Éthologie / comportement / biologie animale

Capturés, anesthésiés, incisés pour recevoir une puce puis remis à l'eau, 992 poissons sauvages de treize espèces vont être marqués dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'opération dure environ une minute et se fait sans point de suture, les poissons pouvant garder plusieurs semaines une inflammation ou une gêne au site d'implantation. Le suivi porte sur le franchissement de quatre ouvrages récemment aménagés sur un cours d'eau, pendant trois ans. L'effectif de 992 individus, environ soixante-dix par espèce, a été calculé en intégrant un taux de rejet des marques et un taux de mortalité que le porteur ne chiffre pas.

Objectifs

L’objectif est d’effectuer une étude des déplacements piscicoles au droit des 4 ouvrages récemment aménagés sur un cours d’eau. L’étude des déplacements par télémétrie (à l’aide de la technologie RFID) vise à analyser si la libre circulation des poissons holobiotiques sur les sites étudiés. Le suivi aura également pour objectif de comprendre les relations entre le cours d’eau naturel et le canal adjacent. L’étude des déplacements permettra en complément d’analyser : - l’attractivité du cours d’eau naturel sur le site le plus amont grâce à l’installation de 2 antennes ; - la fréquentation piscicole de l’ensemble des sites avec une analyse saisonnière - le taux de transfert entre les différents sites Le projet est étalé sur 3 années afin d’observer la saisonnalité des déplacements piscicoles (reproduction, alimentation, hivernage) mais également pour prendre en compte les variations interannuelles de l’hydrologie.

Bénéfices attendus

Les bénéfices du projet sont d'ordres écologiques. Il permettra d’évaluer la libre circulation des poissons après les travaux et d’identifier des points de blocages dans le cas contraire. Il permettra également de connaître les mouvements piscicoles entre le cours d’eau naturel et le canal.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédures chirugicale d'un maximum d'une minute.

Impact sur les animaux

Voici la liste des nuisances ou effets indésirables sur les animaux : stress lié à la capture et à la manipulation, effets de l’anesthésiant, effets post-opératoire (inflammation liée à l’implantation ou gêne locale pouvant aller jusqu’à quelques semaines), altération temporaire du comportement (lié au stress, à l’implantation, à l’anesthésie pouvant aller jusqu’à quelques heures).

Devenir

Les animaux sont replacés dans leurs milieu naturel à l'issue de la procédure.

Remplacement

L’objectif du projet étant d’évaluer la capacité des poissons à franchir différents ouvrages aménagés, il est indispensable d’observer les comportements individuels de déplacement en milieu naturel. Le remplacement n’est donc pas envisageable.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été limité au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques, tout en garantissant la puissance statistique pour l’analyse des déplacements piscicoles. Un minimum de 30 individus par espèces ou groupes d’espèce est necessaire pour mener des analyses robustes. En fonction du taux de redétection, du taux de rejet et du taux de mortalité, le total de poisson à marquer va donc s'élever à 992 individus soit environ 70 individus par espèce. Après études des inventaires piscicoles réalisés annuellement par la Féderation de pêche du département, le choix des espèces s’est porté sur les suivantes : Anguille européenne, Gardon, Brèmes, Hotu, Brochet, Perche, Carassin, Rotengle, Carpe, Tanche, Chevaine, Vandoise, Barbeau.

Raffinement

La technologie utilisée permet un marquage rapide, peu intrusif et avec une durée de suivi illimitée. Aucune autre méthode n’offre un rapport aussi favorable entre impact sur l’animal et précision des données. Les opérations d'implantation sont réalisées sous anesthésie et ont la durée la plus courte possible soit environ 1 min. Le poids de l'émetteur ne dépasse pas 2% du poids de l'individu. Concernant le marquage, les solutions d'anesthésiant sont changées tous les 20 individus. Les poissons sont manipulés à l'aide d'épuisette en maille en silicone pour éviter l'abrasion provoquée par les mailles classiques en nylon. D’après les retours d’expériences, il est plus bénéfique de ne pas faire de point de suture pour les petits émetteurs. En effet, le faible diamètre des puces (3mm) permet incision limité ne necissitant pas de suture. Un pansement de povidone iodée est appliqué sur la cicatrice du poisson, ayant un effet antiseptique dans les heures suivant le marquage. Lors des stabulations pré et post marquage, les poissons sont placés dans des volumes d'eau adaptés aux espèces, une pompe à air à grande capacité permet de maintenir le taux d'oxygène adapté et une limitation à l'exposition à la lumière est prévue. La température est également contrôlée pour éviter le stress thermique. Afin de limiter le stress, les poissons sont relâchés le plus rapidement possible (

Choix des espèces

Les espèces piscicoles choisies dans le projet correspondent à celles présentes dans le milieu local. Elles ont été tirées des inventaires de pêches de la Fédération de pêche locale. Il prend en compte un large spectre d’espèce que ça soit en taille, capacité de nage ou comportementale (espèce de fond, prédateur…) afin d’avoir la meilleure représentativité possible. Les stades de développement étudiés seront les stades adultes ou juvénile (dans la mesure ou le poids de l’émetteur ait un poids inférieur à 2% de celui de l'individu).

