Poissons

48 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque poisson reçoit sous anesthésie un transpondeur dans le muscle du dos, puis une gélule d'astaxanthine et six prélèvements sanguins sur sept jours, avant d'être tué pour prélèvement du tissu intestinal. Le porteur reconnaît des régurgitations, des dommages à l'œsophage et aux branchies et des saignements à la queue. L'objectif est commercial, comparer une source naturelle d'astaxanthine à la version de synthèse pour la pigmentation des filets d'élevage, la couleur étant présentée comme un critère de qualité pour le consommateur.

Objectifs

L’astaxanthine est un caroténoïde qui joue un rôle prédominant dans la pigmentation des espèces aquacoles comme les salmonidés. Cependant, comme les poissons ne peuvent pas en produire il doit être apporté dans la ration alimentaire. Ainsi, en élevage aquacole, l’astaxanthine constitue un ingrédient essentiel de la composition des aliments car il est indispensable pour la santé des poissons et permet également de satisfaire les préférences des consommateurs pour des filets de salmonidés bien colorés, la couleur du filet étant un critère de qualité important. Enfin, la demande sociétale de produits animaux élevés avec des aliments exempts de produits synthétiques étant croissante, il est nécessaire d’identifier des sources d’astaxanthine d’origine naturelle. Actuellement, la source d'astaxanthine la plus commune utilisée en alimentation des poissons pour pigmenter les filets est l’astaxanthine chimiquement synthétisée à partir du carotène. Un nombre limité de produits d'astaxanthine d'origine naturelle sont disponibles commercialement pour une utilisation en aquaculture. Cependant, ils présentent des performances de pigmentation sous-optimales, des capacités d'application limitées et des coûts de production très élevés. Aussi, quel que soit la source d’astaxanthine utilisée et rajoutée dans l’aliment, elle doit être biodisponible, présenter une efficacité de pigmentation optimale pour les espèces aquacoles cibles et être commercialement accessible à tous. Ce projet a pour but d’évaluer des nouveaux produits d’astaxanthine issus d’une source naturelle : une algue non génétiquement modifiée cultivée dans des bioréacteurs. Pour évaluer la biodisponibilité de la source alternative d’astaxanthine extraite de trois différentes façons, sa concentration sera déterminée dans le plasma sanguin lors d’un essai court permettant de déterminer l'efficacité d''absorption de l'astaxanthine qui une fois dans le sang sera transporté par les lipoprotéines pour être ensuite déposer dans le muscle. Si les résultats obtenus (efficacité d'absorption dans le sang) sont comparables à ceux de l’astaxanthine de synthèse, un deuxième projet portera sur la pigmentation effective de la chair de poisson par évaluation de la déposition de l'astaxanthine dans le muscle après conditionnement alimentaire nécessitant un temps d’élevage plus long et un nombre d’animaux plus important qui mimera les conditions d’élevage.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront à court terme de déterminer si la source naturelle d’astaxanthine testée est aussi biodisponible chez les salmonidés que la source synthétique d’astaxanthine actuellement sur le marché et de déterminer quel est le processus d'extraction le plus adapté afin d'obtenir une molécule d'astaxanthine aussi biodisponible que l'astaxanthine de synthèse. Si la biodisponibilité est comparable, il sera nécessaire au cours d’un autre projet d’évaluer chez le poisson en croissance, ayant reçu dans sa ration alimentaire le caroténoïde d’intérêt, la pigmentation de la chair, produit final pour les consommateurs.

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 7 jours. Chaque poisson anesthesié sera identifé au début de la procédure par un transpondeur placé dans le muscle du dos. Tous les poissons seront soumis à un prélèvement sanguin 0, 24 , 48 , 72, 96 et 168 heures après administration orale d'une gélule contenant la dose d'astaxanthine à évaluer. A chaque temps, un volume sanguin nécessaire et suffisant sera prélevé sur chaque poisson anesthésié pour l'analyse de la concentration plasmatique en astaxanthine. Pour chaque prise de sang, le temps ne dépassera pas 1 minute.

Impact sur les animaux

Régurgitation après gavage, dommages au niveau de l'œsophage et des branchies, dommages au niveau de la queue (saignement mineur au site de prélèvement sanguin, ecchymose à l'extrémité, circulation périphérique restreinte dans la nageoire caudale).

Devenir

Tous les animaux de la procédure seront mis à mort après le dernier prélèvement sanguin pour échantillonnées du tissu intestinal, les animaux de plus de 1000g ne peuvent plus être utilisés.

Remplacement

La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. Il n'existe pas de modèle in vitro ou in silico capable de mettre en évidence la biodisponibilité des caroténoïdes spécifiquement destinés aux poissons. L’efficacité des caroténoïdes ne peut être évaluée qu’en utilisant l’animal auquel il est destiné. L'évaluation de la concentration plasmatique constitue la première étape d'évaluation de l'efficacité d'absorption des nouvelles molécules d'astaxanthine.

Réduction

Sur la base de résultats antérieures sur la concentration plasmatique d’astaxanthine chez la truite arc en ciel, une analyse statistique a montré que le nombre minimal d’animaux (l’animal étant considéré comme l’unité expérimentale) nécessaire est de 12 animaux pour chaque produit testé (4) afin de détecter une différence de 1,0 ug/ml d'astaxanthine plasmatique entre les produits testés et le produit commerciale.

Raffinement

Avant toute manipulation (pesée ou prélèvement) au cours de l' étude, les truites arc en ciel sont sédatées puis anesthésiées. Utilisation d'un analgésique afin de réduire la douleur après le marquage. Pour l'administration de la gelule, une pipette graduée de laboratoire en plastique sera introduite superficiellement dans l'oesophage. La capture et le stress dus à la sortie des bassins pour la pesée par groupe des animaux et pour le marquage au-dessus de la ligne media et les prises de sang (approche ventrale) sont réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’un mousse humide pour poser l’animal sur le support de contention et d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans le procédure interne « Geste technique sur animaux vivants : prises de sang » qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires. Les prises de sang seront faites en alternance d’un côté et de l’autre de la veine caudale avec application d'un pansement hydrorésistant antiseptique et antifongique pour faciliter la cicatrisation. L’analgésique n’est pas utilisé pour réduire la douleur lors des prises de sang car cela implique une injection supplémentaire ( double traumatisme). Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que la densité des animaux par bassin, les paramètres environnementaux (température…) ou encore la qualité d’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé 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 produits d’astaxanthine évalués chez la truite arc en ciel sont destinés à être incorporés dans les aliments comme pigment pour les salmonidés. La truite est un bon modèle pour les salmonidés car elle est taxonomiquement proche du saumon et les résultats pourront être transposés chez le saumon. La truite est également un animal plus résistant aux conditions d'élevage, aux maladies, avec un taux de croissance plus élevée. Truites adultes pesant entre 1 200 et 1 300 grammes. Cette taille est nécessaire pour pouvoir effectuer des prélèvements sanguins répétées et rapprochés (approche ventrale) avec une période de récupération minimale de 1 jour.

