Autres oiseaux
Dynamiques cortico-ganglions de la base sous-tendant l’apprentissage de séquences
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
150 canaris vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant jusqu'à modéré, une partie sous anesthésie sans réveil. Les mâles subissent des chirurgies intracérébrales de trois à sept heures pour y injecter des traceurs, poser des électrodes d'enregistrement ou provoquer des lésions, et sont tués pour prélèvement du cerveau, tandis que les femelles sont maintenues en vie et rendues à la colonie. Le porteur décrit un projet de recherche fondamentale sur les mécanismes cérébraux du chant, dont il rapproche l'organisation de celle du langage humain. Il affirme que l'imagerie ne permet pas la résolution nécessaire et que les enregistrements neuronaux sont impossibles chez l'humain.
Objectifs
L’organisation des signaux acoustiques (la syntaxe) est un aspect essentiel de la communication vocale animale. Les oiseaux chanteurs en particulier produisent des chants composés de suites d’éléments sonores appelés syllabes. Si chez certaines espèces, comme le diamant mandarin, les chants ont une organisation simple (linéaire) des syllabes, chez d’autres, telles le canari domestique, l’organisation des syllabes repose sur des règles complexes et notamment des dépendances à long terme (la probabilité de produire une syllabe précise peut dépendre de celles produites plusieurs secondes auparavant). Ces règles syntaxiques sont semblables à celles décrites chez les humains. Les canaris présentent par ailleurs une plasticité annuelle de leurs chants. Les canaris constituent donc un modèle idéal pour déterminer les mécanismes neuronaux de la production et de la variabilité de la syntaxe vocale. Le comportement de chant résulte d’un apprentissage sensorimoteur et met en jeu un réseau de structures cérébrales dédiées. Le contrôle neuronal de la production du chant est assuré par un ensemble de zones cérébrales "corticales" hiérarchiquement organisées et spécialisées dans le chant. Si des études ont mis en avant les mécanismes sous-tendant la variabilité acoustique des chants, ceux mis en jeu dans le contrôle de l'organisation des éléments constitutifs des chants restent méconnus. Notre objectif ici est de déterminer le réseau neuroanatomique impliqué dans le contrôle de la variabilité d'organisation des éléments du chant et d'en caractériser les propriétés neurophysiologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche fondamentale bénéficera en premier à la communauté spécialisée dans le domaine de recherche de la neuroéthologie du chant des oiseaux. Il apportera aussi des connaissances essentielles pour mieux comprendre les potentiels déficits observés dans la parole humaine. En effet, de nombreusess études ont mis en avant les analogies du comportement de chant des oiseaux chanteurs et du langage humain. Ces analogies ont été identifiées d'un point de vue comportemental (l'acquisition du chant et du langage mettant en jeu les mêmes étapes) et neurobiologiques (analogies moléculaires et cellulaires). Par ailleurs, des lésions ou perturbations des structures cérébrales dédiées au comportement de chant induisent des déficits comportementaux semblables à ceux observés chez les humains, tels que des bégaiements ou des retards d'apprentissage. Nombre de ces déficits chez les oiseaux chanteurs rappellent les troubles de la parole observés chez les humains atteints de pathologies neurodégénératives touchant les ganglions de la base (maladie de Parkinson ou de Huntington par exemple). Enfin, les méthodologies d'étude et d'analyse déployées permettront des avancées technologiques en lien avec le traitement de grand jeu de données (big data) et pourront nourrir des projets de recherche computationnelle et de modélisation future.
Procédures
Un prélèvement sanguin (une à deux gouttes de sang) sera effectué sur tous les oiseaux, une seule fois par oiseau. Cette procédure ne dure que quelques minutes et ne nécessite pas l'anesthésie de l'oiseau. Les oiseaux seront soumis à diverses procédures chirurgicales intracérébrales. Chaque oiseau ne subira qu'un seul type d'intervention chirurgicale et qu'une seule fois. Suivant l'opération chirurgicale, effectuée sous anesthésie générale, la durée varie de 3 à 7h.
Impact sur les animaux
Ce projet impliquera de placer une partie des oiseaux utilisés pour les expériences dans des caissons d'isolation acoustique individuels afin d'enregistrer leurs vocalisations. Cette méthode est la seule permettant d'enregistrer les vocalisations des oiseaux avec la meilleure qualité possible pour mener nos études. Certains oiseaux subiront par ailleurs des chirurgies intracérébrales afin d'injecter des agents chimiques (traceurs neuronaux pour identifier les projections neuronales ou acide pour réaliser des lésions cérébrales), des électrodes d'enregistrement (pour enregistrer les activités des neurones) ou des électrodes de stimulation électrique (pour procéder à des stimulations électriques intracérébrales localisées).
Devenir
Pour l'ensemble des procédures de ce projet, tous les animaux identifiés comme femelles seront maintenus en vie et retourneront dans la colonie, ce projet ne portant que sur les mâles canaris. A l'issue des différentes procédures, tous les mâles seront euthanasiés. La collecte du cerveau à la fin de chacune de ces procédures est essentielle afin de 1/pouvoir identifier les projections entre les structures cérébrales d'intérêt, 2/ pouvoir identifier les points d'insertion des électrodes d'enregistrement ou de stimulation électrique, 3/pour caractériser l'étendue de la lésion cérébrale.
Remplacement
Le but de nos recherches est de déterminer les mécanismes neurobiologiques mis en jeu dans l’apprentissage, la production et la perception de vocalisations. Pour cela, les oiseaux constituent un remarquable modèle d’étude, leurs vocalisations présentant des points communs avec la parole humaine et un ensemble de structures cérébrales étant dédié à la perception, la production et au contrôle des vocalisations. Les technologies actuelles (IRM) ne permettent pas d'avoir un niveau de résolution suffisamment fin pour analyser l'activité de neurones à des échelles temporelles de l'ordre de la milliseconde. Mener ces expériences reposant notamment sur des enregistrements électrophysiologiques de l’activité neuronale et des stimulations intracérébrales, qui ne sont pas possibles chez le sujet humain (sauf dans certaines conditions particulières), permet d’avancer dans la compréhension des processus neurobiologiques en général et dans le comportement vocal des oiseaux en particulier.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux à utiliser et d’adapter le protocole expérimental, nous conduirons les expériences sur un seul oiseau à la fois. Cela nous permettra de traiter les éventuelles difficultés les unes après les autres. Par ailleurs, cela nous permettra de ne collecter que le nombre de données nécessaires pour obtenir suffisamment de puissance statistique. Lorsqu’un oiseau aura subi une opération chirurgicale, celui-ci sera maintenu seul dans une cage jusqu’à récupération (que nous estimons à 48h) mais de façon à ce qu’il puisse voir et entendre ses congénères. Des oiseaux stressés ou en souffrance ne vocalisant pas, ils seront contrôlés au quotidien. Un antalgique sera administré lors de l’opération chirurgicale et tant que l’oiseau montre des signes de douleur (inactivité, absence de vocalisations, posture prostrée).
Raffinement
Avant toute procédure chirugicale, les oiseaux reçoivent une administration d'un analgésique. La chirurgie s'opère sous anesthésie générale. Lorsqu’un oiseau aura subi une opération chirurgicale, celui-ci sera maintenu seul dans une cage jusqu’à récupération (que nous estimons à 48h) mais de façon à ce qu’il puisse voir et entendre ses congénères. Des oiseaux stressés ou en souffrance ne vocalisant pas, ils seront contrôlés au quotidien. Un antalgique sera administré lors de l’opération chirurgicale et tant que l’oiseau montre des signes de douleur (inactivité, absence de vocalisations, posture prostrée). Le point limite est atteint lorsqu’un oiseau montre une absence de réaction (absence d'envol lorsque l'oiseau est touché par l'expérimentateur) ou une réaction faible à l'expérimentateur (envol au touché de l’oiseau) sur 2 jours consécutifs.
Choix des espèces
Pour comprendre les processus sous-tendant le contrôle vocal, les oiseaux chanteurs constituent un modèle de choix. Ils présentent des capacités remarquables de modulation et de contrôle de leurs vocalisations. Ils possèdent un ensemble de structures cérébrales spécialisées dans ce comportement. Plusieurs parallèles avec l'apprentissage vocal chez l’humain existent (période sensible pour l'apprentissage, répertoire de gestes moteurs vocaux). Notons que si cette capacité d'apprentissage vocal est fréquente chez les oiseaux, elle est beaucoup plus rare chez les mammifères, et, en l'état actuel des connaissances, absente chez les invertébrés. Nous nous proposons d’étudier en particulier les canaris domestiques (Serinus canaria). Ces oiseaux produisent des chants variables constitués d'éléments acoustiques organisés suivant des règles de dépendance aussi identifiée dans le langage humain. Ils s’adaptent parfaitement à la vie en captivité. Enfin, le réseau de structures cérébrales mis en jeu dans leur comportement vocal est très précisément connu et décrit dans la littérature, permettant une comparaison fiable des données et une mise en perspective des résultats obtenus. Tous les animaux utilisés dans cette étude seront âgés d'au moins 100 jours. A cet âge, les canaris sont depuis longtemps sortis de leur nid et indépendant. Ils commencent à pratiquer leur chant à cet âge là, ce qui nous intéresse tout particulièrement dans cette étude.
Etude du régime alimentaire et suivi des contaminants chez le Puffin des Baléares (Puffinus mauretanicus) et dans les eaux côtières du secteur Mor Braz
- Conservation des espèces
30 puffins des Baléares vont être capturés en mer, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés dans leur milieu. Chaque oiseau subit une capture d'environ cinq minutes puis une contention d'une dizaine de minutes, le temps d'une prise de sang, d'un prélèvement de plumes et de la pose d'un GPS. Le porteur décrit un stress lié à la capture et à la manipulation et affirme, sur la base de travaux antérieurs, que ces dommages n'affecteront pas la survie des oiseaux. Il justifie le recours à l'espèce, en danger critique d'extinction, par son statut de bioindicateur non remplaçable selon lui par des cultures in vitro.
