Oiseaux

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  • Conservation des espèces
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Autres oiseaux : 94
Souffrances
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94 manchots royaux vont être utilisés, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, avant d'être relâchés dans leur colonie. Sous anesthésie, chaque oiseau reçoit par chirurgie des sondes de température et des électrodes implantées, une biopsie de muscle pectoral et des prélèvements de sang, plus des loggers externes, pour étudier la plongée en apnée et le sommeil en mer. Le porteur indique qu'un individu équipé peut retarder son départ en mer et provoquer l'abandon de l'oeuf par son partenaire, et suit la survie et la reproduction à long terme grâce à une puce implantée. Il justifie l'étude d'une espèce protégée par des applications possibles "One Health", tout en rangeant la plupart des bénéfices dans la connaissance fondamentale.

Objectifs

L’étude des adaptations à des conditions extrêmes permet de découvrir des mécanismes fondamentaux impossibles à observer en se confinant aux modèles classiques. Notre approche est d’équiper l’animal sauvage de ‘bio-logger’ de mesure, évoluant librement in natura. Cette approche fondamentale en écophysiologie perdure à long-terme dans le cadre d’un programme de recherche mené au milieu de l’océan Indien, avec le modèle manchot royal (MR), spécialiste de la plongée en apnée et de l’épargne énergétique. Néanmoins, le réchauffement si rapide à ces latitudes australes impacte les MR des colonies étudiées, où leurs proies se concentrent plus loin au large et plus profondément. Une de nos hypothèses est que les MR de grandes tailles seraient plus adaptés à prolonger leur apnée en profondeur, un avantage décisif dans le contexte actuel pour la chasse et leur succès reproducteur. D’où la question (Q1) de l’effet de la taille sur l’efficacité énergétique des plongées ou du voyage en mer, des données maintenant accessible grâce à la mesure de la fréquence cardiaque via l’enregistrement en continu de leur électrocardiogramme. Le sommeil est un besoin essentiel pour l’animal (observé aussi chez les méduses), dont la fonction primaire serait une façon risquée (inconscience, donc risque de prédation) d’épargner l’énergie, avec chez les endothermes une association possible avec la thermorégulation. Rien n’est encore connu de la façon dont les endothermes dorment en haute mer et notre objectif est de tester cette hypothèse chez le manchot royal, aussi bien pendant son jeûne à terre que pendant son long voyage en mer. La question est de découvrir dans un premier temps (Q2) : ‘Comment ces manchots dorment (fréquence-durée-moment-qualité) à terre ou en mer et existe-t-il un lien avec leur thermorégulation ?’ Ceci grâce notamment à l’enregistrement de leur électro-encéphalogramme. Enfin, sachant que les stocks d’oxygène embarqués ont un rôle déterminant dans la capacité d’apnée, on se posera aussi la question (Q3) : Quelles sont les causes de la variabilité des capacités de transport et de stockage de l’oxygène chez le manchot royal ? Ceci grâce à un prélèvement unique de sang et de muscle pectoral. Nous profitons des périodes d’incubation à terre pour capturer-instrumenter sous anesthésie et relâcher dans la colonie ces individus, qui pourront récupérer de la chirurgie avant de partir en mer au retour de leur conjoint.

Bénéfices attendus

Trouver des applications biomédicales est une des justifications de l’expérimentation animale, surtout si cela concerne des individus d’espèces sensibles, vivants dans des espaces protégées, tels les manchots royaux des îles subantarctiques. C’est quelquefois le cas de nos recherches, avec par ex. la découverte ‘non-intentionnelle’ d’un antibiotique stomacal testé sur l’œil humain. Par ailleurs, envisager la santé humaine dans le paradigme ‘Une seule santé (One Health)’ devient évident et urgent : mieux comprendre les contraintes auxquelles sont confrontées les espèces ou des écosystèmes entiers, afin de réduire ces nuisances liées à l’homme, sera bénéfique pour leur santé, dont celle des humains. D’où le soutien de nos tutelles scientifiques pour nos approches fondamentales ou appliquées, sur le modèle manchot royal. Concernant l’hypothèse d’un lien positif taille/aptitude à l’apnée, via l’épargne énergétique (Q1) ou les pigments respiratoires (Q3), les bénéfices attendus de ces expérimentations sont plutôt dans le domaine de la connaissance fondamentale. Car si ce lien existe, cela ne veut pas dire que les MR vont pouvoir s’adapter assez vite. Il faudrait pour cela vérifier en parallèle l’héritabilité de ces traits et un effet positif sur le succès reproducteur des grands individus. C’est pourquoi des investigations dans le cadre d’un doctorat sont en cours via l’utilisation d’un Data-set de suivi à long-terme sur 30 années consécutives. Par ailleurs, le fait de mesurer la fréquence cardiaque instantanée pour quantifier la dépense d’énergie des manchots intéresse particulièrement un collègue spécialiste de l’arythmie cardiaque chez l’homme. Son objectif est de mieux comprendre ces aspects adaptatifs chez des espèces à locomotion verticale (le MR à terre) ou dans des contextes d’anoxie ou d’asphyxie (le MR en mer). Concernant les questionnements sur le sommeil (Q2), cette approche pourrait nous faire comprendre certains paradoxes de la phase de ‘repos’ de surface pendant la nuit en mer (phases courtes d’échappement de la thermorégulation). Mais surtout nous faisons le pari, avec l’un de nos collaborateurs et spécialiste internationalement reconnu dans ce domaine, qu’étudier cette fonction in natura, surtout dans le contexte si particulier du MR en haute mer, peut nous faire faire un grand pas en avant dans la compréhension des mécanismes ayant façonné cette fonction vitale, encore si imparfaitement étudiée dans sa diversité.

Procédures

La majorité des individus (entre 34/58 et 70/94) vont subir : (1) une capture (juste avant ou au début d’un jeûne d’incubation), précédée de 30min d’une sédation ; (2) un transport cagoulé (de 3min jusqu’à la salle d’intervention) ; (3) une anesthésie associée à une analgésie (de 25 à 100 min) permettant de pratiquer (4) différentes mesures et prélèvements (sang+ plumes) et marque colorée+ puce RFID à vie ; (5) la pose de 2 loggers fixés au plumage du dos; (6) la tunnélisation de sondes de température et électro-physiologiques (fréquence cardiaque, frisson thermique, sommeil) ; et (7) un réveil sur le lieu même de la capture. C’est pendant leur voyage en mer que les données de comportement et de physiologie sont enregistrées et elles ne seront récupérées qu’à leur retour dans la colonie, 20 j (en été) ou 40j (en hiver) plus tard. Tous ces individus seront recapturés 2-3 jours après avoir repris l’incubation, puis anesthésiés (25min max) pour décrocher les loggers et les sondes, puis remis au réveil sur leur œuf dans la colonie. Un sous-groupe de 24 individus subissant le cycle capture-pose équipement-voyage en mer et recapture-déséquipement est à part car : (i) la capture1 aura lieu au départ en mer et la pose d’un logger externe seul ne justifie pas d’anesthésie, alors que (ii) c’est seulement à la recapture au retour de mer qu’une anesthésie générale sera pratiquée (30min), pour réaliser une biopsie.

Impact sur les animaux

Les nuisances concernent potentiellement deux points : un effet handicap en mer et un effet post-procédure à plus long terme. Concernant les handicaps pendant le voyage où l’individu est équipé, nous avons pu rencontrer exceptionnellement dans le passé un problème de retard au ‘vrai départ en mer’, l’individu restant au voisinage de la colonie 5-7jours au lieu de moins de 24h après l’échange avec son conjoint, entrainant un échec reproducteur par abandon de l’œuf du conjoint (attendant trop longtemps le retour de l’individu équipé). Dans tous les cas, le fait de travailler sur des modèles animaux faisant partie d’une espèce protégée, et sur le territoire d’une réserve nationale, implique de mettre en place un suivi systématique du devenir de ces individus à moyen ou long-terme (survie), ainsi que leur succès reproducteur sur une période dépassant celle de l’expérimentation. De ce fait tous les individus anesthésiés sont équipés d’office d’une puce RFID interne à vie, ce qui peut permettre de les suivre à plus long-terme (plusieurs années) et mesurer des effets indésirables non perceptibles pendant la procédure.

Devenir

Cent pour cent des individus seront replacés en liberté en fin des procédures, leur succès reproducteur étant suivi jusqu’à la mue de leur poussin grâce à sa marque colorée.

Remplacement

Le principe général de cette étude est d’utiliser un modèle d’espèce sauvage évoluant dans son environnement naturel et dans un contexte extrême d’un point de vue énergétique : la plongée en grande profondeur en apnée et en eau froide chez des organismes à sang chaud. Il est en l’occurrence impossible de trouver une méthode de remplacement adaptée.

Réduction

Sur la base des connaissances précédemment acquises, le nombre d’individus étudiés a été déterminé au plus juste pour obtenir des résultats exploitables et statistiquement fiables.

