Éthologie / comportement / biologie animale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Multisystémique
- Oncologie
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- Système cardiaque
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- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Étude de la perception et encodage du temps à court et long termes chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Pour étudier comment le cerveau perçoit le temps, 512 souris sont entraînées une à trois semaines dans des enceintes expérimentales, motivées par des récompenses alimentaires obtenues au prix d'une réduction contrôlée de leur ration. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et toutes les souris sont tuées pour que leur cerveau soit prélevé. Jusqu'à deux chirurgies de deux heures sous anesthésie générale servent à implanter le système d'imagerie que les animaux portent ensuite pendant les tests, encombrement dont le porteur reconnaît l'inconfort. Les souris qui ne peuvent pas être incluses dans les tests comportementaux seront, écrit le porteur, "valorisées" dans une expérience de mise au point d'outils d'analyse.
Objectifs
Dans notre vie quotidienne, nous évaluons constamment le temps : combien de temps avant que le feu passe au vert ? Quand avons-nous voyagé la dernière fois ? Ces processus sont fondamentaux pour notre mémoire, nos prises de décision et nos capacités d’adaptation. En effet, la perception du temps est une fonction cognitive essentielle permettant aux organismes d’interagir efficacement avec leur environnement. Que ce soit pour anticiper un événement imminent ou pour structurer des actions ou des expériences vécues sur des périodes étendues, la capacité à percevoir et encoder le temps joue un rôle clé dans la survie et l’adaptation. Des perturbations de ces processus peuvent altérer les capacités d’adaptation face au stress et contribuer à des troubles psychiatriques tels que la dépression, les troubles anxieux et de stress post-traumatique. La manière dont le cerveau représente et stocke les informations temporelles reste encore mal comprise. La perception et l’encodage du temps reposeraient sur des réseaux cérébraux complexes impliquant des régions comme l’hippocampe et le striatum. Cependant, ces régions n’encodent pas le temps comme un simple chronomètre : leur activité fluctue, se transforme au fil du temps et s’adapte en fonction de l’expérience, de l’apprentissage et de l’âge. Il est donc crucial de mieux comprendre les mécanismes associés, ceux permettant notamment d’estimer la durée de stimuli ou l’horodatage et les caractéristiques temporelles des expériences vécues. Ainsi, ce projet a pour objectif d’étudier les mécanismes cérébraux impliqués dans la perception du temps, à des échelles courtes (dizaines de secondes) et longues (heures à semaines), à travers l’étude du comportement des animaux dans différentes situations expérimentales . En outre, nous testerons dans une dernière expérience, les effets d’un mélange gazeux d'oxygène et de protoxyde d'azote, utilisé pour ses effets analgésiants, qui est actuellement développé comme alternative thérapeutique à action rapide dans certaines pathologies psychiatriques comme la dépression. Il est établi que le mélange gazeux affecte les états de conscience mais ses effets immédiats et différés sur la perception et l’encodage du temps ne sont pas connus alors qu’ils pourraient avoir un rôle important à jouer dans ses effets bénéfiques comportementaux et thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Le premier objectif de ce projet est d’apporter des connaissances essentielles sur les mécanismes cérébraux sous-tendant l’encodage du temps à court-terme et dans la mémoire à long terme. Une meilleure compréhension de ces processus fondamentaux est cruciale pour comprendre les bases neuronales de la mémoire et les capacités d’adaptation cognitive. L’approche par imagerie calcique offre une précision inatteignable pour observer en temps réel le fonctionnement des populations neuronales du cerveau lors de la réalisation de tâches liées à la perception du temps et à la mémoire, permettant d’analyser des mécanismes auparavant inaccessibles. Ces découvertes seront d’autant plus précieuses que les zones du cerveau impliquées jouent un rôle central dans de nombreuses autres fonctions cognitives et sont affectés dans troubles comme la dépression, l’anxiété et les troubles de stress post-traumatiques. En outre, ce projet implique également l’évaluation des effets d’un mélange gazeux d’oxygène et protoxyde d’azote actuellement utilisé pour ces propriétés analgésiantes mais en cours de développement et d’évaluation comme alternatives thérapeutiques à action rapide dans la dépression.
Procédures
Les animaux seront soumis à des phases d’entrainement et de tests comportementaux sur des périodes allant de 1 à 3 semaines, selon l’expérience concernée. Ces phases correspondent à des explorations libres ou dirigées quotidiennes, dans différentes enceintes expérimentales (avec des récompenses alimentaires), d’une durée comprise entre 10 et 30 minutes par session et qui pourront être répétées selon l’expérience. Afin de maintenir la motivation pour la récompense alimentaire, certaines phases expérimentales incluront un contrôle alimentaire léger, consistant en une réduction contrôlée de l’apport alimentaire avant la session expérimentale sur une période de 1 à 3 semaine. La distribution est quotidienne et ajustée individuellement. Dans certaines expériences, les souris seront également soumises au maximum à 2 interventions chirurgicales, chacune d’une durée approximative de deux heures, réalisées sous anesthésie générale. Les animaux pourront être hébergés en cage individuelle de manière ponctuelle, notamment après les interventions chirurgicales (pendant 24 à 72 heures) et lors des périodes nécessitant un contrôle alimentaire individualisé (1 à 3 semaines)
Impact sur les animaux
Les différentes manipulations/contentions ainsi que l’hébergement isolé en cage, l’isolement lors des tests de comportement et la restriction alimentaire peuvent engendrer du stress pour l’animal. L’intervention chirurgicale peuvent induire des douleurs post-opératoires légères avec un impact réduit dans le temps (quelques jours) sur le bien-être animal. Les injections peuvent engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection. Les souris seront encombrées d’un système d’imagerie lors des tests, ce qui peut engendrer de l’inconfort.
Devenir
La totalité des animaux de l’étude seront mis à mort. Pour les besoins de l’étude, nous devons prélever le cerveau pour vérification histologique et investigation de l’expression de protéines d’intérêt.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode in vitro n’est disponible pour répondre à la problématique posée : l’étude des bases comportementales et neurales de la perception et l’encodage du temps et de leur mémoire à différentes échelles d’analyse. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale de fonction cognitive complexe comme dans notre étude repose sur l’observation directe du comportement de l’animal et de ses performances mnésiques tout en effectuant l’enregistrement de l’activité neuronale lors de la réalisation de ces tâches comportementales et de mémoires.
Réduction
Les effectifs ont été déterminés par une approche statistique permettant une réduction des effectifs optimisée selon les recommandations éthiques.
Raffinement
Les chirurgies sont réalisées par du personnel formé et expérimenté, sous anesthésie générale afin de garantir l’absence d’inconfort pendant les gestes réalisés. Des constantes physiologiques sont suivies pendant l’intervention et des précautions sont prises pour maintenir l’animal dans les meilleures conditions. Des mesures sont mises en place avant et après les interventions afin d’assurer un confort et une récupération rapide des animaux. Les animaux font l’objet d’une surveillance régulière pendant plusieurs jours afin de vérifier leur bon état général et leur reprise d’activité normale Les expériences comportementales incluent une phase d’habituation progressive à l’expérimentateur, aux dispositifs et conditions de test afin de réduire le stress. Les manipulations ne nécessitent pas de contentions. Lorsqu’un hébergement individuel est requis, il est limité dans le temps. Des enrichissements supplémentaires sont apportés (matériel de nidification, abris, des tubes et objets à mordiller). Les animaux sont regroupés dès que les conditions le permettent. Les animaux ne pouvant pas être inclus dans les expériences comportementales seront valorisés, en intégrant une expérience permettant la création de nouveaux outils d’analyses sans recourir à des animaux supplémentaires.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par la similarité entre la neurobiologie humaine et celle de la souris, espèce modèle dans le domaine des études des bases neurobiologiques de la mémoire, de la formation des souvenirs et de dysfonctions de la mémoire. Les souris utilisées seront des individus adultes, l’étude ayant comme objectif d’améliorer la compréhension des mécanismes normaux sous-tendant l’association temporelle de souvenirs et sa mise en mémoire dans des conditions normales. Il n’est pas nécessaire d’utiliser des stades plus spécifiques du développement par rapport à l'objectif scientifique de l'étude.
Evaluation de l’impact des microbiotes intestinaux « sauvage » et de « laboratoire » sur les phénotypes de la souris domestique en conditions contrôlées
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
Des mâles sauvages sont vasectomisés puis accouplés avec des femelles, chez qui des embryons de souris de laboratoire sont ensuite transférés par chirurgie. Sur les 510 souris du projet, 240 relèvent d'un niveau de souffrance sévère, 150 d'un niveau modéré et 120 d'un niveau léger, toutes tuées à l'issue des expériences d'infection pour prélever leurs organes. Elles sont hébergées seules trois semaines pour que leur activité sur roue soit mesurée, puis infectées par un parasite intestinal et une bactérie administrés dans l'eau de boisson. Le porteur range parmi les bénéfices attendus une amélioration des conditions de vie des souris en animalerie et une baisse de leur anxiété.
Objectifs
L’apport de souris porteuses de microbiotes intestinaux sauvages dans les expériences étudiant l’immunité des souris est incontestable notamment en vaccinologie, et aujourd’hui la question est posée d’utiliser ce type de modèle lors des essais précliniques. Notre projet permettra de tester l’impact de ces microbiotes sur d’autres phénotypes cruciaux dans d’autres domaines de recherche (comportements, activité physique, métabolisme) ainsi que sur la résistance aux parasites et pathogènes et aux co-infections. D’un point de vue fondamental, l’étude des microbiotes intestinaux sauvages en laboratoire devrait permettre de mieux comprendre leur rôle dans l’adaptation des rongeurs à leur environnement. D’un point de vue bien-être animal, nous nous attendons à ce que ces microbiotes améliorent certains phénotypes comme la résistance aux pathogènes, et la diminution de l’anxiété. Ainsi ce projet pourrait permettre d’améliorer les conditions de vies des souris en animalerie, de limiter les épidémies au sein de ces infrastructures, et potentiellement d’améliorer certains résultats pour lesquels l’anxiété des souris ou la faible résistance aux pathogènes représente une nuisance ou un biais expérimental. Notre projet est donc conçu comme la première étape vers une utilisation plus large des microbiotes intestinaux sauvages, au sein des animaleries.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont : - Comme expliqué dans la partie « objectif du projet », plus on progresse le long du gradient d’urbanisation, plus la diversité du microbiote intestinal des souris sauvages diminue. Cette dégradation est suspectée 1. d’altérer les fonctions assurées par le microbiote intestinal au sein de son hôte, et 2. de favoriser la transmission des agents zoonotiques. Notre projet permettra d’évaluer les conséquences de la perte de diversité du microbiote intestinal de la souris domestique liée à l’artificialisation environnementale créée par l’urbanisation. - De comparer les performances des souris porteuses de microbiotes intestinaux sauvages avec celle porteuses de microbiote de laboratoire. Plusieurs articles font état de l’apport des microbiotes intestinaux sauvages dans les expériences étudiant l’immunité des souris, notamment en vaccinologie. L’utilisation de souris porteuses de microbiote sauvages est aujourd’hui posée lors des essais précliniques. Notre projet permettra de tester l’impact de ces microbiotes sur d’autres phénotypes cruciaux dans d’autres domaines de recherche (comportements, activité physique, métabolisme) ainsi que sur la résistance aux parasites et pathogènes et aux co-infections. Si, nos résultats montrent effectivement une différence entre microbiotes intestinaux sauvages et de laboratoire, ils pourront également nous permettre de comprendre si la diversité du microbiote intestinal est impliquée dans ces performances et si certaines espèces ou groupes d’espèces bactériennes sont impliquées dans ces gains de performances.
