Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2026-08-28 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-727172)
Une solution chimique injectée à travers le tympan sous anesthésie lèse leur système vestibulaire, puis une électrode est implantée dans le cortex moteur après prélèvement d’un volet osseux de 5 mm sur 5 mm : 240 rats subissent des procédures d’un niveau de souffrance sévère, tous tués par perfusion intracardiaque pour prélever le cerveau. La cartographie du cortex moteur dure de cinq à six heures sous anesthésie générale, la lésion vestibulaire de quarante à quatre-vingt-dix minutes. L’objectif déclaré est de caractériser les remaniements du cortex moteur après une perte d’équilibre, une question que le porteur présente comme encore inexplorée. Les tests comportementaux reviennent à neuf reprises entre le premier et le trentième jour, quinze minutes par session, sans que le résumé précise lesquels.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le sens de l’équilibre est basé sur un ensemble de capteurs localisés dans l’oreille interne, qui constituent le système vestibulaire. Dans ce projet, nous allons réaliser une lésion du système vestibulaire chez le rat, un modèle animal représentatif de la pathologie vestibulaire chez le patient. Il représente un outil expérimental particulièrement pertinent, car il reproduit de manière fiable plusieurs caractéristiques observées chez les patients avec une atteinte vestibulaire périphérique (vertiges, déficits de la posture et de la locomotion). Il existe de fortes interactions anatomiques et fonctionnelles entre les systèmes vestibulaire et moteur. Nous allons étudier, au niveau d’une zone cérébrale qui contrôle les mouvements volontaires (cortex moteur primaire), les modifications cérébrales induites par une lésion vestibulaire contrôlée et reproductible. Les informations vestibulaires contribuent en permanence au contrôle de la posture, à la planification des mouvements et à l’adaptation motrice. Une altération durable de ces informations est donc susceptible d’induire des changements au sein des réseaux neuronaux impliqués dans le contrôle moteur. Pourtant, à ce jour, aucune étude n’a caractérisé les conséquences d’une lésion vestibulaire sur le cortex moteur. L’étude proposée répond ainsi à une question scientifique originale et encore inexplorée. Nous faisons l’hypothèse qu’une lésion vestibulaire périphérique induit des remaniements significatifs du cortex moteur, reflétant des mécanismes de plasticité neuronale destinés à compenser la perte des informations vestibulaires. Ainsi, identifier ces modifications permettra de mieux comprendre comment le cerveau s’adapte à une perte vestibulaire et de déterminer plus spécifiquement le rôle du cortex moteur dans les processus de récupération fonctionnelle.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
En France, les déficits vestibulaires représentent 5% des urgences à l’hôpital et 300 000 consultations par semaine. La perte de l’équilibre constitue un vrai handicap sensoriel et moteur et les déficits vestibulaires affectent grandement la vie quotidienne des patients. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent la compensation vestibulaire restent en partie méconnus, notamment dans les zones cérébrales motrices qui nous intéressent dans ce projet. Les résultats attendus pourraient contribuer à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et à l’optimisation des stratégies de rééducation vestibulaire. Une meilleure compréhension des mécanismes cérébraux impliqués dans la compensation vestibulaire pourrait, à terme, favoriser le développement d’approches innovantes visant à améliorer la récupération motrice et l’autonomie des patients atteints de vestibulopathies périphériques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Lésion vestibulaire : Injection d’une solution chimique à travers le tympan sous anesthésie générale pour induire le syndrome vestibulaire (vertige, déficits de la posture et de la locomotion) : de 40 à 90 min. – Tests comportementaux à J1, J2, J3, J4, J7, J10, J15, J21 et J30 après la lésion vestibulaire: 15 min par session. – prélèvement d’un volet osseux (5 mm x 5 mm) sous anesthésie générale pour l’implantation d’une électrode dans le cortex moteur permettant la réalisation ultérieure de la cartographie : 1 heure – Cartographie du cortex moteur (sous anesthésie générale) – stimulation cérébrale et enregistrements des mouvements de la patte postérieure (durée de cette cartographie : 5 à 6h) – Perfusion intracardiaque sous anesthésie générale pour prélever le cerveau : 30mn.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux soumis à une lésion vestibulaire peuvent avoir un déficit d’hydratation dans les 24-48 heures après l’atteinte vestibulaire. Une perte de poids attendue chez les animaux les premiers jours après la lésion vestibulaire (environ 5 à 10%). L’introduction d’un liquide dans l’oreille moyenne (pour la lésion vestibulaire) peut être source d’inconfort. Les déficits vestibulaires conduisent à d’autres effets indésirables tels que des problèmes de maintien de la posture, une perte d’équilibre et de la fatigue. Les tests comportementaux peuvent être source de stress pour les animaux car ils sont séparés temporairement de leurs congénères (5 à 10 min). Lors de la lésion vestibulaire et des enregistrements cérébraux, les animaux sont sous anesthésie générale, 40 à 90 min pour la lésion vestibulaire, 5 à 6 h pour la cartographie électrophysiologique à la suite de laquelle les animaux seront très profondément anesthésiés avant leur perfusion qui permettra le prélèvement du cerveau.