Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-02-22 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-520020)
Maintenus en vie et replacés dans leurs groupes sociaux, 76 babouins sont utilisés dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré pour 38 d’entre eux et léger pour 38 autres, avec une réutilisation possible dans d’autres projets. Trente-huit sujets suivis depuis la naissance subissent chacun six IRM, chaque séance impliquant une capture, deux heures de transport en camion, une anesthésie de deux à trois heures et 48 heures d’isolement, les nouveau-nés étant séparés de leur mère pendant l’examen. Huit femelles reçoivent en plus un dispositif d’imagerie optique fixé sur le crâne et dans le dos, posé et retiré sous anesthésie. Le porteur affirme qu’aucune de ces interventions n’est douloureuse ou invasive, tout en listant comme nuisances le stress des captures, le transport, l’anesthésie, l’isolement et le port du dispositif, et présente le babouin comme un « modèle incontournable » pour étudier l’origine du langage.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet explore la piste des origines gestuelles de la parole. Et si la communication gestuelle était centrale dans l’origine et l’organisation cérébrale du langage dominé par l’hémisphère gauche ? Cette hypothèse gagne du terrain à la lumière des liens étroits mis en évidence non seulement entre les gestes et le langage dans l’espèce humaine mais aussi entre les gestes de nos cousins les primates et certaines propriétés du langage. Au regard de leur proximité phylogénétique, seule une perspective comparative entre primates humains et non humains peut nous aider à déterminer les continuités entre la latéralisation des gestes des primates et celle du langage humain. A la croisée de l’éthologie, de la psychologie comparée et des neurosciences non invasives, ces recherches continuront d’être menées sur les babouins hébergés en captivité en groupes sociaux et porteront (1) sur le développement longitudinal de gestes communicatifs (et signaux vocaux) au sein du groupe social de babouins olives Papio anubis, leurs asymétries et leur spécialisation hémisphérique anatomique (via IRM anatomique et de diffusion) auprès de 38 babouins depuis la naissance jusqu’à l’âge adulte; (2) sur leurs liens avec la specialisation hémisphérique associée à leurs relations sociales, incluant ainsi l’étude de celle de leurs congérères, impliquant près de 38 indidus supplémentaires ; (3) sur les asymétries cérébrales fonctionnelles des gestes et des vocalisations mesurées par imagerie optique auprès de 8 sujets entrainées Papio anubis. Tous les sujets, dont la taille optimale d’échantillon a été évaluée, sont observés dans leur groupe social respectif et ne sont mobilisés que temporairement au cours du projet sur 5 ans lors de la pose du serre-tête de l’appareil d’imagerie optique ou lors d’acquisitions d’images IRM, et ce, sous anesthésie monitorée dans les standards de sécurité et de bien-être animal avant d’être remis dans leur groupe social après le réveil.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’étude de l’ontogénèse de la communication gestuelle du babouin et de sa spécialisation hémisphérique cérébrale associées à des zones homologues du langage revêt une importance cruciale pour comprendre les précurseurs phylogénétiques de l’organisation de notre système de communication, des précurseurs qui auraient été hérités à partir de notre ancêtre commun. Les recherches longitudinales sur des babouins en développement, de la naissance jusqu’à l’âge adulte, constituent une opportunité unique d’explorer les déterminants neurobiologiques potentiels du développement de la communication gestuelle. Une telle approche longitudinale étant peu réalisable sur primates humains, elle renforce l’intérêt de ses recherches, avec le babouin comme modèle incontournable, pour comprendre l’ontogénèse de la spécialisation hémisphérique associée au langage dans l’espèce humaine. De surcroît, les conclusions tirées de ces recherches peuvent avoir des implications uniques pour la compréhension du développement précoce du langage chez l’humain et enrichir notre connaissance en neurosciences cognitives, particulièrement en ce qui concerne la communication gestuelle, ses bases cérébrales et son évolution.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les 38 animaux adultes seront soumis à une anesthésie de 2 à 3h pour une acquisition IRM associée à une capture, un tranport en camion (2h environ aller/retour) et un isolement de 48h. Les 38 sujets suivis longitudinalement seront soumis à 6 IRM chacun. Chaque IRM impliquera également une capture, un tranport en camion et un isolement de 48h et une anesthésie de 2 à 3h pour chaque session. Un sous groupe de 8 femelles sera également utilisé pour des acquisitions d’imagerie optique (3 à 6 par animal) qui nécessitent l’installation d’un dispositif amovible sur le crâne et dans le dos. Pour chaque session, l’animal aura deux anesthésies (1 de 1h pour placer le dispositif, 1 de 20 minutes pour le retirer), 2 captures et un isolement inférieur à 24h. Aucune de ces interventions n’est douloureuse ou invasive.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Stress lors des captures. Transport. Anesthésie. Isolement 48h. Port du dispositif.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de chaque procédure, les sujets seront maintenus en vie car les acquisitions ne sont ni invasives ni douloureuses, il seront donc replacés dans leurs groupes sociaux respectifs. Ils pourront potentiellement être réutilisés dans d’autres projets en prenant en compte l’effet cumulatif.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans une problématique qui porte sur les origines, au regard de la proximité phylogénétique des primates humains et non humains, seule l’étude du modèle primate peut nous aider à détecter les précurseurs éventuels de certaines propriétés du langage et de leurs bases cérébrales chez notre ancêtre commun. Il nous est donc impossible de remplacer l’animal par un autre sujet ou une autre méthode alternative.