Procédures
Sur les souris sauvages un maximum de 3 prélèvements sanguins sera réalisé sur animaux vigiles. Les mâles seront stérilisés chirurgicalement avant d’être accouplés avec des femelles. Des embryons de souris de laboratoire seront transférés par chirurgie chez ces femelles. Ces interventions seront réalisées sous anesthésie générale et ne dépassent pas 30 minutes. Les animaux subiront des tests non invasifs d’activité motrice (3 fois 5 minutes) et de comportement (3 fois 5 minutes). Ils seront ensuite hébergés individuellement pendant 3 semaines pour l’étude de leur activité physique spontanée sur roues. En fin d’expérience, un parasite intestinal et/ou une bactérie seront administrés oralement par abreuvement spontané des souris au biberon contenant les bactéries. Un prélèvement sanguin sera réalisé (30 secondes) une fois par semaine sur ces souris infectées afin d’évaluer l’intensité de la réponse immunitaire soit 3 prélèvements au total.
Impact sur les animaux
La méthode de transfert de microbiote utilisée nécessite des interventions chirurgicales sur quelques individus sauvages, notamment la vasectomie, et le transfert d’embryons de souris de laboratoire. Ces procédures peuvent entrainer des nuisances post opératoires (douleur, et dans de très rares cas fièvre, infection). Les expériences de phénotypage des comportements, de l’activité physique, et du métabolisme peuvent induire un léger stress. L’infection par un parasite intestinal semble être sans réel effet sur le bien-être des souris d’élevage. En revanche, l’infection par ingestion d’un pathogène bactérien, peut induire des nuisances plus importantes. De plus, lors des expériences d’infections, des prises de sangs seront réalisées régulièrement afin de mesurer l’efficacité de la réponse immunitaire, ce qui induit des souffrances légères de courte durée aux animaux.
Devenir
Durant la dernière expérience du protocole, les souris sont infectées par un pathogène et/ou un parasite intestinal, et des prélèvements d'organes devront être réalisés sur ces individus. Ces individus devront donc être euthanasiés.
Remplacement
Le projet vise à étudier l’impact des Microbiotes intestinaux sauvages sur les phénotypes de la souris hôte. Le remplacement n’est pas possible car il n’est pas possible d’utiliser un modèle in vitro ou informatique capable de modéliser des interactions biologiques aussi complexes.
Réduction
Nous avons pour objectif de réaliser ce projet en suivant la recommandation d’étudier les deux sexes, tout en réduisant au maximum le nombre d’individus utilisés et cela sans compromettre la puissance statistique de nos analyses. La personnalité des individus, l’effet du sexe et l’effet du microbiote intestinal, sont des facteurs qui augmentent la variabilité des résultats. Selon des données préliminaires, réaliser nos expériences avec des groupes de 12 individus, permettra d’avoir des données suffisamment robustes pour être exploitées statistiquement. Par ailleurs, le fait d’étudier les mêmes individus dans l’ensemble des expériences (mesure du comportement, de l’activité physique, de l’efficacité du métabolisme et de la résistance aux infections), plutôt que des individus différents pour chacune des expériences, permet de réduire considérablement le nombre d’individus utilisés.
Raffinement
Le bien-être animal sera au centre de notre projet. Un suivi régulier sera appliqué dès le début de nos expérimentations. Une grille de score/suivi sera mise en place. Concernant l’accueil des souris sauvages en conditions d’élevages, elles recevront un enrichissement supplémentaire au sein des cages (batônnets de bois à ronger, igloos en carton pour permettre la nichée que les individus sauvages affectionnent particulièrement), afin de prendre en compte leur caractère sauvage / non habitué aux conditions d’élevage. Pour les chirurgies décrites dans le projet, les animaux seront placés sur tapis chauffant dès l’endormissement (anesthésie) et jusqu’au réveil. Une analgésie est prévue avant la chirurgie et pendant le post-opératoire. De l’onguent ophtalmique sera déposé sur les yeux afin d’éviter le dessèchement de la cornée. Le suivi post opératoire permettra de prendre en charge les douleurs potentielles subies par l’animal. Une surveillance accrue de la souffrance des animaux sera également réalisée pendant l’expérience d’infection expérimentale. En cas de souffrance trop importante (estimée grâce à grille d’évaluation), les souris seront euthanasiées.
Choix des espèces
Le modèle souris est choisi car il est le modèle de prédilection pour l’étude du microbiote intestinal en conditions contrôlées. C’est également le modèle biologique utilisé par les différents membres du consortium de laboratoires amenés à exploiter les données de ce projet. Enfin, les MI sauvages préalablement collectés sont des MI de souris. Des mâles et femelles juvéniles (4 semaines) seront utilisées pour le transfert de microbiote par gavage. Après 6 semaines supplémentaires, ces femelles porteuses du MI greffé, seront mises en présence d’un mâle de manière à produire une descendence. Ainsi à la naissance des petits, la composition du MI greffé sera stabilisée et le MI transmis dès leur naissance. Dans toutes les autres procédures, seuls des individus adultes seront utilisés (à partir de 12 semaines).
Évaluation du risque à long terme de l’utilisation d’opioïdes chez les adolescents pour traiter la douleur induite par la chimiothérapie, dans un modèle rongeur. MODIFICATION.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Traitées par chimiothérapie puis par morphine pendant leur adolescence, à partir de cinq semaines, 920 souris reçoivent vingt injections quotidiennes sur animal vigile, dont une injection sous la plante de la patte que le porteur décrit comme aiguë et inflammatoire. 600 relèvent d'un niveau de souffrance modéré, 320 d'un niveau sévère, et toutes sont tuées pour analyse post-mortem. Il s'agit de mesurer, une fois adultes, leur sensibilité à la douleur, leur humeur et leurs comportements de dépendance, la morphine induisant l'état de dépendance physique que le protocole cherche précisément à provoquer. Les tests comportementaux sont annoncés par grandes catégories, seuils nociceptifs, anxiété, récompense, sans qu'aucun soit nommé.
Objectifs
Environ 70 % des jeunes patients souffrant de cancers pédiatriques rapportent également des douleurs sévères. Ces dernières peuvent être le résultat des traitements destinés à éliminer les cellules cancéreuses. En effet, la plupart des agents chimiothérapeutiques détruisent les microtubules dans les nerfs périphériques, favorisent les processus inflammatoires et le dysfonctionnement axonal, provoquant ainsi des douleurs neuropathiques et des douleurs musculaires ou osseuses qui sont fréquemment décrites 4 à 5 jours après les cycles de traitement. Pour soulager ces douleurs, pour l’heure, les opioïdes tels que le tramadol ou la morphine restent le traitement de référence. Cependant, nous ne savons que peu de choses sur les effets à long terme de l'utilisation répétée d'opioïdes à un stade précoce de la vie. Il est donc urgent de mieux comprendre les effets à long terme de l'utilisation d'opioïdes chez les enfants atteints de cancer et ce sous différents angles. Il semble notamment crucial de comprendre les effets sur la sensibilité à la douleur, l'humeur et l'utilisation abusive d'opioïdes une fois que ces jeunes enfants atteignent l’âge adulte. Ainsi, ce projet pilote, réalisé sur un modèle murin, sera développé autour de deux objectifs principaux : (i) évaluer l'impact de l'utilisation répétée d'opioïdes au début de la vie (adolescence), suite à des traitements chimiothérapeutiques, sur la nociception, l'humeur et les comportements d’addiction à l'âge adulte ; (ii) identifier les régions du cerveau affectées par l'utilisation d'opioïdes au début de la vie (adolescence) en se concentrant particulièrement sur les structures impliquées dans la matrice de la douleur et le traitement de la récompense.
Bénéfices attendus
Ce projet, validé par un comité d’évaluation scientifique, a le potentiel d'apporter de nouvelles connaissances fondamentales sur les effets comportementaux à long terme d’une traitement anti-cancéreux combiné à la prise de morphine à un stade précoce de la vie. De plus, ce projet apportera les premières informations permettant de comprendre les mécanismes cérébraux impliqués dans ces effets et permettra de mettre en évidence de potentielles différences sexuelles, souvent sous-estimées dans les études axées sur les adolescents. A long-terme, ce projet permettra d’améliorer le soin des cancers pédiatriques et surtout la gestion de la douleur associée aux traitements utilisés.
Procédures
Le but de ce projet est d’étudier l’effet à long terme d’un traitement anti-cancéreux combiné à des morphiniques effectué lors de l’adolescence. Nous évaluerons les effets nociceptifs, émotionnels et en lien avec les comportements d’addiction. Ainsi des groupes de souris seront traitées avec ce traitement [20 injections au total (1/jour), sur animal vigile; durée d'une injection ~10sec]. Les différentes procédures expérimentales mettront en jeu des tests comportementaux (de 5 min à 30 min de test) évaluant les seuils nociceptifs, les comportements anxiodépressifs et les en lien avec la récompense. Un seul test sera réalisé par jour et un délai minimal de 24h sera respecté entre chaque test. MODIFICATION : UNE INJECTION SUR ANIMAL VIGILE D'UNE DUREE DE 10 SECONDES SERA EFFECTUEE. Des chirurgies sur animal anesthésié seront nécessaires (1 chirurgie d'une heure maximum / animail). La combinaison du traitement anti-cancéreux et l'étude de la chornification de la douleur peut entrainer une nuisance sévère pour les animaux.
Impact sur les animaux
L’ensemble des procédures nécessitent un traitement anti-cancéreux qui peut provoquer une douleur modérée aux animaux. L’administration aigue ou répétée de morphine peut induire un état de dépendance physique. De plus, la répétition des injections peut provoquer une douleur aigue transitoire, une inflammation locale au niveau du site d’injection, voire une induration. Certaines des procédures de ce projet nécessitent des chirurgies sur animal anesthésié (1 chirurgie d'une heure maximum / animal) pouvant induire une douleur modérée, une inflammation transitoire et/ou un inconfort pour les animaux. MODIFICATION : L'INJECTION SOUS CUTANEE AU NIVEAU PLANTAIRE induit UNE DOULEUR AIGUE AINSI QU’UNE POTENTIELLE INFLAMMATION AU NIVEAU DU SITE D’INJECTION nécessaires à l'étude réalisée. La combinaison du traitement anti-cancéreux et l'étude de la chornification de la douleur peut entrainer une nuisance sévère pour les animaux.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à l’issue de chaque procédure pour analyse post-mortem.
Remplacement
Au vu de notre objectif d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, l’évaluation de réponses nociceptives, de comportement émotionnels et de type addictifs nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal vigile.
Réduction
Au regard des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique individuelle, nous avons réalisé une analyse statistique de puissance (power analysis) qui a déterminé que les données sont statistiquement exploitables et publiables avec des cohortes de 20 animaux/groupe pour le comportement et 10 pour les analyses immunohistologiques. Bien que de nombreux groupes contrôles soient nécessaires pour ce projet et que les deux sexes soient utilisés, les expériences seront toujours réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, nous composerons donc toujours nos groupes dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Notamment, l’utilisation d’enregistrement longitudinaux permettra de réduire grandement le nombre d’animaux nécessaire pour notre projet et les approches sur cerveau entier permettront d’identifier un grand nombre de cibles potentielles sans avoir à répéter les expériences.
