et le réveil d’une courte anesthésie (5 min à 2h), l’équipement avec un dispositif électronique de biotélémétrie (15 à 45 min), et/ou l’écouvillonnage cloacal et/ou buccal. En sus, les nuisances spécifiques à des actes démontrés que sur certains groupes (si et uniquement si des apprenants le sollicitent) sont: sur sanglier, douleur légère à modérée et [transitoire] (quelques minutes) lors du marquage pour identification individuelle (boucle auriculaire et transpondeur, réduit par cryoanalgésie locale); pour les serpents, douleur ponctuelle légère sur quelques secondes à minutes lors du marquage pour identification individuelle (brûlure superficielle d’écailles ventrales), le stress de contention pendant une échographie (1 à 3 minutes) illustrant les possibilités d’exploration fonctionnelle (activité cardiaque, reproductrice, alimentaire), ponction veineuse intracardiaque ; sur les oiseaux, inconfort lors d’un prélèvement de liquide uropygien par palpation ou d’un écouvillonnage buccal ou du jabot chez les pigeons et l’arrachage de 5 plumes du corps (petites plumes). Ces actes peuvent être stressant ou douloureux mais très temporairement, ils n’induisent pas de détresse ou souffrance durable: ce sont les actes utilisés en routine pour étudier ces espèces dans la nature, sans indication d'impact durable. Chaque acte de prélèvements biologiques n’est pratiquée qu’une seule fois par individu au cours d’une session de formation (et deux sessions de formation par an, avec évitement de la réutilisation entre sessions).

Impact sur les animaux

Les actes induisant une légère douleur transitoire sont: les prélèvements sanguins (tous groupes d'espèces), l'écouvillonnage cloacal ou rectal (tous groupes d'espèces), l’implantation d'un nano-transpondeur sous-cutané (sangliers), marquage à l’aide de boucles auriculaires (rongeurs, sangliers), marquage par cautérisation superficielle d'écailles ventrales (couleuvres), l'injection d'anesthésique (intra-musculaire sur sanglier et tortues, intra-péritonéal sur rongeur), l'arrachage de plumes de corps (petits oiseaux). Les actes induisant un stress transitoire sont: la capture, la contention/détention/hébergement temporaire, la manipulation (tous groupes d'espèces), l'équipement avec un dispositif électronique biotélémétrique (sur collier pour rongeurs, sur harnais pour oiseaux, collé sur tortues). Les actes induisant un inconfort transitoire sont: l'anesthésie (tous groupes d'espèces), l'écouvillonnage buccal (tous groupes d'espèces sauf tortues), la pose d'une bague à la patte (oiseaux).

Devenir

Tous les animaux capturés à l'issue de la formation seront replacés = relâchés sur le lieu de capture ou réintégrés dans leur groupe d'élevage, car aucune des procédures prévues n’est susceptible d’induire une douleur prolongée. En cas de complications irréversibles (blessure, épuisement), le vétérinaire référent décidera du devenir de l’animal (soin ou euthanasie). Nous rappelons qu'aucune mise à mort ne sera réalisée à fins pédagogiques. Pour les animaux captifs utilisés, lorsque qu'il n'a pas été possible de capturer des individus sauvages, ils seront tous réintégrés dans l'élevage dont ils sont issus (à l'exception des rongeurs d'origine captive, le fournisseur ne les reprenant pas et l’Etablissement Utilisateur n’ayant pas d’animalerie rongueur pour les maintenir en élevage, ces rongeurs sont mis à mort puis donnés comme alimentation aux serpents élevés à fins scientifiques sur site).

Remplacement

Chaque année, nous accroissons les médias de remplacement à disposition des formateurs: recours à des cadavres (obtenus de manière opportuniste avec dérogations idoines; p. ex. mortalité routière, accident lors de projet nécessitant la capture, animaux euthanasiés en centre de sauvegarde de faune sauvage) ou achat de mannequins pour la démonstration d’actes potentiellement douloureux ou de mise à mort (mannequin de rat pour contention et ponction veineuse caudale ; mannequin de cerf et phoque pour (télé)anesthésie, prélèvement sanguin) ; constitution d’une banque d’’images et vidéos dédiées (collectées lors des démonstrations pratiques, ainsi que lors de leurs projets par les formateurs). Néanmoins, le but pédagogique de démonstration de l’intérêt de méthodes alternatives aux pratiques communes (Raffinement) nécessite le recours à quelques animaux vivants par session de la formation. Les démonstrations pratiques, dans des conditions réalistes, sur de très petits nombres d’animaux sauvages en nature, nous semblent donc indispensables pour atteindre cet objectif pédagogique.