3 600 poissons juvéniles, sars et saupes, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont maintenus en cage un mois dans des zones portuaires, une partie déplacée d'un milieu peu pollué vers un milieu pollué, avant des prélèvements post-mortem d'otolithes, de foie, de muscle et de branchies. Le porteur reconnaît que l'encagement et l'exposition chimique peuvent induire un stress additionnel, qu'il estime non létal. L'objectif déclaré est de mieux cadrer les opérations de restauration écologique des ports.

Objectifs

L’urbanisation des zones côtières a entrainé des changements extrêmes et irréversibles sur les écosystèmes marins. La destruction des habitats naturels subtidaux est considérée comme une des plus grandes menaces pour la diversité des populations et des écosystèmes marins. C’est pourquoi de plus en plus d’opérations de restauration écologique visant à limiter l’impact des infrastructures «grises» sur les écosystèmes marins voient le jours dans les zones marines urbaines. A ce jour, les projets de restauration menés dans les ports visent à accroitre la complexité tridimensionnelle des ouvrages pour en augmenter la qualité en tant que nourriceries pour les juvéniles de poissons, contribuant ainsi au maintien des populations tout en assurant leurs fonctions. Si ces opérations montrent effectivement une recolonisation des ports par des juvéniles, elles ne prennent généralement pas en compte l’influence des processus denso-indépendants, comme la qualité du milieu environnant. Or, les activités anthropiques font des ports le réceptacle de contaminations microbiologiques et chimiques pouvant impacter les sédiments et la colonne d’eau et affectant négativement la physiologie, la santé, le comportement et la survie des organismes marins, en particulier des jeunes stades de poissons. Afin d’estimer si des opérations de restauration de nourriceries en zones marines urbaines peuvent atteindre leurs objectifs de maintien de la biomasse et de connectivité des populations, il est donc nécessaire d’évaluer au préalable l’impact de ce milieu particulier sur les juvéniles de poissons. L’objectif du projet est de qualifier l’état physiologique des poissons marins côtiers en zones marines urbaines restaurées par comparaison à des zones non urbaines, et de tester l’existence d’une acclimatation et/ou d’une adaptation à la pollution de la population générée par une phase juvénile en zone marine urbaine, au travers de la question : une exposition juvénile à des niveaux de pollution contrastés dans les nourriceries se traduit-elle par une réponse physiologique et écotoxicologique différente des individus?

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre l’effet d’un séjour en nourriceries dans des zones fortements polluées, et permettra de mieux contrôler les conditions de succès des opérations de restauration écologique dans ces milieux.

Procédures

Pas d'interventions et de gestes techniques sur les poissons autres que l'encagement pour une durée d'un mois. Tous les prélèvements seront effectués post-mortem. Les tissus prélevés sont les otolithes, le foie, le muscle, la nageoire caudale et les branchies.

Impact sur les animaux

L’encagement pourrait être une source de stress pour les animaux. Les sars et saupes encagés pourront continuer à exprimer leurs comportements sociaux et alimentaires mais dans un rayon d’action limité par rapport au milieu naturel. Deux populations sur les trois utilisées lors de l’encagement dans les deux zones portuaires (soit au total 80 individus sur 120 par zone portuaire) seront introduites dans un milieu pollué alors qu’elles provenaient d’un milieu moins pollué. Cela pourrait induire un stress additionnel (chimique) sur ces individus, mais ce stress ne devrait pas être létal.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Il est impossible de substituer l’utilisation des animaux pour ce projet, car il a pour but d’étudier l’impact d’un milieu environnant sur la physiologie du poisson.

Réduction

En physiologie/écotoxicologie, étant donné la forte variabilité inter-individuelle attendue dans l’analyse des biomarqueurs, 25 (+ 5) individus correspond au nombre minimum d’animaux nécessaire. Ce nombre est comparable à ce qui est fait en routine dans le cadre des programmes de biomonitoring actif.

Raffinement

Lors de l’encagement, une surveillance accrue sera effectuée (1 plongée par jour) afin d'observer le comportement et le bien-être des poissons. Afin d’enrichir les cages par la colonisation d’algues épiphytes sur les grilles, celles-ci seront immergées 8 semaines avant l’hébergement des poissons. Outre le fait d’offrir un habitat le plus proche possible du milieu naturel, cet enrichissement naturel apportera une source additionnelle de nourriture pour les juvéniles de poissons. De plus, des roches seront ajoutées dans chaque cage afin de reproduire l’habitat naturel.

Choix des espèces

Le sar et la saupe sont des espèces côtières dont la phase juvénile se déroule dans des nourriceries. Les opérations de restauration écologique avec immersion de structures tridimentionnelles dans les ports ont montrés que les juvéniles de ces deux espèces étaient abondantes sur ces sites restorés. De plus, certaines ressources génétiques existent déjà pour ces espèces, ce qui facilitera l’analyse des résultats génétiques obtenus dans ce projet. Les espèces du genre Diplodus sp. et Sarpa salpa sont numériquement bien représentées dans le milieu naturel et l’échantillonnage réalisé ne mettra pas en péril la ressource.

402 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour tester une phéromone censée augmenter leur production de mucus protecteur. Elles sont exposées au produit pendant sept jours, avec une intrusion quotidienne du bras de l'opérateur dans le bac et quatre captures à l'épuisette, avant mise à mort pour prélever peau, branchies et tube digestif. Le projet vise à limiter le recours aux médicaments en pisciculture en renforçant les défenses naturelles des poissons d'élevage. Le porteur affirme que le remplacement est impossible car la réponse à une stimulation sensorielle exige un "organisme entier".