Raffinement
Tout au long des expériences, les souris sont hébergées en cage collective, dans un milieu enrichi (matériel de nidification et bâton), et observées quotidiennement par l’expérimentateur, ou une personne compétente de façon à maximiser leur confort et limiter une quelconque souffrance. Les souris sont habituées à l’expérimentateur et à l’expérimentation afin de limiter leur angoisse et le stress. Pour chacune des procédures, des points limites adaptés ont été définis. Pour le suivi du bien-être animal lors du traitement à la vincristine, une grille de score sera utilisée permettant d’objectiver des points limites définis selon les directives éthiques indiquées par l’association internationale pour l’étude de la douleur et la vétérinaire désignée pourra être sollicitée pour émettre un diagnostic et mettre en place les mesures correctives adaptées si nécessaire de façon à limiter la souffrance animale. Cette grille de score visera également à évaluer la zone d’injection et d’ainsi vérifier l’absence d’inflammation locale, d’induration ou de dommages cutanés. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie per et post opératoire. De plus, en complément de la grille de score du suivi, après chaque chirurgie, l’état de santé des animaux sera évalué à l‘aide d’une grille de score spécifique à la procédure chirurgicale permettant d’objectiver des points limites définis selon les directives éthiques indiquées par l’association internationale pour l’étude de la douleur et la vétérinaire désignée pourra être sollicitée pour émettre un diagnostic et mettre en place les mesures correctives adaptées si nécessaire de façon à limiter la souffrance animale.
Choix des espèces
Il nous est indispensable de travailler sur un modèle animal, entier et complexe afin d’être dans les conditions les plus proches de la complexité humaine. Le modèle murin présente une forte homologie structurale du cerveau avec l’humain, le rendant incontournable dans la recherche en neurosciences. Enfin, les outils viraux nécessaires à ce projet ont été développés et validés chez la souris, qui apparait encore donc comme le modèle le plus adapté à ce projet. Par ailleurs, d’autres expérimentations portant sur les conséquences d’une douleur neuropathiques ont déjà été réalisées par notre équipe sur des souris mâles et femelles. De ce fait, par soucis de cohérence et reproductibilité, nous souhaitons conserver la même souche de souris pour ce projet. Des animaux adolescents seront utilisés (début des procédures à 5 semaines pour le traitement anti-cancéreux/morphine) car l’objectif de l’étude est d’évaluer l’effet à long terme des traitements subis à un stade précoce de la vie.
Suivi des comportements de l’alose feinte de Méditerranée dans un fleuve côtier et en milieu marin
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pêchées à la ligne dans un fleuve côtier méditerranéen juste avant leur reproduction, 50 aloses feintes sauvages vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Anesthésiées, elles reçoivent un émetteur acoustique implanté par chirurgie et subissent des prélèvements d'écailles et de nageoire, le tout en moins de trois minutes, avant d'être remises à l'eau vivantes. L'espèce est menacée, et le porteur attend de la télémétrie qu'elle indique si le zonage des aires marines protégées la protège réellement. Il écrit que le remplacement est impossible parce que l'étude porte sur le comportement d'individus vivants dans leur milieu, et table sur une mortalité post-opératoire pouvant atteindre 3 %.
Objectifs
L’étude vise à acquérir des connaissances sur le comportement d’une espèce de poisson migratrice menacée, l’Alose de Méditerranée. Ce poisson vit en mer et remonte se reproduire dans les fleuves. Il s’agira d’évaluer la faisabilité d’un suivi des déplacements des individus entre la mer et un fleuve en utilisant une technologie de suivi à distance (télémétrie acoustique). Des émetteurs seront implantés dans les poissons avant leur reproduction, de manière à les localiser ensuite à l’aide de récepteurs répartis dans l’aire d’étude pour mieux comprendre l’écologie de cette espèce.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’améliorer les connaissances sur le comportement de l’alose de Méditerranée, avant, pendant et après sa reproduction, entre le milieu marin et le milieu continental (fleuve côtier), et d'améliorer ensuite la gestion et la conservation de cette espèce menacée.
Procédures
Les aloses capturées seront anesthésiées puis marquées par implantation chirurgicale d'émetteur acoustique (50 individus), et feront l’objet de prélèvements d’écailles et de nageoire. La manipulation n’excédera pas 3 minutes.
Impact sur les animaux
La capture, le transport, la stabulation, le marquage ainsi que les prélèvements d’écailles et de nageoires sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Le marquage chirurgical génère un stress supplémentaire lors de la préhension, l’anesthésie et l’incision, et un risque de douleur post-implantation.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement dans le milieu naturel.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. Nous attendons des données sur la propension des individus à se déplacer, poursuivre leur migration jusqu’aux frayères accessibles, dévaler en mer et se déplacer à proximité de l’embouchure. Il est donc nécessaire d'avoir recours à des animaux sauvages pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Le projet est prévu en principe sur une durée d’une année, mais sera reconductible l’année suivante et jusqu’à 3 ans en cas de difficultés de capture. Il prévoit le marquage de 50 aloses, ce qui est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire les comportements. Cet effectif tient compte d’un taux de mortalité post-opératoire assez faible (jusqu’à 3% généralement), de la prédation potentielle, et de la capture par la pêche. Grâce au réseau de récepteurs déployés, les détections des individus marqués seront a priori importantes, d’où une limitation à un maximum de 50 poissons. Cet objectif apparaît comme une cible réaliste au vu des effectifs en migration sur le fleuve étudié. Des analyses descriptives seront réalisées (taux de redétection, distances de déplacement, vitesses de déplacement, …).
Raffinement
Le protocole a été pensé pour tenir compte de la grande sensibilité des aloses, particulièrement aux opérations de capture-biométrie-marquage. La pêche à la ligne a été utilisée dans une autre étude sur l’alose feinte de Méditerranée et s’est révélée adaptée. Le transport des aloses sera limité et réalisé dans des conditions permettant de réduire le stress. Toutes les étapes du protocole, de la capture au réveil, seront réalisées précisément sur le même site, à proximité de la rivière. La manipulation s’effectuera à l’aide d’une épuisette non abrasive. L’utilisation d’un brancard pour l’anesthésie permet de placer le poisson dans l’obscurité, ce qui permet de réduire son stress. Le marquage est réalisé dans un bac spécifique avec recirculation de solution anesthésiante. Les poissons seront régulièrement observés et la qualité de l’eau surveillée. La méthode de marquage tient compte des spécificités et de la sensibilité de l’espèce, afin d’éviter les impacts sur la survie et le comportement de l’animal. Enfin, la phase de réveil se déroule dans des cages flottantes positionnées dans la rivière. Ceci permet de limiter les manipulations des poissons. Dès reprise de la nage, les aloses seront relâchées. Le temps de surveillance est volontairement réduit pour minimiser le stress lié à la stabulation.
Choix des espèces
L’espèce cible est l’alose de Méditerranée. Cette espèce migratrice peut être considérée comme un indicateur de la bonne connectivité des grands cours d’eau. Le projet porte plus spécifiquement sur la phase marine de l’espèce, l’idée étant d’évaluer à terme si la zonation des aires marines protégées permet une bonne protection de cette espèce. Les poissons seront marqués au stade adulte reproducteur, juste avant la reproduction (début mai).
Capacité des vaches laitières à réaliser des choix alimentaires, entre des rations à teneurs contrastées en eau, en réponse à une restriction hydrique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
28 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réintégrées au troupeau de l'établissement et réutilisables dans d'autres expérimentations. Elles sont privées d'eau deux fois quatre heures par jour, quinze jours d'affilée et jusqu'à trente jours pour la moitié d'entre elles, pendant que huit prises de sang à la veine de la queue mesurent leur déshydratation. Un capteur de dix centimètres et demi leur est introduit par voie gastro-œsophagienne jusqu'au rumen, un autre planté par microaiguilles dans l'oreille rasée pendant cinq jours. Le porteur reconnaît une compétition accrue aux abreuvoirs à leur réouverture, et présente l'ensemble comme un moyen de formuler des recommandations pour les fermes laitières, où la restriction d'accès à l'eau se pratique déjà.
Objectifs
La transition agroécologique des systèmes d’élevage de bovins laitiers est un levier possible pour garantir une production alimentaire durable dans le contexte du changement climatique. Ce dernier va induire des périodes plus fréquentes de concurrence sur les usages de l’eau. Ces périodes pourront coïncider avec des températures extérieures induisant des besoins d’abreuvement supplémentaires pour les animaux, alors que dans une partie importante des fermes laitières, les installations d’abreuvement ne sont pas optimales. En conséquence, les vaches pourront être plus fréquemment soumises à des périodes de restriction hydrique. Il est aussi probable qu’elles soient alimentées avec des rations à faible teneur en eau du fait de la rareté de l’herbe à ces périodes et du dessèchement des fourrages récoltés. La combinaison de ces phénomènes pourra avoir des répercussions négatives sur les comportements alimentaire et d’abreuvement des vaches et in fine, sur leur bien-être. Néanmoins, les effets négatifs d’une alimentation à faible teneur en eau pourraient être atténués en ajoutant de l’eau directement dans la ration. De plus, la mise en place de pratiques agroécologiques, telles que la diversification de l’alimentation et la possibilité pour les animaux de réaliser des choix alimentaires, pourrait favoriser leur bien-être et leur adaptation à des épisodes de fortes températures ou de moindre qualité des fourrages. Les outils de l’intelligence artificielle et les nouvelles technologies représentent une opportunité pour identifier et analyser en dynamique, en temps réel et de façon peu invasive des indicateurs des composantes comportementale et physiologique du bien-être animal. Ils pourraient permettre d’émettre des signaux d’alerte (déviations précoces) afin de prévenir d’éventuelles altérations du bien-être mais aussi d’identifier des pratiques le favorisant. Dans ce contexte, ce projet vise à combiner des indicateurs physiologiques et comportementaux mesurés à l’aide de dispositifs connectés et de capteurs afin de déterminer les impacts de périodes de restriction hydrique sur le bien-être de vaches laitières pouvant ou non réaliser des choix alimentaires entre des rations à teneurs contrastées en eau.
Bénéfices attendus
Actuellement, la pratique de diversification alimentaire et la possibilité de choix est peu mise en œuvre dans les fermes laitières commerciales. Ce projet va permettre d’acquérir des connaissances sur l’intérêt de procurer aux vaches laitières un choix alimentaire entre des rations à teneurs contrastées en eau pour leur permettre de s’adapter à une contrainte de restriction hydrique. Les restrictions hydriques temporelles, c’est-à-dire le fait d’imposer aux vaches des périodes de la journée pendant lesquelles elles ne peuvent pas boire, se rencontrent déjà en fermes commerciales, notamment lorsque les vaches sont bloquées au niveau de la zone d'alimentation après la traite en prévention des mammites ou quand les abreuvoirs sont utilisés pour inciter les vaches à passer par le robot de traite. Ces situations pourraient être accentuées dans le contexte du changement climatique. Les nouvelles connaissances apportées par ce projet permettront d’émettre des recommandations en termes de pratiques alimentaires afin de permettre aux vaches de s’adapter à ce type de challenge. Elles participeront aussi plus largement à déterminer si la pratique de diversification et de choix alimentaire permet d’améliorer le bien-être des vaches laitières, en prenant en compte le point de vue de l’animal grâce à l’analyse des données comportementales et physiologiques à l’échelle individuelle. Enfin, ce projet participera à l’identification d’indicateurs des composantes comportementale et physiologique permettant de caractériser le bien-être animal en réponse à des challenges et des pratiques en lien avec la transition agroécologique.