Pour étudier comment le stress rend certaines souris vulnérables à l'anxiété, un lot est immobilisé jusqu'à deux heures par jour pendant six jours, à trente jours de vie puis une seconde fois à l'âge adulte. 1 696 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour des analyses du cerveau. Un second volet porte sur la démence liée à l'âge, avec des injections dans l'abdomen, quotidiennes pendant deux semaines, puis des tests comportementaux que le porteur décrit comme sans douleur ni stress. Les souris dont le score dépasse 6 sur la grille d'évaluation sont sorties du protocole.

Objectifs

Ce projet vise à mieux comprendre comment le vieillissement et l’anxiété peuvent modifier le fonctionnement des cellules du cerveau, en particulier les neurones. L’anxiété touche près de 20% de la population française. Comprendre ses mécanismes au niveau cérébral est crucial pour améliorer son diagnostic et son traitement. De récentes études ont montré qu’un stress peut rendre certaines souris plus vulnérables à l’anxiété en modifiant l’activité de circuits cérébraux bien précis. Ce projet vise à comprendre la modification de ces circuits au niveau des cellules, de leur fonction et leur morphologie à l’origine de cette susceptibilité au cours du développement. Le projet s’intéresse aussi à la démence liée à l’âge, une autre maladie qui touche de plus en plus de personnes. Elle se traduit par des pertes de mémoire et des difficultés à penser clairement, causées notamment par la disparition progressive de neurones. Ces dommages sont en partie liés à un déséquilibre dans les mécanismes naturels de protection contre les agressions chimiques dans le cerveau. Une molécule importante pour ces défenses est produite naturellement dans le cerveau. Lorsqu’elle est dégradée, elle forme des petites molécules appelées dipeptides, qui jouent un rôle dans la communication entre les neurones. En cas de démence, ces dipeptides semblent s’accumuler, ce qui pourrait favoriser l’apparition des troubles. En mesurant la quantité de ces dipeptides et leurs effets sur le cerveau, le projet espère identifier des signes précoces de la maladie et mieux comprendre comment ces déséquilibres contribuent aux symptômes.

Bénéfices attendus

Ce projet constitue une étape essentielle dans la compréhension des circuits neuronaux responsables du contrôle de l'anxiété liée au stress et à la démence liée à l'âge, ainsi que des mécanismes moléculaires qui sous-tendent le développement de la susceptibilité ou de la résilience face aux troubles psychiatriques. Les découvertes qui en découleront pourraient ouvrir la voie à de nouvelles approches de prédiction et de traitement des maladies psychiatriques, bénéficiant ainsi à la société humaine.

Procédures

Pour la partie du projet liée à l'anxiété, un lot d'animaux va subir un protocole de stress consistant en des stress psychologiques par contention d'une durée maximale de 2h par jour pendant 6 jours et cela deux fois dans leur vie, pendant l'enfance et au stade de jeune adulte. A la fin de chaque période de stress des prélèvements de feces seront réalisés en laissant l'animal produire naturellement ces excrétas qui seront collectés. Un autre lot d'animaux subira les mêmes procédures que citées ci-dessus mais sans stress de contention effectué, ce sera notre lot contrôle. La plupart des animaux auront leur comportement testé à travers divers tests de comportement non invasifs. Ces tests durent chacun une dizaine de minutes et ne dépassent jamais 1 test par jour et 3 tests par semaine. Ils seront espacés de cinquante jours. Pour le projet lié à la démence, les animaux seront soumis à des injections dans l’abdomen de substances testées. Deux types de traitement seront réalisés : un traitement aigu, avec une seule injection (une injection dure au maximum 10 secondes), et un traitement chronique, avec une injection par jour pendant deux semaines. Les souris recevront soit une injection contenant les substances testées, soit une injection témoin. Par la suite, des tests comportementaux non invasifs seront réalisés afin de tester l’effet des substances sur l’apprentissage et la mémoire. Ces tests sont non invasifs et sont basés sur le comportement naturel des animaux à observer ou retrouver un lieu dans un environnement inconnu. Ils seront espacés d’au moins 24 heures pour limiter la fatigue des animaux et les biais expérimentaux. A la fin de l’expérience, des analyses des tissus neuronaux seront réalisées. Elles permettront de mieux comprendre l’effet des substances testées sur le fonctionnement des cellules nerveuses.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables seront principalement liés au stress provoqué par des contentions physiques. Ce type de stress de contention n'entraine pas de douleur mais provoque un stress psychologique. Les tests de comportement seront non invasifs et sans douleur, basés sur la tendance naturelle des animaux à explorer ou éviter une zone anxiogène sans contrainte. Les fécès seront prélevés. Les nuisances prévues dans le second axe sont limitées à des injections de degré léger (10 secondes), qui ne provoquent qu’une gêne passagère comparable à une piqûre. Les tests comportementaux réalisés sont non invasifs et n’induisent pas de stress pour les animaux.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés pour permettre des études moléculaires, d’activité électrique et histologiques post-mortem du cerveau.