Objectifs

Les deux espèces de salmonidés les plus couramment produites en pisciculture, sont le saumon Atlantique (Salmo salar) et la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss). Il ne s’agit pas, à proprement parler, d’espèces domestiques, mais plutôt de poissons en cours de domestication. En dépit de la sélection basée notamment sur la recherche de souches moins farouches, ces poissons continuent à présenter des réactions de stress très intenses, aigües, mais aussi chroniques, ayant des conséquences physiologiques importantes, parmi lesquelles on note des altérations des défenses spécifiques et non-spécifiques contre les infestions. Ces perturbations sont à l’origine de nombreuses infections bactériennes, virales, fongiques et parasitaires, qui conduisent à l’emploi de différents xénobiotiques (antibiotiques, antiparasitaires, antifongiques, antiseptiques divers), mais aussi de traitements physiques préjudiciables pour le bien-être des poissons. La phéromone SNAP (Salmon Nest Appeasing Pheromone) augmente l’activité des cellules à mucus de la peau et du tube digestif, entraînant une augmentation de la production de mucus, une augmentation de l’activité enzymatique mesurée dans celui-ci et de l’expression de certains gènes par la peau, impliqués dans le métabolisme et le stress oxydatif, mécanismes qui pourraient être à la base d’une meilleure barrière naturelle (immunité non-spécifique) et d’une meilleure protection contre les micro-organismes et pathogènes. L’objectif de ce programme est de préciser les modalités d’action de cette phéromone et de ses analogues structuraux, chez la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) et de mesurer sa capacité à optimiser leur état de santé et leurs défenses naturelles en élevage, afin de limiter le retour aux traitements médicamenteux. En particulier, plusieurs paramètres relatifs à l’immunité et à la composition du mucus au cours du temps en fonction des traitements seront évalués.

Bénéfices attendus

Chez les poissons, le mucus cutané et le mucus digestif jouent un rôle de premier plan dans la défense contre les infections. Les résultats précédemment acquis permettent d’espérer une activation des glandes à mucus, avec production d’un mucus plus riches en enzymes comme les chitinases, ou les peroxydases, qui jouent un rôle important dans la protection contre le pou de mer et différents autres pathogènes. La validation de la SNAP permettrait de proposer ce traitement naturel et dépourvu de toxicité, tant pour les poissons, que pour le consommateur et l’environnement, comme alternative aux solutions actuelles. Le contrôle de ces infections et infestations constitue une cause importante de souffrance pour les salmonidés en pisciculture.

Procédures

Les truites seront exposées au traitement (phéromone apaisante de salmonidés) pour une durée de 7 jours. De plus, l'administration du traitement entraîne l'intrusion du bras de l'opérateur dans les bacs d'essai une fois/jour (durée estimée de l'intervention à environ 15 sec.).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues pour les animaux sont les suivantes : 1) Stress causé par le changement de lieu de vie (passage des bacs d’élevage aux bacs expérimentaux) au tout début de la procédure; 2) Stress lors de l’administration des traitements via l’intrusion du bras dans le bac qui vient administrer le traitement une fois par jour (dure environ 15 sec.); 3) Stress lors de la capture à l’épuisette des animaux dans les bacs aux différents temps de prélèvements. Ce stress est de courte durée, qui ne sera appliqué que 4 fois au cours de l’étude.

Devenir

La nature des prélèvements de tissus effectués, en particulier les prélèvements de patchs de peau, de branchies, de tubes digestifs, en vue de la mesure des paramètres choisis pour l'étude (analyses histologique et transcriptomiques) ne permettent pas de laisser les animaux en vie. C'est pourquoi ils nécessitent la mise à mort des animaux et sont effectués post-mortem pour éviter toute souffrance/douleur irrémédiable de l'animal.

Remplacement

Il s'agit d'une étude de recherche fondamentale investiguant les mécanismes d'action physiologiques de la phéromone apaisante libérée lors de l’éclosion des alevins (SNAP). En tant qu'étude de physiologie, elle doit nécessairement porter sur des êtres vivants, qui représentent des systèmes biologiques intégrés, où de multiples organes/tissus fonctionnent de façon associée et coordonnée. En effet, l’utilisation de traitement sémiochimique est une stimulation sensorielle par exposition à des phéromones qui nécessite l’utilisation d’organisme entier pouvant détecter et réagir aux composés testés. La détection de ces composés peut engendrer une cascade de réactions physiologiques pouvant mener à une modification du comportement ou de la physiologie de l’animal. Cela ne peut être obtenu et observé que sur animaux entiers pouvant pleinement exprimer leurs comportements et physiologies naturels. Il n'existe pas actuellement de méthodes de remplacement pouvant simuler ces changements suite à une stimulation sensorielle.

Réduction

Afin de réduire le nombre de sujets nécessaires à la mise-en-évidence de l’efficacité des différents analogues potentiels, nous avons préalablement mené une étude du pharmacophore de SNAP par bioinformatique, ce qui a permis de cribler ses analogues potentiels par analyse de similarité et de réduire leur nombre à 3 à tester in vivo. Des tests statistiques de calcul de taille d’échantillons nécessaires pour révéler un effet traitement significatif à une puissance statistique de 80% ont été réalisés à partir des données scientifiques disponibles, obtenues lors d’études préliminaires sur des tissus de saumons abattus dans le cadre de la production, en Norvège. Ils montrent que le paramètre principal de notre étude (nombre de cellules à mucus par mm2 de peau) requiert un minimum de 3 sujets par point de prélèvement, pour pouvoir mettre en évidence des différences significatives. Compte tenu du nombre de groupes-traitements, on peut optimiser les chances de mettre en évidence des différences avec 6 sujets par point de prélèvement. De même, pour l’étude des effets sur les modifications de la composition du mucus, nous nous sommes appuyés sur les résultats d’analyses préliminaires de mucus de saumons, récupérés après abattage en Norvège. L’analyse statistique des variations de concentration des enzymes d’intérêt, montre qu’il est nécessaire de disposer des prélèvements de 10 sujets. Les prélèvements de peau pour l’analyse histologique et les prélèvements de mucus cutané (par raclage de la peau) pour l’analyse enzymatique ne pouvant être réalisés sur les mêmes animaux (la couche de mucus et la couche de peau doivent être intacts pour la qualité des résultats d’histologie), cela porte le nombre d’animaux à 16 par traitement et par point de prélèvement, soit un total de 384 truites. Également, un surplus de seulement 3 animaux par bac de traitement a été décidé tout au long de l’étude, pour pallier d’éventuelles pertes d’animaux au cours de l’essai, amenant le nombre total de truites à 402.