Procédures
Les vaches soumises à la modalité "Stress hydrique" seront soumises à une restriction temporelle d’accès à l’eau pendant 2 fois 4h dans la journée et ce quotidiennement pendant des périodes de 15 jours. Suivant le lot auquel la vache appartient et l’enchainement des traitements lors de l’expérimentation, la moitié des vaches enchaineront 2 périodes de 15 jours de restriction temporelle d’accès à l’eau (donc seront soumises à la restriction temporelle d’accès à l’eau quotidiennement pendant 30 jours) alors que l’autre moitié des vaches seront soumises à 2 périodes de restriction temporelle d’accès à l’eau de 15 jours entrecoupées d’une période sans restriction hydrique de 15 jours. Des prélèvements de sang seront réalisés à la veine caudale (2 prises de sang réalisées le 2ème jour de la 2ème semaine de chacune des périodes expérimentales, la première après la traite du matin et avant le repas et la 2ème 3h30 après le début du repas et de la restriction d’accès à l’eau) afin de mesurer des indicateurs de déshydratation (concentrations plasmatiques de sodium, chlore et urée). Au total, 8 prises de sang seront réalisées sur chacune des vaches au cours des 10 semaines d’expérimentation. Tout au long de l’expérimentation, des prélèvements de lait seront réalisés au cours de la traite trois fois par semaine matin et soir pour le suivi de routine de la composition du lait. Ces prélèvements seront réalisés à l’aide de préleveur prévus à cet effet et ne nécessitent pas d’intervention supplémentaire au cours de la traite. Un capteur de mesure de la température et de l'acidité du rumen (d’une taille de 10,5 cm de long sur 3,5 cm de large et spécialement conçu pour les bovins adultes en élevage) sera administré aux vaches par voie gastro-œsophagienne grâce à un outil spécialement conçu pour cela, une fois au début de la période pré-expérimentale. Un capteur intradermique de mesure de conductivité sera posé sur l’oreille des vaches le 1er jour de la 2ème semaine de chaque période expérimentale et sera maintenu pendant les 5 jours qui suivront au maximum avant d’être retiré. La zone de pose sera soigneusement rasée puis nettoyée. Les capteurs seront positionnés à l’aide d’un applicateur qui produira un léger choc par air comprimé. Le dispositif sera enfin stabilisé avec un sparadrap puis une bande élastomère sur le patch adhésif.
Impact sur les animaux
Pour les vaches soumises à la restriction hydrique, malgré un accès aux abreuvoirs leur permettant de couvrir leurs besoins quotidiens en eau, un risque faible de défaut d’abreuvement de certaines vaches est néanmoins présent car une compétition plus importante qu’habituellement aux abreuvoirs après les repas du matin et du soir au moment de la réouverture des abreuvoirs est attendue. Pour les vaches soumises à la fois à la restriction hydrique et alimentées avec la ration à faible teneur en eau (« ration sèche »), il est en plus attendu une modification de la dynamique d’ingestion avec un report du temps d’ingestion et des quantités ingérées sur le repas sans restriction d’accès à l’eau et le soir (plus de 4 heures après le repas du soir). Pour les vaches non soumises à la restriction hydrique et/ou ayant le choix entre la ration « sèche » et la « ration sèche humidifiée » par l’ajout d’eau, aucune nuisance spécifique n’est attendue. La présence de microaiguilles sur les capteurs intradermiques pourra entraîner une légère gêne (démangeaison) pour l’animal du fait d’une bande adhésive sur l’oreille (nuisance légère) pendant la durée de la pose de 5 jours maximum. La pose du capteur ruminal engendrera, une fois par vache pendant le projet, une nuisance légère en lien avec une courte contention et une intubation de moins de 30 secondes. Les prises de sang (8 par vaches réparties sur 10 semaines pendant l’essai) entraineront une douleur fugace liée à l’introduction de l’aiguille dans la veine de la queue.
Devenir
Dans le cadre de ce projet, seule une procédure légère qui n’est pas susceptible d’avoir d‘effets importants sur le bien-être et la santé des animaux sera réalisée. Les animaux seront donc conservés, réintégreront le troupeau d’élevage de l’établissement utilisateur et pourront être réutilisés dans de nouvelles expérimentations. Ceci se fera sous la responsabilité du responsable de l’installation expérimentale. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci est effectivement possible.
Remplacement
Ce projet vise à étudier les capacités d’adaptation et les réponses comportementales et physiologiques de vaches, ayant ou non la possibilité de réaliser des choix alimentaires entre des rations à teneurs contrastées en eau, à des périodes de restriction hydrique. Les vaches laitières étant le sujet même de l'étude, il est donc impossible de se passer de l’utilisation de ces animaux pour atteindre l’objectif de ce projet.
Réduction
Le nombre de vaches laitières impliquées par lot dans cette expérimentation (n=6) a été calculé afin de garantir la possibilité de mettre en évidence des différences significatives entre les deux lots par les tests statistiques adéquats. Etant donné que le nombre de vaches par lot est limité à son minimum pour atteindre notre objectif, 4 vaches supplémentaires seront impliquées dans le projet afin d’être soumises aux traitements en cours d’expérimentation dans le cas où l’une ou plusieurs des 24 vaches initialement impliquées atteignent un point limite défini dans la présente demande d’autorisation de projet. De plus, le schéma expérimental en carré latin permet d’obtenir une puissance statistique importante pour un effectif modéré d’individus car chaque animal est soumis à chacune des combinaisons de traitement et constitue son propre témoin. Ce schéma expérimental nous permet par ailleurs de prendre en compte l’effet du lot et de la semaine expérimentale afin de mieux isoler la variabilité provenant des traitements. Chaque lot de vaches sera soumis alternativement à toutes les combinaisons de modalités d’accès à l’eau et de traitements alimentaires dans un ordre différent afin de prendre en compte les éventuels effets rémanents d’une modalité d’accès à l’eau ou d’un traitement alimentaire sur les réponses observées lors de la période suivante.
Raffinement
Les vaches seront manipulées par des personnes familières réduisant ainsi leur stress. Lors de l’expérimentation, les vaches seront maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux et sanitaires (notamment hébergement en groupe, matelas pour le couchage…). Une partie des mesures réalisées lors de cette expérimentation est non invasive (observation du comportement alimentaire et d’abreuvement à l’aide de dispositifs connectés, observation des comportements sociaux et d’anticipation et de frustration à l’aide de caméras, mesure du budget-temps à l’aide de colliers accéléromètres, prélèvements de lait à la traite). Les autres mesures restent peu invasives : mesure intradermique de la conductivité et de la température et l'acidité du rumen à l’aide de capteurs et prélèvements de sang. Elles seront réalisées par des personnes entrainées lors d’autres projets, en veillant à ce que les manipulations soient le plus rapides possible afin de n’induire que des douleurs fugaces dans des conditions aussi calmes que possibles pour ne pas induire des stress importants sur les animaux. Le capteur intradermique de mesure de la conductivité permet de se substituer à des prises de sang sériées nécessitant la pose de cathéters veineux ou des prises de sang à répétitions pour mesurer des indicateurs de déshydratation pouvant constituer une douleur pour l’animal. Les capteurs ruminaux permettront de mesurer en continu la température et l'acidité du rumen de chaque vache, et donc de détecter précocement l’apparition de troubles physiologiques et de suivre le comportement d’abreuvement (timing des buvées et quantités d’eau bue). Les prises de sang seront réalisées à la queue ; zone peu douloureuse pour les vaches et nécessitent une contention de courte durée par blocage (contention habituelle pour les vaches).
Choix des espèces
La question de l’intérêt des choix alimentaires pour améliorer le bien-être a été abordée chez les petits ruminants. Cependant, il existe peu d’études traitant de cette question chez la vache laitière, alors que ces dernières sont soumises aux systèmes d’alimentation parmi les plus monotones. La problématique de l’étude est donc spécifique aux vaches laitières et nécessitera de travailler avec cette espèce. De plus, très peu d’études ont été réalisées pour étudier les capacités d’adaptation des vaches à des challenges grâce à la possibilité de réaliser des choix alimentaires. Les seules études concernent la possibilité de choix alimentaires entre des aliments ayant différentes teneurs en fibres afin de s’adapter à des situations d’acidose ruminale. Il est cependant important de s’intéresser à des challenges auxquels pourront être soumis les vaches dans le cadre du changement climatique et de la transition agroécologique, tels que les restrictions hydriques et les rations à faible teneur en eau. Les vaches laitières impliquées dans cet essai seront des vaches adultes en milieu de lactation (à partir d’environ 2 mois et demi de lactation). Cela permettra d’étudier les effets des différents traitements alimentaires et modalités d’accès à l’eau sur la qualité du lait, principale production des vaches laitières. Les vaches seront en milieu de lactation au cours de l’expérimentation afin d’éviter la période du début de lactation lors de laquelle les niveaux d’ingestion des vaches ne sont pas stables, en lien avec l’augmentation de la production laitière jusqu’au pic de lactation qui intervient environ 2 mois après la mise-bas. Les besoins en eau des vaches en lactation sont aussi beaucoup plus élevés que ceux des vaches taries, ce qui rend d’autant plus nécessaire d’étudier des pratiques permettant aux vaches laitières de s’adapter à des périodes de restriction hydrique.
Suivi de la franchissabilité de la passe à poissons n° 3 aménagée dans un grand fleuve
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
1 400 poissons sauvages de treize espèces vont être capturés, anesthésiés trois à cinq minutes, incisés sur trois à cinq millimètres et maintenus hors de l'eau jusqu'à une minute, le temps qu'une puce leur soit implantée dans l'abdomen. Tous sont ensuite relâchés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'objet est de vérifier qu'une passe à poissons construite sur un grand fleuve fonctionne, donc de contrôler sur ces animaux un aménagement humain qui les a d'abord empêchés de circuler. Sept individus sur dix seront pêchés en amont puis transportés en aval avant d'être relâchés, pour ne retenir que des poissons enclins à migrer, et le porteur prévient que certains perdront leur puce dans les semaines qui suivent, sans qu'aucun calcul ne vienne étayer le chiffre de 1 400.
Objectifs
Suite à différents aménagements au niveau des fleuves et des cours d'eau plus petits, la migration des poissons n'est plus possible. Ainsi des "passes à poissons" sont mises en place pour aider le passage des poissons au niveau de ces ouvrages et ainsi permettre notamment leur reproduction. L'objectif de ce projet est de vérifier l'efficacité d'une "passe à poisson" en suivant le passage des individus au travers de celle-ci. Pour ce faire, un éventail des poissons représentatifs du cours d'eau correspondant est pêché par différentes techniques. Les caractéristiques des poissons sont rapportées (taille, poids, sexe) sous-anesthésie générale et une puce, dont la taille est adaptée aux mensurations du poisson est implantée dans la cavité abdominale par chirurgie. Le poisson est ensuite remis en eau sous surveillance avant d'être relâché. Le poisson portant la puce pourra être détecté s’il passe au travers de la passe à poissons, ce qui permettra de vérifier que l'aménagement réalisé est bien efficace pour permettre le passage des individus au travers de l'ouvrage.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de vérifier l’efficacité de la passe à poissons pour les espèces présentes. Il est indispensable de réaliser ce type de suivi biologique en milieu naturel pour vérifier s’il est nécessaire de réaliser des travaux d’amélioration de la passe à poissons, pour que les poissons puissent librement circuler.
Procédures
Après anesthésie générale pendant 3 à 5 minutes, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale de 3 à 5 mm sera réalisée et une puce électronique sera implantée manuellement sur 1400 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, le transport, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress modéré sur les animaux. Il existe également un risque de douleur légère post-anesthésie suite à l’incision.
Devenir
Tous les individus seront replacés dans leur habitat naturel
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement d’un aménagement (ici une passe à poissons) doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées.