Objectifs
Le Puffin des Baléares (Puffinus mauretanicus), espèce d’oiseau nicheuse endémique des Baléares, est considéré comme l’oiseau marin le plus menacé d’Europe. L’effectif mondial de l’espèce est restreint et en déclin. Son statut de conservation est jugé en « danger critique d’extinction » en Europe depuis 2004 et l’espèce est protégée en France. La France a une responsabilité majeure dans la conservation de cette espèce en période inter nuptiale (présence dans les eaux territoriales françaises atlantiques), et dans une moindre mesure en période de reproduction (présence en Mer Méditerranée). Suite à une action conjointe de l’Office Français de la Biodiversité et de la Direction régionale de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement Bretagne, l’espèce a été inscrite au sein de la liste des espèces pouvant bénéficier d’un Plan National d’Action. L’élaboration de ce Plan National d’Action a été lancée en décembre 2018 et finalisé en septembre 2020. Ce Plan National d’Action vise en premier lieu la réduction des pressions qui s’exercent sur l’espèce (interactions avec la pêche professionnelle, avec les Energies Marines Renouvelables et activités nautiques, exposition à la contamination environnementale), mais aussi l’amélioration des connaissances relative à l’écologie de l’espèce et l’utilisation spatio-temporelle des eaux territoriales françaises en période internuptiale, afin d’améliorer son état de conservation. Dans ce contexte, le projet proposé vise à 1) améliorer les connaissances de l’écologie de cette espèce lorsqu’elle est présente dans les eaux territoriales françaises, et plus spécifiquement dans les eaux côtières du secteur Mor Braz, 2) évaluer son exposition locale aux perturbations anthropiques lorsqu’elle est dans ce secteur (contamination chimique, interaction avec les pêcheries). Il se matérialisera par un programme de prélèvement de tissus pour analyses isotopiques et de contaminants, sur des oiseaux capturés dans les eaux territoriales françaises. Il viendra pour cela s’adosser à une autre action de ce Plan National d’Action afin de mutualiser les manipulations de terrain, puisqu’une autre action du Plan National d’Action impliquera la capture et l’équipement d’individus par des GPS, pour du suivi télémétrique. Les prélèvements de tissus seront réalisés sur ces mêmes oiseaux capturés en mer pour ce suivi par télémétrie (suivis des déplacements par GPS).
Bénéfices attendus
Des analyses isotopiques du carbone et de l’azote dans le sang permettront d’une part d’accéder à des informations fines relatives au régime alimentaire du Puffin des Baléares sur ses quartiers français de présence inter-nuptiale, et d’autre part d’évaluer l’importance des rejets de pêche dans leur alimentation. Des analyses de contaminants (polluants organiques persistants, éléments traces métalliques, microplastiques) seront réalisées de façon à disposer d’un état initial de cette éventuelle contamination des oiseaux en vue d’un suivi à plus long terme. Ces analyses renseigneront également sur l’état de la contamination de ces oiseaux afin de mieux comprendre le risque toxicologique auquel ils font face. Le bénéfice de cette connaissance est l'amélioration de la protection de l'espèce et sa conservation.
Procédures
Chaque puffin subit 1 capture (environ 5 min) et 1 contention (environ 10 min). Pendant la contention de l'animal vigile, l'animal subit 1 prise de sang (moins de 1 min), les prélèvements de plumes (moins de 1 min) et la pose d'un GPS (environ 5 min).
Impact sur les animaux
Les principaux risques encourus par les oiseaux lors de la manipulation seront dûs au stress engendré par la capture et la manutention, c’est donc sur ces deux points que toute l’attention sera portée pour assurer le bien-être des animaux (expérience des manipulateurs (expert de la méthode de capture), rapidité d’exécution des manipulations, mesures de raffinement pour diminuer le stress). Les dommages subis n’impacteront pas la survie des oiseaux manipulés.
Devenir
Relachés dans leur milieu naturel, car espèce en danger critique d'extinction.
Remplacement
Les oiseaux marins sont des espèces sauvages, qui intègrent des contaminants présents dans le milieu, et y sont potentiellement sensibles. Ils ne peuvent être remplacés par des cultures in vitro ou des individus captifs. Ils sont des bioindicateurs de la contamination des milieux.
Réduction
Le choix des 30 individus a été déterminé à partir des différents projets de recherche sur la contamination et l’écologie des oiseaux marins (expérience de suivi de la contamination chez les oiseaux marins en arctique, antarctique, en France métropolitaine et ultramarine), et correspond au minimum accepté pour maintenir une robustesse statistique, et garantir la prise en compte de variabilités inter-individuelles dans le milieu naturel. En effet, les prélèvements effectués sur le terrain peuvent montrer de fortes variations entre individus, car les conditions environnementales ne sont pas contrôlées. Ce choix est réalisé à la lumière du projet autorisé « Surveillance de la contamination des oiseaux marins (exposition et effets) au titre de la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin », où 15 individus/site/espèce étaient prévus (poussins, donc pas d’effet du sexe). Sur cette demande, les oiseaux seront des adultes ; 30 individus permettront de quantifier la variabilité interindividuelle, due au sexe, à l’âge, aux traits d’histoire de vie de l’animal. L’ensemble des échantillons (sang, plumes, GPS) seront collecté sur les mêmes oiseaux afin de limiter le nombre d’oiseaux capturés, tout en permettant de croiser les informations obtenues et améliorer la puissance des analyses statistiques.
Raffinement
L’intervention sera rapide (moins de 1 min pour la prise de sang, moins de 10 min pour l’ensemble des manipulations incluant prélèvement des plumes et pose de GPS hors procédure). Elle sera coordonnée avec des opérations de baguage (une seule manipulation d’oiseau pour un maximum d’informations) - Les facteurs météos seront pris en compte (pas d’intervention si les risques pour les oiseaux sont élevés) - Diminution du stress des individus manipulés par apposition d’un tissu opaque sur les yeux - Les plumes de couverture (dos et ventre) seront prélevées sans les couper pour assurer une repousse rapide. - Les plumes de vol (primaires) ne peuvent etre arrachées pour ne pas handicaper l’oiseau et un petit échantillon sera donc coupé, considéré comme négligeable au regard de la surface alaire de l'oiseau - Une grande attention sera portée à la réalisation de la prise de sang (pas de création d’hématome ou de saignement, utilisation de poudre coagulante en cas de saignement, utilisation de matériel stérile à usage unique, prélèvement d'un volume sanguin négligeable au vu de la masse corporelle de l'oiseau) - Suite au prélèvement sanguin, une pression sera exercée sur la zone piquée pour faciliter la coagulation. L’oiseau sera observé pour détecter un éventuel comportement alarmant.
Choix des espèces
Le Puffin des Baléares espèce d’oiseau nicheuse endémique des Baléares, est considéré comme l’oiseau marin le plus menacé d’Europe. L’effectif mondial de l’espèce est restreint et en déclin. Son statut de conservation est jugé en « danger critique d’extinction » en Europe depuis 2004 et l’espèce est protégée en France. La France a une responsabilité majeure dans la conservation de cette espèce en période inter nuptiale (présence dans les eaux territoriales françaises atlantiques), et dans une moindre mesure en période de reproduction (présence en Mer Méditerranée). Les oiseaux capturés seront des adultes (le Mor Braz est un lieu utilisé par les oiseaux lors de la période internuptiale).
Effets de la musique sur les comportements sociaux de la caille japonaise
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
100 cailles japonaises, 40 adultes et 60 jeunes, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gardées pour d'autres projets ou confiées à une association. Elles sont exposées à de la musique et observées lors de tests comportementaux quotidiens, les adultes subissant en plus deux prélèvements sanguins. Le porteur cherche à savoir si la musique favorise les comportements sociaux et si cet effet dépend des capacités d'apprentissage vocal, en comparant plusieurs espèces d'oiseaux et de primates. Il affirme que l'observation d'animaux libres de leurs mouvements "exclut tout remplacement" par un autre modèle.
Objectifs
Le projet s’inscrit dans une étude visant à explorer les origines et fonctions évolutives de la musicalité (c’est-à-dire les capacités liées à la perception, l'appréciation et la production de la musique) ainsi que les liens entre musique et comportements sociaux. Il existe une théorie selon laquelle la musicalité serait apparue au cours de l’évolution parce qu’elle renforcerait les liens sociaux et la cohésion du groupe. Plusieurs études ont en effet révélé que les activités musicales conjointes favorisent la prosocialité chez les enfants, c’est-à-dire les comportements de souci de l'autre, et notamment d'aide, dirigés vers des personnes inconnues ou en difficulté. De plus, écouter de la musique favorise les interactions sociales positives à la fois chez les enfants d’âge préscolaire et chez les perruches callopsittes. Ainsi, la musicalité pourrait avoir émergé au moins deux fois au cours de l’évolution, chez les humains et chez les oiseaux, avec des fonctions adaptatives similaires. Cependant, d’importantes questions demeurent concernant (i) le rôle de facilitation que les capacités d’apprentissage vocal ont pu jouer dans l’évolution de la musicalité, et (ii) les circonstances dans lesquelles la musique influence le comportement social. L’apprentissage vocal, démontré à ce jour chez trois groupes d’oiseaux (les psittacidés, les oscines et les colibris), pourrait avoir joué un rôle de pré-requis à l’évolution de la perception musicale. Cette capacité étant généralement considéré comme plus limitée chez les primates non-humains, cela pourrait expliquer leur musicalité également moins développée. Cette hypothèse sera testée en comparant l’influence de la musique sur les comportements sociaux chez différentes espèces d’oiseaux (perruches callopsittes, diamant mandarins, canaris, cailles japonaises) et de primates (humains, gibbons, ouistitis) possédant différents degrés de capacités d’apprentissage vocal. Le projet portera sur les cailles japonaises, espèce dont l’apprentissage vocal est limité et chez laquelle nous nous attendons donc à avoir des effets plus limités de la musique que chez les espèces capables d’apprentissage vocal par imitation.
Bénéfices attendus
Dans le cadre de l’étude visant à explorer les origines et fonctions évolutives de la musicalité, ainsi que les liens entre musique et comportements sociaux, le projet permettra d’évaluer le rôle de facilitation que les capacités d’apprentissage vocal ont pu jouer dans l’évolution de la musicalité. La comparaison des résultats obtenus chez la caille japonaise avec ceux obtenus chez d’autres espèces animales ayant des capacités d’apprentissage vocal plus ou moins développées permettra de déterminer si la musique a ou non des effets plus prononcés sur les interactions sociales chez les espèces ayant les capacités les plus devéloppées. La caille japonaise étant un animal domestique utilisé dans des élevages en captivité, le projet devrait aussi ouvrir des pistes pour développer l’utilisation de la musique pour favoriser le bien-être et les interactions sociales positives chez les animaux en captivité.