Raffinement

Au cours de la procédure, les poissons sont hébergés dans des bacs d’expérimentation disposant d’un courant d’eau continu (douce pour les truites, issue d'une rivière, à la température optimale pour les truites). La rivière possède une eau de grande qualité et abrite naturellement plusieurs espèces de salmonidés. Les bacs d’expérimentation seront recouverts de filets sur leurs ouvertures supérieures pour éviter les attaques de prédateurs. Le circulation de l’eau s’effectue à un débit adapté et avec une qualité appropriée pour l'espèce, assurant un renouvellement de l’ensemble de l’eau du bac d’expérimentation en moins de 20 minutes. La capacité du bac et la masse totale de truites par bac permettent de garder la densité des poissons sous le seuil défini dans la littérature comme risquant de compromettre le bien-être des truites. Le taux d’oxygène dissous dans l’eau des bacs sera mesuré régulièrement pour tenir compte des variations naturelles du taux d’oxygène de la rivière alimentant les bacs d’expérimentation sous l’effet de la photosynthèse. En complément, une alimentation en oxygène sera apportée dans chacun des bacs pour y garantir un niveau conforme aux recommandations du pisciculteur fournissant les animaux et aux indications de la littérature. De même, afin de perturber le moins possible les animaux, les truites seront nourries dans les mêmes conditions que celles pratiquées préalablement par le pisciculteur : même aliment (granules solides commerciales identiques à celles utilisées par le fournisseur), selon la même fréquence et la même quantité. Les manipulations susceptibles d’entraîner un stress majeur ou une douleur/altération physique sont réalisées post-mortem. Les manipulations réalisées avant la mise à mort ne sont de nature qu’à engendrer un stress de faible intensité, atténué de surcroit par la mise en place d’une période d’habituation et des évènements stressants de courte durée (capture) réalisés que 4 fois au cours de la procédure. La durée totale de la procédure est elle-même courte (9 jours au total).

Choix des espèces

La Truite arc-en-ciel : Oncorhynchus mykiss. Il s’agit d’une des espèces de salmonidés les plus massivement produits en aquaculture. C'est l'espèce même ciblée par le traitement phéromonal SNAP. Les truites utilisées sont âgées de 12 à 18 mois, d’environ 250 à 350 g (« taille portion ») : cet âge est imposé par le pisciculteur, pour ne pas déranger sa conduite d’élevage. Ce stade est compatible avec la mesure des paramètres histologiques de la peau et du tube digestif, des mesures de caractérisation biochimique et transcriptomique du mucus, puisque permettant de prélever des échantillons en quantité suffisante pour réaliser toutes ces analyses.

720 loups de mer d'élevage vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 600 réutilisés ensuite et 120 tués pour des prélèvements. Ils subissent quatre biométries mensuelles et un marquage électronique sous anesthésie, un test de prise de risque de 24 heures et des présentations d'objet nouveau, avant qu'une partie soit soumise à un stress de confinement et de simulation de chasse. Le projet compare des bassins avec et sans enrichissement physique pour évaluer croissance, comportement et niveau de stress, dans une visée d'aquaculture. Le porteur présente le bien-être des poissons comme l'objet de l'étude tout en la rattachant à la production piscicole, et affirme que le remplacement est "impossible" pour mesurer l'adaptation in vivo.

Objectifs

Ce projet s'inscrit dans un plus vaste projet visant à développer des méthodes innovantes qui permettront d'améliorer le bien-être des poissons en élevages expérimentaux proches des conditions de production en vu d'une possible application ultérieure par les professionels de l'aquaculture. Des poissons marins (Dicentrarchus labrax) en phase de prégrossissement (dans leur deuxième année d'âge) seront élevés avec ou sans enrichissement physique. Ce projet se propose de tester si l'utilisation d'enrichissement environnemental dans les bassins d'élevage permet de 1) diminuer la réponse aux facteurs de stress et 2) d'améliorer le niveau de bien-être, la croissance et l'état corporel.

Bénéfices attendus

Les données (croissance, comportement) seront intégrées avec les données de physiologie (principalement axe du stress) pour révéler les effets bénéfiques de l’enrichissement. Les résultats soutiendront l'aquaculture durable, en permettant la mise en place de programmes d’enrichissement de l’environnement inexistants à ce jour.

Procédures

Dans cette procédure les animaux seront soumis à quatre biométries mensuelles sous anesthésie (durée de manipulation < 2 min par individu), un marquage électronique sous anesthésie (

Impact sur les animaux

Les nuisances et les effets indésirables sont a priori limités: le marquage avec PIT Tag est bref et équivalent à une piqûre intramusculaire. Les évaluations comportementales sont toutes faites par vidéo dans les bassins d'élevage i.e. pas de manipulations des animaux en dehors des quatre biométries sous anesthésie. Les conditions d'élevage en captivité ont été optimisées pour cette espèce.

Devenir

A la fin de la procédure 1, 120 individus seront euthanasiés afin de prélévements; les 600 individus restant seront replacés en bassin d'élevage.

Remplacement

Le remplacement est impossible pour ces recherches qui impliquent la mesure in-vivo du comportement d'adaptation à l'enrichissement environnemental physique chez l’espèce d’intérêt aquacole, Dicentrarchus labrax.

Réduction

Pour constituer une preuve de concept des effets bénéfiques un nombre suffisant d'individus a été choisi afin d’obtenir des interactions sociales entre les individus (le bar est un animal grégaire) et pour avoir un échantillon représentatif des comportements et des réponses à l'enrichissement (croissance, distribution horizontale, réponse à la nouveauté, niveau de stress).

Raffinement

Tout sera mis en place dans le cadre de la procédure pour limiter la souffrance et le stress des animaux. Pendant le marquage et les biométries nous utiliserons une procédure d'anesthésie optimisée pour cette espèce. Durant les phases d’élevage, les poissons seront en condition optimale d’alimentation (ad libitum alimentaire). La luminosité du bassin sera réglée afin d’optimiser l’apaisement des poissons avec l’utilisation d’un cycle correspondant à un ensoleillement avec 14 heures de jour et 10 heures de nuit comprenant une phase d’aube et de crépuscule.

Choix des espèces

Dicentrarchus labrax est une espèce d’importance majeure pour la pisciculture européenne. Pouvoir mesurer en conditions d’élevage les bénéfices que pourraient apporter l'enrichissement physique dans les bassins est une étape afin d’améliorer le bien-être en pisciculture. Il s'agit de poissons au stade juvénile, immatures et dont le sexe n'est pas déterminable extérieurement, le sex ratio est estimé autour de 50%. Ce stade de développement permet de mesurer une évolution significative de leur croissance, possiblement différente selon le traitement (enrichi vs. non enrichi).