Réduction

Le nombre d’individus utilisés a été réduit le plus possible : maximum N = 2 par démonstratin pratique et par groupe d’espèces (1 utilisé par le formateur pour démontrer les actes, 1 utilisé par un apprenant sous tutorat du formateur pour appréhension des actes) ; avec réutilisation des individus de la Démo2 dans la Démo3 dans la majorité des procédures. Ainsi, pour une session de formation sur un groupe d’espèces, maximum 6 individus sont utilisés (sauf pour les tortues : maximum 4, du fait de la disponibilité limitée en individus pour ce groupe d’espèces). Nous faisons deux sessions de formation par an: 6 groupes en Juin (2 x grands mammifères, petits mammifères, grands oiseaux, petits oiseaux et reptiles - serpents), 4 groupes en Septembre (petits mammifères, grands oiseaux, petits oiseaux, reptiles - tortues). Ce sont donc au total max. 58 individus qui sont utilisés par an, soit max. 290 individus sur la durée du projet (5 ans). Autres leviers de réduction: 1) la majorité des individus utilisés en Démo font simultanément partie de projets de recherche en cours sur site, et sont donc mutualisés entre projets (entre finalité scientifique et pédagogique ; cas des sangliers, oiseaux, serpents) ; 2) en cas d’absence de volontaire pour pratiquer ou de demande de la part des apprenants, le formateur peut décider de ne pas faire la 2ème démonstration prévue (ainsi, ~ 1 fois sur 2, dans les démos d’anesthésie, 1 seul individu est anesthésié au lieu de 2) ; 3) les manipulations sont filmées, réduisant ainsi la nécessité ultérieure de recourir à des démonstrations d’actes, et augmentant la diversité des situations auxquelles les apprenants sont exposés ; 4) l’offre de formation sur un groupe d’espèces donné et une session donnée n’est proposée que si il y a au moins 4 inscrits demandant à être formé sur ce groupe (et maximum 5 inscrits par groupe). Si la demande est inférieure, le groupe d’espèces concerné n’est pas proposé = il n’y a pas d’utilisation d’animaux pour ce groupe à cette session.

Raffinement

L’enjeu pédagogique majeur est la démonstration de pratiques de raffinement : évaluer et minimiser le stress des animaux sauvages pendant les contentions tout en démontrant le degré de dextérité requis pour une mise en œuvre sûre des actes. C’est la trame transversale à toutes les démonstrations pratiques. Les formateurs ont été choisis parmi les personnes les plus expérimentées en France pour chaque groupe d’espèces, offrant des démonstration sûres et rapides des actes techniques courants, ajustés en fonction de la condition de stress de l’animal manipulé. Les anesthésies ne sont pratiquées que par des vétérinaires, pratiquant sur faune sauvage (et formés à l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques). Des équipements de capture et contention minimisant le stress ont été acquis (pièges pour petites mammifères, sabot de contention pour sanglier). L’hébergement temporaire (max. 48h pour les serpents, 1h à 27h pour les autres groupes) est accompagné de mesures de préservation des 5 libertés (calme auditif et olfactif, obstruction visuelle, abris et supports adaptés, alimentation et boisson ad libitum). Les animaux sauvages sont systématiquement relâchés sur leur lieu exact de capture. Les animaux captifs sont réintégrés dans leur lot d’origine. Chez les petits et grands mammifères, la douleur ponctuelle induite par le marquage d’identification (boucle auriculaire, transpondeur) est réduite par analgésie locale. Les surmulots sont sédatés pour réduire le stress lors de la contention. La démonstration de l’anesthésie par inhalation est privilégiée (plus rapide, moins risquée ; seule méthode sur oiseaux, petits mammifères et serpents). Pour les oiseaux, démonstration d’un point de ponction veineuse (veine cutanée jugulaire ou veine tibiale) avec moins de risque d’impact sur les performances de vol que le point usuel (veine brachiale ou ulnaire). Un dispositif d’imagerie par ultra-sons (doppler) a été acquis pour mieux localiser les points de ponction veineuse (reptiles). En cas d’animal risquant d’atteindre un état de stress pathologique (points limites et grille d’évaluation spécifiques à chaque groupe d’espèces), il est immédiatement mis au calme sous surveillance (quelques minutes à 1h), puis relâché au plus vite sur son lieu de capture. A défaut d’une récupération rapide, le responsable vétérinaire référent décide du traitement à apporter (idem en cas de blessure accidentelle ; 2 cas en 5 ans).