Raffinement

1/ Anesthésie, médication et chirurgie. Un raffinement a été apporté à toutes les étapes de manipulation des oiseaux pour une réduction des risques de stress ou de la douleur de la capture au relâcher définitif ; d’infection en cours de chirurgie et les jours suivants, cela selon 3 protocoles d’anesthésie et de médication bien spécifiques. Les gestes de ‘tunnélisation’ sont maitrisés depuis >15 ans pour les mesures de la fréquence cardiaque et du frisson thermique. Dans le cas de l’implantation d’électrodes sur la tête (étude du sommeil), l’approche utilisée ici est le résultat d’une collaboration avec des spécialistes du sommeil chez les oiseaux. En été antarctique 2019, des collègues ont déployé avec succès 28 manchots à jugulaire partant pendant 2j en mer, ce qui nous permet de proposer ici des protocoles adaptés et raffinés. Notons enfin que des gestes ont été simplifiées pour ne pas cumuler sur l’individu un temps de chirurgie prolongé et limiter le nombre d’incisions.

Choix des espèces

Cette étude a pour objet de révéler des adaptations physiologiques encore inconnues en utilisant un modèle particulièrement adapté à sa niche écologique particulière : la plongée en apnée en eau froide chez les endothermes marins. Par ailleurs, l’approche qui nous semble la seule valide est d’étudier ces adaptations en équipant les individus pour un suivi in natura grâce au bio-logging. Cela suppose d’utiliser une espèce assez grande pour limiter le risque d’un handicap lié à cet équipement ; et d’avoir une très grande expérience de ce qu’il est possible de réaliser au niveau expérimental sans compromettre la qualité des résultats et risquer des nuisances pour les individus concernés. Seul le manchot empereur serait une espèce assez étudiée et aussi adaptée (voir plus), mais ce serait un non-sens étant donné le très faible effectif de la seule colonie d’étude accessible, en Terre Adélie. Il est de ce fait interdit d’utiliser ce modèle pour toute intervention de chirurgie expérimentale. Pour les trois procédures, le choix du stade de développement est celui des reproducteurs, donc adultes. Ce sont les seuls accessibles, dans la colonie de reproduction, pour pouvoir effectuer une séquence de capture-équipement, relâcher-voyage en mer-recapture-déséquipement et relâcher final.

  • Conservation des espèces
  • Protection de l’environnement
  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres oiseaux : 1200
Souffrances
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1 200 oiseaux sauvages, fous de Bassan et vautours fauves, vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avant d'être relâchés sur le lieu de capture. Chaque individu subit une prise de sang, deux écouvillonnages cloacaux et deux buccaux, et pour une partie la pose d'une balise GPS externe, pour étudier l'exposition à l'influenza aviaire et la transmission d'agents infectieux. Le porteur indique attendre très peu d'effets indésirables, la manipulation ne durant que quelques minutes. Il affirme qu'il n'est "pas possible de remplacer" ces espèces, choisies parce qu'elles ont été fortement touchées par l'influenza aviaire en 2022.

Objectifs

Les objectifs du projets sont d'acquérir des données sur les processus de transmission d'agents pathogènes dans les populations d'oiseaux sauvages et leurs implications pour ces populations. En particulier, dans le contexte de l'émergence récente de l'influenza aviaire hautement pathogène dans les populations de nombreuses espèces d'oiseaux de la faune sauvages, il s'agit d'acquérir des données sur les proprotions d'individus exposés aux virus et les modalités de transmission des virus. Les acquisitions de données et d'échantillons seront insérée dans des suivis démographiques déjà pré-existants de deux espèces emblématique, le fou de Bassan _Morus bassanus_ et le vautour fauve _Gyps fulvus_.

Bénéfices attendus

Est attendue un meilleure connaissance de l'exposition d'espèces d'oiseaux sauvages aux virus de l'influenza avaire hautement pathogène, ainsi qu'à d'autres agents infectieux, ainsi que du rôle de certains individus dans la transmission des agents infectieux. Les résultats ont vocation à être publié dans articles scientifiques et pourront être utilisés pour des décisions concernant la protection de la biodiversité. Le projet apportera spécifiquement des informations sur l'expositon des fous de bassan et des vautours fauves des populations françaises aux virus de l'influenza aviaire hautement pathogène. Les données seront acquise dans le cadre de suivis intégrés des populations concernées, c'est-à-dire des suivis incluant aussi l'acquisition de données fines sur la démographique et l'écologie du déplacement des populations.

Procédures

Les animaux font l'objet de prélèvements sur animaux vigiles (1 prise de sang, 2 écouvillonnages cloacaux et 2 écouvillonnages buccaux) et pour une part d'entre eux la pose d'un GPS (balise externe) afin d'acquérir des données sur leurs déplacement. Ces interventions dure quelques minutes de manipulation, l'individu étant ensuite relâché en nature au point de capture.

Impact sur les animaux

Très peu d'effets idésirables ou nuisance attendus sur les oiseaux, car la manipulation ne va consister qu'en la réalisation d'une prise de sang de 1 ml et la réalisation d'écouvillonnages cloacaux et buccaux.

Devenir

Tous les individus seront relâchés libres dans leur population en milieu naturel, sur le lieu de capture, quelques minutes après la réalisation des prélèvements. Les individus n'auront pas été affectés par des effets indésirable et des mesures de biosécurités sont prises pour ne pas risquer de dissémination d'agents infectieux.

Remplacement

Les objectifs étant de déterminer l'exposition de populations des espèces considérées, le fou de bassan et le vautour fauve, aux virus de l'influenza aviaire, il n'est pas possible de remplacer les espèces considérées. En revanche, les résultats obtenus avec ces espèces emblématiques pourront avoir des implications pour d'autres espèces.

Réduction

Les tailles d'échantillons considérées ont été déterminées afin de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés tout en s'assurant d'obtenir des données informatives. Les données qui pourront être collectées plusieurs années de suite permettront d'optimiser l'utilisation des informations, notamment celles concernant le statut sérologique des individus.

Raffinement

Les techniques de capture et de prélèvements ont fait l'objet d'un raffinement afin de provoquer le moins d'effet négatifs sur les oiseaux.

Choix des espèces

Les espèces choisies l'ont été car elles ont été fortement affectées par l'émergence de l'influenza aviaire hautement pathogène en 2022 et qu'elles ont des traits d'histoire de vie les rendant particulièrement susceptibles à des maladies infectieuses affectant la survie des adultes. Il est aussi tout particulièrement important d'obtenir des informations sur les modes de transmission des virus de l'influenza aviaire au sein et entre colonies de ces espèces sociales qui se reproduisent en colonies. Les individus capturés pour faire l'objet de prélèvements seront majoritairement des adultes. Des prélèvements sur des jeunes au nid pourront être effectués lorsque les conditions le permettront (bonne accessibilité, dérangement limité).

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
Poules : 480
Souffrances
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Devenir
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480 poussins vont être utilisés, tous abattus à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun reçoit à un jour de vie un unique gavage oral d'un mélange de bactéries, avec un stress de contention et une légère irritation de l'œsophage, puis est élevé trente-cinq jours avant d'être envoyé à l'abattoir pour la vente de sa viande. L'objectif est d'évaluer si l'implantation précoce d'un microbiote améliore l'efficacité alimentaire des poulets de chair. Le porteur affirme qu'aucune méthode in vitro ne modélise la croissance des animaux à partir de leur microbiote.

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont de mieux comprendre l’influence en particulier du microbiote intestinal (bactéries du tubes digestifs) sur l’efficacité alimentaire (consommation et croissance) des poulets. L’objectif est ainsi de distribuer à des poussins d’un jour un mélange de bactéries d’intérêt identifiées et isolées comme étant responsables de l’efficacité alimentaire (bonne croissance pour consommation alimentaire modérée) chez des poulets de chair au stade d’abattage. Cette approche s’inspire d’une démarche biomimétique (c’est-à-dire de l’observation du comportement en milieu naturel pour s’en inspirer) en permettant de constituer une flore digestive diverse à de jeunes oiseaux qui en sont dépourvus du fait de leur conditions d’accouvage et d’élevage (pas de transfert de contact avec des oiseaux adultes comme cela se passerait dans le milieu naturel). Chez les animaux d’élevage (porc ou volaille), plusieurs travaux ont montré qu’implanter précocement dans la vie de l’animal une flore fécale d’animal adulte avait des effets bénéfiques sur la santé digestive de l’animal et une meilleure résistance aux risques pathogènes environnementaux. Notre hypothèse est qu’une implantation précoce de bactéries sélectionnées spécifiquement pourrait aussi permettre une meilleure croissance des animaux (efficacité alimentaire).