1 600 bars vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Marqués par puce sous anesthésie puis mesurés hors de l'eau à deux reprises, ils sont tués à l'âge d'un an pour déterminer leur sexe par observation des gonades, aucun caractère visible ne permettant de le faire sur l'animal vivant. Le porteur indique viser la transmission entre générations des effets de la température sur le sexe, avec un objectif appliqué de contrôle du sex-ratio en élevage, où il juge les femelles plus intéressantes pour leur croissance. Sur le remplacement, il affirme que l'espèce ne peut être remplacée et que le travail sur cultures cellulaires n'est pas envisageable.

Objectifs

Le bar est une espèce dont le sexe est déterminé pendant la phase d'élevage larvaire, par une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux. Nous avons clairement identifié précédemment des périodes de sensibilité à la température de l'eau, ainsi qu'une variation génétique de la propension des animaux à devenir femelle ou mâle. Ces observations devraient pouvoir permettre de prédire le sex-ratio d'une population, à partir de la connaissance 1) des parents utilisés pour produire cette population et 2) des températures d'élevage utilisées. Cependant, les données observées diffèrent régulièrement des prédictions, parfois dans des proportions importantes. Il a par ailleurs été montré que l'effet de la température sur le déterminisme du sexe du bar passait par une modulation de l'expression de certains gènes. Nous faisons l'hypothèse que cette modulation est durable dans le temps, et qu'il est même plausible qu'elle puisse se transmettre en partie à la génération suivante. Ceci pourrait expliquer pourquoi dans certains cas, des animaux produisent des descendances ayant des sex-ratio inattendus. Pour tester cette hypothèse, il est nécessaire de conduire des expérimentations transgénérationnelles, de préférence sur 3 générations (F0, F1, F2) ayant été soumises à différentes conditions environnementales.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'évaluer l'étendue la transmission transgénérationnelle des effets de l'environnement chez le bar. Chez les mammifères, ces effets sont remis à zéro en quasi-totalité entre générations, alors que chez les poissons il existe des observations montrant une transmission d'effets de l'environnement entre générations, en particulier pour le déterminisme du sexe. Mieux comprendre ce mécanisme permettra de contrôler et prédire le sexe des populations de bar en élevage. Ceci est important, d'une part car chez cette espèce les femelles ont un plus grand intérêt pour l'élevage que les mâles (croissance rapide, maturité tardive), et d'autre part car contrôler le sex-ratio est essentiel pour pouvoir mener efficacement des programmes de sélection génétique. Comprendre comment les conditions d'élevage à une génération pourraient (ou non) influer sur le déterminisme du sexe à la génération suivante est donc très important, en particulier si cela pouvait expliquer les forts écarts aux prédictions qui sont régulièrement observés.

Procédures

Les animaux seront marqués par transpondeur RFID (30 secondes , sous anesthésie) pour pouvoir suivre leur développement jusqu'à l'âge de 1 an. Pendant cette période, ils seront mesurés 2 fois hors de l'eau (sous anesthésie, une minute à chaque fois).

Impact sur les animaux

Les nuisances et les effets indésirables devraient être très limités, toutes les procédures sont d'une sévérité légère et sont maîtrisées par notre équipe sur cette espèce. En particulier, le marquage des animaux peut entraîner des nécroses de tissus autour de la marque. Ceci est évité par une désinfection du matériel à l'alcool, et une maîtrise du geste technique. Une autre possibilité est que les animaux se stressent ou se blessent pendant la pêche, avant l'anesthésie. Ceci est évité par une sédation légère dans le bac d'élevage qui permet de les capturer en douceur, sans stress. Les conditions d'élevage en captivité ont par ailleurs été optimisées pour cette espèce.

Devenir

Les 1600 animaux seront euthanasiés à l'âge de 1 an, pour pouvoir déterminer leur sexe, ce qui ne peut se faire de façon fiable que par observation visuelle des gonades (pas de caractères sexuels secondaires observables sur poisson vivant).

Remplacement

Il n'est pas possible de remplacer le Bar commun pour ces recherches qui impliquent l'étude du déterminisme du sexe d’une espèce de poisson d’importance halieutique et piscicole, dont le système de détermination du sexe (polygénique avec influences environnementales) est assez unique. De plus, le déterminisme du sexe étant un phénomène complexe, à l'échelle de l'individu, avec une forte influence de l'environnement, le travail sur cultures cellulaires n'est pas envisageable

Réduction

Cette étude comprend 16 lots de poissons (8 pères F1 avec chacun un lot de descendants élevé à haute température (HT) et un lot à basse température (BT)). Notre objectif est de pouvoir mettre en évidence des écarts de sex-ratio de 10 % entre les lots. Pour révéler un écart de cette importance, l'effectif nécessaire est de 100 poissons par lot, soit 1600 au total.

Raffinement

Pendant le marquage et les biométries lors des mesures de croissance, nous utiliserons une procédure d'anesthésie optimisée pour cette espèce: pré-anesthésie dans les bassins pour calmer les poissons et permettre une pêche non stressante, puis anesthésie plus profonde pour toutes les manipulations hors de l'eau (qui dureront moins d'une minute pour chaque poisson). Après manipulation, les poissons seront placés en seaux de réveil sans anesthésiques, afin de s'assurer d'une reprise d'équilibre et d'activité de nage avant le retour vers les bassins d'élevage.

Choix des espèces

Le bar commun est à la fois une espèce modèle pour le déterminisme du sexe (polygénique avec influences environnementales) et une espèce importante pour l'aquaculture. Nous avons à la fois un objectif académique (rôle de la transmission entre générations d'effets environnementaux dans le déterminisme du sexe) et appliqué (contrôle du sexe en élevage) Les animaux seront étudiés du stade juvénile à l'âge de 1 an, où l'observation visuelle des gonades sur poissons euthanasiés permet un sexage sans erreur

1000 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 400 tuées par anesthésie létale pour prélèvements et 600 réutilisées dans d'autres projets. Les poissons sont filmés puis soumis à un test comportemental de réactivité émotionnelle par isolement social de quarante minutes, décrit comme un stress aigu, et à un abaissement du niveau d'eau pendant cinq minutes par jour. Le porteur présente l'étude comme un moyen d'améliorer le bien-être des truites d'élevage grâce à une structure d'enrichissement amovible. Il reprend une communication de la Commission européenne sur la "nécessité" d'améliorer le bien-être des poissons d'élevage, l'application visée étant la pisciculture commerciale.