Remplacement

Notre projet repose sur différentes approches telles que l’étude du comportement et l’étude du développement et de la plasticité du système nerveux. Nous voulons comprendre le développement et les fonctions des systèmes de contrôle des émotions. Actuellement, il n’y a pas de méthode substitutive qui pourrait remplacer le recours à l’animal dans nos travaux.

Réduction

Notre plan expérimental est conçu de telle manière que les premières expériences réalisées permettront d’optimiser les conditions des expériences suivantes et de réduire, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires à leur mise en œuvre. Le nombre d'animaux par groupe a été évalué statistiquement, ce qui permet d'avoir une bonne estimation des effectifs suffisants pour l'obtention de données statistiquement fiables tout en s'assurant d'une utilisation des animaux au strict nécessaire.

Raffinement

Toutes les mesures susceptibles de prévenir tout effet impactant le bien être des individus seront mise en œuvre durant la durée du projet. Le contenu de l’expérience intègre les impératifs éthiques, les modalités d’hébergement, d’enrichissement du milieu, de prévention de toute douleur, inconfort, stress, détresse chez l’animal. Les animaux seront placés en cage de maximum 5 individus avec maisonnette en carton plus du coton afin de combler les besoins physiologiques et comportementaux des animaux. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé à l’expérimentation animale et aux connaissances spécialisées dans les procédures décrites. Les animaux seront sous surveillance quotidienne et pesés toutes les semaines. Enfin nous utiliserons une grille détaillant l'état des animaux pour s'assurer qu'ils ne souffrent pas afin de leur fournir les meilleurs soins le cas échéant. Les animaux manifestant au moins un des points limites ( critère prédéfini utilisé dans l’expérimentation animale pour interrompre ou modifier une procédure expérimentale afin d’éviter ou de limiter la souffrance, la douleur ou la détresse inutile chez l’animal) identifiés ou un score supérieur à 6 (grille) seront systématiquement sorti du protocole.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix car ressemblant à l'homme concernant les mécanismes à l’œuvre dans le développement et les fonctions des systèmes de contrôle des émotions. Enfin, il existe des tests du comportement chez la souris permettant d'identifier des symptômes psychiatriques se manifestant de la même manière chez l'homme. Nous avons une très bonne connaissance des caractéristiques biologiques des souris par les travaux scientifiques et techniques publiés. La souris constitue un excellent modèle pour l’étude du fonctionnement du cerveau surtout concernant les circuits neuronaux qui contrôlent les émotions car ils sont similaires à ceux du cerveau humain, en particulier pour l’anxiété et la démence. Pour toutes ces raisons, ce choix d’espèce constitue un excellent modèle pour nos études. Dans le cadre des troubles anxieux, le stress de contention précoce commencera lorsque les animaux auront 30 jours. Les stades d'études moléculaires et histologiques sont justifiés par le fait que nous étudions les effets du stress de contention pendant la période où la aprtie du cerveau responsable du contrôle des émotions continue de maturer. Les paramètres biologiques seront donc étudiés après le premier stress de contention mais aussi après un second stress de contention à l'age adulte qui provoquera l’apparition de symptômes d’anxiété chez les animaux ayant subis les deux stress de contention. Les tests de comportement permettant de contrôler les niveaux d'anxiété seront réalisés sur des animaux adultes. Concernant la démence, les injections de substances se feront sur trois périodes vie : Jeune (1 mois), adulte (6 mois) et âgée (12 mois). Ces périodes sont justifiés par le vieillissement naturel et l’installation progressive de la démence avec l’âge. L’étude sur des souris jeune est essentielle pour identifier à quel stade les substances testées commencent à s’accumuler et comment elles peuvent avoir un impact sur l'apparition des troubles cognitifs