Bénéfices attendus

Le résultat de cette étude pourrait permettre de voir si une orientation très précoce de la flore intestinale du poussin intervient sur sa croissance et son gabarit à l’âge classique d’abattage. Cette méthode permettrait une bonne croissance de la volaille sans nécessité d’ajouter d’autres produits à l’alimentation du poulet. La diversification précoce de la population bactérienne intestinale chez le jeune poussin mime ce qui se passe dans l’environnement naturel et permet également une meilleure résilience de l’animal face aux différents stress (ambiance, pathogènes) inerrants aux conditions d’élevage, et donc un meilleur bien-être. Les études sur le transfert fécal sont encore très limitées chez l’homme et inexistantes en routine chez les animaux d’élevage. Cette étude pionnière va permettre d’obtenir des résultats zootechniques et de quantifier les effets de la solution développée. Une fois la dose et le consortium validé, il est prévu à moyen terme un mode d’administration, nécessitant encore un développement technique, qui soit non contraignant pour les oiseaux.

Procédures

Il s’agit d’un gavage oral réalisé une seule fois sur 480 poulets . La phase totale d'inoculation (gavage) dure moins de 30 secondes par oiseau.

Impact sur les animaux

La procédure de gavage durera quelques secondes et sera réalisée par du personnel qualifié. Le mélange de bactéries administré se compose de bactéries intestinales de poulets adultes sains non pathogènes ; elles font donc partie de la flore commensale des oiseaux. Il n’est donc pas attendu de nuisance conséquente à la solution administrée. Les nuisances pouvant être attendues relevent plus exactement de l'acte de gavage en lui-même : stress dû à la contention et légère irritation au niveau de l'oesophage le jour suivant suite cette procédure. Les procédures d’élevage habituelles seront respectées.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront élevés pendant 35 jours comme dans un élevage standard de poulets. Ensuite, ils sont envoyés à l’abattoir pour valorisation de la viande sur le marché de l'agroalimentaire comme dans les élevages de poulets standards.

Remplacement

Il n’existe pas de méthode in vitro pour modéliser la croissance des animaux à partir de la composition de leur microbiote. L’objectif de cette étude est de valider un mélange de bactéries sur l’efficacité alimentaire et donc la consommation d’aliment et la croissance des animaux, il est nécessaire de faire appel à des oiseaux.

Réduction

6 groupes x 16 répétitions (modules de 5 poulets). Ce nombre a été calculé afin de pouvoir observer des différences significatives (pour une valeur de probabilité de 5%, soit une chance sur 20 que notre hypothèse soit fausse) sur les performances zootechniques entre les groupes (amélioration de l’indice de consommation de 2%). Le nombre de 16 (modules) a été déterminé par un test statistique de puissance de notre dispositif expérimental. Le choix de 6 groupes a été fait afin d'avoir un groupe témoin (qui recevra de l'eau), et 5 groupes essais pour pouvoir tester simultanément différentes concentrations et différents mélanges bactériens afin de déterminer une dose optimale et un mélange optimal en un seul projet.

Raffinement

La procédure sera réalisée par des personnes expérimentées et qualifiées. Une surveillance accrue sera faite dans les heures et le jour suivant la procédure. Les oiseaux sont élevés dans les conditions d’élevage standard de 1 jour à 35 jours. Les conditions de température et d’hygrométrie respectent ainsi le cahier des charges décrit ci-après. La température est de 34°C à l’arrivée des poulets et pendant les 2 jours suivants (J0 à J2 d’essai). Puis la température est abaissée progressivement pour arriver à 30°C à J9 d’essai, puis 26°C à J20 d’essai et finir à 21°C de J29 à J35 d’essai. Les conditions d’hygrométrie minimales sont de 30. Après les premières 24h de lumière continue à l’arrivée des poulets, la lumière fonctionne de 4h à 22h de J1 à J35 d’essai. Un sur-grillage plastique est placé au sol des modules afin d’améliorer le confort pour les pattes des poulets. Un papier de démarrage avec de l’aliment est aussi placé les 3 premiers jours. Pendant toute la durée de l’essai, des liens de couleur rouge sont suspendus dans les modules, ils constituent un enrichissement (lien à picorer).

Choix des espèces

Il s’agit de l’espèce cible. Les poussins sont reçus, âgé d’un jour, comme dans les conditions d’élevage habituelles. Ils sont élevés jusqu’à 35 jours, correspondant aux conditions standard d’élevage de poulet de chair. La procédure est réalisée le premier jour de vie du poussin pour s'assurer que le mélange de bactéries lui soit bénéfique dès le premier jour de vie.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
Poules : 48
Souffrances
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Devenir
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48 poulets de chair vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent par voie orale une surdose de vaccin coccidien destinée à provoquer une inflammation intestinale, puis des prélèvements sanguins, avant d'être tués pour le prélèvement d'organes. L'objectif est de mettre au point un modèle standard d'inflammation servant à évaluer un additif alimentaire immunomodulateur. Le porteur indique s'appuyer d'abord sur des lignées cellulaires mais affirme devoir confirmer in vivo le mode d'action de l'additif chez le poulet.

Objectifs

Le projet présenté ici a pour objectif de développer un modèle d’inflammation standardisé chez le poulet de chair pour évaluer de nouvelles propriétés fonctionnelles d'un additif alimentaire permettant de moduler la réponse immunitaire innée. L'objectif étant de faire face aux infections retrouvées en élevage. Une attention croissante est accordée par les consommateurs à la qualité des produits qu’ils achètent, aux conditions d’élevage, aux pratiques agricoles et à l’impact sur le bien-être animal et l’environnement. Cependant, des maladies dont les origines sont multifactorielles peuvent parfois survenir en élevage. Pour exprimer tout leur potentiel génétique, les volailles doivent être maintenues en parfaite santé particulièrement sur le plan immunitaire. Le système immunitaire joue un rôle essentiel dans la prévention des maladies et la croissance optimale des volailles. Les principales maladies aviaires sont caractérisées par un important processus inflammatoire dont l’étude constitue un intérêt en aviculture. En effet, la réduction de l'utilisation d'antibiotique au profit d'alternatives durables pour optimiser la croissance du jeune poussin tout en préservant sa santé digestive et une bonne mise en place de son système immunitaire sont en cours d'investigation. Parmi les stratégies utilisables, la nutrition joue un rôle important avec notamment l’incorporation dans les rations alimentaires d’additif pouvant moduler la réponse immunitaire non spécifique (innée), réponse prédominante chez le poussin. La nutrition animale s’intéresse de plus en plus aux propriétés spécifiques des divers substances comme les vitamines, les probiotiques, les plantes, les acides aminés ou autres pour soutenir les fonctions immunitaires des volailles dans un objectif de gestion intégrée de la santé. 70% de la capacité du système immunitaire des oiseaux se situe dans le tube digestif, aussi il est primordial de démontrer l'efficacité des additifs à moduler la réponse innée au travers de l’intégrité intestinale. Chez le poulet, les modèles d’inflammation sont le plus souvent réalisés in vivo afin d’évaluer les effets biologiques de l’incorporation des additifs dont l’activité immunomodulatrice aura été démontrée in vitro et ou ex vivo. La surdose de vaccin coccidien constitue un des moyens pour générer un modèle spécifique de réponse inflammatoire in vivo.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra (1) d’établir un modèle d’inflammation intestinal standard chez le poulet de chair afin de (2) pouvoir l’utiliser dans le but d’évaluer tous les additifs alimentaires dont l’effet immunomodulateur aura été montré soit dans la littérature, in vitro et ou ex vivo et (3) de confirmer l’effet en prenant en compte toutes les interactions cellulaires complexes qui ont lieu in vivo et qui peuvent influer sur la réponse inflammatoire. Ce projet permettra également de cibler les paramètres les plus pertinents pour évaluer la réponse inflammatoire dans des conditions expérimentales standardisées et d’optimiser le nombre d’animaux nécessaires et suffisant pour répondre à l’hypothèse de l’étude en maitrisant mieux les écarts types de nos paramètres d’intérêt et raffiner les tests statistiques utilisés.

Procédures

Les animaux seront élevés avec un aliment répondant à leur besoins nutritionels pendant 21 jours. A 15 jours d'age, une seule administration par voie orale à l’aide d’une seringue sans aiguille de 1 ml de vaccin sera réalisée sur chaque animal de deux groupes sur trois. Pour chaque administration, le temps de contrainte pour maintenir chaque animal ne dépassera pas 30 secondes et se fera progressivement en fonction de la déglutition de l'animal. Une partie des animaux seront soumis à un prélèvement sanguin 24 heures (1jour) post administration et l'autre partie 144 heures après (6 jours). A chaque temps de prélèvement, un volume de 2ml de sang nécessaire et suffisant à l'analyse des différents paramètres sanguins sera prélevé sur chaque animal. Pour chaque prise de sang, le temps de contention de l'animal ne dépassera pas 1 min.

Impact sur les animaux

La durée de la période de vaccination est trop courte (3 jours) pour enregsitrer une perte de poids quotidienne suite à la surdose de vaccination, inconfort et stress du au gavage et aux prises de sang.

Devenir

Mise à mort de tous les animaux impliqués dans la procédure pour réaliser les prélèvements d’échantillons biologiques.