Réduction
L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire les comportements des poissons par espèce et par stade, et évaluer la franchissabilité de la passe à poissons. Il est adapté au gabarit du milieu (grand fleuve) et à la diversité spécifique et la densité de population. L’effectif tient compte de plusieurs facteurs, pour garantir un certain nombre de détections : - L’implantation des puces ne génère en principe pas ou très peu de mortalité post-opératoire en respectant les préconisations de tailles minimales. Toutefois, certains individus peuvent perdre leur puce dans les semaines suivant l'implantation. - Certaines femelles peuvent également expulser la puce lors de la reproduction. Tous les individus d'une même espèce ne vont pas forcément migrer. Les individus pêchés en amont de la passe à poissons (70%), seront transportés en aval de la passe, où ils seront pucés puis relâchés, de manière à privilégier l'étude sur des individus enclins à migrer et in fine réduire le nombre d'individus marqués. Les analyses porteront sur le nombre et le pourcentage de franchissement de la passe à poissons par espèce marquée.
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. L’eau des bacs dans lesquels seront conservés les poissons le temps des différentes opérations fera l’objet d’attention pour le suivi de sa température et de son niveau d’oxygénation. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac d’eau de rivière oxygénée et refroidie. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. La solution d'anesthésie sera renouvelée toutes les 20 minutes, pour éviter que la température du bain augmente et permettre qu’elle soit toujours suffisamment fraiche pour ne pas stresser les poissons. En outre, l’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures (taille, poids) et du marquage pour réduire le temps d’anesthésie, sachant que les poissons seront maintenus hors d’eau pendant toute la durée de la prise des mesures biométriques et marquages. La taille des puces sera adaptée à la taille de l’animal. Un chiffon humide sera placé sur la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus (couche protectrice recouvrant les écailles des poissons). Seuls les individus jugés visuellement en bonne santé seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Le réveil sera contrôlé dans un vivier placé dans la rivière. L’application des mesures prises (retrait du poisson de l’expérimentation, mise en surveillance, mise à mort) en cas d’apparition de points-limites rigoureusement définis à l’avance (exemples : changement de position de l’animal dans l’eau, respiration irrégulière,…) limitera les risques de douleur tout au long de la procédure.
Choix des espèces
13 espèces de poissons sont ciblées car elles sont représentatives du fleuve et de la zone concernée : - Poissons d’eau courante : barbeau fluviatile, hotu, chevaine - Poissons d’eau calme : brème, gardon, spirlin, ablette - Carnassiers : Brochet, silure, perche - Migrateurs : alose, mulet porc, anguille 1 stade de développement est retenu pour la plupart des espèces (subadultes-adultes), excepté pour l’anguille dont la migration vers l’amont des cours d’eau s’effectue au stade juvénile. Les subadultes-adultes seront prioritairement marqués, la configuration de la passe étant inadaptée à la franchissabilité par les juvéniles (vitesse de courant d’attrait trop élevée). Les adultes migrent généralement avant ou après leur reproduction. Seules les anguilles juvéniles seront marquées du fait de leur écologie (montaison au stade juvénile).
Modèle murin de maltraitance physique infantile : syndrome du bébé secoué
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Des souriceaux de 7 jours sont séparés de leur mère, anesthésiés, puis secoués horizontalement, une première fois seuls puis à dix reprises à 24 heures d'intervalle. 1 306 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, seule gravité déclarée pour ce projet. Le porteur annonce des douleurs cérébrales, des difficultés d'alimentation, un retard de croissance et de développement psychomoteur, une rigidité corporelle, des mouvements convulsifs et des troubles respiratoires, et écrit par ailleurs que les animaux "ne ressentiront aucune souffrance supplémentaire, car toutes les analyses seront effectuées après leur euthanasie". Les cerveaux et les rétines sont prélevés après la mise à mort pour y chercher des hémorragies, l'objet étant de reproduire chez la souris nouveau-née le syndrome du bébé secoué.
Objectifs
Le syndrome du bébé secoué, forme grave de maltraitance, provoque des lésions cérébrales sévères et des séquelles durables (troubles moteurs, cognitifs, langagiers ou comportementaux). Malgré son impact, ses mécanismes biologiques restent mal connus, freinant le développement de traitements ciblés. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes cérébraux et biologiques impliqués dans le syndrome du bébé secoué, en développant un modèle expérimental chez la souris nouveau-née, dont le développement cérébral présente des similarités avec celui du nourrisson humain. Ce modèle est nécessaire car les phénomènes étudiés impliquent des interactions complexes entre le cerveau, le système vasculaire et les réponses inflammatoires, qui ne peuvent pas être reproduites par des méthodes alternatives in vitro. La procédure expérimentale consistera à appliquer des secouements contrôlés et standardisés, réalisés une première fois de manière isolée, puis répétés à intervalles de 24 heures, pour un total de dix secouements. Cette approche vise à reproduire, de façon reproductible et encadrée, des conditions compatibles avec celles décrites chez les nourrissons victimes de ce syndrome. Les conséquences de ces secouements seront étudiées à différents stades du développement. Les analyses porteront sur le cerveau et la rétine afin d’identifier d’éventuelles lésions, notamment des hémorragies, à l’aide de techniques d’imagerie et d’analyses histologiques. Les réponses inflammatoires et certaines modifications biologiques seront également évaluées. Le développement et le comportement des animaux seront analysés à l’aide de tests adaptés à l’âge, permettant d’évaluer la motricité, la communication précoce, l’activité, l’anxiété et les interactions sociales. Ces évaluations permettront de relier les lésions cérébrales observées à d’éventuelles altérations fonctionnelles. Les animaux feront l’objet d’une surveillance attentive tout au long du projet, et toutes les procédures seront réalisées en appliquant strictement les principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement) afin de limiter le nombre d’animaux utilisés et de minimiser les contraintes qui leur sont imposées. À terme, ce modèle permettra d’évaluer l’efficacité de traitements existants et d’explorer de nouvelles pistes thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des enfants victimes.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une compréhension détaillée et intégrée des mécanismes cellulaires, moléculaires et comportementaux liés au traumatisme crânien non accidentel du syndrome du bébé secoué. En analysant les altérations cérébrales à différents stades du développement, de l’enfance à l’âge adulte, il permettra d’identifier les périodes clés de vulnérabilité et les moments les plus favorables à des interventions thérapeutiques ciblées. Ces résultats seront essentiels pour développer des approches adaptées aux enfants et adolescents victimes, et contribueront à mettre au point des stratégies de prévention secondaire efficaces, personnalisées et basées sur des données biologiques objectives.
Procédures
Après le traumatisme, des groupes d’animaux d’âges différents seront euthanasiés par surdosage d’anesthésiant. Une fois l’anesthésie confirmée (absence de réaction au pincement), les cerveaux sont prélevés en vue des analyses (lot 4 et 7 = 288 animaux). Pour certains animaux, une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie permettra de réaliser des mesures d’imagerie cérébrale (durée : 1 heure). Ces animaux seront euthanasiés sans réveil (lot 5= 100 animaux)
Impact sur les animaux
Le jour du traumatisme crânien par secouement : • Séparation d’avec la mère lors de l’anesthésie par inhalation. • Risque d’hypothermie lié à l’isolement maternel. • Application du traumatisme par secouement horizontal. Conséquences post-traumatiques : • Douleurs cérébrales dues aux lésions provoquées par le secouement. • Difficultés d’alimentation entraînant un retard de croissance pondérale. • Retard du développement psychomoteur. • Tension musculaire anormalement élevée, rigidité corporelle, mouvements anormaux ou convulsifs. • Troubles respiratoires. • Altérations du comportement. Lors des tests de comportement : • Le stress de manipulation et la séparation temporaire du groupe peuvent induire une anxiété passagère ou une agitation motrice. • Fatigue transitoire lors du test du niveau d’anxiété ou l’évaluation motrice Test IRM (photo détaillée du cerveau) et fUS (vidéo de l’activité cérébrale en direct) : • Une injection d’anesthésiant sera réalisée pour permettre ces deux tests. Les animaux ne ressentiront aucune souffrance supplémentaire, car toutes les analyses seront effectuées après leur euthanasie. • Les prélèvements seront réalisés après la mise à mort
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés. Les cerveaux seront prélevés post-mortem pour les différentes analyses qui permettront d’étudier de manière approfondie le tissus cérébral après le traumatisme, ainsi que l’inflammation cérébrale.
Remplacement
Dans le domaine de l’étude des traumatismes crâniens non accidentels et de leurs conséquences sur le développement cérébral et comportemental, plusieurs alternatives aux modèles animaux ont été explorées, notamment les cultures cellulaires, les organoïdes cérébraux, mini-cerveaux sans pensée ni conscience crées en laboratoire à partir de cellules souches humaines, et les modèles informatiques. Les cultures cellulaires permettent d’étudier certains mécanismes moléculaires et cellulaires, comme l’inflammation ou les hormones, mais elles ne reproduisent pas la complexité de l’architecture cérébrale, des réseaux neuronaux et des interactions entre différents types de cellules dans un cerveau en développement. Les organoïdes cérébraux offrent une approche tridimensionnelle plus proche de l’organisation du cerveau humain, mais ils ne permettent pas de modéliser des fonctions comportementales, les interactions sociales ou les réponses du cerveau à un traumatisme physique. Les modèles informatiques et les simulations sont utiles pour tester des hypothèses ou analyser des données, mais ils reposent sur des informations expérimentales obtenues sur des modèles animaux vivant et ne permettent pas de prédire de manière fiable l’impact d’un traumatisme crânien sur le développement cérébral et comportemental.
Réduction
Pour mettre au point le modèle, nous utiliserons le moins d’animaux possible. Si le nombre minimal de secouements nécessaire pour provoquer les lésions caractéristiques est atteint, les expérimentations seront arrêtées. Les cerveaux des animaux participant aux analyses de la connexion entre les neurones et aux tests comportementaux seront également utilisés pour les analyses du tissus cérébral. Cette approche permet d’optimiser l’utilisation de chaque animal et de réduire le nombre total nécessaire. Toutes les mesures seront mises en œuvre pour réduire au maximum l’utilisation d’animaux. Grâce aux méthodes expérimentales régulièrement appliquées dans les laboratoires, nous disposons déjà de données préliminaires solides. Celles-ci nous permettent de calculer précisément le nombre minimal d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement significatifs entre les groupes. Les comparaisons entre groupes seront réalisées à l’aide de tests statistiques. Le plan expérimental a été optimisé afin de garantir la robustesse et la reproductibilité des résultats, tout en respectant strictement le principe de réduction, le nombre d’animaux étant limité au strict nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.
