Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-316380)
344 souris et 480 rats vont être utilisés, chacun pouvant subir jusqu’à trois opérations du cerveau de trente minutes à quatre heures, et jusqu’à 28 tests de sensibilité de la patte. 320 souris relèvent d’un niveau de souffrance sévère, une partie des animaux recevant une lésion du nerf sciatique qui installe une douleur persistante, tandis que les séances sur le sommeil et la récompense durent de trente minutes à deux heures, deux fois par semaine. Le porteur décrit cette douleur tantôt comme de « faible intensité », tantôt comme d' »intensité moyenne », et annonce qu’elle n’occasionnera « qu’une gêne ou une douleur légère ». Tous sont tués à la fin du protocole, leur cerveau étant collecté pour l’étude histochimique.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet a pour but de développer une nouvelle technique d’étude des circuits cérébraux, par stimulation ultrasonore. Nous souhaitons stimuler les neurones et enregistrer en même temps les conséquences de cette stimulation sur les réseaux cérébraux, ainsi que le comportement animal.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ces travaux permettront le développement d’une nouvelle technique d’étude du cerveau chez le petit rongeur (principales espèces modèles en neuroscience) permettant à la fois de stimuler et d’imager des zones cérébrales et des réseaux avec une grande précision spatiale et temporelle. De plus cette nouvelle modalité d’étude est non invasive chez la souris ce qui en fait une méthode de stimulation cérébrale unique. Par ailleurs, en plus de cet apport technologique, nos travaux visent à définir le réseau de structures cérébrales activées et désactivées au cours d’une tâche de récompense et au cours du sommeil.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Au cours des phases du projet, les animaux seront amenés à subir : – Des opérations chirurgicales sous anesthésie générale qui durent entre 30 minutes et 4 heures. Certains animaux subiront plusieurs interventions chirurgicales (dans tous les cas, 3 au maximum par animal), celles-ci sont espacées d’au moins 1 semaine. Ces chirurgies se dérouleront sous anesthésie générale. Ils subiront également 4 semaines après la chirurgie, un test pour évaluer le seuil de douleur. – Des tests comportementaux pour étudier leur sommeil ou leur comportement de récompense. Ces tests dureront entre 30 minutes et 2 heures, deux fois par semaine maximum. – Certains animaux seront soumis à une douleur persistante de faible intensité car ils subiront une chirurgie de lésion du nerf sciatique au niveau de leur patte droite et une chirurgie au niveau de leur cerveau. Ces animaux subiront à des tests de leur seuil de sensibilité de la patte : avant cette chirurgie de lésion du nerf sciatique, puis deux fois par semaine (délai de 4 jours minimum après la chirurgie avant la reprise des tests) jusqu’à la fin du protocole expérimental (soit un total de 28 tests maximum). Il n’occasionnera qu’une gêne ou une douleur légère.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Suite aux chirurgies (présentes dans toutes les procédures du projet), une légère difficulté dans les déplacements des animaux est attendue, mais celle-ci disparaît dans les 48-72h après la chirurgie. Les animaux ayant reçu une lésion d’un nerf de la patte postérieure vont développer une douleur persistante d’intensité moyenne. Dans les différentes parties de notre étude, la technologie utilisée nécessite des procédures d’implantation invasives à l’intérieur du cerveau de l’animal. Cette procédure, douloureuse, sera donc effectuée sous anesthésie générale et durera environ une heure. Au cours des expériences sur le sommeil, il se pourrait que le repos et le rythme de vie des animaux soit impacté négativement. Nous espacerons donc les sessions d’expérimentation pour chaque animal afin que les effets potentiellement négatifs ne s’accumulent pas. Au cours des séances d’imagerie chez les animaux anesthésiés, l’anesthésie prolongée des animaux pourrait induire des effets indésirables, notamment sur les constantes vitales de l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin du protocole. La collecte de leur cerveau est nécessaire à notre étude histochimique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Au vu de notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, l’analyse anatomo-fonctionnelle des réseaux cérébraux impliqués dans la sensibilité, l’action motrice ou le sommeil nécessitent une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal vivant et vigile.
2. Réduction
Le nombre d’animaux est limité au nombre minimal permettant de faire des études statistiquement significatives. Ce nombre a été calculé grâce à un calcul de puissance statistique sur la base d’expériences antérieures de notre laboratoire, des articles publiés et le taux de succès attendu de certaines procédures. Autant que possible, nous allons recueillir le maximum de données scientifiques des animaux utilisés afin d’ utiliser le plus petit nombre possible. Nous utilisons également leurs tissus après les expériences, maximisant ainsi l’utilisation de chaque animal.
3. Raffinement
Afin d’améliorer les conditions de vie des animaux, réduire la douleur, le stress et l’anxiété causés lors des différentes procédures, un certain nombre de mesures ont été mises en place : – Les animaux sont manipulés à l’aide de la technique du tunnel pour limiter les interactions négatives avec les experimentateurs. – Chez le rat, une interaction par ‘tickling’ (chatouillis mimant les interactions de jeux entre congénères) sera mise en place pour améliorer leur bien-être quotidien. – Des protections de fenêtre chronique ont été développées afin de permettre de garder les animaux implantés chroniquement en petite colonie. – Les animaux seront habitués plusieurs jours avant les expériences aux branchements et débranchements de leurs implants afin de réduire leur stress. – En plus de l’utilisation d’anesthésiques, analgésiques adaptés et d’anti-inflammatoire, nous appliquons également un anesthésique local ainsi qu’un analgésique lors de la chirurgie et après la chirurgie en cas de signes de douleurs.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Il est important que cette nouvelle technologie soit développée et validée chez le rat et la souris. Les deux espèces sont largement utilisés en Neurosciences pour des raisons différentes : – Le rat a un comportement très riche. Plus calme, il peut porter des charges plus importantes sur sa tête (comme le porte sonde et la sonde échographique) et est, de ce fait, l’ espèce de référence pour faire des études chez l’animal vigile. Son cerveau est aussi plus gros, ce qui rend la quantification de l’ imagerie plus robuste. – La souris est un choix évident pour comparer l’efficacité de notre technique avec une prédente approche qui activait les neurones avec de la lumière. De plus, le modèle de douleur utilisé dans cette étude a été caractérisé et validé chez la souris et non dans une autre espèce. De plus, de nombreuses lignées de souris transgéniques existent et sont disponibles ce qui nous permettra de répondre de façon précise aux questions scientifiques posées.