Procédures
Des observations et tests comportementaux seront réalisés tous les jours pendant 5 jours, pendant 5 semaines avec 40 cailles adultes et 4 semaines avec 60 cailleteaux. Des prélèvements sanguins seront effectués sur les 40 cailles adultes. Chaque caille fera l’objet de 2 prélèvements de maximum 1ml chacun, à 2 jours d’intervalle, sur 1 semaine.
Impact sur les animaux
Les éléments qui sont susceptibles de perturber les animaux et de les stresser sont le déplacement et l’éventuel isolement lors des tests, la confrontation à des environnements nouveaux (arène de test), la diffusion de stimuli musicaux, et la réalisation de prélèvements sanguins. Des séances de familiarisation progressive à la diffusion de musique seront organisées avant le début des expériences pour limiter les risques de stress. La musique sera diffusée dans l’environnement habituel des oiseaux, à un volume sonore limité et contrôlé à l’aide d’un sonomètre (maximum 60 décibels, ce qui est largement inférieur au volume sonore pouvant être atteint par les vocalisations des cailles, i.e. 100 décibels). Les tests nécessiteront de capturer les individus et de les déplacer de leur cage de vie jusqu’à une arène de test située dans une autre pièce. Les tests réalisés par groupe de 2 ou 3 individus vivant habituellement ensemble dureront 7 minutes et seront réalisés une fois par jour pendant 5 jours. Les tests nécessitant un isolement ne seront réalisés qu’une fois et ne dureront pas plus de 10 minutes. Les animaux seront tous habitués à être manipulés par la personne qui réalisera les expériences.
Devenir
Le projet n’implique aucune atteinte à l’intégrité physique et comportementale des animaux. Ceux-ci pourront donc être, soit gardés au laboratoire pour de futurs projets, soit confiés à une association de réhabilitation des animaux de laboratoire pour placement en refuge ou en famille d’accueil.
Remplacement
Le projet consiste à observer le comportement d’animaux vivants libres de leurs mouvements et de leurs réactions, ce qui, par essence, exclut tout remplacement par des modèles autres que ces animaux.
Réduction
Nous avons décidé d'utiliser un minimum de 8 individus par condition, ce qui fait un total de 40 cailles adultes et 60 cailleteaux. Ce nombre devrait nous permettre de réaliser des tests statistiques fiables. Chaque individu étant observé dans chaque condition à des moments différents, nous obtiendrons ainsi des mesures répétées où chaque animal est son propre contrôle, ce qui garantit des résultats plus robustes, avec un nombre plus limité d’animaux que dans le cas de mesures non répétées.
Raffinement
Tout sera fait pour limiter les manipulations des animaux. Les tests nécessiteront néanmoins de déplacer les animaux et de les isoler de façon ponctuelle et limitée dans le temps (pas plus de 10 minutes par jour). Les animaux vivront, à 2 ou 3, dans des cages enrichies de 100x74x63 cm munies de mangeoires et d’abreuvoirs avec nourriture et eau à volonté, et d’un substrat leur permettant de faire des bains de poussière. Ils disposeront d’un abri leur permettant de se cacher. Ils seront soignés et observés tous les jours. La détection de tout changement de comportement, d'une blessure (plaie, abcès...) ou d'une perte de poids supérieure à 10% conduira à isoler l'individu (et donc à le retirer du protocole expérimental) et à le placer dans un environnement favorisant son rétablissement afin de l’observer et de le soigner si nécessaire, l’objectif étant de pouvoir le remettre dès que possible dans ses conditions de vie habituelles. Les animaux ne seront euthanasiés que s'il est impossible de les soigner et qu'aucune amélioration n'est notée, et dès que des signes comportementaux de souffrance (vocalisations, postures...) seront détectés. Nous mettrons en place des séances de familiarisation progressive pour chaque élément potentiellement source de stress (diffusion de sons, manipulation, déplacement dans les arènes de tests). Le volume des stimuli sonores diffusés sera limité à 60 db.
Choix des espèces
L’un des objectif du projet consiste à comparer l’influence de la musique sur les comportements sociaux chez différentes espèces ayant des capacités d’apprentissage vocal variables. Celles-ci sont connues pour être importantes ches les oscines (dont les canaris et les diamants mandarins) et les psittacidés (dont les perruches callopsittes). De plus, plusieurs espèces de psittacidés, dont les perruches callopsittes, sont connues pour leur sensibilité à la musique. Au contraire, les capacités musicales semblent plus limitées d’après la littérature chez les primates non humains et chez les gallinacés, qui feront l’objet des expériences menées dans le projet. Les cailles étant connues pour avoir des capacités d’apprentissage vocal limitées, nous nous attendons à observer chez elle un effet moindre de la musique que chez les espèces capables d’apprentissage vocal par imitation (comme les espèces étudiées par les partenaires du projet). Comparer ces différentes espèces permettra de tester l’hypothèse de l’apprentissage vocal comme prérequis à l’évolution de la musicalité et de mieux comprendre l’évolution de ce trait au cours de l’histoire du vivant. Nous utiliserons 40 cailles femelles adultes et 60 cailleteaux (non sexables). Ces deux stades de vie correspondent à des stades pendant lesquels les cailles sont habituellement sociales et développent des liens sociaux avec leurs congénères. Néanmoins, les liens ne sont pas les mêmes entre cailles adultes et entre cailleteaux. Nous pourrons donc tester les effets de la musique sur deux stades sociaux différents et ainsi déterminer si ces effets sont plus ou moins marqués lors d’un stade plutôt que l’autre.
Ecologie évolutive des mésanges bleues et mésanges charbonnières en populations naturelles
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
930 mésanges bleues et charbonnières sauvages vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, relâchées sur place après manipulation. Elles sont capturées, subissent une prise de sang et un prélèvement de plumes, puis un test de personnalité ou une manipulation anti-malaria, les poussins recevant en plus un déparasitage, pour étudier l'effet des parasites et du microbiote sur leur coloration et leur reproduction. Le porteur indique que chaque manipulation dure moins de dix minutes et que quarante ans de programme ont causé la mort de quinze oiseaux sur près de 24 000 capturés. Il affirme qu'aucun modèle théorique ne peut remplacer l'observation des oiseaux dans la nature.
Objectifs
Cette demande fait partie du programme de recherche « Ecologie évolutive des mésanges bleues et mésanges charbonnières en populations naturelles ». Concernant l’expérimentation animale conduite tous les ans dans le cadre de ce projet, le comité d’éthique a déjà donné un avis APAFIS #8608-2017012011062214 v4 le 5 juin 2018 pour une durée de 5 ans. Notre programme de recherche porte sur l'écologie évolutive des oiseaux sauvages. Nous ne disposons d’aucune méthode alternative qui remplacerait l’observation et la manipulation des animaux vivants pour répondre aux questions posées dans ce programme puisque les études en laboratoire ou les modèles mathématiques font largement abstraction de la grande variabilité environnementale observée dans la nature. Nous avons établi des règles strictes qui limitent au maximum le dérangement des oiseaux et pensons en avance aux statistiques à réaliser pour que nos conclusions soient solides et donc cherchons la balance entre ne pas utiliser trop d’animaux et en utiliser assez pour avoir des statistiques fiables.
Bénéfices attendus
Projet 1. Effet des parasites (malaria) sur les colorations des oiseaux. L'approche expérimentale envisagée ici permettra de tester l'importance des parasites pour l'expression des ornements intervenant dans les processus de sélection sexuelle. Cette question a jusqu'ici été abordée de manière corrélative et l'approche expérimentale sera instrumentale pour déterminer des processus causatifs. --//--Projet 2. Effet du microbiote (bactéries) sur la fitness des oiseaux. L’approche expérimentale de ce projet permettra de dépasser la simple description du microbiote et de tester des prédictions associées à notre hypothèse. Ce projet apportera des réponses fondamentales concernant les déterminants environnementaux et génétiques de la diversité microbienne chez les oiseaux en milieu naturel.
Procédures
Les deux expériences proposent un nombre maximal d'oiseaux utilisés de 930. Ce nombre est dicté par la grande variabilité des individus en populations naturelles, les faibles taux naturels de retour (50%) et de recrutement (10%). Les oiseaux (adultes ou poussins) sont manipulés très rapidement : moins de deux minutes pour chacune des expériences. Le raffinement est effectif par la brièveté des manipulations. Pour l’expérience 1, les adultes sont lâchés sur place et pour l’expérience 2 les poussins sont laissés dans le nid. Les adultes auront quatre actes légers consécutifs, à savoir capture, prise de sang, prélèvement de plumes puis soit un test de personnalité soit l’expérimentation anti-malaria. Les poussins, eux, auront une prise de mesures systématiquement et certain d’entre eux auront l’expérimentation de déparasitage. La durée de ces actes est de moins de 10min ce qui constitue un dérangement minime pour ces oiseaux qui sont relâchés directement sur le lieu de capture.
Impact sur les animaux
L’euthanasie ne sera réalisée qu’en cas d’absolue nécessité, lorsque la manipulation de l’oiseau a entrainé une lésion grave et mortelle. Protocole : l’euthanasie se fera selon les règles établies et reconnues par les comités d’éthique, c’est-à-dire soit par euthanasie gazeuse à l'isoflurane, soit par dislocation cervicale. A titre indicatif, le bilan de notre programme mésanges, après 40 ans d’activité et la capture de 23,879 individus adultes est de 15 oiseaux morts du fait d’une manipulation (dont 4 crises cardiaques et 5 euthanasies suite à des blessures graves). La probabilité que nous ayons à faire une euthanasie est donc faible.
Devenir
Expérience 1. Tous les animaux sauvages sont relâchés dans leurs conditions naturelles après la prise de sang. Les oiseaux captifs retournent en volière et seront relâchés à la fin de toutes les expériences. --/-- Expérience 2. Tous les animaux sont relâchés dans leurs conditions naturelles après l’expérience.