Raffinement
L’environnement des animaux sera enrichi avec du papier doux absorbant permettant la fabrication de nids, reproduisant ainsi un comportement naturel de nidification. Lors des manipulations (secouements), les souriceaux seront maintenus au chaud à l’aide d’une lampe chauffante pour éviter toute hypothermie. L’état général des animaux sera suivi quotidiennement à l’aide d’un arbre décisionnel, permettant une observation attentive au sein de la portée sans perturber la relation mère-petits, essentielle à leur développement. Principe de l’arbre décisionnel : Un animal en difficulté est rapidement repéré grâce à des signes cliniques caractéristiques. En cas de détresse physiologique (troubles respiratoires, hypothermie sévère, variation importante de la fréquence cardiaque), la procédure sera immédiatement arrêtée et l’animal euthanasié. Enfin, avant les prélèvements de tissus cérébraux, les animaux recevront un analgésique.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme modèle expérimental est scientifiquement pertinent en raison de la reproductibilité des résultats, de la connaissance approfondie de sa biologie, et de son cycle de reproduction court, qui permet des études développementales efficaces. Le protocole de secouement sera appliqué à 7 jours de vie, stade qui correspond au début de la petite enfance chez l’humain en termes de développement cérébral. L’objectif étant d’étudier les interactions cellulaires dans un cerveau en développement, dans un contexte de traumatisme crânien, il est essentiel d’utiliser une espèce dont le système nerveux central présente des similarités structurales et fonctionnelles avec celui de l’humain. La souris répond à ces critères et constitue un modèle validé pour les études en neurosciences. Le modèle murin est ici particulièrement adapté : sa robustesse face aux manipulations, la richesse des données précliniques disponibles, et la possibilité d’explorer les effets du secouement sur des périodes développementales bien définies justifient pleinement son utilisation. Le traumatisme crânien par secouement sera induit à 7 jours de vie, âge correspondant au début de l’enfance chez l’humain, afin de mimer la survenue précoce de lésions cérébrales. L’évolution des lésions et l’analyse des différents types de cellules du système nerveux seront étudiées à plusieurs étapes importantes du développement: • 8 et 9 jours de vie : stades précoces correspondant à l’enfance, • 14 et 21 jours de vie : stades intermédiaires évoquant l’adolescence, • 1 mois 1/2 et 6 mois : stades tardifs correspondant à l’âge adulte.
Gestion de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 7000
660 000 souris et rats sont élevés pour être livrés aux laboratoires porteurs de la mutation voulue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 535 000 d'entre eux et modéré pour 125 000. Chacun peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue pour vérifier son génotype, jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour et une injection d'hormone destinée à activer sa mutation. Une partie part vers d'autres établissements, le reste est mis à mort, ces animaux appartenant au scientifique et ne pouvant, selon le porteur, être replacés. Il annonce une hausse d'environ 10 % des effectifs et indique que les scientifiques s'engagent par écrit à l'absence de solution de remplacement, l'objectif affiché étant de leur livrer le "modèle parfaitement adapté" à leurs expérimentations.
Objectifs
Ce projet consiste à maintenir des lignées de rongeurs dont certains gènes ont été modifiés. Ces modifications peuvent provoquer chez les animaux des changements visibles ou des symptômes particuliers, appelés phénotypes. L’objectif est d’observer ces animaux, de comprendre si la mutation génétique a un impact sur leur santé et leur bienêtre, et d’ajuster la manière dont ils sont suivis et soignés en fonction de ces observations. Ces animaux sont utilisés comme modèles dans la recherche scientifique, par exemple pour mieux comprendre des maladies génétiques comme la mucoviscidose, l’hémophilie ou certaines myopathies, et contribuer au développement de nouveaux médicaments. Pour savoir si un animal porte réellement la mutation recherchée, on effectue une biopsie, généralement en prélevant un morceau d’oreille. Ce prélèvement sert à extraire l’ADN et à vérifier si la mutation est présente. Cela est indispensable, car dans une même portée, tous les animaux ne sont pas forcément porteurs, et il faut pouvoir identifier précisément ceux qui seront utiles pour les recherches et garantir la fiabilité des résultats. Lorsqu’une nouvelle lignée génétiquement modifiée arrive ou est créée, et que l’on ne connaît pas encore les effets de la mutation, une phase d’observation détaillée est mise en place pour comprendre comment celleci influence l’animal et s’assurer que son bienêtre est préservé. Lorsque les effets de la mutation sont déjà connus, le suivi et les soins sont adaptés directement, en surveillant les éventuels signes cliniques et en mettant en place des mesures de prévention ou de traitement si nécessaire. Pour certaines lignées, la mutation ne s’exprime que lorsque l’animal reçoit une substance déclenchante, par exemple une hormone, ce que l’on appelle un ligand. Une administration peut donc être réalisée afin d’activer la mutation et de permettre à l’animal de manifester les caractéristiques liées à cette modification génétique. Dans l’ensemble du projet, environ 660 000 animaux sont concernés, avec une augmentation d’environ 10 % liée à une utilisation croissante de ces modèles. Ils sont répartis dans 500 à 600 projets de recherche différents. Parmi ces projets, environ 35 % portent sur des lignées génétiquement modifiées, pour lesquelles les animaux font l’objet d’une attention particulière en matière de suivi et d’évaluation des phénotypes, afin d’anticiper et de limiter au maximum l’impact potentiel de la mutation sur leur bienêtre.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait dû être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptées à la maladie étudiée. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement altérées et une standardisation et un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le modèle parfaitement adapté pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis (par animal) : à 1 à 2 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique : un prélèvement par animal à la queue maximum) (maximum 4 biopsies sur validation par l’équipe vétérinaire), acte d’une durée maximale de 2sec par biopsie. à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale de max 3sec. à une injection d’un ligand, acte d’une durée maximale de 10sec par injection. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite).
Impact sur les animaux
Expression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité innatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dus à l'injection d’un produit.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit expédiés, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergés et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur génétiquement altéré quand il est accouplé avec des animaux non génétiquement altéréesafin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, n’est utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypage. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européennes (au moins 7 animaux de chaque sexe et génotype, sur 2 générations).
Raffinement
En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés au suivi vétérinaire des animaux. Pour les lignées à phénotype dommageable, des observations cliniques plus fréquentes et spécifiques, avec des points limites, peuvent être mises en place. Pour limiter la douleur, une euthanasie pourrait être demandée à un point limite ou âge précis pour éviter l’expression du phénotype. Cela est évalué lors de la caractérisation du phénotype, en lien avec le scientifique et les vétérinaires. Les observations sont facilitées par des outils internes comme des grilles de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype, des points d’intervention sont adoptés pour un suivi précis et des soins adaptés (soutien nutritionnel…). Si des signes cliniques peuvent être atténués ou guéris par traitement, avec accord du scientifique, le traitement est mis en place. Les animaux présentant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final pour assurer leur réception et utilisation selon les normes éthiques et de bien-être animal.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement altérés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5 jours après la fécondation.
Etude pilote sur l’effet d’analgésiques en complément d’un anesthésiant lors du prélèvement invasif de nageoire caudale pour le génotypage du poisson zèbre.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Sortis de l'eau à l'épuisette puis amputés d'un fragment de nageoire caudale sous anesthésie, 36 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le projet veut établir si une analgésie doit compléter l'anesthésie lors de ce prélèvement de génotypage, ce qui suppose qu'un tiers des poissons le subisse sans analgésique. Après l'acte, ils passent moins de vingt-quatre heures seuls dans un bac sans circulation d'eau ni nourriture, ce que le porteur reconnaît comme une source de stress, et leur locomotion est filmée dix minutes. Ils sont ensuite gardés vivants et réutilisés pour la reproduction, puis tués au bout de dix-huit mois.
Objectifs
L’élevage et le maintien de lignées transgéniques sont nécessaires à de nombreux projets scientifiques qui mènent leurs travaux de recherche sur le poisson zèbre au stade embryonnaire. Pour que les animaux soient des reproducteurs intéressants nous devons les choisir en connaissant leur patrimoine génétique. Pour ce faire nous devons avoir accès à leur ADN en faisant un prélèvement. Ce geste consiste à faire une biopsie de petite taille de la nageoire caudale des poissons de plus de 3 mois de manière à récupérer l’ADN qui se trouve dans ce tissu. L’objectif de ce projet sera de statuer sur la nécessité de mettre en place une analgésie péri-opératoire en plus de l’anesthésie générale lors de ce prélèvement. Ceci sera appuyé par une étude comportementale et une évaluation du bien-être des poissons à l’aide d’une grille de score en post-intervention sur la période de récupération. Une recommandation pourra alors être rédigée à l’issue de cette étude.
Bénéfices attendus
Le prélèvement de nageoire est une pratique très courante et est aujourd’hui la méthode de référence pour connaître le patrimoine génétique d’un poisson zèbre. Cette étude permettra d’apporter à la communauté scientifique les connaissances aujourd’hui manquantes de l’intérêt ou non de l’utilisation d’un analgésique lors d’un prélèvement de nageoire caudale chez le poisson zèbre. Ce projet pourrait permettre de partager par le biais d’une publication scientifique un protocole de prélèvement chez le poisson zèbre qui réponde aux exigences réglementaires, environnementales, de bien-être animal tout en étant prouvé dans sa mise en œuvre grâce à ce travail pour l’expérimentateur.
Procédures
Suivant le groupe auquel appartient l’animal, il est soumis ou non à un analgésique durant 30 minutes avant et après le prélèvement. Ce prélèvement est effectué sous anesthésie générale et ce une seule fois par animal. L’étude comportementale effectuée nous permet d’évaluer la locomotion du poisson ainsi que l’utilisation de la colonne d’eau durant 10 minutes. Au bout de 18 mois, les animaux sont euthanasiés par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les poissons sont sortis de l'eau avec une épuisette provoquant un stress et un frottement sur le corps de l’animal. Un prélèvement cutané de petite taille est fait au niveau de la nageoire caudale provoquant un léger traumatisme pouvant générer un inconfort et une gêne de courte durée pour l’animal. Le risque lié à l’anesthésie, comme l’arrêt respiratoire, est présent mais reste limité car l’anesthésie n’est pas une anesthésie très profonde ni très longue. Après le prélèvement, les aquariums ne sont pas remis en circulation et les poissons ne sont pas alimentés et ce durant moins de 24 heures. Restant seuls durant ce laps de temps, ils peuvent montrer des signes de stress.
Devenir
A l’issue de la procédure les poissons sont gardés en vie pour une éventuelle réutilisation comme de la reproduction.
Remplacement
Pour comprendre certaines maladies qui touchent l’être humain, les chercheurs ont besoin d’un modèle animal qui puisse se rapprocher le plus possible du génome humain. Il a été montré que le poisson zèbre possède 71 pourcents de gènes semblables aux gènes humains dont 86 pourcents sont liés à des maladies humaines, ce qui en a fait, ces dernières années, un très bon candidat à la modélisation des maladies humaines. Il présente l’avantage d’être facile à élever et d’avoir des embryons uniformes et transparents qui se développent en dehors de la femelle. De plus, il est possible de le rendre transparent à l’âge adulte grâce à une mutation génétique. Ainsi, inutile de procéder à une dissection ou à des méthodes invasives destinées à observer des effets dans le corps du poisson. Son élevage et le maintien de lignées transgéniques sont nécessaires à de nombreux projets scientifiques. Il nous faut donc connaître leur patrimoine génétique. Notre objectif portant sur la méthode de prélèvement pour connaître le patrimoine génétique des poissons et sur la prise en charge de la douleur associée, il n’est pas possible d’envisager un remplacement.
Réduction
Pour cette étude notre effectif a été défini à l’aide d’un test statistique. Nous testons un anesthésique avec ou sans 2 analgésiques, ce qui donne 3 groupes. 12 animaux sont testés par groupe, c’est pourquoi nous utilisons 36 animaux au total. Nous étudions la locomotion et l’occupation de la colonne d’eau grâce à des vidéos ainsi que la cicatrisation de la nageoire caudale grâce à des photos. Chaque expérience est faite une seule fois par poisson. Les résultats sont analysés avec un test statistique.