Objectifs

Le bien-être animal est une notion importante, qui suscite un intérêt croissant depuis quelques années, notamment en élevage. Elle ne fait plus seulement appel à la notion d’équilibre et d’homéostasie nécessaires entre l’animal et son environnement, à l’absence d’expériences négatives et contraignantes, mais implique dorénavant également la possibilité pour l’animal d’accéder à des émotions positives et de diminuer ses états mentaux négatifs. Bien que des progrès ont été mis en place pour améliorer le bien-être des animaux dans la plupart des filières d’élevage, certaines en nécessitent encore pour une prise en compte optimale. Une manière d’améliorer le bien-être des poissons d’élevage est d’incorporer des éléments d’enrichissements dans leur environnement. L’enrichissement physique consiste à apporter des éléments complexifiant physiquement (plantes, structures) ou sensoriellement (visuel, auditif…) l’habitat. Cependant, l'ajout de divers objets dans les bassins peut s'avérer contraignant pour les pisciculteurs lors de la pêche ou de l'entretien. Ce projet a pour vocation de tester une stratégie d’enrichissement physique dans le but d’améliorer le bien-être des truites en élevage par l'ajout dans les bassins d'une structure amovible et donc facile d'entretien, composée de plantes fixées à une plaque servant d'abri. Nous analyserons le comportement des poissons et leur réponse au stress selon que leur environnement ait été enrichi ou non pendant 3 mois, dès les jeunes stades.

Bénéfices attendus

Le projet a pour but de tester une structure d'enrichissement du milieu de vie des truites visant à améliorer leur bien-être et leur réponse au stress en élevage. La structure d'enrichissement est composée de plantes fixées à une plaque servant d'abri et serait facile à mettre en place en élevage car amovible limitant ainsi les contraintes liées à l'entretien et à la pêche. En cas de succès du projet et de résultats prometteurs (moins de stress et de comportements agressifs, meilleure croissance), notre stratégie d'enrichissement pourra être testée en élevage commercial, afin d’évoluer vers des systèmes plus respectueux du bien-être des poissons. Ce projet rejoint les consignes données par la commission Européenne lors de sa communication 236 du 12/05/2021 sur la nécessité de trouver des moyens d’améliorer le bien-être des poissons d’élevage et en particulier pendant la phase d’élevage pour ensuite les communiquer à la filière piscicole.

Procédures

Il n'y aura pas de prélèvement sur animal vivant pour ce projet. Les prélèvements de sang auront lieu après anesthésie à dose létale de l’animal.

Impact sur les animaux

Nous faisons l'hypothèse que les effets générés par la structure d'enrichissement pendant 3 mois sur l'un des deux traitements seront au contraire bénéfiques pour les animaux. Les truites seront simplement filmées pendant leur élevage. Lors du test comportemental de réactivité émotionnelle, le stress induit par l'isolement social en environnement nouveau pendant 40 minutes est inévitable puisque nous cherchons précisément à mettre en évidence les réponses émotionnelles des poissons. Par expérience, nous savons que ce test crée un stress aigu mais le pic de cortisol reste bien en-deçà des niveaux atteints lors des procédures classiques (confinement prolongé) et aucun point limite n'a jamais été atteint lors des 40min de test pendant lesquelles les poissons sont observés à l'écran en direct. Le transfert des poissons depuis leur bac d’élevage jusqu’au bac de test est limité à son maximum car les bacs sont disposés à proximité immédiate, et il est réalisé par du personnel compétent et expérimenté. Les animaux seront également mis à jeun 24 heures avant toute manipulation pour éviter les régurgitations (procédure classique d'élevage). Le stress modéré d'abaissement du niveau de l'eau appliqué au groupe en fin d'expérimentation dure seulement 5 minutes par jour. S'il permettra une légère élévation du cortisol nécessaire pour mettre en évidence une différence éventuelle de résistance au stress entre nos 2 traitements après 5 jours, il sera modéré dans la mesure où les poissons resteront dans leur environnement avec leurs congénères.

Devenir

Les poissons prélevés pour les analyses plasmatiques et morphologiques seront mis à mort selon les normes réglementaires. Les animaux surnuméraires nécessaires pour atteindre la densité optimale par bac et filmés pendant les observations du groupe pourront être réutilisés dans d'autres projets de l'Unité.

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative à cette expérimentation animale puisque le but de cette étude est d’observer le comportement des poissons en réponse à la présence ou à l’absence d’un enrichissement de l'environnement dans l’optique d’une application future en élevage. Les réponses émotionnelles des poissons nécessitent également de manipuler des animaux vivants.

Réduction

Le nombre d’animaux prélevés ainsi que le nombre de bacs d'élevage par traitement ont été réfléchis pour permettre des analyses statistiques fiables. Le nombre d'animaux par bac a aussi été ajusté au mieux pour se rapprocher des conditions réelles en élevage mais également pour assurer une densité optimisant la stabilité hiérarchique des poissons au sein des bacs (

Raffinement

Les animaux seront élevés dans les conditions optimales pour l’espèce (photopériode, qualité d’eau, densité, nourriture). L’enrichissement de l'environnement d'élevage permet précisément d'améliorer le bien-être des truites, ce que nous chercherons à confirmer avec la structure facile d'entretien proposée. Néanmoins, pendant toute cette période d’élevage, le comportement des animaux sera surveillé de près par les animaliers quotidiennement. Les manipulations sont réalisées par du personnel compétent le plus rapidement possible pour limiter le stress. Les bacs de tests comportementaux sont situés à proximité des bacs d'élevage afin de limiter le stress du transfert.

Choix des espèces

La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est une espèce d’intérêt agronomique puisqu’elle représente 95% de la production française piscicole en eau douce. La question du bien-être de cet animal de rente est donc primordiale en France mais aussi en Europe. Elle est par ailleurs un modèle biologique largement diffusée dans la communauté scientifique (environ 50 000 références). Les expérimentations démarreront un mois après la première alimentation des alevins, soit 3 mois après la fécondation des oeufs. Cela représente un stade charnière visé pour l'application en pisciculture. De plus, l'application de l'enrichissement à des stades précoces a montré qu'elle était mieux assimilée et plus efficace compte tenu de la flexibilité comportementale des jeunes animaux.

2500 anguilles européennes vont être capturées et utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchées dans le milieu naturel. Chaque individu est anesthésié et reçoit une marque numérotée insérée dans la cavité abdominale, dans un protocole de marquage-recapture destiné à mesurer l'efficacité d'une passe à poissons. Le porteur agit sur une espèce menacée et affirme n'avoir "pas d'autre choix" que d'utiliser l'anguille elle-même, en limitant le marquage à un quart des individus en migration. Les manipulations visent l'aménagement d'un ouvrage hydraulique, présenté comme le moyen d'évaluer la continuité écologique.