Jusqu'à six chirurgies d'implants de huit heures chacune et jusqu'à neuf ouvertures de volets osseux dans le crâne: 8 macaques, quatre à longue queue et quatre rhésus, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils travaillent en chaise de contention cinq à sept fois par semaine, lors de séances allant jusqu'à cinq heures, un contrôle de l'eau servant de levier de motivation puisque la récompense hydrique constitue une partie de leur apport journalier. Le porteur veut comprendre comment le cerveau des macaques perçoit les visages, le statut de dominance et les liens sociaux entre congénères. Sept des huit macaques resteront en utilisation continue, un sera tué pour l'étude post-mortem de son cerveau.

Objectifs

Le cerveau des primates, des humains comme des singes, leur permet de vivre en société, ce qui participe à la survie de leur espèce. Notre cerveau de primate est notamment adapté pour la perception des individus et pour l’analyse de leurs comportements. Or la cognition sociale est la première à être touchée dans de nombreux troubles neurologiques et psychiatriques, et nous ne connaissons pas exactement l’origine de ces problèmes, notamment du fait de notre connaissance insuffisante des mécanismes cérébraux qui nous permettent de percevoir et de comprendre les autres. L’objectif de ce projet est de comprendre par quels mécanismes le cerveau des primates non-humains leur permet de percevoir et comprendre leur groupe social. Nous savons par exemple, que les singes, tout comme les humains, possèdent dans leur cerveau des régions spécialisées pour la perception des visages par rapport à d’autres objets visuels. Cependant nous ne savons pas 1/ par quels mécanismes biologiques, les neurones –c’est-à-dire les cellules de ces régions cérébrales– codent les caractéristiques sociales des individus (comme leur genre, leur statut de dominance, leurs liens d’amitié) 2/ comment les neurones associent une même caractéristique sociale perçue par différentes modalités sensorielles 3/ s’il existe des régions cérébrales spécifiques aux odeurs sociales et au toucher social, deux modalités très importantes depuis le plus jeune âge pour percevoir les autres. Par ailleurs, les primates sont des spécialistes pour l’analyse des comportements de leurs congénères et possèdent des régions cérébrales spécifiques pour l’analyse des interactions sociales. Cependant, nous ne savons pas par quels mécanismes les neurones extraient des informations sur les individus à partir d’observation d’actions. Dans ce projet, nous proposons de répondre à ces questions majeures pour les neurosciences, la psychologie sociale ou encore la biologie évolutive en utilisant des techniques d’étude du cerveau à plusieurs niveaux combinant des méthodes exploratoires d’imagerie du cerveau afin d’identifier les régions cérébrales responsables de ces processus sociaux, à des méthodes fines d’enregistrement de l’activité des neurones et de manipulations moléculaires, avec l'objectif à long terme de fournir aux neurosciences cliniques de nouvelles hypothèses pour comprendre comment ces mécanismes peuvent être perturbés dans les maladies psychiatriques ou neurologiques.

Bénéfices attendus

Les bénéfices seront d’abord de mieux comprendre la représentation du réseau social, des interactions sociales et des individus dans le cerveau avec une précision et une compréhension au niveau des mécanismes neuronaux jamais atteintes jusque-là. Les perturbations temporaires des régions du cerveau identifiées par imagerie par résonance magnétique (IRM) pourraient permettre de s’approcher au plus près des tableaux cliniques humains et donc fournir aux neurosciences cliniques de nouvelles hypothèses pour comprendre comment les mécanismes sociaux sont perturbés dans les maladies psychiatriques et neurologiques. Ainsi ce projet pourrait permettre d’établir un modèle animal pour la compréhension des troubles sociaux qui impactent les patients présentant des troubles neurologiques ou psychiatriques. Il s’agira également potentiellement de découvrir de nouvelles régions cérébrales sur la perception des odeurs et du toucher social, et d’obtenir une comparaison du cerveau social des singes et du cerveau social humain et donc de comprendre les mécanismes conservés au cours de l’évolution et ceux qui sont spécifiques à notre espèce et à l’espèce des macaques rhésus.