Remplacement
Les mésanges nichent facilement dans des nichoirs et la manipulation de leurs poussins ainsi que la capture des individus n'entrainent aucun abandon de nichées. Nos recherches sur le long terme (40 ans) sur les mésanges nous offrent une opportunité unique de mesurer les traits d’intérêts sur des oiseaux dont toute la généalogie est connue, ce qui permet notamment d’envisager des analyses de génétique quantitative pour estimer l’hérédité des caractères. Par ailleurs, ce modèle d’étude est unique car il permet de travailler à la fois en population naturelle et à l’aide d’expérimentations en conditions contrôlées au laboratoire. Aucun modèle théorique ne peut remplacer l’étude des oiseaux dans la nature pour répondre à ces questions.
Réduction
Pour le nombre d’animaux utilisés, nos connaissances en statistiques (analyses de puissance avec le logiciel R) nous permettent de savoir qu’il faut au moins 20 à 50 individus par traitement pour pouvoir tester l’effet d’une expérience. Pour l’expérience 1, 160 seront manipulés en population naturelles car leur taux de mortalité naturelle en population naturelle est de 50% d’une année à l’autre et donc nous aurons 40 pour chaque groupe. En Captivité 50 sont prévu car nous ne prévoyons pas de mortalité au cours de l’expérience. Pour l’expérience deux 720 poussins sont prévus car en population naturelle leur recrutement est de 90% en population naturelle et donc devrions avoir environ 72 poussins l’année après l’expérience pour les deux groupes.
Raffinement
Le protocole envisagé n’est pas douloureux, pour réduire l’angoisse de l’individu les actes prévus seront court (moins de 10 min par adultes et 5 ??? par poussins).
Choix des espèces
Les mésanges font l'objet d'études dans de nombreux laboratoires européens, et en particulier dans notre laboratoire du CEFE de Montpellier cette espèce est étudiée depuis plus de 40 ans par notre équipe. Les bases de données relatives aux comportements et à l'écologie de cette espèce sont telles que la mésange est devenue un important modèle d'étude pour la compréhension des mécanismes comportementaux d'animaux sauvages. Expérience 1 : stade poussins Nous cherchons à mesurer l’effet de la modification du microbiote sur la personnalité des poussins. Cela demande de venir 4 fois pour nourrir les oiseaux avec l’antibiotique. Les poussins sont facilement accessibles et sont en nombre suffisant pour tester cela. Expérience 2 : stade adulte. La mortalité juvénile (de 90%) nous obligerait à injecter de l’anti paludéen sur un grand nombre de poussin.
: Impact de la dégradation anthropique de la biodiversité végétale sur la prévalence de pathogènes bactériens et viraux chez les chiroptères et l’avifaune en milieu insulaire tropical
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Autres oiseaux : 300
600 chauves-souris et oiseaux sauvages vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés sur le site de capture. Chaque individu subit une prise de sang à la veine alaire et deux écouvillonnages, salivaire et cloacal, pour une manipulation d'environ deux minutes. Le projet cherche à relier la dégradation de l'habitat à la présence d'agents pathogènes chez ces réservoirs, sur un territoire insulaire tropical. Le porteur indique exclure des prélèvements les espèces les plus fragiles et relâcher directement juvéniles et femelles gestantes ou allaitantes.
Objectifs
La caractérisation des pathosystèmes circulant dans des cycles enzootiques passe incontournablement par l’identification de ses agents étiologiques à partir des prélèvements sur les hôtes vertébrés concernés. Les chiroptères et l’avifaune sont des réservoirs d’un grand panel d’agents pathogènes à importance médicale (i.e. SARS-CoV2, arbovirus). Les facteurs favorisant ce portage sont encore mal connus et la relation avec l’état de conservation de l’habitat est importante à définir pour mieux évaluer les risques de transmission et de circulation associés à sa fragmentation/dégradation. Les espèces animales concernées sont protégées au sein du territoire donc il est nécessaire de mettre en lumière l’importance de la préservation de leur habitat pour garantir les services ecosystèmiques protectifs vis-à-vis de l’émergence des maladies infectieuses. Le projet proposé porte alors sur l’influence de la biodiversité des écosystèmes et de leurs modifications d’origine anthropique sur (i) les populations des chiroptères et oiseaux réservoirs de maladies infectieuses, et (ii) sur la prévalence d’agents pathogènes associés. In fine, les objectifs spécifiques du projet faisant l’objet de la présente demande sont les suivants : - d’évaluer l’impact de la dégradation de la couverture végétale et de l’anthropisation sur les chiroptères et oiseaux réservoirs d’agents pathogènes à importance médicale. - d’évaluer la prévalence d’agents pathogènes à importance médicale chez ces deux grands groupes de réservoirs vertébrés. - d’évaluer cette fréquence selon le caractère « dégradé » ou non de l’environnement.
Bénéfices attendus
Les facteurs favorisant le portage d’agents pathogènes chez les oiseaux et les chiroptères sont encore mal connus et sa relation avec l’état de conservation de l’habitat est importante à définir pour mieux évaluer les risques de transmission et de circulation associés à sa fragmentation/dégradation. Les espèces animales concernées sont protégées au sein du territoire donc il est nécessaire de mettre en lumière l’importance de la préservation de leur habitat pour garantir les services écosystémiques protectifs vis-à-vis de l’émergence des maladies infectieuses (bénéfice à moyen-long terme). De plus, ce projet permettra améliorer les connaissances quant aux interactions hôtes-agents pathogènes qui opèrent dans des cycles enzootiques jusqu’à alors non explorés dans les sites d’étude (bénéfice à moyen-long terme).
Procédures
3 prélèvements uniques seront effectués sur chaque individu : une prise de sang à la veine alaire (20 à 50 microl) un écouvillonnage salivaire et un écouvillonnage cloacal. Durée total de la manipulation (~2 min par individu)
Impact sur les animaux
Stress lié à la capture et douleur inférieure ou égale à une piqûre pendant la période de manipulation/prélèvement (~2 minutes)
Devenir
Animaux libérés dans le site de capture dès la fin des prélévements. Durée manipulation : ~2 min /individu
Remplacement
Non applicable. Seules les captures suivant le design d’échantillonnage cité au préalable permettront de répondre aux questions du projet. En effet, des collections d’échantillons ne sont pas disponibles vu que cette étude constitue la première à se focaliser sur le sujet sur le territoire.
Réduction
L’inventaire acoustique non invasif effectué dans les phases préliminaires du projet INSULA a été la stratégie permettant une réduction des sites de captures (de 36 sites à 12), et par conséquent, le nombre de spécimens à capturer et à prélever.
Raffinement
1-Limiter la durée de manipulations (~2 min) et le nombre de prélèvements (seulement un prélèvement par type d’échantillon/geste). 2-point de compression du point d’injection et libération le plus rapidement possible des spécimens capturés.
Choix des espèces
L’objectif est d’évaluer les différences de diversité entre les hôtes et les pathosystèmes associés, selon le niveau de dégradation de l’habitat. Les chiroptères et l’avifaune sont des réservoirs d’un grand panel d’agents pathogènes à importance médicale (i.e. SARS-CoV2, arbovirus), mais le plus souvent les espèces jouant le de principal amplificateur et/ou disperseur ne sont pas connues. L’étude de la diversité d’agents pathogènes associés à ces deux groupes de réservoirs potentiels doit passer par l'étude d'animaux sauvages, sans a priori d'espèces, pour avoir la vision la plus complète possible des cycles microbiens. Afin d’établir le lien entre la diversité des hôtes et des pathosystèmes de façon non biaisée, la méthode d’échantillonnage sera utilisée dans les 12 sites ne cible pas une espèce de chiroptère ou d’oiseau particulière. Seuls les colibris et les espèces Monophyllus plethodon et Eptesicus guadeloupensis seront exclus des prélèvements, au vu de leur fragilité, et seront relâchés directement. Adultes. Plus pertinents d’un point de vue épidémiologique, pouvant héberger des traces d’infections passées et être impliqués dans les cycles enzootiques d’agents pathogènes. Moins vulnérables pour les captures. Les juvéniles et les femelles gestantes et allaitantes (chauves-souris) seront relâchés. Les captures seront faites en dehors de la saison de reproduction.
Persistance de l’immunité maternelle chez les poussins du manchot royal : dynamique des anticorps
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
160 manchots royaux, 80 femelles adultes et 80 poussins, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés dans leur milieu naturel. Les femelles reçoivent une injection de vaccin et une prise de sang, et chaque poussin subit huit prélèvements sanguins échelonnés de 6 à plus de 200 jours, pour suivre la persistance des anticorps maternels. Le porteur n'attend aucun effet indésirable hormis un léger dérangement de la colonie. Il indique que l'étude sur une espèce sauvage à longue période d'élevage impose de travailler directement sur ces oiseaux.
Objectifs
Dans le cadre de travaux pour évaluer la persistance et le rôle des anticorps maternels, qui passent de la mère au poussin via le jaune d’œuf chez les oiseaux, il a été montré que les anticorps peuvent en fait persister bien plus longtemps chez une espèce sauvage que ce qui était connu dans la littérature chez les espèces de volailles domestiques (Garnier et al. 2012). En effet, chez une espèce d'oiseau marin ayant une durée d’élevage du poussin au nid de 3 mois, il a été mis en évidence une persistance particulièrement longue de ces anticorps, avec une détection d’anticorps dans le plasma de plusieurs poussins 65 jours après l’éclosion. Ces anticorps sont susceptibles de pouvoir protéger le poussin contre des agents infectieux auxquels il serait exposé lors de son élevage dans la colonie, et il est important d’explorer si ce phénomène existe chez d’autres espèces ayant une longue période d’élevage du poussin. Nous proposons ici d’étudier le temps de persistance des anticorps maternels chez une autre espèce d’oiseau marin, le manchot royal (Aptenodytes patagonicus), dont la période d’élevage du poussin dure plus de 12 mois.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont une meilleure connaissance du fonctionnement du système immunitaire chez les oiseaux marins, ce qui peut notamment être utile pour appliquer des approches de vaccination dans des populations captives ou sauvages de ce type d'espèces.
Procédures
Les individus adultes (femelles) seront soumis à une injection pour vaccination et un prélèvement sur animal vigile (prise de sang 0,5 ml). Les poussins feront l'objet de prélèvements sur animal vigile (une prise de sang de 0,5 ml à 6, 10, 15, 20, 35, 65, 100 et >200 jours (8 occasions d'échantillonnage par individu).