Objectifs

La population d'anguilles à l'échelle européenne et française est dans une situation alarmante. De nombreuses passes spécifiques anguilles sont installées sur la plupart des obstacles à la migration lorsqu'une démarche de rétablissement de la continuité écologique est mise en place. L'efficacité de telles passes est plus ou moins connue suivant les sites. L'emplacement de ces passes au niveau de l'ouvrage est crucial au regard de son efficacité. Le second élément crucial qui conditionne l’efficacité de la passe est l'attractivité pour les anguilles. La moindre modification des conditions hydrauliques proches de l’entrée de la passe peut permettre d’améliorer l’efficacité ou au contraire modifier son efficacité. L'objectif de ce projet est d'évaluer l'efficacité d'une passe et de l'améliorer pour faciliter le passage des anguilles en montaison. Un nombre d’anguilles en migration est seulement le reflet des individus en migration sur l’ouvrage, et non le reflet des individus en attente en aval, et qui ne réussissent pas à emprunter l’obstacle. Seul un suivi avec marquage-recapture permet d’avoir une idée de l’efficacité. Le nombre d'anguilles marquées qui empruntent de nouveau la passe à anguilles est utilisé à la fois de manière brute en regardant le pourcentage ayant migré en lien avec les conditions environnementales mais également en analysant les délais de recapture des individus. Plus le délai de recapture est court plus les individus trouvent facilement l'entrée et donc l'attractivité est élevée.

Bénéfices attendus

L'objectif principal de cette étude est de renforcer l'évaluation de l’efficacité d'une passse à anguilles en fonction de la gestion des systèmes hydrauliques avoisinant et conditionnant son attractivité pour les anguilles, et ainsi favoriser la migration des anguilles vers les secteurs amont, rendant accessible des secteurs propices à leur croissance. L'objectif est d'améliorer l'efficacité et faciliter son accés aux anguilles.

Procédures

Les individus seront anesthésiés puis marqués avec des marques avec numéro individuel de taille adaptée au poids de l'animal afin de ne pas impacter le comportement de l'individu. L'intervention sur chaque individu durera quelques minutes, entre l'anesthésie, le marquage, le réveil et le retour dans le milieu naturel. Les marques sont placées dans la cavité abdominale. 2500 anguilles seront marquées sur la durée de l'expérimentation , sur une population en migration pouvant aller annuellement jusqu'à 200 000 individus.

Impact sur les animaux

Toutes les données disponibles antérieures sur les anguilles permettent d’avoir des courbes de correspondances taille / poids importantes. Ainsi afin de respecter le ratio de 2% du poids du poisson, nous savons que nous ne pourrons pas marquer d’individus de moins de 13cm avec des marques de 8mm et de moins de 20 cm avec les marques de 12mm. Pour les individus proches de ces tailles, le poids est vérifié avant marquage. Avant marquage, les anguilles sont scannées afin de vérifier qu'elles ne sont pas déjà porteuses d'une marque. Si c'est le cas, elles sont immédiatement remises à l'eau. Cela permet de ne pas utiliser deux fois le même animal. Les deux types de marques sont tout de même utilisés, pour limiter le risque de non détection des marques quand les anguilles grandiront. La distance de détection des marques 12mm est plus importante, et certains individus ont été détectés 15 à 20 ans après au moment de la dévalaison ces dernières années. Cependant les individus peuvent être stressés par le piégeage et le marquage. Tout sera mis en œuvre pour réduire ce stress avec un temps de piégeage réduit (max une nuit), et un renouvellement constant de l’eau du bac de repos, ainsi que du bac de réveil après marquage. Dans le bac de réveil, des plantes aquatiques seront installées afin d’offrir des caches aux anguilles, et de réduire leur stress.

Devenir

tous les individus en fin de procédure seront remis dans le milieu naturel

Remplacement

L'étude cible la migration de l'anguille et son comportement au moment du franchissement d'un aménagement spécifique installé devant un obstacle à la migration. Les obstacles à la migration sont un problème majeur à la sauvegarde et restauration de l'espèce et de nombreuses questions restent encore en suspens.

Réduction

Sur les 5 ans, le nombre maximum d’anguilles marqué sera de 2 500 anguilles (500 par an). Les données recueillies sur la base d’un marquage de 500 anguilles par an permet d’avoir un reflet fidèle du comportement migratoire des anguilles de l’année. Les marquages se font en plusieurs fois, et c’est lors de ces marquages que nous nous assurons de ne pas dépasser un maximum de 25% des anguilles migrantes. Le nombre d’anguilles marquées à chaque session tient compte des anguilles en migration à ce moment-là.

Raffinement

Les piégeages des anguilles en amont de la passe spécifique se fera la nuit, ce qui permettra de réduire le stress des individus. Le marquage commencera dès le matin. Lors de l’anesthésie et toujours dans une optique de réduction du stress, l’eau du cours d'eau, sera utilisée afin de ne pas changer l’eau de stabulation et de vie des poissons. Le réveil se fera également dans l’eau du cours d'eau, cette eau sera renouvelée très régulièrement, et des végétaux aquatiques seront installés dans le bac de réveil. Il a été constaté lors de précédents suivis que la mise en place de végétaux aquatiques dans le bac de réveil réduit de manière drastique le stress des anguilles qui se camouflent sous ces herbiers. Les anguilles sont anesthésiées pendant les manipulations. Un linge humide permet de manipuler les individus afin de protéger le mucus.

Choix des espèces

Cette opération a pour objectif de suivre le comportement d’une espèce sauvage, l'Anguille européenne, lors de sa migration. Nous n'avons pas d'autre choix que d'utiliser cette espèce. Les anguilles marquées sont celles en migration au niveau des passes spécifiques. Leur taille médiane est de 160 mm, les individus allant de 130mm à 260mm environ. Deux types de marques seront utilisées en fonction du poids des individus, sachant que les plus petites marques (8mm) ne pourront être utilisées sur des individus de taille inférieure à 130mm. Lors de cette migration, le stade de développement des anguilles fiat que l'on parle d'"anguilles jaunes".

540 poissons cichlidés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées de souffrance légère. Chaque animal reçoit une injection de manganèse comme produit de contraste puis passe une IRM d'environ deux heures sous anesthésie, pour cartographier les régions du cerveau liées à leurs capacités cognitives. Le porteur reconnaît une toxicité possible du manganèse sur le long terme et une douleur liée à l'injection, et indique que les poissons ne pourront pas être réutilisés car ils ne seront plus naïfs. Il conclut que ces trois espèces au grand cerveau ne peuvent pas être remplacées pour cette étude fondamentale.