Choix des espèces

Les critères de choix des espèces sont: (1) espèces et individus d'origine sauvage, pour que les animaux présentent des comportements similaires aux espèces sur lesquelles les apprenants opèreront; (2) groupes taxonomiques d'animaux terrestres couramment utilisés en utilisation d'animaux de faune sauvage non-hébergée à des fins scientifiques et disponibles sur site de formation; (3) des espèces communes et abondantes, assurant une capture aisée en nombre suffisant dans les temps impartis, sans impact sur les populations et les espèces. (4) des espèces connues pour NE PAS entrer rapidement en phase de stress pathologique lors des manipulations (p. ex. sensibilité cardiaque, épuisement, apathie, hyper-activité). (5) en cas de défaut de capture le jour de la Démo, espèces disponibles en nombre suffisant dans les élevages de l'EU ou de son partenaire scientifique local, un parc zoologique à proximité. Les espèces pouvant être utilisées sont: Petits mammifères: Souris grise (Mus musculus), Rat noir (Rattus rattus), Rat surmulot (Rattus norvegicus), Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus), Campagnol roussâtre (Myodes glareolus), Campagnol des champs (Microtus arvalis) Grands mammifères: Sanglier (Sus scrofa) Grands oiseaux: Canard domestique (Anas platyrhynchos), Oie domestique (Anser anser domesticus) Petits oiseaux: Mésange charbonnière (Parus major), Mésange bleue (Cyanistes caeruleus), Moineau domestique (Passer domesticus), Merle noir (Turdus merula), Pigeon biset domestique (Columbia livia), Diamant mandarin (Taeniopygia guttata) Reptiles – Serpents: Couleuvre verte-et-jaune (Coluber viridiflavus), Couleuvre d’Esculape (Zamenis longissimus), Couleuvre à collier (Natrix natrix) Reptiles – Tortues: Tortue d’Hermann (Testudo hermanni), Tortue grecque (Testudo graeca), Cistude d’Europe (Emys orbicularis), Emyde lépreuse (Mauremys leprosa) Stade: uniquement des animaux ayant atteint la taille adulte. Les individus juvéniles, n'ayant pas fini leur croissance, ne seront pas utilisés. Les femelles gravides/gestantes (dans la limite des capacité à détecter leur statut reproducteur) ne seront pas utilisées.

32 cailles japonaises reçoivent une injection intramusculaire de mésotocine ou de solution saline, puis une prise de sang à la veine de l'aile, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur écrit pourtant que cette injection, jamais pratiquée jusqu'ici sur cette espèce, pourrait causer un stress supplémentaire et qu'il serait "plus raisonnable" de la classer en gravité modérée. L'objectif est de mettre au point une mesure de la mésotocine, hormone candidate comme marqueur d'émotions positives, dans un contexte que le porteur relie à l'industrie de la volaille et à ses arguments commerciaux. Aucune caille ne sera tuée : seize seront réutilisées, seize confiées à une association de réhabilitation ou à des familles d'accueil.

Objectifs

L’existence d’états subjectifs chez l’animal, comme les états émotionnels, reste encore largement débattue. De nombreuses études scientifiques ont mis en évidence l’expression d’émotions négatives chez l’animal dont l’identification aujourd’hui est utilisée dans l’évaluation du mal-être. Actuellement des marqueurs physiologiques de ce mal-être tel que le niveau de testostérone, corticostérone ou le stress oxydatif sont utilisés pour évaluer le bien-être animal, une augmentation de ces marqueurs reflétant une diminution du bien-être animal. Cependant, les études récentes ont mis en évidence que le bien-être d’un animal résulte à la fois de la diminution de ses expériences négatives mais également de sa capacité à exprimer des émotions positives. Plusieurs marqueurs physiologiques des émotions positives ont été suggérés dans la littérature, telle que l’ocytocine et ces homologues : la mésotocine chez les oiseaux, reptiles et amphibiens ; et l’isotocine chez les poissons. L’ocytocine est une excellente candidate, car cette hormone (neuropeptide) apparaît impliquée dans la régulation du stress et de l’anxiété (effet anxiolytique), mais aussi impliquée dans les liens d’attachements entre partenaires sociaux ou sexuels. Cependant, ces effets ont été largement étudiés chez les mammifères alors qu’ils restent peu étudiés chez les oiseaux malgré leur importance économique et sociétale. En effet, depuis 2012, la consommation de viande de volailles a dépassé la consommation de viande bovine et l’industrie de la volaille représente près 380 millions de dollars à l’échelle mondiale en 2023. La recherche de marqueurs physiologiques du bien-être chez les volailles est d’autant plus importante que les consommateurs portent de plus en plus d’attention sur le bien-être des volailles qu’ils consomment, devenant même un argument marketing. Ainsi, les enjeux sont donc d'identifier des marqueurs physiologiques d'émotions positives chez les oiseaux, ceci pouvant permettre la mise en place de nouveaux outils d'évaluation du bien-être animal. Cependant, la mesure de la mésotocine circulante reste peu documentée dans la littérature et cantonnée à quelques espèces d'oiseaux. Dans ce contexte, notre projet se veut de mettre au point une méthode efficace de mesure de la mésotocine dans le plasma des oiseaux, mais aussi dans leurs fèces afin de développer une méthode de prélèvement non-invasive.