Procédures

Tous les animaux sont habitués aux différents dispositifs et au personnel pour limiter tout stress. Ils seront entrainés à la réalisation de tâches comportementales (5-7 fois/semaine, 20min-4h/session). Le bon positionnement dans la chaise pourra s’accompagner d’un faible sédatif (sur environ 10séances si nécessaire). Les animaux réaliseront des IRM sous anesthésie (4h, 1-2sessions/mois avant 4ans puis 6fois/an). Ils auront 3 chirurgies d’implants minimum (mise en place d’un implant de maintien de la tête, de chambres d’enregistrement, d’électrodes d’enregistrement) et 6 maximum s’il est nécessaire de réparer, retirer ou remettre un implant (durée: 8h maximum/chirurgie sous anesthésie générale). Ils auront 2 interventions d’ouvertures de volets osseux ciblés minimum et 9 maximum s’il est nécessaire d’ajouter ou d’agrandir les volets existants (durée: 5h maximum/intervention sous anesthésie générale). Les chambres d’enregistrement sont entretenues 2 fois/semaine minimum (durée 60min). Les animaux vigiles participeront à des enregistrements de l’activité cérébrale par IRM et par électrophysiologie pendant qu’ils réaliseront des tâches comportementales (durée 5h maximum, 5-7 fois/semaine). Pour favoriser la motivation des animaux pendant les tâches comportementales, ils seront récompensés à l’aide d’une récompense hydrique qui constituera une partie de leur apport journalier en liquide. Un retour progressif à un apport à volonté est effectué au moins 2 fois une semaine chaque année. Une surveillance quotidienne est réalisée afin de garantir un bon état d’hydratation et une bonne santé, vérifiée par des analyses sanguines 2 fois/an (prise de sang de 4min). Chaque IRM s’accompagnera d’une injection intraveineuse d'un agent de contraste (durée 2min). Cet agent sera ensuite éliminé par deux composés (1 administration intramusculaire/jour de 30s, et 2 administrations orales/jour de 3min). Des analyses sanguines seront réalisées pour suivre le retour aux valeurs de référence (environ 4 prises de sang à la fin des séquences de plusieurs IRM, durée 4min). Des molécules seront administrées pour moduler l’activité cérébrale par inhalation (60 administrations maximum par animal de 20min), ou par la nourriture (60 administrations maximum/animal), ou par injection intraveineuse (60 administrations maximum/animal de 4min), ou dans le cerveau (60 administrations maximum/animal de 50min). Un des animaux sera euthanasié par une méthode réglementaire en fin de procédure.

Impact sur les animaux

L’animal pourrait ressentir une gêne ou des douleurs après les différentes chirurgies (pose de l’implant de tête, des chambres d’enregistrements ou des électrodes à demeure). Il y a également la gêne liée à la présence de ce matériel à demeure. Les risques liés à l’anesthésie (notamment hypothermie, sécheresse oculaire, dépression cardio-respiratoire) peuvent survenir. Il existe des risques d'infection sur les implants de tête, sur les électrodes implantées et lors de l'introduction des électrodes amovibles pour les enregistrements. Les risques de perte d’implant peuvent survenir suite à un rejet du matériel biocompatible provoquant chez certains animaux une réponse inflammatoire chronique et un rejet du matériel chirurgical. L’animal pourrait ressentir un stress/contrainte lors des séances d'électrophysiologie, d’imagerie, de tests ou d’entrainement pendant lesquelles il est positionné en chaise de contention ou maintenu par l’implant de tête. Le stress de l’hébergement en captivité peut être présent. Le contrôle hydrique peut induire un stress pour l’animal, une sensation de soif, de la déshydratation ou une perte de poids. Les risques liés aux agents pharmacologiques existent, lies à la tolérance/réaction individuelle aux molécules utilisées ainsi qu’à la capacité de la récupération propre à chaque animal, pouvant induire par exemple une réaction allergique, une accumulation dans les tissus, un mauvais fonctionnement du foie ou des reins. L’animal pourrait ressentir une gêne ou une douleur de courte durée au point d’injection lors des injections et prélèvements en intraveineuses, ou en intramusculaire.

Devenir

7 des 8 animaux seront en utilisation continue pour poursuivre l’acquisition de données sur ce sujet de recherche afin de privilégier l’utilisation d’un animal déjà entrainé par rapport à un animal naïf (réduction du nombre d’animaux). Cette utilisation continue se fera en accord avec l’équipe vétérinaire et dépendra de l’état de bien-être des animaux. 1 animal sera euthanasié pour l’étude post-mortem de son cerveau.