2. Réduction
Au regard de la variabilité interindividuelle anatomique des cerveaux, étudier les corrélats neuroanatomiques des comportements gestuels des babouins nécessite généralement de larges cohortes de sujets pour la collection d’images IRM. Cette étude étant pionnière sur l’approche longitudinale du développement des asymétries cérébrales de primates non-humains et leurs corrélats comportementaux, il n’existe pas d’ »effect size » connu à ce jour sur ce modèle, ne permettant pas d’estimer avec exactitude le nombre de sujets idéal pour la constitution de cette base de données. Néanmoins, en fonction de résultats publiés sur les asymétries cérébrales de babouins de tout âge (n=96), un effort de réduction à 38 sujets a été estimé pertinent au regard de l’aspect répété (x6) des mesures au cours du développement. – Dans l’étude d’imagerie optique fonctionnelle, le nombre de sujets critique a été estimé en fonction des résultats publiés de travaux en imagerie cérébrale fonctionnelle menées sur primates de l’ancien monde (macaques).
3. Raffinement
Les animaleries font l’objet d’un planning de mise à disposition d’enrichissements adaptés à chaque espèce. Les enrichissements sont soit structurels (divers perchoirs, balançoires…), périodiques (jeux de manipulations proposés selon un rythme hebdomadaire) ou alimentaires (graines dans la litière pour fourragement, glaçons surprises, friandises…). Ce programme est supervisé par le responsable du bien-être animal et validé par la structure en charge du bien-être animal. La capture est toujours réalisée en privilégiant une méthode sans contention (ni chimique, ni physique). Les animaux sont maintenus dans le noir (effet calmant) par un cache sur la cage de transport et le compartiment du véhicule agrée est chauffé. L’IRM est une méthode non-invasive, ne causant aucune souffrance ou risque pour l’animal et ni de douleur importante apparente et est réalisée sous anesthésie générale. Pour le T0, les sujets étant des nouveaux-nés ils sont capturés avec leurs mères et sont transportées avec celles-ci. Le nouveau-né est alors temporairement séparé de samère pour l’IRM (3h max). Le temps d’anesthésie est compris entre 2 et 3h. Pendant toute l’anesthésie les individus seront surveillés et monitorés et des mesures de réchauffement sont mises en place (matelas air chaud pulsé et couverture de survie). De retour à la station, les sujets sont réintroduits dans leur groupe social et surveillés quotidiennement. Les nouveaux-nés seront suivis avec une grille de scoring spécifique pendant 3 jours. Pour la partie portant sur l’imagerie optique, les animaux seront préalablement entraînés à des tâches manuelles et ne pourront commencer qu’une fois l’entraînement terminé et répétable. Des séances de désensibilisation sans anesthésie (approche, renforcement à se laisser toucher la tête) sont mises en place en amont afin de diminuer le stress. Le dispositif sera placé sous anesthésie. Les premières sessions seront consacrées à la phase d’habituation du dispositif (de 1 à 3 sessions par sujet) et se feront donc avec un dispositif factice jusqu’au succès du processus d’habituation avant de réaliser les sessions expérimentales (3 sessions répétées) avec l’appareil d’imagerie. Les sessions seront limitées à 60 minutes (30 minutes d’anesthésie et 10-30 minutes de tâches). Les individus sont hébergés pendant toute la durée du projet en groupes sociaux. Ils seront seulement séparés de leurs groupes au moment des IRM (48h) ou pour les sessions d’imagerie optique (moins de 24h).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans une problématique qui porte sur les origines, au regard de la proximité phylogénétique des primates humains et non humains, seule l’étude du modèle primate non-humain comme le babouin peut nous aider à détecter les précurseurs éventuels de certaines propriétés du langage et de leurs bases cérébrales chez notre ancêtre commun. Le babouin est un modèle incontournable pour étudier l’ontogénèse de la communication et de la spécialisation hémisphérique cérébrale du langage, au regard de leur taille de cerveau (deux fois plus gros que celui du macaque par exemple), leur latéralité manuelle et gestuelle déjà documentée et associée à des latéralisations cérébrales équivalentes à celles décrites dans l’espèce humaine, et un repertoire de signaux gestuels intentionnelles uniques parmi les singes de l’ancien monde. C’est la seule espèce chez qui nous pouvons poursuivre nos recherches longitudinales initiées au cours d’un précédent projet à partir d’une cohorte de bébés en développement. Pour 38 individus, notre échantillonnage inclut 6 stades de développement de la naissance jusqu’à l’âge adulte, en passant par le stade de fin de myélinisation et de sevrage maternel : – T0 : de 6 à 15 jours : le plus tôt possible après la naissance – T1 : de 8 à 10 mois : sevrage naturel de la mère – T2 : 24 mois : stade juvénile avec une vie sociale intégrée au groupe. – T3 : de 48 à 60 mois : maturité sexuelle – T4 : à 7 ans : Adulte (plafond volume cérébrale) – T5 : à 9-10 ans : Adulte avancé Les 8 mères des nouveaux nés seront utilisées à l’âge adulte. Enfin, 30 congénères adultes (âgés entre 7 et 25 ans) seront également scannés à l’IRM. Les 8 femelles impliquées dans le projet d’imagerie optique seront d’un âge supérieur à T1 (i.e., après le sevrage) et font partie du lot du suivi longitudinal.