Remplacement

Pour réduire le recours à l’expérimentation animale le développement de méthodologies alternatives comme les lignées cellulaires sont largement utilisées en biologie cellulaire aviaire pour évaluer les mécanismes de la réponse immunitaire innée et l’effet immunostimulant de tout additif d’intérêt. Ces méthodes alternatives utilisées en première intention doivent cependant être confirmer in vivo afin de prendre en compte toutes les interactions cellulaires complexes qui ont lieu in vivo lors de l’ingestion des additifs chez le poulet. Sur la base des connaissances acquises in vitro, le développement d’un additif alimentaire avec une activité immunostimulante supposée implique de connaitre son mode d’action chez l’animal auquel il est destiné.

Réduction

Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats significatifs obtenus dans d'autres études sur l’expression des gènes d’inflammation entre un groupe d’animaux non vacciné et vacciné. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d’apporter de bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentiel au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possible par animal.

Raffinement

Gavage :inconfort, stress de la contrainte lors du maintien des animaux, sont réduits par une manipulation empathique, délicate et compétente des animaux par les applicateurs de la procédure, un gavage unitaire de la substance par voie orale à l’aide d’une seringue à un volume approprié à la taille de l’animal soit 1 mL Prises de sang : inconfort et le stress dus à la contention de courte durée et la douleur légère liée à l’introduction de l’aiguille sont réduits par une manipulation délicate des animaux maintenus en décubitus latérale, un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie, en piquant le plus haut possible dans la veine jugulaire et par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans la procédure interne « Geste technique sur animaux vivants : prises de sang » qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires Pas d'utilisation d'anesthésique local en vue du prélèvement de sang car cela nécessiterait de capturer deux fois les animaux (application du produit et réalisation du geste) entrainant un stress et un inconfort supplémentaire. Le raffinement des conditions d’hébergement consiste en la mise en place au démarrage de papier filtre à l’intérieur de la cage pour éviter que les animaux ne se coincent pas les pattes dans les mailles de la grille et en favorisant l’accès facile à l’eau et à la nourriture.L’accès à l’eau est facilité par la mise en place de coupelle d’eau en plus des pipettes et des godets récupérateurs d’eau. L’accès à la nourriture est affiné en mettant directement dans la cage sur le papier filtre un tas d’aliment. En plus, ajustement régulier de la hauteur des lignes d’eau ainsi que les ouvertures d’accès aux mangeoires en fonction de l’âge des animaux L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que l’enrichissement des cages (grelots scintillants), la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie…) procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.

Choix des espèces

Les additifs alimentaires dont l’activité immunomodulatrice veut être confirmée au moyen de ce modèle d’inflammation, sont destinés à être incorporés dans les rations alimentaires distribuées aux volailles (poulets de chair). Les animaux livrés seront des poussins de 1 jour (poids moyen 40 g). Ils seront mis en stabulation en cages en batterie et seront élevés jusqu’à l’âge de 21 jours. Des poulets juvéniles seront utilisés dans cette étude car à cet age le système immuitaire n'est pas totalment développé et il sera donc plus facile de mesurer la réponse inflammatoire.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Maladies animales
Poules : 544
Souffrances
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Devenir
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 544

544 poules reproductrices vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont nourries d'un aliment contaminé par des mycotoxines pendant plusieurs semaines et subissent des prises de sang, pour mesurer les effets de ces toxines sur leur santé et sur leur descendance. Le porteur indique que l'exposition peut provoquer une nécrose du bec, des atteintes du foie, de l'intestin et de l'appareil reproducteur, ainsi qu'une mortalité accrue des poussins. Il affirme qu'aucune technique in vitro ne peut répondre à ces objectifs et que l'espèce aviaire ne peut être remplacée.

Objectifs

Les mycotoxines peuvent contaminer les céréales. Les volailles peuvent être exposées à ces toxines via leur alimentation. En volailles de chair, une accumulation des toxines et métabolites dans le foie, a été démontrée lors d’une multi-exposition aux fusariotoxines (fumonisines - FBs et zéaralénone - Zea) mimant une situation de « pire cas terrain ». Ceci suggère la possibilité d’effets toxiques à moyen terme, variable entre espèces avicoles, même à faible dose. Par ailleurs, la décontamination des tissus est lente. Sur le terrain, en cas de nécrose du bec, de chutes de ponte ou du taux d’éclosion, de problème de qualité de poussins, la contamination alimentaire en mycotoxines est souvent mise en avant, bien que très peu de données scientifiques existent sur l’impact chez les volailles reproductrices. La poule reproductrice de lignée chair pourrait révéler des symptômes plus marqués que la volaille de chair, en raison de sa durée de vie plus longue, de l’importante mobilisation hépatique pour la production d’œufs et de l’effet reprotoxique des mycotoxines. L’objectif général du projet est d’évaluer l’impact des FBs et Zea sur les performances et la santé des poules reproductrices de lignée chair (effets directs) et de leur descendance (effets indirects). Les objectifs opérationnels sont 1/ d’identifier des situations d’exposition à risque (moment et récurrence de l’exposition) qui induisent l’apparition de troubles chez les reproducteurs, au couvoir ou chez les poussins, 2/ d’identifier les effets par des indicateurs de performance/santé en élevage ou au couvoir et des marqueurs biologiques sensibles et 3/ de comprendre les modes d’action : valider (ou non) la réalité d'une bioaccumulation de mycotoxines et valider (ou non) la possibilité d'une toxicité de relais (mère -> œuf -> poussins).

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mettre en évidence les effets chez les poules reproductrices de lignée chair, les œufs et les poussins, de différentes situations de multi-exposition des poules aux mycotoxines, qui n’ont encore jamais été évaluées. Les situations d’exposition reproduites pour les groupes 1 à 5 représentent des situations (dose, période et récurrence) d’exposition aux mycotoxines possibles sur le terrain en élevages de poules reproductrices de chair, afin d’en déterminer les effets zootechniques et sanitaires. Les situations d’exposition reproduites pour les groupes 6 et 7 représentent des situations de pire cas terrain (exposition longue et concentration en fumonisine élevée) afin d’évaluer la toxicité d’une multicontamination. Ces essais permettront de mieux comprendre les mécanismes d’action des mycotoxines sur le fonctionnement du foie, de l’intestin et l’appareil reproducteur et la toxicité de relai mère -> œufs -> poussins.

Procédures

412 animaux seront exposés aux mycotoxines à savoir 2 expositions de 15 jours pour les groupes 2 et 5, une exposition de 15 jours pour le groupe 3, 4 expositions de 15 jours pour le groupe 4. Le groupe 6 sera exposé 6 semaines et le groupe 7 sera exposé 4 semaines avec une concentration plus élevée de fumonisines (20 ppm). De plus, certains animaux recevront une prise de sang qui ne dure que quelques secondes.

Impact sur les animaux

Le prélèvement au niveau du sinus occipital peut provoquer une réaction de stress au maintien de l’animal et un éventuel hématome local. Les poules ayant consommées des mycotoxines pourraient avoir des anatomie et fonctionnement des appareils digestif et reproducteur perturbés. Sur la santé des poules, l’exposition aux mycotoxines peut provoquée une nécrose du bec, une diminution de l’immunité rendant les animaux plus sensibles aux infections, des troubles digestifs, une altération de la fonction hépatique. Sur la reproduction, les mycotoxines peuvent provoquer une dégradation de l’oviducte ou des ovaires. De plus, la mortalité peut être plus élevée chez les poussins au démarrage.

Devenir

Les animaux mis à mort après la prise de sang seront prélevés pour récupérer l’intestin, le foie, le cœur, la rate, le pancréas, les reins et les ovaires. Tous ces organes seront pesés et les éventuelles anomalies anatomiques et lésions seront relevées. Le foie et la grappe ovarienne feront l’objet d’analyses plus approfondies. A la fin de l’essai, les animaux restants seront mis à mort, cela correspond à l’âge de réforme classique en élevage commercial.

Remplacement

Compte tenu des objectifs finaux du projet (évaluation des effets zootechniques, sanitaires et de la toxicité relai mère-> oeufs -> poussins dans différentes situation d’exposition alimentaires aux mycotoxies) et de l’absence de techniques in vitro permettant de répondre à ces objectifs, l’espèce aviaire ne peut être substituée.