Raffinement
Les poissons sont hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Les poissons sont mis à jeun le matin de l’expérience afin de préserver la qualité de l’eau. Durant l’expérience, ils sont transférés délicatement à l’aide d’une épuisette entre chaque bac. Ils sont mis en acclimatation individuellement afin de limiter leur stress. Pour les groupes traités, on ajoute au goutte à goutte de l’analgésique de la manière la plus homogène possible sur la totalité de la surface de l’aquarium pour permettre au poisson de s’habituer. Le bain contenant l’anesthésiant est tamponné pour limiter le comportement anxiogène du poisson. Ce dernier est sorti de l’eau à l’aide d’une cuillère en plastique percée atraumatique et déposé sur une surface plane en plastique afin de réaliser le prélèvement. La taille de celui-ci est réduite au maximum. Tout au long de l’expérience des vidéos sont réalisées pour observer le poisson sans le perturber et minimiser son stress. Le poisson reste moins de 24 heures dans le bain sans circulation d’eau ni nourrissage sur une étagère sans lumière directe. Un suivi est effectué avec 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. Cela nous permet d’attribuer un score et de mener les actions nécessaires afin de réduire le stress ou la douleur après prélèvement. Suivant le score attribué au poisson, il sera euthanasié. Nous formons à la suite de l’isolement des couples mâle – femelle qui vont nous permettre d’identifier chaque individu et de poursuivre le suivi. Ces couples sont transférés dans des aquariums puis remis en circulation.
Choix des espèces
Pour comprendre certaines maladies qui touchent l’être humain, les chercheurs ont besoin d’un modèle animal qui se rapproche le plus possible du génome humain. Le poisson zèbre possède 71 pourcents de gènes semblables aux gènes humains dont 86 pourcents sont liés à des maladies humaines, ce qui en fait un très bon candidat. Il présente l’avantage d’avoir des embryons uniformes et transparents qui se développent en dehors de la femelle. Il est également possible de le rendre transparent à l’âge adulte grâce à une mutation génétique. L’élevage et le maintien de lignées mutées sont donc indispensables pour de nombreux projets scientifiques. L’objectif de notre projet étant de récolter des données pour la mise en place de meilleures conditions de prise en charge lors de la réalisation du prélèvement, il est donc pertinent de travailler directement sur cette espèce. Les animaux seront prélevés entre 3 et 6 mois de vie. Cet âge assure une gestion plus facile de l’anesthésie par rapport aux stades plus jeunes et assure une meilleure récupération. Cela permet aussi d’avoir un pourcentage de prélèvement de tissu suffisamment faible par rapport à la taille totale du poisson.
Étude de la plasticité cérébrale pendant la gestation et impact sur le compoprtement maternel chez la souris – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Comprendre pourquoi des neurones apparus pendant la gestation disparaissent une fois les petits sevrés, c'est l'objet de ce projet, qui utilise 285 souris dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Des femelles reçoivent des injections avant l'accouplement puis pendant la gestation, certaines sont opérées sous anesthésie générale, d'autres gavées chaque jour pendant cinq jours après la mise bas, au risque d'une irritation de l'œsophage. Une partie des mères est séparée de ses petits dès la naissance et isolée sept jours, ce que le porteur reconnaît comme un stress non négligeable. Toutes sont tuées, après une injection dans le cœur sous anesthésie, pour prélever leur cerveau, et les points limites annoncés comme adaptés à chaque procédure ne sont pas détaillés.
Objectifs
Chez les vertébrés, de nouveaux neurones peuvent être produits dans le cerveau adulte et s'intégrer dans des circuits complexes préexistants. L’ajout de jeunes neurones constitue un levier important de plasticité cérébrale, renforçant la capacité d’adaptation du cerveau adulte à diverses expériences de vie. Durant la gestation chez la souris, on observe ainsi l’apparition de neurones particuliers, qui sont importants pour la reconnaissance des petits par leur mère. De façon surprenante, ces neurones nouvellement créés durant la gestation sont transitoires : ils sont fonctionnels durant la première semaine de lactation, puis disparaissent progressivement des circuits neuronaux de la mère au fur et à mesure que les petits acquièrent leur indépendance alimentaire. La raison pour laquelle ces neurones sont transitoires et les mécanismes régulant leur disparition sont encore totalement inconnus. Le projet proposé ici vise à étudier le processus par lequel les neurones liés à la gestation sont éliminés du bulbe olfactif de la mère. Nous allons pour cela utiliser différents groupes de souris (avec ou sans petits, suite à un protocole d’adoption, après exposition à différentes odeurs dans la cage) pour étudier cette plasticité cérébrale.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal de ce projet est de comprendre comment le sens de l’olfaction s’adapte pour une bonne reconnaissance de l’odeur des petits pendant la période de lactation. Cette plasticité semble être préparée en amont de la naissance, lors de la gestation, avec la génération, puis la disparition, de neurones spécifiques. À plus long terme, ces recherches auront un impact sur notre compréhension de la plasticité cérébrale et la modulation transitoire du sens de l’olfaction décrits chez la femme enceinte, mais dont les impacts fonctionnels sur l’attachement mère-enfant ainsi que sur la qualité de lactation sont encore très peu compris. Enfin, une meilleure compréhension des mécanismes de plasticité du cerveau adulte chez les mammifères pourrait mener à de nouvelles pistes thérapeuthiques dans différentes situations pathologiques où le fonctionnement du cerveau est altéré, notamment les fonctions olfactives et de mémoire (accidents vasculaires cérébraux ou maladies neurodégénératives).
Procédures
Injection de produits chez des souris adultes vigiles avant mise en accouplement (1 injection par jour pendant 3 jours, 20 secondes par injection), ainsi que pendant la gestation (2 injections par souris, espacées de 3 jours, 20 secondes par injection). Certaines de ces souris seront séparées de leurs petits tout de suite après la naissance et isolées pendant 7 jours. D'autres recevront un produit par gavage dans les jours qui suivent la mise bas : 1 administration quotidienne pendant 5 jours sur souris vigiles, 20 secondes par administration. D'autres souris gestantes subiront une chirurgie sous anesthésie générale (1 opération par souris, durée : 30-45 minutes par souris). Chez ces mêmes souris : injection d’un produit dans les jours qui suivent la mise bas : 1 administration quotidienne pendant 5 jours, 20 secondes par administration. La majorité des souris de ce projet subira 3 tests de comportement chacune, espacés de 24h : deux tests de 5 minutes chacun et un test de 35 minutes (souris vigiles). Ces tests, qui visent à évaluer la capacité de la mère à reconnaître ses petits, seront réalisés soit 4-6 jours après la mise-bas, soit 17-19 jours après la mise-bas. Juste avant la mise à mort de toutes les souris du projet : injection d’un produit dans le cœur, par chirurgie sous anesthésie générale (1 injection par souris, durée 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les injections de produits induisent une douleur temporaire au point d’injection. Le retrait des petits aux mères allaitantes peut induire un stress non négligeable pour les femelles. Plusieurs nuisances peuvent potentiellement être induites par le gavage : stress, inconfort pendant le gavage, irritation de l’œsophage. Les nuisances de la chirurgie sont liées aux effets secondaires de l’anesthésie, et la douleur post-opératoire.
Devenir
Il est nécessaire de mettre à mort toutes les souris utilisées dans ce projet, afin de pouvoir prélever leur cerveau et étudier le devenir des nouveaux neurones générés pendant la gestation.
Remplacement
Il est actuellement impossible de reproduire in vitro le milieu hormonal accompagnant l’expérience physiologique de la gestation et de la maternité ainsi que le comportement maternel. De plus, l’objectif de cette étude étant de comprendre les mécanismes de plasticité cérébrale liées à la gestation et au comportement maternel, elle ne peut pas être réalisée autrement que sur des animaux vivants, car on ne dispose pas actuellement de modèle in vitro reproduisant la complexité du fonctionnement du cerveau.
Réduction
Le nombre d'animaux a été déterminé en fonction de notre connaissance des lignées de souris utilisées (plus ou moins maternelles et portées plus ou moins nombreuses selon les lignées), ainsi que de la variabilité observée précédemment pour l’étude des neurones générés pendant la gestation et pour les données comportementales. Les mêmes souris seront utilisées de façon longitudinale pour différentes observations comportementales afin de minimiser les cohortes produites. Le nombre total de souris prévu inclut des souris supplémentaires afin de pallier, si besoin, à l’exclusion potentielle d’animaux après la chirurgie (difficulté de récupération). Des analyses statistiques adaptées aux différents types de données (étude des neurones ou étude du comportement maternel) sont prévues.
Raffinement
Les souris seront pesées une fois par semaine pendant toute la durée des expériences. Des points limites spécifiques adaptés aux différentes procédures ont été établis. En cas d'approche d'un point limite par l'un des animaux, la surveillance sera réalisée quotidiennement. Les injections réalisées sur une même souris seront réalisées sur différents sites d'injection. Les mères gestantes seront hébergées par paires pour limiter le stress d’isolement. Pour les tests de comportement, les souris seront habituées à la pièce de test au moins 30 min par jour pendant deux jours avant le premier test, afin de réduire le stress induit par le changement d’environnement. Dans le cas d’administration de produit par gavage, les souris seront observées avec attention dans les minutes qui suivent, pour détecter toute anomalie. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale, avec prise en charge antalgique avant, pendant et après l’opération. Une fois la chirurgie terminée, la souris sera surveillée et isolée jusqu’à son réveil puis remis en cage avec sa congénère.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle expérimental qui reproduit bien le remodelage significatif du cerveau récemment décrit chez la femme lors des périodes de grossesse et de maternité. De plus, l’utilisation de souris génétiquement modifiées nous permet d’étudier in vivo et de façon très fine des mécanismes précis. Chez les vertébrés, ce type d’approche n’est actuellement envisageable que chez la souris. L’intérêt de l’étude est d’analyser le cerveau ainsi que le comportement maternel de femelles allaitantes. Toutes les souris de l’étude seront donc utilisées au stade adulte.
Exploration des circuits thalamo-corticaux impliqués dans l’attention au sein des troubles du spectre autistique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Un virus est injecté dans le cerveau au cours d'une chirurgie d'environ une heure, puis chaque souris reçoit une injection intrapéritonéale par jour pendant quatre semaines et vit deux mois sous rationnement alimentaire, maintenue à 90 à 95 % de son poids. 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour vérification anatomique et analyse de marqueurs biologiques. L'objectif déclaré est de comprendre le rôle de deux structures cérébrales dans la transition attentionnelle, avec une perspective annoncée vers les troubles du spectre autistique. La tâche comportementale, présentée comme n'induisant ni douleur ni stress, est seulement décrite comme "choisie parmi deux possibilités", sans que le RNT dise lesquelles.
Objectifs
Les déficits attentionnels affectent une large proportion des personnes atteintes d’un syndrome autistique (jusqu’à 80%). De récentes études suggèrent que les difficultés sensorielles et attentionnelles dans le trouble du spectre autistique seraient étroitement liées. Ainsi, ces personnes auraient des difficultés à sélectionner les stimuli sensoriels appropriés, ce qui entrainerait une surcharge cognitive. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle que joue l’attention dans le trouble du spectre autistique. Plus précisément, ce projet examinera l’implication de deux structures cérébrales ainsi que leur interaction lors d’une tâche comportementale permettant d’évaluer la capacité de transition attentionnelle chez la souris.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure connaissance des structures et circuits impliqués dans l’attention. Ce projet fondamental a donc une claire perspective translationnelle, en particulier pour le trouble du spectre autistique.
Procédures
Les animaux seront soumis à une tâche comportementale n'induisant ni douleur ni stress, choisie parmi deux possibilités. Ils auront un rationnement alimentaire qui n'excédera pas deux mois. Ils subiront une chirurgie qui dure en moyenne 1h. Ils recevront une injection i.p. quotidienne pendant 4 semaines maximum.