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable est attendu sur les animaux, hormis leur léger dérangement sur la colonie.
Devenir
Les individus sont replacés dans leur habitat naturel car aucun effet négatif de la procédure est attendu sur leur qualité de vie dans le milieu naturel et c'es dans ce milieu qu'ils sont étudiés étant donné leur mode de vie.
Remplacement
L'objectif est d'explorer le fonctionnement du système immunitaire d'une espèce sauvage afin d'apporter des éléments pour la compréhension de son évolution. La propriétée étudiée, la persistance des anticorps maternels chez le poussin après l'éclosion, nécessite de travailler sur des individus de l'espèce d'oiseau considérée. Suivant les résultats obtenus, il sera possible de faire des expériences in vitro (exploration de l'affinité entre le récepteur FcRY et la partie constante des chaines lourdes des IgY).
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux manipulés, notre stratégie d’expérimentation est basée sur les études précédentes ayant effectué des expérimentations similaires chez d'autres espèces d'oiseaux et sur les connaissances disponibles sur les proportions de femelles qui pourront être détectées à leur retour pour se reproduire à la colonie et les taux de survie naturels des poussins de manchots royaux.
Raffinement
Les manipulations seront réalisées par des personnels spécifiquement formés et les précautions nécessaires seront prises pour limiter le stress des individus. Les manipulations effectuées n’ont pas d’impacts négatifs attendus sur la reproduction et la survie future des individus. Aucune douleur ni effet négatif des manipulations n'est attendu, mais le comportement des individus sera observé suite à chaque manipulation (catégorisé comme normal ou anormal après 2 minutes).
Choix des espèces
L'objectif est d'explorer le fonctionnement du système immunitaire d'espèces animales afin d'apporter des éléments pour la compréhension de son évolution. La propriétée étudiée, la persistance des anticorps maternels chez le poussin après l'éclosion, nécessite de travailler sur des individus de l'espèce d'oiseau considérée car elle a des traits d'histoire de vie, en particulier la longueur de la période d'élevage des poussins sur la colonie, qui font prédire une potentiellement longue persistance des anticorps maternels. 80 adultes reproducteur (femelles) et 80 poussins. Les anticorps maternels IgY seront quantifiés par un test ELISA spécifique des anticorps produits contre le vaccin qui seront transmis au poussin par la mère via le jaune d'oeuf. Le taux d'anticorps maternels du plasma décroit à partir de l'éclosion et l'objectif de l'étude est de déterminer la dynamique de décroissance de ce taux d'anticorps (calcul de la demi-vie chez l'espèce considérée). Les poussins seront échantillonné à 6, 10, 15, 20, 35, 65, 100 et >200 jours.
Utilisation d’animaux à des fins de formation
- Formation professionnelle
Rats : 40
Cochons d'Inde : 50
Hamsters dorés : 400
Gerbilles de Mongolie : 10
Lapins : 20
Chats : 40
Chiens : 25
Cochons : 100
Chèvres : 30
Moutons : 50
Bovins : 50
Poules : 400
Dindes : 100
Autres oiseaux : 100
Déjà utilisés pour la plupart dans des procédures expérimentales de gravité légère ou modérée, ou en surnombre dans des élevages, 1 915 animaux non-humains de quinze espèces vont être utilisés pour former le personnel d'un établissement dont les études visent la mise sur le marché de vaccins et de médicaments vétérinaires, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Parmi eux figurent 500 souris, 400 hamsters dorés, 400 poules, 100 cochons et 100 dindes, et aussi des bovins, des moutons, des chèvres, des chiens, des chats, des lapins, des cobayes, des rats et des gerbilles. Sous tutorat, les apprenants s'exercent à la contention, aux administrations et aux prélèvements, sur des individus éveillés ou anesthésiés, et le porteur décrit un acte pratiqué juste avant la mise à mort de fin de procédure expérimentale. La majorité est ensuite mise à mort, et les jeunes individus commandés exprès "pourront être réutilisés ou placés", selon le porteur, alors que le champ du devenir n'en déclare aucun placé et 50 réutilisés, tous chiens, chats, cochons, chèvres, moutons ou bovins.
Objectifs
Le projet a pour objectif de former le personnel sur les actes techniques pratiqués sur toutes les espèces de l’établissement utilisateur. La plupart des actes de formation s’effectuent sous tutorat lors des procédures expérimentales. L’acte est évalué sans gravité pour l’animal et est pratiqué juste avant une euthanasie de fin de procédure expérimentale. Dans la mesure du possible les animaux utilisés dans ce projet proviennent de procédures expérimentales de gravité « Léger » ou « Modéré ». Dans le cas de formation sur jeunes animaux, les animaux seront commandés spécifiquement pour ce projet et ceux-ci pourront être réutilisés ou placés. Des animaux surnuméraires de procédures expérimentales ou d’élevages pourront être utilisés dans ce projet après avoir étudié toutes les possibilités d’utilisations ou de placement.
Bénéfices attendus
L’objectif étant de former du personnel compétent pour utiliser les modèles animaux à des fins scientifiques et garantir la fiabilité des études qui premettent de commercialiser des vaccins et des produits pharmaceutiques vétérinaires.
Procédures
Toutes les formations s’effectuent sous tutorat. Les actes de formation peuvent porter sur la contention de l’animal, des apprentissages d’administrations ou de prélèvements. En fonction des actes l’animal peut être vigile ou anesthésié. Tous ces actes s’effectuent en quelques minutes et en respect de l’animal.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent présenter une légère augmentation de stress due aux actes techniques et aux manipulations.
Devenir
Dans la majorité des cas les animaux sont euthanasiés après leur réutilisation en formation. Dans quelques cas, les animaux peuvent être utilisés plusieurs fois en formation.
Remplacement
La formation du personnel est assurée par du tutorat lors de procédures expérimentales ou sur des modèles n’utilisant pas l’animal (silicone, informatique, tissus…). Néanmoins, il est parfois indispensable d’avoir recours à des animaux lorsque cet objectif ne peut être atteint par d’autres approches.
Réduction
Il n’y a pas de justification à augmenter les effectifs d’animaux pour la formation, le nombre sera donc réduit au plus juste. Les animaux utilisés pour la formation sont des animaux qui ont déjà été utilisés dans la grande majorité des cas.
Raffinement
L’utilisation d’animaux pour des formations spécifiques ne sont mises en œuvre que lorsque la formation souhaitée ne peut être acquise autrement. La période de formation est toujours supervisée par un tuteur. L'acte de formation est pratiqué sur animal vigile une fois que l'acte est maitrisé sur cadavre ou animal anesthésié, ceci permet au tuteur d'évaluer la maitrise de l'opérateur en condition d'étude. A ce niveau l'acte ne requiert aucune anesthésie ou analgésie. Les points limites mis en place sont des points limites généraux liés à l'espèce. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l’animal n’est plus dans sa zone de confort. Tous les animaux utilisés pour la formation sont hébergés en groupe. Des enrichissements adaptés du milieu ont été mis en place dans les hébergements. La Structure du Bien-Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
La formation doit se faire sur l’espèce concernée Le stade de développement des animaux utilisés pour ce projet, sera identique à celui des animaux utilisés dans les procédures expérimentales
Comportement anticipatoire et émotions positives chez la caille japonaise
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
32 cailles japonaises vont être utilisées, seize réutilisées ensuite et seize confiées à une association, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent un conditionnement en cage individuelle et un jet d'air que le porteur maintient délibérément aversif tout au long de l'expérience, suivi de deux prélèvements de sang. L'objectif déclaré est d'identifier des marqueurs d'émotions positives chez l'oiseau, dont le porteur espère des applications pour les élevages. Il affirme qu'étudier le comportement impose d'expérimenter sur l'animal vivant, ce qui exclut selon lui tout remplacement.
Objectifs
L’existence d’états subjectifs chez l’animal, comme les états émotionnels, reste encore largement débattue. De grands nombres de travaux scientifiques ont mis en évidence l’expression des émotions négatives chez l’animal dont l’identification aujourd’hui est utilisée dans l’évaluation du mal-être. Cependant, si la réduction des émotions négatives participe à l’amélioration du bien-être, il apparait aujourd’hui que ce bien-être est également modulé par l’expression chez l’animal d’émotions positives dont les expériences répétées favoriseraient la mise en place d’état affectif positif. Ainsi, les enjeux actuels sont donc d’identifier des marqueurs de ces émotions positives chez différentes espèces et d’élaborer des procédures permettant de favoriser leur expression notamment dans le cadre des systèmes d’élevage. Aussi, ce projet vise à explorer les caractéristiques et déterminismes de l’expression des émotions positives chez un modèle animal peut exploré dans ce sens, la caille japonaise. Cette espèce a un grand intérêt fondamental en sciences des comportements et en bioéthique, mais aussi présentent un intérêt économique/agronomique, en aviculture tout comme dans des problématiques de conservation des espèces sauvages.
Bénéfices attendus
Nous espérons pouvoir isoler des marqueurs d’émotions positives chez la caille. Ces marqueurs sont encore peu nombreux car peu explorés chez l’oiseau. Ils permettraient d’en apprendre davantage sur leurs capacités émotionnelles. Ces marqueurs seront réutilisés tout au long du travail de thèse afin d’évaluer les effets de divers facteurs, tels que l’histoire de vie ou la complexité environnementale. Enfin de tels marqueurs pourraient trouver des applications dans l’amélioration du bien-être des oiseaux d’élevage.
Procédures
Toutes les cailles seront soumises à un conditionnement pavlovien dans le but d’associer un stimulus visuel et auditif à un événement futur. Pour cela, elles passeront par différentes étapes d’apprentissage, puis par une étape de test finale, qui nécessiteront un isolement en cage individuelle. Cet isolement ne durera pas plus de 30 minutes par caille et par jour. L’apprentissage consistera en une exposition répétée des stimuli visuels et des évènements associés. L’un des ces évènements (jet d’air) est modérément stressant pour les cailles ; il a été choisi de sorte à rester aversif pendant la durée de l’expérimentation, mais sans impacter les animaux au-delà des phases d’apprentissage et de test. Durant la phase de test, qui sera similaire à la phase d’apprentissage, les animaux seront filmés en continu, pour permettre une analyse comportementale a posteriori. Enfin, une fois la phase de test terminée, deux prélèvements sanguins par caille seront réalisés pour évaluer certains taux hormonaux.