Remplacement

Avec les technologies actuelles, le présent projet ne peut être abordée qu'avec l’utilisation d’animaux. Nous ne pouvons pas utiliser de lignées cellulaires ou tissus, car ils ne présentent pas de processus perceptifs ou cognitifs. Les modèles informatiques du cerveau, ne permettent pas de comprendre, sans données empiriques préalables, quels algorithmes sont effectivement utilisés dans le cerveau réel en action. D’autre part, les études non invasives chez des sujets humains en bonne santé ne permettent pas d’enregistrer des signaux avec une résolution temporelle et spatiale suffisante pour étudier les mécanismes neuronaux. Le travail chez les patients humains est également limité, car pour des raisons éthiques, les enregistrements électrophysiologiques quand ils ont lieux ne peuvent pas cibler des régions d’intérêt scientifique mais uniquement des régions d’intérêt clinique. Il est donc impossible d’acquérir une compréhension mécanistique de la cognition sociale chez l’humain, les cultures cellulaires ou les cultures de tissus. Contrairement à d’autres animaux (ex. rongeurs/oiseaux), les fonctions cérébrales et l’anatomie des systèmes sensoriels des primates non humains (PNH) sont organisées autour de la modalité visuelle et sont ainsi homologues à l’Homme. Ces homologies concernent les systèmes neuraux et les stratégies cognitives et sociaux-cognitives des PNH, y compris certaines interactions sociales dont seuls les primates sont capables, ce qui n’est pas retrouvé dans d’autres modèles (ex. oiseaux/rongeurs). Comme nous comparerons nos résultats avec ceux observés chez l’humain, ce modèle est déterminant et le plus pertinent pour mener ce projet grâce à cette proximité.

Réduction

Les normes de publication, notre expérience, et les analyses statistiques indiquent que les données doivent être obtenues chez 6-8 animaux pour les expériences comportementales, 4-6 animaux pour l'imagerie, 2-3 animaux pour l’électrophysiologie, les neuromodulations, afin d'obtenir des données robustes et interprétables. L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) est sans doute la technique la plus efficace pour réduire le nombre d'animaux en fournissant des connaissances sur les régions cérébrales pertinentes à étudier ensuite par électrophysiologie. Sans cette connaissance, les enregistrements devraient être effectués dans tout le cerveau et pourraient nécessiter jusqu'à 10 fois plus d’animaux pour enregistrer dans toutes les régions possibles. De plus, l’utilisation d’agent de contraste lors des IRM fonctionnelles permet d’augmenter la puissance statistique et de réduire le nombre d’acquisitions. Ainsi nous utiliserons 8 macaques dans notre projet, ces 8 animaux participeront aux tâches comportementales, puis seront répartis par groupe de 4 à l’IRMf et par groupe de 2 à l’électrophysiologie avec/sans perturbations de l'activité cérébrale. Ce point répond également à la nécessité d'obtenir plus d'informations à partir du même nombre d'animaux et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés pour cette étude. Nous privilégierons de répéter nos enregistrements sur un même animal afin d’utiliser le plus faible nombre d’animaux possible. Nous utiliserons les tests statistiques adaptés pour analyser les données récoltées.

Raffinement

L’état de bien-être de l’animal est primordial et s’il y a une anomalie des mesures seront prises pour aider à le restaurer. Les animaux sont observés quotidiennement tout au long du projet et des points limites ont été établis pour assurer une prise de décision rapide et efficace pour s’assurer que le bien-être de l’animal est préservé. L’hébergement en groupe social, dans une animalerie aux paramètres surveillés quotidiennement (lumière, température, hygrométrie), ainsi que l’enrichissement et une alimentation adaptée sont mis en place pour stimuler les animaux et leur permettre d’exprimer leurs comportements naturels. L’entraînement régulier par renforcement positif permettra d’instaurer une routine limitant les contentions et le stress lors des manipulations et des tâches demandées. Le contrôle hydrique sera adapté à la demande de chaque animal en ayant intégré les particularités individuelles. Les chirurgies et IRM anesthésiées sont réalisées sous anesthésie générale avec la mise en place d’anti-douleurs adaptés (avant, pendant et après ; une réévaluation avec le vétérinaire est disponible si besoin). Lors des anesthésies, une surveillance des constances physiologiques (rythmes cardiaque et respiratoire, température…) est toujours mise en place et la température est maintenue. Le dispositif implanté sera le plus adapté possible pour le confort de l’animal et limiter la gêne. Il sera posé dans des règles strictes d’asepsie. Le post-opératoire sera surveillé avec une aide à l’alimentation pour faciliter la récupération, des enrichissements et une taille de la cage adaptée pour stimuler l’animal et faciliter les déplacements. La récupération complète est vérifiée avant la poursuite du projet.