Réduction

A 8 semaines d’âge, un effectif de 576 poules reproductrices de lignée chair nous permet de constituer 48 groupes de 12 animaux. Ce design permet d’évaluer, en même temps, 7 situations différentes d’exposition aux mycotoxines. Les groupes 1 à 5 sont représentatifs de situations possibles en élevage qui varient par les périodes et récurrence d’exposition tandis que les groupes 6 et 7 représentent des situations de pire cas possibles (exposition plus longue et concentration plus élevée de fumonisines). Pour les groupes 1 à 5, pour observer une différence significative de 2% sur le taux de ponte, entre les lots exposés et non exposés, un effectif de 8 parquets/groupe est nécessaire. Pour les groupes 6 et 7 dont la durée d’exposition et la concentration en mycotoxines sont plus élevées, nous attendons des effets plus marqués, par conséquent, un effectif de 4 parquets/groupe est suffisant pour observer une différence significative de 4% sur le taux de ponte, entre les différents groupes. Dans le sang, les marqueurs recherchés seront des marqueurs hormonaux (progestérone et oestradiol) et des marqueurs du métabolisme lipidique. Pour les marqueurs sanguins, des tests statistiques estiment le nombre de poules nécessaires à 12/groupe. Au regard de la variabilité de réponse, de la bibliographie et d’expériences précédentes, le nombre d’animaux/groupe et de répétitions/groupe que nous avons définis, sont nécessaires et suffisants pour mettre en évidence des différences de performances et de fonctionnement hormonal, hépatique et digestif. L’effectif d’animaux restants à la fin des prélèvements sera suffisant pour évaluer les performances de ponte jusqu’à la fin de l’essai.

Raffinement

La mise en lot peut perturber les animaux, donc ils disposeront de 2 semaines d’habituation dans les parquets avant le début de la phase expérimentale à la 10ème semaine. Les poules seront hébergées dans des parquets au sol sur des copeaux à une densité (2 animaux/m²) inférieure au maximum autorisé. Cette densité permet d’éviter la compétition à la mangeoire. Les animaux auront la possibilité d’explorer, se percher et auront à disposition des nids. Un enrichissement non consommable sera présenté aux animaux (chaines ou ficelles colorées). En cas de picage, les poules identifiées comme piqueuses seront retirées de l’essai et les animaux piqués seront hébergés dans une infirmerie, localisée juste en dessous des nids au sein de son parquet d’origine. Toute manifestation de symptômes comportementaux persistants (animal prostré pendant plus de 24h et ayant cessé de s’alimenter et de s’abreuver) entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation. Les prises de sang seront effectuées dans un lieu à part des espaces d’hébergement et seront faites dans le calme et par le personnel compétent.

Choix des espèces

La poule a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. Les poules seront mises en élevage à 1 jour d’âge sur l’unité expérimentale. A la 8ème semaine, elles seront réparties en 48 parquets de poids homogènes et auront une période d’habituation de 2 semaines avant les premières expositions aux mycotoxines qui démarrent au stade poulette. Les animaux seront élevés jusqu’à 54 semaines d’âge afin d’évaluer l’impact des mycotoxines sur la qualité des oeufs du début de ponte (23 semaines d’âge) à la fin de ponte mais également sur les poussins.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
    • Système urogénital
Autres oiseaux : 204
Souffrances
▲ -
▲ 80
▲ 124
▲ -
Devenir
 -
 110
 -
 94

204 cailles japonaises vont être utilisées, 94 tuées pour prélèvement de tissus et 110 femelles remises à des professionnels de la filière, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mâles, hébergés seuls, subissent des prélèvements de semence trois fois par semaine et un stress chronique de trois semaines fait de stimulations négatives imprévisibles, suivis de tests de peur comme l'immobilité tonique. Le porteur affirme que ce protocole n'induit ni douleur aiguë, ni perte de poids, ni apathie chez les oiseaux. Le projet vise à mesurer si un stress subi par le père se transmet à sa descendance via l'ARN des spermatozoïdes.

Objectifs

Alors que l’importance de la mère dans la transmission d’un phénotype à sa descendance a largement été étudiée chez beaucoup d’espèces, la part du mâle reste largement méconnue. Récemment, il a été montré que des souris mâles stressées avant accouplement transmettaient leurs comportements liés au stress à leur descendance et que cette transmission était liée au contenu en ARN des spermatozoïdes. Une telle transmission d’effets paternels liés au stress reste à démontrer chez les oiseaux, alors qu’elle peut avoir des répercussions importantes sur le comportement et le bien-être de ces animaux, notamment des espèces d’élevage. Les objectifs de ce projet sont donc de (1) évaluer, chez des oiseaux domestiques, si des effets paternels liés au stress peuvent être transmis à la descendance et si c’est le cas (2) identifier les ARN spermatiques potentiellement impliqués dans cette transmission.

Bénéfices attendus

Ces travaux permettront de démontrer pour la première fois dans une espèce aviaire l’existence de la transmission d’effets paternels et d’évaluer l’importance des ARN spermatiques dans cette transmission.

Procédures

Des prélèvements de semence sont prévues sur animaux vigiles à raison de trois fois par semaine, entre 8 et 25 semaines d'âge (50/mâle). Les animaux seront soumis à un stress chronique de trois semaines à partir de 11 semaines d'âge (1/animal). Différents stress comportementaux (immobilité tonique - 5 min/1 fois par âge, test d'exploration - 5 min/1 fois par âge, test d'émergeance - 5 min/1 fois par âge) seront utilisés pour évaluer l'effet du stress chronique. Ces tests seront appliqués à l'âge adulte sur tous les animaux et à 3 semaines uniquement sur les animaux de première génération.

Impact sur les animaux

Afin de contrôler finement la reproduction des animaux (prélèvement de semence et ponte), l’hébergement en cage individuelle est nécessaire notamment pour éviter l'agressivité des animaux matures sexuellement. Les mâles seront donc hébergés en cage individuelle et les femelles en groupe de 4. Chez les mâles, le prélèvement de semence reste un acte non invasif chez cette espèce. Afin de limiter au maximum le stress lié à la manipulation, seuls trois prélèvements seront effectués par semaine, entre le début de maturité sexuelle (âge= 8 semaines) et les inséminations (âge= 25 semaines). Les femelles seront passées en cage uniquement sur la période de reproduction entre 11 et 20 semaines. Les inséminations artificielles sont des procédures classiquement développées en élevage. Nous limitons cependant le nombre d’insémination à quatre par mois afin de limiter tout stress lié à la manipulation excessive des individus. Le stress chronique est induit par une accumulation de stimulations négatives délivrées de manière imprévisible sur une durée de 3 semaines ( à partir de 11 semaines de vie). Cependant, aucune des stimulations choisies n’induit de douleur aigue et c’est l’accumulation de ces stimulations et leur caractère imprévisible qui induit l’état de stress. Les études menées ont montré que ce protocole n’entrainait pas de perte de poids significative, d’apathie ou de signe évident d’état douloureux chez nos oiseaux. De même, les procédures d'évaluation du stress (tests comportementaux) n'induisent aucune douleur aigüe et n'entrainent aucune perte de poids, apathie ou signe évident d’état douloureux chez nos oiseaux.

Devenir

Les mâles seront euthanasiés pour prélèvement de tissus (60 individus F0 et 30 individus F1). Les femelles seront replacées auprès de professionnels de la filière (110 animaux).

Remplacement

Ce projet concerne la reproduction d’espèces aviaires. A l’heure actuelle, aucune alternative in vitro n’existe pour la production de spermatozïdes fécondants ou de fécondation in vitro chez ces espèces et aucune autre alternative n'existe pour évaluer l'impact du stress sur les individus.

Réduction

Ce protocole est un projet innovant, pour lequel nous n'avons pas de données préliminaires. Cependant, d'après nos expériences précédentes, nous savons que des groupes de 10 mâles, avec au moins 4 femelles par mâle, est nécessaire pour mettre en évidence un effet sur la fertilité de la caille. De plus, pour l'exploration des effects moléculaires au niveau du spermatozoïde, un effectif minimal de 22 individus par groupe est nécessaire (pour des analyses exploratoires et candidates). Ces animaux sont obligatoirement à ajouter à ceux impliqués pour l'évaluation de la fertilité car un même échantillon de semence ne pourra être utilisé que pour un seul objectif scientifique. Au total, 64 mâles et 80 femelles sont donc concernés. Afin de vérifier l'impact du stress chronique, des tests de comportement seront effectués. D’après nos expériences précédentes où nous avons étudié chez la caille japonaise les conséquences comportementales du stress, des effectifs de N= 15 individus par groupe est nécessaire. Au total, l'ensemble de mâle F0 (n=64) et les 30 mâles et 30 femelles sont concernés.

Raffinement

Les animaux seront élévés au sol sur copeaux jusqu'à leur puberté (âge = 8 semaines) où ils seront passés en cage afin de controler la reproduction et de permettre le prélèvement de semence. Pendant toute la durée d'élevage (au sol comme en cage), les animaux auront un contact visuel, olfactif et sonore entre eux. Une phase d'habituation au prélèvement de semence sera effectuée sur les mâles par massage dorsal depuis l’âge de 8 semaines afin de limiter tout stress lié à la manipulation. Aucune douleur aigüe n'est attendue suite au protocole de stress chronique. Cependant, tout signe de stress accru notamment lié aux manipulations répétitives est fortement surveillé. En cas d’arrêt de ponte, d’un mâle ne donnant plus de semence, de diarrhée, de prostration, de l’absence de chant ou de caquètement, ou de tout autre signe de maladie même bénigne, l’intervention d’un vétérinaire est prévue. Après traitement, la décision que l’animal réintègre ou non l’expérimentation se fera en fonction de son état de santé.