Bénéfices attendus

Grâce à cette étude, nous espérons pouvoir d’un côté valider un protocole expérimental permettant la manipulation et la mesure des niveaux de mésotocine circulante chez la caille japonaise que cela soit au niveau du plasma ou des fèces. Cette mise au point permettra ensuite de développer notre recherche sur le lien entre la mésotocine et l’expression des émotions positives chez l’oiseau. Ces marqueurs sont encore peu nombreux et peu étudiés chez l’oiseau. Ils permettraient d’en apprendre davantage sur les capacités émotionnelles des oiseaux, mais aussi sûrement chez les reptiles dus à leur similarité physiologique avec les oiseaux. Ces marqueurs pourront à l’avenir être utilisés pour évaluer les effets de divers facteurs, tels que l’histoire de vie ou la complexité environnementale, sur les états émotionnels. Enfin l'identification de tels marqueurs pourrait trouver des applications dans l’évaluation et l’amélioration du bien-être des oiseaux d’élevage.

Procédures

Injection intramusculaire de solution saline 0.9% ou de solution de mésotocine: 1 injection par animal en moins de 2 minutes Prélèvement sanguin au niveau de la veine alaire : 1 prélèvement par animal en moins de 2 minutes.

Impact sur les animaux

Le transport et l’isolement des individus pendant la phase d’administration des traitements peuvent perturber les cailles, mais ce, sur une courte période (degré de sévérité léger). Les prélèvements sanguins sont également une source de stress et d’inconfort (degré de sévérité léger). Les traitements par injection intramusculaire peuvent être une expérience inconfortable et stressante pour l’animal. En temps normal, ce type de procédure serait classé comme une procédure de classe légère car ne dépassant pas l'introduction. Cependant, dans notre cas, certains individus seront injectés pour la première fois chez la caille japonaise, ce qui pourrait induire un stress supplémentaire. Il est donc plus raisonnable de considérer cette procédure comme degré modéré.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie. La décision a été prise par les responsables du projet. Les animaux que nous ne garderons pas pour de futures expériences seront confiés à une association s'occupant de réhabiliter les animaux de laboratoire ou bien proposés à l'adoption par des familles d'accueil.

Remplacement

Dans cette étude nous étudions les réponses comportementales à des traitements hormonaux (i.e. mésotocine), il est donc nécessaire de travailler directement sur l’animal vivant, ce qui exclut tout type de remplacement.

Réduction

Le nombre d’animaux choisi (32 cailles) permet d’avoir un effectif suffisant pour les analyses physiologiques, et des analyses statistiques robustes tout en tenant compte d’un possible effet sexe.

Raffinement

Les oiseaux seront hébergés dans des cages individuelles couvertes au sol d’une litière de copeaux de bois, leur permettant de faire des bains de poussière et d’un abri. Ils seront nourris et hydratés ad libitum à l’aide d’une mangeoire et d’un abreuvoir (nourriture et eau à volonté). La procédure implique de pouvoir rapidement manipuler les oiseaux pour les tests, ce que permet un hébergement individuel. Cependant, les cages seront grillagées et tous les animaux seront maintenus dans la même salle d’élevage, permettant aux oiseaux de garder un contact visuel et auditif entre eux. Il est à noter que les mâles adultes ne peuvent pas être maintenus en groupe de par leur caractère territorial et agressif. Afin d’éviter toutes influences potentielles des conditions de maintenance (i.e. en cage individuelle avec contact visuel et auditif vs. En groupe), mâles et femelles devront être hébergés dans les mêmes conditions, Ainsi les femelles seront également maintenues en cage individuelles. Lors de la phase expérimentale, les oiseaux seront déplacés et manipulés par des personnes compétentes et expérimentées. Les oiseaux seront soignés et suivis quotidiennement par un personnel expérimenté. Ce même personnel tiendra à jour un cahier des charges consignant les changes, les prises alimentaires ainsi que toute anomalie (e.g. changement de comportement, maladie ou blessures). La détection d’une anomalie, entraînera la mise en quarantaine du ou des individu(s) concerné(s) pour l’administration de traitements et ne sera remis dans l’animalerie que si leur rétablissement est complet.

Choix des espèces

Les cailles japonaises sont domestiquées depuis des siècles. En raison de leur petite taille et de leur développement rapide, elles sont rapidement devenues populaires aussi bien en agriculture qu’en recherche scientifique. Leurs caractéristiques comportementales peuvent être clairement identifiées par des tests validés scientifiquement. Leurs capacités cognitives et émotionnelles sont néanmoins encore trop peu étudiées. Nous utiliserons des cailles adultes (i.e. âgées de plus de 4 mois). À cet âge, leur profil comportemental et physiologique est relativement stable (plus stable qu’à des stades plus précoces), permettant ainsi l’observation des variabilités interindividuelles robustes, incluant les variabilités liées au sexe.