Objectifs

Certains poissons téléostéens comme les Labres et les Cichlidés présentent des comportements semblables à ceux de l’utilisation des outils, l’utilisation du miroir (reconnaissance de soi), la reconnaissance individuelle, et une communication multimodale complexe. Notre projet consiste donc à étudier l'organisation du cerveau des cichlidés, en particulier les espèces Amatitlania nigrofasciata (A. nigrofasciata), Neolamprologus brichardi (N. brichardi), et Pseudotropheus zebra (P. zebra). Ces trois espèces ont des origines géographiques, une taille et des comportements différents. Les cerveaux des poissons téléostéens sont organisés de façon très différente par rapport aux cerveaux des mammifères, et leurs structures et leurs fonctions demeurent peu connus. En particulier, une structure de la partie ventrale du cerveau, le lobe inférieur, n'existe que chez les téléostéens, et n’est pas retrouvée chez les mammifères ou les oiseaux. Les fonctions de cette structure demeurent inconnues, et nos travaux précédents suggèrent qu’elle pourrait être impliquée dans les fonctions cognitives remarquables des cichlidés et des labres. Mieux connaître la fonction du lobe inférieur chez les poissons téléostéens permettra de mettre en lumière comment, au cours de l’évolution, des cerveaux aussi différents que ceux des téléostéens ont pu permettre l’émergence de comportements complexes. Cette étude permettra donc de mieux comprendre comment les cerveaux de tétrapodes et de téléostéens, dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires.

Bénéfices attendus

Les cichlidés présentent des comportements assez complexes incluant certaines capacités cognitives dites de « haut niveau ». Cependant, les structures cérébrales impliquées demeurent méconnues. Afin d’expliquer comment les cerveaux des poissons produisent ces comportements, des études fonctionnelles sont nécessaires. Nos études précédentes montrent que l'organisation globale du cerveau de poissons téléostéens est très différente de celle des tétrapodes, et que le lobe inférieur, une structure unique aux téléostéens, pourrait être impliquée dans ces comportements complexes. Cette étude fonctionnelle permettra de mieux comprendre comment les cerveaux de tétrapodes et de téléostéens, dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires.

Procédures

Injection d’un produit de contraste sous anesthésie (moins de 5 minutes), et, à distance, imagerie par résonnance magnétique (IRM) sous anesthésie durant environ 2 heures. Le nombre des animaux utilisés au cours des 5 ans du projet est de 540 au total. Chaque animal subit la procédure une fois.

Impact sur les animaux

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

Devenir

Même si ce projet est constitué uniquement d’une procédure de classe légère, les animaux ne pourront pas être réutilisés pour des tâches de comportement, puisqu’ils ne seront plus naïfs. De ce fait, il n’est pas possible de les réutiliser, et leur mise à mort est nécessaire. Suite à la mise à mort, les cerveaux des animaux seront prélevés et pourront servir à des expériences de neuroanatomie. Le replacement ou l’adoption des animaux n’est pas une solution retenue en raison du nombre d’animaux impliqués, et du fait que les effets à long terme d’injection de manganèse sur la santé des poissons ne sont pas connus.

Remplacement

Dans le cadre de notre projet, les espèces animales utilisées ne peuvent être remplacées. Notre étude nécessite un échantillonnage d'espèces qui ont un grand cerveau avec des capacités cognitives de haut niveau, et qui possèdent un lobe inférieur développé, ce qui est le cas des cichlidés. Les tests comportementaux prévus ne peuvent être réalisé que sur ces animaux. Les trois espèces que nous souhaitons utiliser, A. nigrofasciata, N. brichardi, P. zebra, ont des comportements très différents et des cerveaux organisés de façon différentes. De ce fait, il est pertinent et nécessaire d'utiliser ces trois espèces de cichlidés.

Réduction

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

Raffinement

Dès la réception des animaux, leur bien-être sera particulièrement observé par des zootechniciens compétents. Une communication entre le personnel de zootechnie et les expérimentateurs permettra un suivi adéquat des animaux. Nous n'attendons pas de souffrance lors de nos tests mais dans chaque cas, nous suivrons les signes visibles d’un animal souffrant et procéderons si nécessaire à une interruption de l’expérience, à une analgésie ou à une euthanasie. Pour cela nous utilisons une grille d'évaluation des points limites qui prend en compte des comportements ou signes visibles tels que la nage en position anormale, recherche active d’oxygène, isolement au fond de l’aquarium, rétraction des pigments. Des cachettes (tubes en PVC) seront ajoutées à l'hébergement pour fournir de l'enrichissement. Les poissons seront mis à l’isolement (individualisés) dès que les tests comportementaux auront commencés et pour une durée maximum d’un mois. Un contact visuel entre les poissons sera possible puisque les aquariums seront placés les uns à côté des autres. Lors du transport des animaux vers la plateforme d’imagerie, ce transport s’effectuera dans une boite en polystyrène opaque munie de chaufferettes permettant de maintenir les animaux à une température adéquate. De plus, ce transport sera de courte durée.

Choix des espèces

Les poissons téléostéens ont été récemment cooptés au rang d’animaux modèles pour les analyses anatomiques étudiant les structures cérébrales qui sous-tendent les fonctions motrices et sensorielles, ainsi que des comportements dits « de fonctions cérébrales supérieures » (émotions, motivation, apprentissage). Ces différents types de comportements ont déjà été observé chez A. nigrofasciata, Neolamprologus brichardi, et Pseudotropheus zebra, mais chaque espèce présente des comportements particuliers et qui lui sont propres. De plus, leurs cerveaux sont anatomiquement différents. Pour mettre en évidence quelles parties du cerveau de cichlidé sous-tendent ces remarquables capacités cognitives, une étude fonctionnelle de ces espèces est indispensable. De plus, la taille du cerveau des espèces de téléostéens traditionnellement utilisées (poisson zèbre, médaka), ne permet pas de réaliser l’imagerie nécessaire à ce projet avec une résolution suffisante. L’utilisation de cichlidés, et en particulier de ces trois espèces, dont la taille du cerveau permet l’imagerie, semble donc toute indiquée. Nous travaillerons sur des jeunes adultes (taille du corps à partir de 3 cm) car il nous est nécessaire d’étudier un cerveau pleinement développé.