Choix des espèces

La petite taille, la prolificité et la rapidité de renouvellement des générations font de la caille un modèle idéal pour les études réalisées dans le domaine aviaire, ainsi que pour l'analyse d'effets intergénérationnels. De plus, ces animaux sont connus pour être sensibles au stress et il existe chez cette espèce, les biotechnologies nécessaires pour étudier la biologie du spermatozoïde. Les animaux doivent être matures sexuellement afin d’étudier leur reproduction, soit entre 8 et 25 semaines d’âge.

  • Formation professionnelle
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Poules : 1000
Autres oiseaux : 500
Souffrances
▲ -
▲ 1500
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 1500
 -
 -

1 500 oiseaux, 1 000 poules et 500 cailles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sans mise à mort, pour entraîner le personnel aux prises de sang et aux injections. Chaque animal subit un seul geste, prélèvement ou injection au sinus occipital, à la veine de l'aile ou à la jugulaire, sur animal vigile. Le porteur indique que les gestes ratés peuvent provoquer un hématome ou une douleur et que la contention est source de stress. Il présente la formation comme un moyen de maintenir les compétences de l'unité et d'optimiser la "prestation" offerte aux chercheurs, en réutilisant des animaux déjà engagés dans d'autres protocoles.

Objectifs

Répondre à un besoin de se former et de s’exercer pour maintenir un bon niveau de compétences et effectuer des prises de sang ou des injections chez les oiseaux conformément au principe des 3R. Les nouvelles recrues ne sont pas forcément familiarisées à la manipulation des oiseaux ni formées aux contentions, injections ou prélèvements. Cette formation leur permettra de débuter leur exercice avec plus de sérénité, sans la pression d’un projet à réaliser. Les animaliers en place peuvent également être demandeurs s’ils n’ont pas eu l’occasion de réaliser les gestes pressentis depuis plusieurs mois voire années. Notre objectif est donc de maintenir les compétences sur notre unité et d’y améliorer les manipulations des animaux.

Bénéfices attendus

Geste technique de prélèvement ou d’injection maîtrisé et effectué sans stress. Optimisation de la prestation offerte aux chercheurs.

Procédures

Prélèvements sur animaux vigiles, une seule fois sur chaque animal. Plusieurs points de prélèvements possibles mais un seul prélèvement ou injection par animal : sinus occipital, veine alaire ou jugulaire. Selon le nombre d’animaux à disposition pour la formation, chaque agent pourra se former aux différents points de prélèvements et d’injection décrits mais sur des animaux différents : - un animal pour le point de prélèvement au sinus occipital - un animal pour le point de prélèvement à la veine alaire - un animal pour le point d’injection à la veine alaire Chaque geste technique (injection ou prélèvement) dure 10 secondes.

Impact sur les animaux

Les injections ou prélèvements en intraveineuse lors de la formation de personnel peuvent engendrer un hématome et/ou une possible douleur si ces gestes s’avèrent ratés. La contention de l’animal peut également engendrer du stress.

Devenir

A l’issu de la procédure, les animaux sont maintenus en vie.

Remplacement

Réutilisation d’animaux issus de protocole avant replacement. Nous avons prévu une démonstration avec des explications au fur et à mesure du geste technique. De plus, nous avons fait des photos du geste que nous montrerons à chaque formation.

Réduction

On utilise des animaux déjà présents en expérimentation. Dès que le geste sera maitrisé, nous arrêterons les entrainements.Le nombre de 10 animaux nous paraît suffisant pour acquérir les gestes techniques.

Raffinement

Présence d’un formateur. Manipulation dans le calme des animaux. Un point de pression sera exercé au site de prélèvement pour prévenir la formation d’hématome. Un massage du site sera exercé après injection, quelle que soit la modalité (sous-cutanée, intramusculaire, intraveineuse,…).Le prélèvement ou l'injection ne sera pratique qu'une seule fois par animal. Les techniques mises en oeuvre seront adaptées aux espèces , aux types génétiques et aux âges des animaux. En cas de problème, l’apprentissage sera stoppé et les animaux seront mis sous surveillance en infirmerie.

Choix des espèces

Espèce cible de l’unité, aux âges disponibles.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Maladies animales
Poules : 300
Souffrances
▲ -
▲ 300
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 240
 -
 60

300 poulets de chair vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour tester l'effet d'enzymes sur la croissance de poulets vaccinés contre la coccidiose. Ils subissent des prises de sang au sinus occipital sur animal vigile à trois âges, le vaccin provoquant de légères lésions du tube digestif. 60 poulets seront tués pour prélever l'intestin, les 240 autres renvoyés en élevage. Le porteur revendique un enjeu 'économique' pour la filière et présente l'espèce comme non substituable par un modèle in vitro.

Objectifs

En élevage avicole, les coccidioses sont très fréquentes et ont des conséquences sanitaires et économiques majeures. Les additifs coccidiostatiques et les produits de traitement contre les coccidioses sont de moins en moins nombreux et sont confrontés à l’émergence de phénomènes de résistance chez les parasites. Dans ce contexte, de nouveaux vaccins sont mis au point, mais qui peuvent induire des baisses de performance sur la période de démarrage et de croissance. L’objectif du projet est d’améliorer les performances de croissance des poulets de chair vaccinés avec un vaccin anti-coccidien (vaccin vivant) peu utilisé en élevage chez les poulets à croissance rapide (Ross 308) car il diminue les performances (baisse de 7% du poids vif). Il est cependant couramment utilisé avec d’autres souches. L’utilisation d’enzymes connues pour améliorer la digestibilité des aliments pourrait restaurer les performances. Ces enzymes sont couramment utilisées en élevage de poulets de chair.

Bénéfices attendus

Ce projet s’inscrit dans une thématique importante pour l’élevage de poulets de chair standard. La vaccination contre la coccidiose est un enjeu majeur étant donné que les pertes économioques sont importantes en cas de contamination. L’objectif est de mettre au point une nouvelle stratégie vaccinale associée à une stratégie nutritionnelle qui permettrait de vacciner les animaux avec un vaccin qui n’engendre pas de resistance chez les parasites tout en préservant les performances de croissance.

Procédures

Une prise de sang au sinus occipital sera effectuée sur animaux vigiles, à raison de 20 animaux par groupe à 3 stades de croissance (J18, J24 et J42). Les animaux prélevés ne seront pas les mêmes à chaque date. Un total de 300 poulets subira la procédure au cours de l’essai. Chaque prise de sang dure 10 secondes.

Impact sur les animaux

Le prélèvement au niveau du sinus occipital peut engendrer une réaction de stress à la contention de l’animal et un éventuel hématome. Le vaccin utilisé pour les groupes 3, 4 et 5 et contenant une faible concentration de coccidies entraine une réaction inflammatoire et une adaptation du système immunitaire. Cependant, ces coccidies, même en faible quantité, provoquent de légères lésions au niveau des parois du tube digestif.

Devenir

Les animaux mis à mort à l’issue de la procédure seront prélevés pour récupérer l’intestin.

Remplacement

Compte-tenu de l’objectif du projet qui doit être représentatif des conditions d’élevage de poulets de chair standards, l’espèce aviaire ne peut être substituée par un modèle d’étude in vitro ou in silico

Réduction

Pour le dosage de calcium et de protéines totales dans le plasma, le nombre d’individus nécessaires par traitement a été estimé à l’aide de tests statistiques, et donc 20 animaux par traitement et par date seront soumis à la prise de sang. Pour l’évaluation des muqueuses intestinales, les lésions seront évaluées par histologie. 6 poulets sont nécessaires et suffisants, par traitement et par date. Au total, 60 poulets seront mis à mort et prélevés.

Raffinement

Les animaux resteront en groupe, ils auront la possibilité d’explorer et de gratter la litière (paille broyée). Ils auront également à disposition des perchoirs en carton qui seront disposés dans les parquets (1 module par parquet). Ils permettront aux animaux de se percher, de se cacher et de picorer le carton du module. De plus, les animaux soumis à la procédure prise de sang seront surveillés le jour même et le lendemain. Toute manifestation de symptômes persistants (animal prostré pendant plus de 24h et ayant cessé de s’alimenter et de s’abreuver) entrainera le retrait de l’animal. Les prises de sang seront effectuées dans un lieu à part des espaces d’hébergement.

Choix des espèces

La poule a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. De plus, les coccidies des volailles sont strictement inféodées aux espèces qu’elles parasitent. Les oeufs embryonnés sont ramassés chez l’éleveur, puis mis en incubation au couvoir. Les animaux seront élevés jusqu’à 42 jours, âge classique d’abattage des poulets standards lourds sexés, majoritaires sur le terrain.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
Poules : 150
Dindes : 50
Autres oiseaux : 100
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 300
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 300

300 oiseaux, poulets, dindes et canards, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit jusqu'à trois administrations de vaccins et jusqu'à trois prises de sang, avant mise à mort pour récolter un maximum de sang. Le porteur décrit une douleur liée aux injections intramusculaires et aux prélèvements, et prévoit d'euthanasier tout animal en détresse, l'objectif étant de produire des sérums pour étudier l'échappement des virus aviaires. Sur le remplacement, il affirme que la variété d'anticorps recherchée ne peut s'obtenir qu'en immunisant des oiseaux de l'espèce concernée.