Choix des espèces

Les singes Macaca mulatta, Macaca fascicularis (PNH) présentent des similitudes cognitives aux humains. Particulièrement, dans le domaine social : les macaques observent longuement leurs congénères ; sont socialement polyvalents ; leur environnement social, comme les sociétés humaines, comprend de nombreux paramètres qui nécessitent une extraction calculée des informations. Nous étudierons leurs connaissances des comportements sociaux complexes de leurs congénères, y compris d'un éventail d'interactions sociales dont seuls les primates sont capables. Leurs fonctions cérébrales et l’anatomie de leurs systèmes sensoriels sont organisées autour de la modalité visuelle et sont ainsi homologues à l’Homme. Comme nous comparerons nos résultats avec ceux observés chez l’humain, le modèle PNH est déterminant et le plus pertinent pour mener ce projet. Nous utiliserons des animaux adultes ou jeunes adultes (plus de 2ans), déjà sevré, car leur cerveau est à un stade mature nécessaire à nos recherches.

Une marque acoustique est implantée dans la cavité abdominale par incision et suture, et un morceau de chair est prélevé à l'emporte-pièce de 4 mm. 570 raies et requins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés vivants sur leur lieu de capture. L'objectif déclaré est de suivre par télémétrie leurs déplacements entre une réserve marine intégrale et un réseau plus large, afin d'évaluer l'efficacité des aires protégées. Les 19 espèces concernées ne sont pas nommées, la répartition des 570 individus entre elles n'est pas donnée, et le risque d'infection est qualifié de "très faible, voire nul" sans que rien ne l'étaye.

Objectifs

L’objectif principal du projet est d’approfondir la compréhension de l’usage d’une réserve marine intégrale par des espèces rares, vulnérables et menacées : les élasmobranches (requins et raies). Il vise également à évaluer la connectivité entre cette réserve marine et un réseau géographique plus large, afin de renforcer la protection de ces espèces emblématique dans un contexte de pressions anthropiques croissantes. Pour cela, ce projet se base sur la télémétrie acoustique passive comme méthodologie. Le suivi par télémétrie acoustique est devenu un outil de plus en plus utilisé pour étudier les déplacements de nombreuses espèces de poissons à grande échelle. Cette méthode permet de déterminer différents processus écologiques, notamment de comprendre comment une espèce utilise un habitat spécifique et se déplacent au niveau régional dans l’espace et dans le temps, information essentielle pour mieux comprendre son rôle dans l’écosystème ou de détermniner l’efficacité des moyens de protection et de gestion tels que les aires marines protégées.

Bénéfices attendus

Grâce à un important réseau d’écoute régional en place, l’analyse spatiale des déplacements des individus marqués sur la durée de vie de la balises (>2 ans) ou jusqu’à la recapture de l’individu permettra d’étudier l’utilisation spatiale de ces espèces, et plus particulierement les patrons de connectivité dans un espace géographique donné, l’utilisation des Aires Marines Protégées, leur niveau de fidélité d'une année sur l'autre et les variations saisonnières liées à cette dynamique spatiale. Les résultats seront pourront être exploités par les gestionnaires pour adapter leurs mesures de conservation.

Procédures

Un maximum de 570 individus issus d'une liste de 19 espèces seront soumis à une intervention chirurgicale courte pour implanter une marque acoustique dans la cavité intra-péritonéale. Un prélèvement de chair (biopsie) est effectué à l’aide d’un punch de 4mm afin de permettre des analyses génétiques. La durée de cette intervention est en moyenne entre 5 et 10 mn

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont liés aux deux gestes techniques prévus : (1) Une piqûre locale et le poinçonnement de la nageoire caudale pour le prélèvement peu invasif de tissu à l’aide d’un emporte-pièce (biopy-punch), la zone étant principalement constituée de cartilage ; (2) la chirurgie pour l’implantation d’une marque interne qui implique une piqûre, une incision et une suture qui peut entraîner une gêne passagère. Le risque d’infection est très faible, voire nul.

Devenir

Tous les animaux seront relâchés vivant dans le milieu naturel sur leur lieu de capture.

Remplacement

Dans le cadre d’une étude destinée à caractériser les mouvements individuels en milieu naturel, il n’est pas possible de faire appel à des méthodes de remplacement.

