Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 07/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-838807)
Trois mois de restriction alimentaire, ramenant les rats à dix pour cent en dessous de leur poids pour les motiver à travailler contre une récompense : 200 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 70 d’entre eux et modéré pour 130, tous tués à l’issue pour prélever leur cerveau. S’y ajoutent une chirurgie d’implantation d’électrodes crâniennes, trois séances d’imagerie cérébrale, des enregistrements de vingt-quatre heures et des injections de kétamine destinées à reproduire des symptômes psychotiques. Le projet cherche à modéliser la prise de décision et à tester l’hypothèse d’un déséquilibre entre excitation et inhibition dans la schizophrénie. Le porteur retient le rat Long Evans pour ses capacités cognitives et visuelles, et prévoit d’écarter quinze pour cent des animaux qui n’atteindront pas les critères d’apprentissage.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les troubles neuropsychiatriques sont aujourd’hui la principale cause d’invalidité et de coûts de santé dans les pays développés. L’objectif de ce projet est de développer une tâche comportementale permettant d’étudier chez l’animal les processus inférentiels et d’explorer l’hypothèse clinique mettant en cause un déséquilibre excitation/inhibition
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet produira de nombreux résultats aux niveaux fondamental, clinique et pratique. Au niveau fondamental, il dévoilera le rôle des systèmes glutamatergique (excitateur) et GABAergique (interneurones parvalbumine inhibiteurs) dans les processus de prise de décision et remettra en question la théorie de l’inférence circulaire, en mettant en lumière la manière dont les croyances/priorités peuvent être créées et propagées au niveau des microcircuits. Sur le plan clinique, cela ouvrira la voie à des traitements pharmacologiques dans le domaine des troubles neuropsychiatriques tels que la schizophrénie, visant à rétablir l’équilibre de l’excitation cérébrale.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Concernant l’analyse comportementale 200 rats seront soumis à un apprentissage cognitif et une série d’évaluation d’une durée allant de 1 à 3 mois à raison de 30 min à 1h de test quotidien. Pendant ces tests, les animaux seront soumis a une restriction alimentaire de 10% de leur poids sur une période de 3 mois, afin des les motiver à la récompense. Des imageries cérébrales in vivo (imagerie par résonnance magnétique et tomographie par émission de positrons) seront réalisées à 3 temps sans dépasser 1h15 par rat. Afin de mener les enregistrements cérébraux sur une partie des animaux, une chirurgie sera réalisée permettant l’implantation d’électrodes. Celle-ci ne dépassera pas 45min durant 4 sessions d’enregistrement. Les enregistrements seront réalisés sur animaux vigiles au repos (acquisition de 24h) ou en cours de tâche comportementale. Sur certains animaux, des injections (au nombre de 5) seront réalisées pour moduler la balance excitation/inhibition et observer les impacts sur le comportement des rongeurs. Enfin sur l’ensemble des animaux, trois prélèvements sanguins seront effectués sous anesthésie, d’une durée maximale de 10min par rat.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La kétamine est un agent pharmacologique couramment utilisé pour modéliser les symptômes psychotiques et présente une bonne tolérance à la dose qui sera utilisée dans ce projet. Aucun effet indésirable n’est attendu. Lors des chirurgies (implantation des électrodes) ou durant les acquisitions en imagerie, l’induction et le maintien de l’anesthésie peuvent provoquer des détresses respiratoires et une hypothermie pouvant conduire à la mort soudaine des animaux. Concernant l’évaluation comportementale, une habituation à la manipulation sera réalisée à l’arrivée des rats pour réduire le stress. La principale nuisance est la restriction alimentaire qui sera maintenue sur une période relativement longue (3 mois maximum) afin de motiver les animaux dans les tâches de conditionnement opérant.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble de ces animaux seront évalués sur le plan comportemental et d’imagerie du vivant ou Eléctroencéphalographie avant leur mise à mort afin de permettre le prélèvement du cerveau pour en étudier les modifications au niveau cellulaire et moléculaire. Dans un souci de réduction du nombre d’animaux utilisés au cours de ce protocole, nous avons intégré dans la mesure du possible, les animaux a toutes les procédures mises en oeuvre dans ce projet.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche translationnelle assurant le lien entre la recherche fondamentale et la recherche clinique et permettant le transfert des connaissances vers des applications thérapeutiques au bénéfice du patient. Cherchant à évaluer le bénéfice comportemental et fonctionnel de stratégies thérapeutiques pro-cognitives, il est indispensable de se reposer sur un modèle intégré et le remplacement des rats par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans ce contexte. Toutefois l’ensemble des molécules pharmacologiques utilisées dans ce travail ont fait l’objet d’études préalables permettant de valider les propriétés recherchées pour cette étude.
2. Réduction
Le projet a été conçu avec un nombre minimal d’animaux nécessaire à sa validité scientifique et statistique. Les animaux qui seront utilisés pour effectuer l’évaluation comportementale seront également utilisés pour étudier les marqueurs fonctionnels d’imagerie. En termes de comportement des groupes de 20 animaux par groupe sont nécessaires pour garantir la fiabilité des résultats. Un taux d’exclusion de 15% de l’effectif initial doit toutefois être considéré. Ce chiffre a été défini sur la base de notre expérience dans l’utilisation de la tâche de discrimination visuelle et correspond au pourcentage de rats qui ne parviennent pas à atteindre les critères de validation de l’étape de conditionnement/apprentissage.
3. Raffinement
Les rats seront hébergés dans des portoirs ou armoires ventilées sous un cycle de lumière 12h/12h selon la réglementation, avec nourriture et accès à l’eau ad libitum. Le raffinement est assuré par un hébergement collectif, de l’enrichissement dans les cages, des sessions d’acclimatation aux expériences, une manipulation expérimentée des animaux. De plus, un suivi quotidien du bien-être des animaux sera effectué pour surveiller l’apparition éventuelle de souffrance ou de points limites pour lesquels des décisions adaptées seront prises. Selon les critères observés et la cause identifiée, les animaux seront soit isolés et soignés, et/ou recevront un traitement analgésique, ou seront euthanasiés par dose létale de pentobarbital dans une salle dédiée.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’espère de rat Long Evans est choisie pour ses capacités cognitives et visuelles adaptées. Les animaux seront utilisés dès 2 mois et suivis jusqu’à 6-7 mois, car il a été montré que c’est pendant cette période du dévelopement que les animaux présentent les meilleures facultés d’apprentissage, nécessaire pour les procédures comportementales.