Objectifs

L’équipe de recherche étudie les maladies virales ou bactériennes des volailles ainsi que l’évolution des agents responsables de ces maladies. Les anticorps produits suite à la vaccination des volailles jouent un rôle prépondérant dans les mécanismes immunitaires de défense contre les pathogènes ciblés, mais ils sont également impliqués dnas la sélection de variants antigéniques des mêmes agents pathogènes. Il est donc important de pouvoir étudier cette réponse anticorps chez les volailles. Le présent projet vise à produire des sérums immuns contenant des anticorps spécifiques d’agents pathogènes chez du canard, du poulet ou de la dinde. Ces sérums seront utilisés à des fins de recherches menées par l'unité de recherche dans le cadre de ses missions et projets de recherche portant sur les viroses aviaires. Pour ce faire, des dindes, canards ou poulets recevront des vaccins avec une autorisation de mise sur le marché (AMM) ou une autorisation temporaire d'utilisation (ATU) en France. Suivant l’objectif spécifique de la procédure un maximum de 3 administrations (soit une primo-vaccination puis deux rappels) pourront être réalisées afin d’obtenir des concentrations sanguines en anticorps élevées à très élevées et/ou permettant de reconnaître plusieurs agents viraux d'une même espèce mais aux caractéristiques antigéniques distinctes. Juste avant les éventuelles seconde et troisième administrations, des prises de sang seront effectuées pour mesurer la quantité d’anticorps présents dans le sang des animaux et décider de la pertinence ou non de l’administration de doses de rappel. Les valeurs-objectifs des titres anticorps dépendront des virus considérés et des techniques sérologiques mises oeuvre. A titre indicatif, seront recherchés des titres: - d’un minimum de 64 en inhibition d’hémagglutination pour les virus influenza ou de la maladie de Newcastle - d’un titre neutralisant minimum de 160 par séroneutralisation pour des virus tels que les réovirus ou le virus de la bursite infectieuse aviaire - d’un titre comparable à celui des témoins positifs employés dans les kits diagnostiques commerciaux d'ELISA.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’obtenir des sérums riches en anticorps spécifiques qui seront utilisés dans des projets de recherche et permettront, notamment, d’étudier comment des virus échappent à la neutralisation médiée par des anticorps issus d’animaux vaccinés. L'observation d'un tel échappement par un agent pathogène indique qu'une mise à jour du contenu antigénique du vaccin peut être nécessaire pour contrôler plus efficacement la maladie.

Procédures

Les animaux recevront les préparations vaccinales : ils seront soumis à un maximum de trois administrations (durée de quelques minutes) par les voies prévues par le résumé des caractéristique du produit (RCP) pour les vaccins disposant d'une AMM ou d'une ATU. Les animaux seront soumis à un maximum de 3 prises de sang (prélèvements effectués en quelques instants) d'un volume maximal calculé selon leur poids.

Impact sur les animaux

Les préparations utilisées pour immuniser les animaux seront des vaccins (inactivés ou à agent vivant atténué) disposant d’une autorisation de mise sur le marché ou d'une ATU, pour lesquels des données d’innocuité sont disponibles. Ces derniers seront utilisées selon les modalités (âge des animaux, voie d’administration, précautions particulières …) décrites dans le résumé des caractéristiques du produit. Aucun effet indésirable grave n’est donc attendu chez les animaux au-delà de la douleur due à une injection intra-musculaire et des prises de sang en vue d'analyses sérologiques. Lors de chaque intervention (prise de sang ou injection), une pesée individuelle des animaux sera effectuée. Une surveillance quotidienne selon une grille d’évaluation clinique des animaux sera néanmoins réalisée et tout animal présentant des signes cliniques témoignant d’une souffrance ou d’une blessure sévère (observation de prostration, incapacité à se déplacer, à s’abreuver ou à se nourrir, signes de détresse respiratoire, signes nerveux qui constitueront un point-limite éthique), signes qui correspondent au point-limite éthique, fera l’objet d’une euthanasie.

Devenir

La mise à mort de tous les animaux est nécessaire pour atteindre les objectifs du projet (récolte d'un maximum de sang pour analyses).

Remplacement

La production de sérums immuns ne peut pas être réalisée sur des modèles alternatifs. Ces sérums contiennent en effet une variété d’anticorps reconnaissant divers constituants de l’agent utilisé pour l’immunisation. Ainsi, dans le cas d’une vaccination contre un virus, différents types d’anticorps dirigés contre diverses protéines constituant le virus sont produits. La variété des anticorps produits est importante pour étudier la réponse immunitaire des animaux. Cette variété ne peut être obtenue, à ce jour, qu’en immunisant des animaux de l'espèce considérée.

Réduction

Un maximum de 10 animaux par procédure sera employé. Ce nombre permet de produire un volume de sérum suffisant pour couvrir la plupart des projets scientifiques tout en offrant une diversité des réponses individuelles.

Raffinement

Les procédures seront menées dans le respect des normes d’hébergement (taille des cages, densité etc.) spécifiées dans la directive 2010/ 63/ UE et spécifiques de chaque espèce. Afin de réduire la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux, les mesures suivantes sont appliquées : - Respect des normes d’hébergement (taille des cages, densité etc.) spécifiées dans la directive 2010/63/UE - Application de conditions d’ambiance en accord avec l’âge et l’espèce (température, éclairage, hygrométrie) ; - Enrichissement du milieu (cordelettes avec jouet (bouchon suspendu), aires de perchage), possibilité pour les canards d’exprimer un comportement de toilettage à l’aide des dispositifs d’abreuvement. - Fourniture d’eau et d’aliment (adapté aux besoins d’entretien ou de croissance des oiseaux) sans restriction ; - Suivi clinique quotidien selon grille de notation clinique - Manipulation et contention des oiseaux par du personnel qualifié, notamment lors des interventions (injections ou prises de sang) - mise en place de points-limites.

Choix des espèces

Les espèces choisies représentent les espèces-cibles des maladies étudiées. L’âge des animaux en début de procédure correspondra à l’âge d’administration des vaccins sur le terrain.

  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Poules : 320
Souffrances
▲ -
▲ 320
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 320
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320 poulets de chair vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis vendus vivants à l'issue. Chaque animal subit jusqu'à trois prélèvements sanguins au sinus occipital à l'âge adulte, pour comparer les effets d'une reproduction au sol et en cage sur la fertilité et le comportement. Le porteur présente l'étude comme une réponse aux "demandes sociétales de bien-être animal", tout en la reliant à des enjeux de sélection génétique et de performances de reproduction. Il indique que la reproduction au sol peut s'accompagner de picage, d'agressivité et de cannibalisme, et cible deux lignées de poulets à croissance lente et rapide.

Objectifs

En sélection, les lignées de volailles sont, pour une partie de leur vie, hébergées en cage individuelle. La reproduction en cage permet un suivi individuel de la ponte, mais surtout une reproduction par insémination artificielle qui permet de limiter la consanguinité en contrôlant les couples reproducteurs et de connaître le pedigree de la descendance à chaque génération. Aujourd’hui, nous cherchons à concevoir un élevage sans cage, plus en lien avec les demandes sociétales de bien-être animal. Si la reproduction au sol ouvre la possibilité d’exprimer des comportements naturels positifs (activité, bain de poussière,…), l’effet global sur le bien-être des animaux doit être mieux évalué. Des interactions sociales agressives entre adultes au sol peuvent s’accompagner d’une baisse du bien-être du troupeau, avec l’apparition de picage, de comportements violents voire de cannibalisme. D’autre part, ce mode d’élevage des reproducteurs pourrait avoir un effet sur la fertilité et la fécondité des mâles comme des femelles. Le but du projet est d’estimer la faisabilité et les conséquences d’une reproduction au sol sur le comportement et les performances des reproducteurs en utilisant deux lignées génétiques de poulets de chair, variant sur la vitesse de croissance et les caractéristiques métaboliques. Ce projet évaluera comment une reproduction au sol impacte le bien-être et la fertilité des animaux reproducteurs, et si cet impact varie entre lignées aux caractéristiques bien distinctes. Le projet implique des prises de sang sur les animaux pour évaluer le taux d’hormones indicatrices de comportements aggressifs et du niveau de stress des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet servira de socle à un renouvellement de nos pratiques pour accompagner la transition vers un mode alternatif d’élevage en sélection. A court terme, il permettra l’évaluation des pratiques prenant en compte : les effets positifs ou négatifs d’un élevage au sol sur le bien-être et les performances de reproduction des animaux. Il sera également important d’évaluer l’impact de la reproduction au sol sur le travail des animaliers. Au niveau scientifique, ce projet permettra une meilleure connaissance des interactions entre environnement d’élevage (cage vs sol) et génétique (croissance lente vs rapide) sur les performances de reproduction et le comportement des animaux.