Impact sur les animaux
Le transport et l’isolement pendant les phases d’apprentissage et de test peuvent perturber les cailles. Cependant, la procédure d’habituation vise à diminuer ce stress et la durée d’expérimentation ne va pas excéder 30 minutes par jour, ce qui permet une longue période de repos pour l’animal en dehors des tests. Le jet d’air (expérience négative) est une source de stress modéré pour l’animal mais est nécessaire dans le cadre de notre projet. Il est suffisamment aversif pour éviter le phénomène d’habituation tout en n’impactant pas l’intégrité de l’animal. Les prélèvements sanguins sont également une source potentielle de stress. Les prélèvements seront réalisés par un personnel expérimenté, ce qui limitera la douleur et le temps de contention nécessaire. De plus, le prélèvement sera arrêté dès que l’animal se met à bouger.
Devenir
Le projet n’implique aucune atteinte à l’intégrité physique et comportementale des animaux. Ceux-ci pourront donc être, soit gardés au laboratoire pour de futurs projets, soit confiés à une association de réhabilitation des animaux de laboratoire pour placement en refuge ou en famille d’accueil.
Remplacement
Nous travaillons sur le comportement anticipatoire et les émotions positives et donc devons expérimenter directement sur l’animal vivant, ce qui exclut tout type de remplacement.
Réduction
Le nombre d’animaux choisi (16 mâles et 16 femelles) permet d’avoir un effectif suffisant pour les analyses physiologiques et comportementales tout en tenant compte d’un possible effet sexe mais également d’un certain taux d’échec dans les procédures de conditionnement (de l’ordre de 10%).
Raffinement
Les oiseaux seront hébergés dans des cages individuelles (76x47x40 cm) munies d’une mangeoire et d’un abreuvoir (nourriture et eau à volonté), de litière au sol (copeaux de bois) leur permettant de faire des bains de poussière et d’un abri leur permettant de se soustraire aux congénères ou aux expérimentateurs. La procédure implique de pouvoir rapidement prendre les oiseaux pour les tests ce que permet un hébergement individuel. Cependant, les cages seront grillagées, 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 car ils expriment dans ce cas des comportements agressifs. Ceci impose donc de maintenir également les femelles en cage individuelle. Lors de la phase expérimentale, les oiseaux seront déplacés et manipulés par des personnes compétences et expérimentées. Les phases de tests seront limitées à 30 minutes par jour et par animal pour limiter les contraintes pour l’animal. Les oiseaux seront soignés et observés tous les jours par un personnel expérimenté. La détection de tout changement de comportement ou de blessure induira un isolement de l'individu pour l’administration de traitements.
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 tant dans l'industrie agricole que pour la 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. Les cailles adultes seront âgées de 4 mois. Elles auront donc atteint leur maturité sexuelle. A cet âge le profil comportemental est stable et nous pourrons donc observer des différences interindividuelles robustes, ainsi que de potentielles différences liées au sexe.
Influence de l’environnement social sur la mise en place du comportement chez le diamant mandarin
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
300 diamants mandarins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sans être tués à l'issue, les adultes rejoignant l'élevage et les jeunes étant proposés à l'adoption. Les couples reproduisent trois mois en cages plus petites que les volières, une partie des jeunes est séparée du père, et chaque jeune passe six jours isolé lors d'un test de mémorisation spatiale, en contact auditif avec ses congénères. Le porteur décrit l'inconfort du confinement et le stress possible de l'isolement, qu'il dit atténuer par un environnement enrichi. Il affirme que l'étude de l'influence sociale sur le développement cognitif "nécessite" une espèce d'oiseau nidicole et exclut tout remplacement.
Objectifs
Chez les vertébrés et les oiseaux, il est reconnu que la qualité des soins parentaux et l’environnement peuvent avoir une incidence importante sur le développement des jeunes, notamment pour les espèces nidicoles. L’environnement social est ainsi essentiel pour les processus d’apprentissage des jeunes. A l’heure actuelle, la majorité des études se sont focalisées sur des comportements particuliers (ex : chant) ou sur la phase post-natale de développement au nid. Au contraire, l’impact de l’environnement social lors de la phase d’adolescence sur les capacités cognitives a été beaucoup moins étudié. Est-ce que l'instabilité du noyau parental affecte le développement cognitif des jeunes oiseaux ? Est-ce que la proximité sociale avec les autres membres de la famille améliore, ou au contraire, détériore le développement cognitif des jeunes oiseaux ? Est-ce que la proximité sociale permet d’atténuer les effets potentiels d’une perturbation du noyau parental ? Pour répondre à ces questions, nous visons à suivre le développement de 60 nichées de diamants mandarins confrontées à des conditions sociales différentes durant leur adolescence. Nous aurons ainsi 4 groupes d’oiseaux dont l’environnement social diffère durant la phase d’adolescence des jeunes. Lors de l’adolescence (après envol du nid) : (1) 15 nichées seront maintenus avec leurs deux parents dans un environnement social classique (grandes cages) ; (2) 15 nichées seront confrontées au retrait temporaire du père dans un environnement social classique (grandes cages) ; (3) 15 nichées seront maintenus avec leurs deux parents dans un environnement de proximité sociale (cages de taille modérée) ; (4) 15 nichées confrontées au retrait temporaire du père dans un environnement de proximité sociale (cages de taille modérée)). Une fois l'adolescence terminée, des tests cognitifs (mesures de mémorisation spatiale) seront effectués chez les individus devenus adultes pour répondre à nos questions. Cette espèce d'oiseau très social a été selectionnée car le père peut rester près des jeunes durant les deux semaines suivant l'envol, mais il peut également laisser sa descendance juste après l'envol pour entamer un nouvel épisode de reproduction. Ces deux conditions (absence ou présence du père) sont donc fréquemment retrouvées dans la nature et correspondent à uns situation "naturelle".
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer nos connaissances concernant l’apprentissage et la mise en place des comportements cognitifs chez les oiseaux nidicoles. Il permettra notamment de mieux comprendre l’impact de l’environnement social (noyau parental et proximité sociale) lors de l’adolescence sur la capacité de mémorisation spatiale des individus.
Procédures
Les animaux reproducteurs seront capturés pour transfert de leurs volières d'hébergement vers les cages de reproduction (2 captures par adulte en plus des captures hébdomadaires pour le suivi de la masse et de la santé des individus). Ces individus seront recapturés pour le retour en volière d'hébergement 3 mois après la mise en cage de reproduction quand les jeunes auront atteints l'age adulte. Les jeunes seront capturés 1 fois pour le transfert de la cage de naissance vers leurs volières d'hébergement. Il seront ensuite capturés 2 fois pour être transférés dans le dispositif de test de mémorisation et pour retourner dans leur volière d'hébergement. Pendant la phase de test de mémorisation, les individus seront isolés de leurs congénères (pendant 6 jours), mais ils resteront en contact auditif. Les procédures de capture et de transfert prendront 3 minutes au maximum. Les jeunes seront également capturés une fois par semaine pour le suivi de leur masse et de leur état de santé).
Impact sur les animaux
La reproduction des individus dans les cages plus petites que les volières pendant 3 mois peut représenter un léger inconfort. Tous les individus concernés seront placés dans des volières de très grande taille suite au projet. L’effet du retrait du père devrait être limité car c’est un âge où les jeunes ne sont plus dépendants de leurs parents pour l’accès à la nourriture. Dans la nature, c’est également un âge ou le père abandonne fréquemment les jeunes en les laissant sous la garde de la mère uniquement. Les tests de mémorisation spatiale pourraient provoquer un stress (6 jours consécutifs) et sera minimisé par des conditions optimisées durant le test (contact auditif avec congénères, reconstitution de l’environnement de la cage de naissance).
Devenir
Du fait des procédures légères utilisées, tous les animaux seront gardés en vie et seront réintégrés à l'élevage de l'établissement utilisateur (adultes) ou adoptés (jeunes).
Remplacement
L’essence de ce projet est de tester l’influence des conditions sociales lors de l’adolescence sur le développement cognitif des oiseaux nidicoles. De ce fait, le remplacement n’est pas possible et l’utilisation d’une espèce modèle d’oiseau nidicole est nécessaire.
Réduction
La taille des 4 lots permettra de disposer d’une quinzaine de couples par traitement, et de 45 jeunes par traitement. Ceci représente une taille adaptée pour tester l’effet des variables considérés sur la mémorisation spatiale. Le nombre de 45 jeunes par condition a été établi à l'aide d'un test dit de puissance et garantit l'obtention de résultats exploitables. Les résultats seront analysés par des tests statistiques dédiés.
Raffinement
La souffrance et l'angoisse des mandarins seront réduites au minimum en (1) fournissant un environnement enrichi aux individus reproducteurs et aux jeunes mandarins (cages enrichies avec jouets, bains, et abris, photopériode adéquate, température optimale); (2) réduisant la durée des interventions pour chaque cage (passage journalier de 10 minutes par cage avec observation des comportements et « scoring » des individus) ; (3) en faisant réaliser les tests cognitifs par du personnel expérimenté et en réalisant ces tests derrière un miroir sans tain.
Choix des espèces
Le diamant mandarin est une espèce classiquement utilisée pour étudier les oiseaux nidicoles en laboratoire. Leur élevage est facile et très bien maitrisé. De plus, c’est une espèce modèle pour étudier la cognition chez les oiseaux et les protocoles de tests cognitifs ont été validés dans de multiples études. C'est par ailleurs une espèce très sociale qui vit avec une proximité des individus très importante. Les individus seront étudiés durant la reproduction (60 couples) et le développement des jeunes issus de cette reproduction (180 individus).
Jeûne/réalimentation : un modèle d’étude sans gavage du métabolisme hépatique du canard
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
345 canards vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont soumis à des cycles de jeûne de 23 heures suivis de réalimentation, et une partie provient d'œufs incubés à température augmentée pour programmer l'engraissement du foie. Le porteur cherche à activer l'engraissement hépatique sans gavage, dans le but affiché d'optimiser la production de "foie gras" du canard mulard. Il présente ce modèle comme une amélioration du "bien-être animal" pour les seules phases expérimentales, la finalité restant la production.