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La totalité des animaux du projet (n=240 ; 7 groupes) feront l’objet une perfusion intracardiaque afin de prélever le cerveau pour des marquages immunohistochimiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les objectifs même de cette étude, axés sur la compréhension des mécanismes de plasticité mis en jeu après une déafférentation vestibulaire et leur corrélation avec la récupération fonctionnelle nécessitent le recours à des animaux. En effet, nos questionnements impliquent des approches invasives in vivo qui permettent une résolution spatiale et temporelle des changements corticaux qui ne peuvent être obtenues par une exploration fonctionnelle chez l’homme, ni par des méthodes in vitro ou in silico. L’utilisation de rats est donc nécessaire et incontournable et n’est pas remplaçable par d’autres modèles alternatifs.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été fixé au regard de la littérature sur le remodelage des cartes corticales à n=10/groupe/sexe. Une perte de 20% maximum est envisagée (mauvaise diffusion de la solution chimique à travers le tympan lors de la lésion, défaillance physiologique de l’animal lors de la cartographie corticale, problèmes techniques -parasitage des signaux électrophysiologiques cérébraux…-). Cela nous amène à fixer le nombre de rats par groupe à n=12/groupe/sexe.
3. Raffinement
Une médication adaptée (anesthésiques, analgésiques) sera mise en œuvre pour éviter toute douleur ou souffrance des animaux. Avant l’administration d’une solution chimique à travers le tympan pour induire la lésion vestibulaire, les animaux seront sous anesthésie générale. La température de l’animal sera maintenue avec une couverture chauffante thermorégulée, et une solution sera appliquée sur les yeux pour l’hydratation oculaire. Avant le réveil, une solution hydratante sera injectée pour compenser les pertes liquidiennes lié à la chirurgie. Les biberons des cages seront équipés d’une pipette allongée et une solution nutritionnelle complète sera fournie dans la cage pour faciliter l’hydratation et l’alimentation durant la première semaine post-lésion. Le suivi de poids, ainsi que l’évaluation de l’apparence et du comportement des animaux (réalisée avec une grille de score adaptée pour reconnaitre les points limites et actions à entreprendre, mais également les points d’arrêts de l’expérimentation) seront effectués quotidiennement durant la première semaine, puis deux fois par semaine jusqu’à la fin des tests comportementaux. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur et à la salle d’expérimentation pendant 1 à 2 semaines pour limiter le stress. Une récompense (riz soufflé chocolaté) sera donnée aux animaux après les tests comportementaux. Lors de la cartographie motrice réalisée sous anesthésie générale, l’hydratation de l’animal sera maintenue et renouvelée toute les heures grâce à une solution injectable. Une solution sera appliquée sur les yeux pour l’hydratation oculaire et la température de l’animal sera maintenue avec une couverture chauffante thermorégulée. Tout au long de la procédure chirurgicale, des points limites seront définis visant à éviter, réduire ou supprimer la douleur ou la souffrance de l’animal. Une fois les enregistrements cérébraux terminés, les animaux seront de nouveau anesthésiés profondément avant de réaliser une perfusion intracardiaque et de prélever leur cerveau. En ce qui concerne les conditions d’hébergement, et selon les nouvelles directives européennes, en plus d’un accès libre à l’eau de boisson et à la nourriture, de la litière à base de frisure de papier sera disposée dans les cages et renouvelée lors de chaque change. Les animaux seront hébergés par deux dans des cages transparentes afin de conserver une communication visuelle, auditive et olfactive avec les autres animaux de la pièce d’hébergement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les études antérieures dans le domaine de la plasticité post-lésionnelle du cortex cérébral ont été menées chez l’humain, le primate non-humain et, majoritairement, chez le rat. Par ailleurs, les études développées dans le laboratoire sur la plasticité corticale ont été réalisées chez le rat avec des approches électrophysiologiques, immunohistochimiques et comportementales. Les études du laboratoire dans ce domaine constituent des études de référence importantes pour la comprehension des mécanismes de la compensation vestibulaire. De même, les tests comportementaux visant à évaluer les déficits vestibulaires et leur récupération sont bien standardisés dans les études conduites chez le rat et sont maîtrisés dans notre laboratoire. Cette étude sera réalisée chez le rat adulte. Les animaux seront âgés d’au moins 3 mois, âge auquel le système nerveux est considéré comme mature. Selon les courbes de poids fournies par Charles River, le poids des rats mâles sera compris entre 300 et 350 g, tandis que celui des femelles sera compris entre 200 et 250 g au début des expérimentations.