Procédures

Chacun des 320 animaux, d’élevage en cage ou d’expérimentation au sol, seront soumis à 3 prélèvements sanguins maximum à l’âge adulte, séparés d’au moins 3 semaines entre eux. La technique de prélèvement de sang au sinus occipital ne dure que quelques secondes (15s environ).

Impact sur les animaux

320 animaux d’élevage en cage ou d’expérimentation au sol, seront soumis à 3 prélèvements sanguins à l’âge adulte. Les prélèvements sanguins à l’âge adulte entrainent un risque de douleur légère de courte durée, un léger risque d’hématome et un potentiel stress de contention.

Devenir

Tous les animaux n’ayant subi qu’une porcedure légère seront disponibles à la vente (animaux vivants).

Remplacement

Pour évaluer les possibilités de reproduction au sol des poulets de chair et connaître leur impact sur le bien-être, le modèle le plus adapté est le poulet de chair lui-même.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaires pour ce projet a été évalué d'après des publications scientifiques de simulation de précision de l'estimation des paramètres physiologiques et génétiques estimés dans ce projet. Les effectifs les plus faibles sont pour les mâles. De nombreux caractères seront testés, dont plusieurs ont déjà montré des différences significatives à moins de 20 individus. D’autre part, des prélèvements multiples, permettront de renforcer la puissance des effets observés entre traitements en utilisant moins d’animaux. Les femelles seront, elles, au nombre de 60 par traitement. Un sexe ratio de 1 mâle pour 3 femelles est le standard utilisé en reproduction en cage. Les animaux au sol permettront de tester trois traitements différents : au sol en sexes séparés (sans reproduction), au sol en reproduction libre, et au sol avec reproduction contrôlée (où un mâle est placé avec trois femelles choisies par l’expérimentateur), pour réduire le nombre total d’animaux utilisés.

Raffinement

Le calme et une contention soignée pendant la prise de sang seront mis en oeuvre. Par ailleurs, les animaux voués à l’expérimentation de la reproduction au sol seront élevés sur copeaux, en groupe, et auront accès à l’aliment selon les schémas de rationnement. Un panel d’enrichissements du milieu sera disponible : perchoirs, cachettes, nids, et distribution de nourriture aléatoire dans la litière. En plus des bienfaits habituels des enrichissements, ces derniers seront cruciaux pour limiter l’agressivité entre les animaux, que ce soit les comportements harceleurs des mâles envers les femelles (cachettes), l’agressivité entre mâles, ou la compétition pour la nourriture (distribution dans la litière favorisant le grattage). Tous les animaux seront visités quotidiennement pendant 15 à 20 minutes. Si un animal est blessé ou malade (emplumement, picage) ou s’il est en souffrance (prostration permanente), il sera isolé en infirmerie jusqu’à récupération complete.

Choix des espèces

L’objectif étant l’etude de la reproduction au sol des poulets de chair, le modèle le plus adapté est le poulet de chair lui-même. Toutes les procédures seront realisées sur des animaux adultes, pour phénotyper des reproducteurs.

  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
    • Diagnostic des maladies
Poules : 10
Souffrances
▲ 10
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Devenir
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 10

10 poules pondeuses de réforme vont être utilisées, palpées puis imagées au scanner sous anesthésie et tuées sans reprise de conscience. L'étude pilote vise à régler les paramètres d'imagerie et à caractériser les signes de douleur à la palpation du bréchet, os fréquemment fracturé en élevage en volière. Le porteur indique que l'injection intramusculaire de l'anesthésique peut être douloureuse et que certaines poules arrivent avec des lésions du bréchet déjà génératrices de douleur. Il précise avoir choisi des animaux déjà "destinés à l'euthanasie" et affirme qu'aucune méthode de remplacement n'existe pour cette mise au point in vivo.

Objectifs

La transition des systèmes d’élevages s’accélère en France car la plupart des acteurs agroalimentaires en aval ont pris l’engagement de ne plus s’approvisionner en œufs de code 3 (c'est-à-dire issus de poules élevées en cage) d’ici 2025 : 20,4 millions de poules pondeuses en cage passeront en systèmes alternatifs dans les prochaines années. La principale alternative au système cage est la volière (choix fait en Allemagne et aux Pays Bas dans le courant des années 2000). Elle optimise le nombre d’animaux en élevage tout en offrant aux poules la capacité de se déplacer librement, y compris dans une dimension verticale (perchoirs et plateformes). Le libre déplacement permet aux poules d’exprimer leurs comportements naturels propice à leur bien-être tel que les bains de poussière, l’exploration de l’environnement, les battements d’aile, etc. Toutefois, un certain nombre de publications scientifiques soulignent un risque accru de fractures et de déviations du bréchet (os saillant (sternum) sur lequel s'insèrent les muscles nécessaires au vol) du fait des collisions avec les équipements suite aux vols au sein de volière, dont la hauteur peut dépasser les 2,5 mètres. Certains vols sont suivis de chutes occasionnant des fractures du bréchet douloureuses. Les déviations du bréchet sont associées aux perchoirs (forme et matière) et aux comportements de perchage (positionnement de la poule sur le perchoir). L’évaluation des déviations est réalisée visuellement, à l’observation du bréchet. Pour les fractures, la palpation est la méthode la plus employée. Cependant elle présente des limites, puisqu’elle ne permet pas d’en évaluer précisément le niveau de gravité et les micro-fractures ne peuvent être identifiées. Seules les fractures de gravité élevée et les anciennes fractures (palpation du cal de fracture) sont facilement identifiables avec cette technique. Nous souhaitons développer un outil d’analyse d’image du bréchet permettant de prédire la gravité des fractures, particulièrement celles de faibles intensité, et déviations de bréchet des poules élevées en volière. L'étude pilote présentée ici se propose d'optimiser les séquences d'imagerie au CT scan et les palpations manuelles du bréchet qui serviront ensuite à caractériser les lésions au cours du temps chez nos animaux expérimentaux.

Bénéfices attendus

Cette étude pilote nous permettra d'optimiser les observations et les paramètres d’imagerie mesures préalablement à la mise en place d’une expérimentation ultérieure sur un plus grand nombre d’animaux. L’étude pilote permettra notamment de caractériser les signes éventuels de douleur à la palpation du bréchet, pour laquelle peu de données sont actuellement disponibles.

Procédures

Les animaux seront palpés avant l'anesthésie pour évaluer l'état du bréchet les potentielles réactions douloureuses. Les animaux recevront des anesthésiques par voie intramusculaire dans les muscles lombaires ou de la cuisse puis ils seront imagés au CT scan.

Impact sur les animaux

Pour l’immobilisation des animaux lors des examens radiologiques, l’injection de l’anesthésique par voie intramusculaire peut être douloureuse. Certains animaux sont susceptibles d’arriver dans l’unité avec des lésions plus ou moins importantes du bréchet (déviations, fissures, fractures) : ces lésions sont génératrices de douleurs notamment à la palpation.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés préalablement à une autopsie et un prélèvement du bréchet pour le comparer aux données radiologiques obtenues.

Remplacement

Afin de déterminer les paramètres optimums pour l’imagerie radiologique, et de caractériser les signes de douleur lors de la palpation du bréchet, cette étude pilote doit être réalisée in vivo chez la poule. Il n’y a pas de méthode de remplacement. Nous avons choisi des animaux de réforme destinés à l'euthanasie pour ne pas prélever des animaux qui auraient pu avoir un autre sort.

Réduction

10 animaux nous semblent suffisants pour paramétrer le CT scan et mettre au point une technique répétable de palpation du bréchet. Ce nombre sera complété par des observations sur des animaux d'un autre établissement qui présentent des déviations du bréchet : En effet, certaines lignées de poules pondeuses ont des défauts congénitaux au niveau du bréchet (déviation), ces animaux seront examinés après euthanasie et transfert vers notre plateforme. Cela nous aidera à déterminer des degrés lésionnels dans les déviations et de compléter par des examens radiologiques du bréchet sur ces os déformés.

Raffinement

Pour l'étude pilote, les animaux seront maintenus en groupes sociaux stables, sur litière. Ils seront amenés sur la plateforme et laissés au calme le temps de l'habituation. Ils seront ensuite manipulés avec douceur lors de la séquence d'examen vigile (observation du comportement, palpation des bréchets). Tout animal stressé sera anesthésié rapidement sans attendre cette séquence d'examen vigile pour ne pas l'affoler.

Choix des espèces

La poule est l'espèce cible de notre étude sur l'occurence des fractures du bréchet en volière d'élevage. Pour cette expérimentation pilote, nous prendrons des poules de réforme de 17 semaines réutilisées d'un projet précédent. Ces poules seront à un stade de développement proche de celui des animaux qui seront utilisés dans le projet ultérieur.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Autres oiseaux : 150
Souffrances
▲ 10
▲ 75
▲ 65
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 150

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.