Objectifs
Il a récemment été montré, qu’une hausse de température d’incubation des œufs de canard pouvait programmer le métabolisme du foie et ainsi provoquer un plus fort engraissement lors du gavage. L’objectif de ce projet est de mettre au point un modèle expérimental permettant d’activer les voies cellulaires de l’engraissement du foie sans gaver les animaux, afin d’étudier les mécanismes de cette programmation. Le modèle que nous proposons est basé sur l’activation du métabolisme hépatique lors de phases de jeûne et de réalimentation et permettrait d’accélérer les phases expérimentales. De nombreux points communs ont été mis en évidence entre le gavage et la réalimentation d’une durée d’une heure, après un jeûne de 23h. Toutefois, la quantité de lipides totaux dans le foie n’est pas modulée lorsque les mesures sont faites 4h après la réalimentation. Ce paramètre étant essentiel pour pouvoir mettre en parallèle la technique de gavage et le modèle expérimental, nous souhaitons maintenant optimiser le protocole pour obtenir un début d’engraissement hépatique mesurable (comparé à la fin de période de jeûne). Pour cela, nous souhaitons soumettre des canards âgés de 8 semaines à un jeûne de 23h, puis à différentes modalités de réalimentation (1h de réalimentation, 16h de réalimentation ou deux fois 1h de réalimentation séparées de 6h). Pour cette première partie du protocole, un total de 225 animaux sera utilisé. Dans un second temps, afin de mesurer l’impact de la programmation thermique embryonnaire sur le métabolisme lors de ce challenge alimentaire, deux groupes d’animaux seront soumis au meilleur protocole (ayant permis de mesurer une hausse du taux de lipides). Les œufs de canard seront incubés selon deux protocoles différents : un groupe avec une température d’incubation dite « contrôle » et un groupe dit « programmé » dont la température d’incubation sera augmentée de 1,7°C pendant 10 jours embryonnaires, 16h/24. Pour cette seconde partie dont l’objectif sera de mesurer des différences de réponses liées à la programmation thermique embryonnaire, 120 canards seront utilisés. La totalité de ce projet (optimisation du challenge alimentaire et programmation thermique) concernera donc un total de 345 animaux.
Bénéfices attendus
La filière « foie gras » se doit de chercher de nouvelles méthodes de production, notamment pour tenter de trouver des alternatives à la pratique du gavage, encore inexistantes chez le canard. Ce projet a pour objectif de mettre au point un protocole qui permettrait d’étudier le métabolisme du foie des canards et notamment l’impact de la programmation embryonnaire, sans avoir à gaver les animaux lors des phases expérimentales. La mise au point de ce protocole de jeûne/réalimentation nous permettrait de tester différentes techniques en vue d’optimiser le métabolisme hépatique des canards, que l’on pourrait ensuite appliquer dans des modèles classiques de production, mais également dans des nouvelles pratiques sans gavage. Notre équipe s’intéresse depuis quelques années à la programmation thermique embryonnaire, qui a déjà démontré son efficacité sur la production de foie gras par gavage, mais qui nécessite encore des optimisations. Ces optimisations pourront naitre d’une meilleure compréhension des mécanismes liés à la programmation. L’existence d’un protocole nous permettant d’étudier le métabolisme hépatique du canard sans avoir à gaver les animaux permettrait non seulement d’accélérer les études (les prélèvements étant plus flexibles et les mesures étant moins variables que lors du gavage), mais également de remplir l’objectif d’amélioration du bien-être animal, au moins pour les phases expérimentales. Si nous parvenons à obtenir une hausse de la quantité de lipides dans le foie lors de ces cycles de jeûne/réalimentation, nous pourrons alors tester de nombreuses conditions de programmations embryonnaires, et in fine les appliquer dans des modèles classiques de gavage mais également dans des modèles d’alternatives à venir.
Procédures
Les canards ne seront soumis à aucune intervention autre que la mise à jeun. Ils seront pesés et prélevés après leur euthanasie. La phase de préparation au gavage correspond à l’enchainement de 28 cycles identiques de jeûne/réalimentation, sans que cela n’entraine de stress particulier ou de perte de poids significative. Nous supposons donc que cette procédure n’entrainera pas de nuisances particulières. La faim provoquée par le jeûne imposé ne devrait pas entrainer une hausse significative de l’agressivité entre individus. Lors de la réalimentation, les aliments seront mis à disposition en quantité suffisante pour que tous les animaux puissent y avoir accès. Les embryons seront soumis à une hausse de température d’incubation de 1,7°C, parallèlement à une hausse de l’humidité relative afin d’éviter la déshydratation des œufs (65%), durant 10 jours embryonnaires (E11-E21) et de façon discontinue (16h/24h). Ces conditions permettent généralement de limiter les nuisances pour les embryons et de maintenir une éclosabilité identique aux embryons incubés en conditions normales.
Impact sur les animaux
Il ne devrait pas y avoir d’effet indésirable notable car la phase de préparation au gavage utilisée couramment en élevage, et consistant à rationner les animaux à une seule heure d’alimentation par jour afin de les habituer à consommer une grande quantité d’aliments, correspond à l’enchainement d’une trentaine (28) de cycles de jeûne/réalimentation sur une durée de 4 semaines. Cette pratique n’entraine pas de problème de comportement, ni de baisse de poids des animaux. Nous pouvons donc supposer que l’étude de ces cycles de jeûne/réalimentation ne produira pas de stress excessif ou de baisse de poids significatifs. De même il a été montré que la hausse de température d’incubation des oeufs, lorsqu’elle est pratiquée de manière modérée (inférieure à 2°C), de façon discontinue (16h/24h) et pendant les phases les moins précoces de l’embryogenèse permettait de limiter les impacts négatifs sur la survie des embryons. Dans cette étude nous utiliserons une hausse de température de 1,7°C maximum pendant 10 jours embryonnaires (du 11eme au 21eme jour) et de façon discontinue (16h/24), dans l’objectif de maintenir l’éclosabilité au même niveau que le groupe ne subissant pas de hausse de température.
Devenir
La totalité des animaux sera euthanasiée en fin de procédure, les prélèvements prévus ne pouvant se faire sur animaux vivants.
Remplacement
Le remplacement total des animaux dans le cadre des études de métabolisme hépatique dans la filière « foie gras » n’est à ce jour pas possible. Les mesures physiologiques de variation de poids et de composition du foie ne peuvent se faire qu’in vivo.
Réduction
Ce projet en lui-même représente une méthode permettant de réduire le nombre d’animaux utilisés pour l’étude des mécanismes de la stéatose hépatique (engraissement du foie). En effet, le protocole de jeûne/réalimentation permettrait de stimuler des voies analogues à celles stimulées lors du gavage, mais la variabilité de réponse étant beaucoup moins importante le nombre d’animaux nécessaires en serait réduit d’autant (passant de 38 animaux par groupe pour notre précédente étude avec gavage à 15 animaux par groupe pour celle-ci, donc une réduction d’environ 60% des effectifs lors des phases expérimentales).
Raffinement
Les animaux seront installés dans des loges de 18m² (à raison de 45 animaux maximum par loge, assurant ainsi 0,4m² par animal), avec un accès extérieur de 6m² lorsque les conditions environnementales le permettent (donc hors claustration imposée en cas de crise de grippe aviaire). Jusqu’à l’âge de 3/4 semaines, selon la taille de leur pattes, les canetons sont installés sur de la litière pour éviter qu’ils ne se blessent sur les caillebotis. Les animaux auront accès à un seau d’eau, où ils pourront plonger leur tête et projeter de l’eau sur leur corps. Différents enrichissements seront mis en place de façon périodique avec mise à disposition successive de chainettes métalliques de jeu, de flotteurs suspendus par une corde, de tas de copeaux de bois, afin de stimuler leur curiosité et le jeu en vue de réduire les comportements agressifs. Au cours de l’élevage et pendant la période de jeûne, une observation biquotidienne des animaux sera réalisée, afin de s’assurer du bon état de chaque animal. Toute observation de boiterie, blessure, prostration ou refus de se réalimenter (point limite strict spécifique du projet) entrainera un consignation sur la feuille d’élevage et l’évolution de l’état de l’animal sera suivi à chaque passage de l’éleveur. Celui-ci jugera de la conduite à tenir. Si son état se dégrade, il sera retiré de l’expérimentation, isolé pour être surveillé plus attentivement et soigné si nécessaire. Si son état ne s’améliore pas, il sera euthanasié sous la directive du vétérinaire.
Choix des espèces
De nombreuses différences entre espèces ont été relevées quant à la capacité à produire du foie gras, et aujourd’hui le canard mulard est utilisé pour plus de 90% de la production. Notre étude visant à comprendre les mécanismes de la programmation thermique embryonnaire sur le métabolisme du foie dans l’objectif d’optimiser les méthodes de production actuelles, le canard mulard est donc l’espèce de choix. Les animaux seront utilisés depuis le début de l’embryogenèse (arrivée rapide des œufs après le jour de ponte) et jusqu’à la huitième semaine de vie post-éclosion. La programmation embryonnaire nécessite l’application de notre stimulus thermique pendant la période d’incubation. Et nous avons choisi de mettre en place notre stimulus alimentaire (jeûne/réalimentation) à la huitième semaine de vie post-éclosion, car elle correspond habituellement à l’âge auquel les animaux sont mis en préparation au gavage et commencent donc à subir ces cycles de jeûnes/réalimentation, sans impacts néfastes pour leur santé.
Régulation des comportements par la photopériode chez la caille japonaise mâle – partie 2
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
50 cailles japonaises vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Comme dans le premier volet du projet, elles subissent une castration chirurgicale sous anesthésie, pour 40 d'entre elles la pose d'implants de testostérone, puis des tests de comportement dont le détail n'est pas précisé, avant le prélèvement du cerveau. L'étude prolonge la recherche sur la régulation des comportements par la photopériode chez cette espèce. Le porteur affirme que ces études comportementales n'ont "pas de système alternatif" et ne se mesurent que sur animal vigile.