Impact sur les animaux
Les chirurgies d’injection intra cérébrale de virus présentent un risque de diminution du bien-être animal dans les moments/jours qui suivent la chirurgie (inconfort, fatigue et parfois douleur). Afin de garantir la motivation des animaux pour la tâche comportementale ils seront mis en rationnement alimentaire léger (pour les maintenir à 90-95% de leur poids corporel initial) ce qui impacte très peu leur bien-être (légère sensation de faim garantissant la motivation des animaux à obtenir une récompense alimentaire). Cette restriction temporaire est en partie compensée par la nourriture obtenue au cours de la tâche comportementale. Les animaux recevront des injections i.p. une fois par jour pendant la durée de la restriction alimentaire (maximum quatre semaines). Cela peut entrainer un léger stress ainsi qu’une légère douleur.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour l’analyse des marqueurs biologiques et les vérifications anatomiques.
Remplacement
Elucider les bases neuronales de fonctions cognitives ne peut, par définition, s’étudier que chez des organismes entiers. L’approche cognitive chez l’humain n’autorise pas la manipulation fine des circuits neuronaux qui est nécessaire à la compréhension de leur fonctionnement. De plus, les espèces d'invertébrés n'ont pas la capacité pour les comportements décisionnels étudiés dans ce projet et, à l'heure actuelle, ces comportements n'ont été démontrés que chez les mammifères et les corvidés. De même, l’approche neurocomputationelle faisant appel à la modélisation est utile, mais complémentaire des approches invasives in vivo permettant de vérifier la véracité des modèles prédictifs. Dans ce contexte il demeure nécessaire d’avoir recours à l’expérimentation animale.
Réduction
Nous cherchons à utiliser le nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des résultats significatifs et exploitables. Le nombre d’animaux par groupe est le minimum requis pour que nos tests conservent assez de puissance en tenant compte des pertes inévitables.
Raffinement
Le bien-être animal étant essentiel pour garantir des données comportementales exploitables dans notre recherche, toute souffrance sera évitée. Les animaux bénéficieront d’un enrichissement adapté et seront hébergés en cage collective. Les protocoles de chirurgie ont été optimisés afin de garantir des conditions optimales. Le suivi post-opératoire sera effectué quotidiennement pendant 7 jours pour s’assurer de la récupération complète des souris. Des points limites généraux et spécifiques ont été mis en place afin de permettre une prise en charge optimale de la douleur et de l’inconfort. Tous les expérimentateurs et soigneurs sont formés et compétents dans les procédures requises pour ce projet et ont suivi les formations obligatoires.
Choix des espèces
D’une façon générale les rongeurs sont un bon modèle d’étude du système nerveux. De plus, de nombreuses épreuves comportementales spécifiques permettent de modéliser chez la souris des aptitudes cognitives complexes que l’on retrouve chez l’humain. Les animaux utilisés pour ce projet seront des jeunes âgés de 6-8 semaines au début des expérimentations. Ils atteindront 10-12 semaines avant le début des chirurgies et des protocoles comportementaux afin de limiter la variabilité de taille. Cet âge a également été choisi pour être cohérent avec les données de la littérature.
Effet de l’ambiance sonore des infrastructures hydrauliques passives sur le comportement de la truite
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Chaque truite passe trente minutes seule dans un bac, puis vingt minutes en groupe. 120 truites fario juvéniles sont ainsi testées, sur 200 individus capturés à la pêche électrique et utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'objectif déclaré est de savoir si le bruit d'écoulement produit par un barrage ou une passe à poissons modifie le comportement des poissons dans leur habitat, et le porteur affirme qu'aucune substitution n'est possible, ni par organoïdes ni in silico, parce qu'il faut des "organismes entiers" dotés de toute leur intégrité sensorielle. Aucune truite n'est remise à l'eau, ni les 120 testées ni les 80 surnuméraires, toutes étant tuées pour prélever leurs organes sensoriels internes, dans un projet rattaché aussi à la préservation des espèces.
Objectifs
Bien moins évidente et étudiée que d'autres types de perturbations, la pollution sonore d'un écosystème a récemment reçu un sursaut d'intérêt, avec la démultiplication des études montrant comment elle peut affecter la communication, la reproduction, la migration et la recherche de nourriture chez de nombreuses espèces. Le milieu aquatique n'y fait pas exception avec la propagation des sons pouvant s'effectuer sur de longues distances. Si l'effet de productions sonores actives intenses (e.x. forage, transport motorisé, centrale) dans le domaine côtier a largement été étudié, des effets peuvent également se faire ressentir en milieu dulçaquicole et modifier l'ambiance sonore en réaction à des sources plus diffuses, notamment celles des infrastructures construites dans les cours d'eau, tels que les barrages. Il ne s’agit donc pas tant ici de la production de sons que de la modification des profils d’écoulement de l’eau en relation avec la présence d’aménagements artificiels. Les éventuelles perturbations sensorielles/comportementales occasionnées chez les poissons sont largement méconnues, tout comme la détermination du rayon d'influence acoustique d'une infrastructure dans un cours d'eau. Ce projet doit permettre de déterminer si une modification de l’ambiance sonore par une infrastructure hydraulique passive (non motorisée) de type barrage, canalisation ou passe-piège est susceptible de localement modifier le comportement des poissons dans leur habitat naturel.
Bénéfices attendus
Étant donné le grand nombre d'ouvrages dans les cours d'eau français (la France métropolitaine disposant de l’un des plus grands parcs hydroélectriques en Europe, sans mentionner la multitude d’infrastructures de moindre incidence : seuils, enrochements, pilier de soutènement routier, pompage pour irrigation des champs … ) et la proximité de certaines frayères avec ces sources sonores liées aux activités humaines, il serait bénéfique en terme de gestion de considérer l'impact de cette pollution sonore sur les organismes qui y vivent, notamment les poissons. Que cela soit au niveau d'un barrage, d'une passe à poisson, d'une infrastructure routière (pied de soutènement), d'une centrale hydroélectrique ou tout simplement d'habitations, les émissions sonores associées pourraient altérer le choix d'habitat, le comportement sexuel ou les interactions inter-individuelles. Au-delà de cette prise de conscience et de l'estimation de la zone d'influence de ces infrastructures, les données pourraient à terme conduire à des recommandations d'atténuation/aménagement limitant leur emprise sonore. Les barrages et les passes pièges pourraient ainsi améliorer leur attractivité (ou diminuer leur répulsivité), favorisant leur franchissabilité et assurant une meilleure continuité écologique dans nos cours d’eau (méthode d’Information sur la Continuité Ecologique, ICE). La zone d’impact d’une pollution sonore anthropogénique pourrait également être prise en compte lors d’aménagements territoriaux (proximité d’implantation d’installations industrielles et de zones protégées/sensibles).
Procédures
- Prélèvement par pêche (1fois par individu, 200 individus). - Maintien des individus dans des bacs d'aquaculture dont l'ambiance sonore reproduit celle rencontrées en milieu naturel (120 individus, 30 minutes individuellement + 20 minutes collectivement).
Impact sur les animaux
Les nuisances pourraient être de deux types. i) D’une par concernent la capture au moyen d’une pêche. Les individus se remettent généralement très rapidement de cette pêche ii) D’autre part, les individus seront temporairement placés ex situ dans des conditions expérimentales (bacs d’aquaculture), seuls puis en groupe, présentant des ambiances sonores reproduisant celles préalablement enregistrées en milieu naturel. Ces changements d’ambiances pourraient entrainer un stress temporaire chez les individus même si nous nous attendons à de très légères modifications comportementales.
Devenir
Il n’est pas possible de remettre en liberté les individus, ni ceux ayant servi aux tests comportementaux, ni les éventuels surnuméraires. Tous seront ainsi anesthésiés/euthanasiés afin de réaliser les prélèvements nécessaires au phénotypage/analyses génétiques/prélèvement organes sensoriels internes.
Remplacement
Ce projet s’intéresse aux interactions sensorielles entre des individus vivants (reposant principalement sur l’oreille interne, mais également sur les mécanorécepteurs de la ligne latérale) et la composante acoustique de leur environnement, ainsi que leurs effets comportementaux (intégration multisensorielle et traitement par le système nerveux central). Afin d’extrapoler nos résultats au milieu naturel, il est indispensable de travailler sur des organismes entiers présentant toute leur intégrité sensorielle et cognitive. Dans ce contexte, aucune substitution n’est possible ni en utilisant des organoïdes, ni en utilisant une approche in silico.
Réduction
Dans notre dispositif, il nous faudra analyser le comportement de 120 poissons. Sachant que la mortalité des alevins à un stade précoce peut être assez importante (compétition chez cette espèce territoriale), allant jusqu’à environ 60% (néanmoins inférieure à celle observée en conditions naturelles), nous souhaiterions ainsi pouvoir travailler avec un total de 200 individus (mis en croissance), dont seulement 120 seront utilisés pour les tests comportementaux. Cet effectif correspond à un strict minimum permettant de répondre aux attentes scientifiques tout en accommodant des contraintes techniques.
Raffinement
La première phase de croissance se tiendra dans des conditions semi-naturelles tout spécifiquement dédiées à la croissance des salmonidés. Dérivant partiellement l’eau de la rivière avoisinante où l’espèce est naturellement présente, les conditions seront les mêmes que dans le milieu naturel (substrat, débit, proies/alimentation, présence de refuges, température, oxygénation). La capture par pêche électrique sera réalisée par une équipe expérimentée et habilitée avec un matériel et un champ électrique adapté aux juvéniles de salmonidés. Si plusieurs passages de pêche sont nécessaires pour capturer les poissons, ils seront espacés d’une demi-journée afin de ne pas créer des stress répétitifs proches dans le temps. Dans ces conditions, les individus pêchés ne présentent généralement aucune séquelle ni effet indésirable notable. La seconde phase de la procédure en milieu contrôlé sera réalisée dans des bacs alimentés directement par de l’eau du chenal où la croissance est réalisée, avec la même qualité physico-chimique. Les principaux paramètres physico-chimiques seront cependant régulièrement suivis (au moins une fois par jour) pour s’assurer de cela et l’eau sera oxygénée à l’aide de bulleurs. L’eau de chaque bac expérimental sera partiellement renouvelée entre le passage de chaque poisson. Contrairement à beaucoup d’études s’intéressant à des sons d’intensité importante (fracturation hydraulique, forage, motorisation de bateau, turbines hydroélectriques, etc.) nous nous intéressons ici à des infrastructures hydrauliques passives (non motorisées) ayant pour conséquence de moduler localement l’ambiance sonore (composition spectrale de l’environnement sonore) générée par l’écoulement de l’eau, le transport de sédiments, le clapotis de surface, la réverbération des sons par des surfaces artificielles, etc. Dans ce contexte, les ambiances sonores qui seront reproduites le seront avec une intensité modérée, n’excédant jamais celles quantifiées/rencontrées en conditions naturelles par les poissons. Dans tous les cas, les intensités sonores reproduites resteront toujours très en deçà du seuil de douleur/lésion. Une grille précise et quantitative des points limites a été définie et sera appliquée.
Choix des espèces
Le projet porte exclusivement sur des alevins (en fin de résorption vitelline)/juvéniles (taille généralement comprise entre 4 et 10 cm) de truite fario qui est une espèce commune et emblématique de nos cours d’eau (tant d’un point de vue culturel qu’économique) dont la continuité écologique est à plusieurs reprises entravée au cours de son cycle de vie par la présence d’infrastructures hydrauliques dans les rivières. Afin de minimiser l'impact sur les populations naturelles, les poissons utilisés seront tous issus d'une pisciculture produisant en grande quantité des alevins à partir de géniteurs sauvages. Des alevins sont exclusivement utilisés car leur survie en milieu naturelle est la plus à même d'être affectée par l'activités sonore anthropique (sensibilité, faible dispersion).