Objectifs
En élevage intensif, les volailles de chair sont soumises à des programmes lumineux avec une longue période de jour (18 h de lumière / 6h de nuit). Ces programmes augmentent le temps d’accès de ces animaux diurnes à la nourriture ce qui accélère leur croissance et augmente la productivité. Néanmoins, de tels programmes lumineux ont des effets délétères bien établis sur la santé des animaux. L’exposition continue à des jours longs augmente la fréquence de certaines pathologies, favorise l’apparition de comportements aberrants et apparaît comme une source notable de stress ; de tels programmes lumineux impactent donc négativement le bien-être de l’animal. Dans une précédente étude que nous avons conduite chez la caille japonaise, nous avons pu mettre en évidence que la photopériode a un effet sur des comportements clés de l'adaptation de l'animal à son environnement, tels que la représentation mentale de son environnement, la cognition au sens large, l’agressivité et le contrôle de l’activité sexuelle. Chez les mammifères, tous ces comportements sont fortement régulés par les hormones sexuelles, en particulier la testostérone chez les mâles. La production de ces hormones sexuelles varie chez les animaux saisonnés, dont la caille japonaise, en fonction de la durée du jour. Les cailles sont sexuellement actives en jours longs, mais complètement inactives en jours courts ; chez les mâles la taille des testicules – et donc la production de testostérone - varie d’un facteur 100 selon la photopériode. Bien que la testostérone soit un modulateur hormonal reconnu de nombreux comportements, dont l’agressivité, il est établi que, chez les oiseaux, ce comportement n'est pas nécessairement corrélé au taux de testostérone. Il semble donc que la photopériode impacte certains comportements via des voies indépendantes des stéroïdes sexuels. Ce projet a donc pour but de tester cette hypothèse, en dissociant l'influence de la photopériode de celles des hormones sexuelles. Nous utiliserons pour nos expériences la caille japonaise qui est un modèle d’étude d’intégration du signal photopériodique depuis plus d’un demi-siècle. De ce fait il existe chez cette espèce de robustes outils endocrines et moléculaires qui permettent de suivre précisément l’intégration du signal photopériodique.
Bénéfices attendus
Avoir une meilleure compréhension des mécanismes de régulation des comportements par la photopériode chez la caille japonaise.
Procédures
50 animaux subiront une gonadectomie, dont 40 avec une pose d’implants de testostérone à l’âge de trois semaines sous anesthésie générale et analgésie (environ 10 minutes d'intervention) . 20 animaux seront concernés par un retrait des implants de testostérone à 7 semaines sous anesthésie générale et analgésie ( intervention de 5 min). 40 animaux participeront une fois à chaque test de comportement (5 min par tests).
Impact sur les animaux
La manipulation des animaux par l'expérimentateur peut induire un stress. La mise à jeun pour une nuit la veille de la gonadectomie peut engendrer un stress. La gonadectomie et la pose des implants peuvent entrainer des douleurs viscérales, musculaires et cutanées et peut présenter un risque d'hémorragie, ainsi qu'un stress. Le retrait des implants peut entrainer des douleurs cutanées et un stress. L’isolement lié à l'hébergement et lors des tests de comportements peut entrainer un stress.
Devenir
À la fin de l’expérimentation, tous les animaux seront euthanasiés et leur cerveau prélevé pour être étudié.
Remplacement
Les études de comportement ne sont pas réalisables in vitro ni par modélisation. Les comportements étudiés dans ce projet, comme tous comportements, ne s'expriment et se mesurent uniquement sur animal vigile. Il n'existe pas de système alternatif à ces études.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au maximum tout en permettant d'observer des différences statistiques éventuelles sur la base de notre expérience préalable quant à la variabilité des réponses comportementales et physiologiques.
Raffinement
Une anesthésie et une analgésie seront mises en place lors des chirurgies, et un suivi post opératoire sera effectué. L'hébergement des animaux se fera en cage individuelle avec enrichissement et contact sociaux visuel et olfactif. En cas de plaie ou de signe de douleur, le responsable du bien-être animal est informé directement afin de traiter l'animal (analgésiques et/ou antiseptiques, ajout de nourriture appétente). Si le traitement ne fonctionne pas et en accord avec les points limites définis, l'euthanasie sera décidée par les responsables du projet pour éviter des souffrances inutiles.
Choix des espèces
La petite taille, la prolificité et le développement rapide de la caille japonaise font de cet oiseau un modèle idéal pour les études réalisées dans le domaine aviaire, avicole. Par ailleurs, la caille japonaise est un modèle d’étude depuis de nombreuses années sur l’intégration du signal photopériodique en lien avec la reproduction. Des outils spécifiques pour examiner l’intégration du signal photopériodique ont donc déjà été développés sur cette espèce. 50 cailles mâles seront utilisées à partir du stade juvénile.
Régulation des comportements par la photopériode chez la caille japonaise mâle- partie 1
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
130 cailles japonaises vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 50 d'entre elles subissent une castration chirurgicale sous anesthésie, dont 40 avec pose d'implants de testostérone, avant de participer à des tests de comportement dont le porteur ne précise pas le détail. L'étude vise à dissocier l'effet de la photopériode de celui des hormones sexuelles sur des comportements comme l'agressivité, avec en perspective déclarée un meilleur contrôle du stress et de l'agressivité des volailles d'élevage soumises aux programmes lumineux intensifs. Le porteur affirme qu'il n'existe aucun système alternatif à ces études, les comportements ne se mesurant selon lui que sur animal vigile.
Objectifs
En élevage intensif, les volailles de chair sont soumises à des programmes lumineux avec une longue période de jour (18 h de lumière / 6h de nuit). Ces programmes augmentent le temps d’accès de ces animaux diurnes à la nourriture ce qui accélère leur croissance et augmente la productivité. Néanmoins, de tels programmes lumineux ont des effets délétères bien établis sur la santé des animaux. L’exposition continue à des jours longs augmente la fréquence de certaines pathologies, favorise l’apparition de comportements aberrants et apparaît comme une source notable de stress ; de tels programmes lumineux impactent donc négativement le bien-être de l’animal. Dans une précédente étude que nous avons conduite chez la caille japonaise, nous avons pu mettre en évidence que la photopériode a un effet sur des comportements clés de l'adaptation de l'animal à son environnement, tels que la représentation mentale de son environnement, la cognition au sens large, l’agressivité et le contrôle de l’activité sexuelle. Chez les mammifères, tous ces comportements sont fortement régulés par les hormones sexuelles, en particulier la testostérone chez les mâles. La production de ces hormones sexuelles varie chez les animaux saisonnés, dont la caille japonaise, en fonction de la durée du jour. Les cailles sont sexuellement actives en jours longs, mais complètement inactives en jours courts ; chez les mâles la taille des testicules – et donc la production de testostérone - varie d’un facteur 100 selon la photopériode. Bien que la testostérone soit un modulateur hormonal reconnu de nombreux comportements, dont l’agressivité, il est établi que, chez les oiseaux, ce comportement n'est pas nécessairement corrélé au taux de testostérone. Il semble donc que la photopériode impacte certains comportements via des voies indépendantes des stéroïdes sexuels. Ce projet a donc pour but de tester cette hypothèse, en dissociant l'influence de la photopériode de celles des hormones sexuelles. Nous utiliserons pour nos expériences la caille japonaise qui est un modèle d’étude d’intégration du signal photopériodique depuis plus d’un demi-siècle. De ce fait il existe chez cette espèce de robustes outils endocrines et moléculaires qui permettent de suivre précisément l’intégration du signal photopériodique.
Bénéfices attendus
Avoir une meilleure compréhension des mécanismes de régulation des comportements par la photopériode chez la caille japonaise, ce qui pourrait permettre de mieux contrôler le stress et l'agressivité des volailles d'élevage soumises aux traitements lumineux.
Procédures
Une gonadectomie sera réalisée sur 50 animaux, dont 40 avec une pose d’implants de testostérone à l’âge de trois semaines sous anesthésie générale et analgésie (environ 10 minutes d'intervention). 20 animaux seront concernés par un retrait des implants de testostérone à 7 semaines sous anesthésie générale et analgésie (intervention de 5 min). 120 animaux participeront une fois à chaque test de comportement (5 min par tests).
Impact sur les animaux
La manipulation des animaux par l'expérimentateur peut induire un stress. La mise à jeun pour une nuit la veille de la gonadectomie peut engendrer un stress. La gonadectomie et la pose des implants peuvent entrainer des douleurs viscérales, musculaires et cutanées et peut présenter un risque d'hémorragie, ainsi qu'un stress. Le retrait des implants peut entrainer des douleurs cutanées et un stress. L’isolement lié à l'hébergement et lors des tests de comportements peut entrainer un stress.
Devenir
À la fin de l’expérimentation, tous les animaux seront euthanasiés et leur cerveau prélevé pour être étudié
Remplacement
Les études de comportement ne sont pas réalisables in vitro ni par modélisation. Les comportements étudiés dans ce projet, comme tous comportements, ne s'expriment et se mesurent uniquement sur animal vigile. Il n'existe pas de système alternatif à ces études.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au maximum tout en permettant d'observer des différences statistiques éventuelles sur la base de notre expérience préalable quant à la variabilité des réponses comportementales et physiologiques (photopériode).
Raffinement
Une anesthésie et une analgésie seront mises en place lors des chirurgies, et un suivi post opératoire sera effectué. L'hébergement des animaux se fera en cage individuelle avec enrichissement et contact sociaux visuel et olfactif. En cas de plaie ou de signe de douleur, le responsable du bien-être animal est informé directement afin de traiter l'animal (analgésiques et/ou antiseptiques, ajout de nourriture appétente). Si le traitement ne fonctionne pas et en accord avec les points limites définis, l'euthanasie sera décidée par les responsables du projet pour éviter des souffrances inutiles.
Choix des espèces
La petite taille, la prolificité et le développement rapide de la caille japonaise font de cet oiseau un modèle idéal pour les études réalisées dans le domaine aviaire, avicole. Par ailleurs, la caille japonaise est un modèle d’étude depuis de nombreuses années sur l’intégration du signal photopériodique en lien avec la reproduction. Des outils spécifiques pour examiner l’intégration du signal photopériodique ont donc déjà été développés sur cette espèce. 50 cailles mâles seront utilisées à partir du stade juvénile et 80 autres cailles mâles seront utilisées au stade adulte.