Réduction

Le nombre d’individus a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique. En télémétrie acoustique passive, la probabilité de détection des individus permettant d’analyser le comportement dépend grandement du réseau de récepteurs déployé sur le milieu ainsi que du nombre d’individu marqués. Le nombre optimal d’individus à suivre en télémétrie est très fortement dépendant de l’espèce, de son comportement spatial, de la structure des populations qui la compose et des questions auxquelles on veut répondre. Compte tenu du fait que ce nombre est très généralement supérieur à 20 pour de petites populations, nous estimons qu'un nombre de 30 individus par espèce devrait être suffisant pour obtenir des données statistiquement valides.

Raffinement

Plusieures mesures ont été mises en place afin de limiter la souffrance et le stress des individus lors du marquage, incluant la capture (engins sélectifs en direct, capture en plongée), pour limiter au maximum le temps où l’animal est en phase « capture », ainsi que des procédures d’immobilité tonique et anesthésiant local durant les phases pré opératoire, opératoire et post opératoire. Les individus seront surveillés de manière régulière avec une attention particulière à la respiration branchiale. Lors de leur manipulation, chaque individu sera placé en immobilité tonique afin de limiter son stress et potentiellement sa douleur. Un analgésique sera aussi utilisé conjointement. Le choix d’effectuer les sutures avec un fil résorbable en cas de chirurgie permettra à l’individu une meilleure cicatrisation et d’éviter toute infection et frottement lié à la présence d’un fil de façon permanente. Après avoir subi l’intervention chirurgicale, les individus seront maintenus dans le bac avant d’être relâchés. L’eau sera renouvelée régulierement durant toute la procédure. Ceci permet de garder une température ambiante proche du milieu naturel et un niveau d’oxygénation optimale. Les individus seront surveillés jusqu’à ce qu’il ait retrouvé leur capacité à nager par leurs propres moyens. Chaque individu ne sera relâché dans son milieu naturel que lorsqu’il sera capable de nager de manière autonome.

Choix des espèces

Les raies et raquins sont des espèces particulièrement vulnérables à la surexploitation dont les traits de vie particuliers (grande longévité, maturité tardive, faible fécondité) ont été responsables du déclin de leurs populations. L’importante méconnaissance sur l’écologie de ces espèces limite notre capacité de gérer avec efficacité leur populations. Ces espèces ont aussi été choisies pour leur taux de survie important post-capture et leur forte capacité de résilience après un traumatisme. Le marquage des individus se fera en suivant la règle selon laquelle la masse de la marque ne doit pas dépasser les 2% de la masse du poisson. Ainsi, plusieurs tailles de marques permettront de pouvoir cibler des individus de taille différentes (des marques plus petites étant implantées dans les individus les plus petits).

Capturés à la palangre, à la canne ou au chalut, gardés jusqu'à deux heures en vivier, puis anesthésiés pour recevoir une marque acoustique implantée dans l'abdomen en moins de cinq minutes, 500 poissons sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cent bars et quatre cents poissons d'autres espèces sont concernés, parmi lesquels des requins-taupes, des roussettes, des raies et des soles. Le porteur décrit un stress de capture de quinze minutes à une heure, des douleurs postopératoires de quelques heures et un réveil surveillé de trois à dix minutes, et reconnaît que ces procédures peuvent occasionner des mortalités directes ou indirectes. Tous les individus marqués sont ensuite relâchés là où ils ont été pris, pour que leurs déplacements autour de six parcs éoliens en mer soient suivis pendant cinq ans.

Objectifs

Les espèces marines mobiles jouent un rôle essentiel pour relier entre eux les habitats marins. Le développement actuel des parcs éoliens en mer en Europe modifie ces habitats, impactant potentiellement les communautés biologiques et les liens naturels entre les zones marines. Les poissons peuvent voir leur distribution, abondance et comportement affectés en raison d'effets directs et indirects, tels que les effets ‘récif’, ‘d’agrégation’ et ‘barrière’, ainsi que la perte d'habitat et les perturbations acoustiques, influençant ainsi la dynamique des populations. Ce projet suivra les déplacements de plusieurs poissons pour comprendre comment ils relient les habitats entre Atlantique et Manche. Il identifiera leur usage des milieux naturels (fonds marins) et artificiels (structures humaines), repérera les zones partagées avec les installations en mer, et aidera à définir des stratégies de gestion adaptées. Les espèces ciblées incluent le requin-taupe commun, l’émissole tachetée, la petite et grande roussette, les raies bouclée, brunette, lisse et douce, le bar, les daurades grise et royale, la pagre, les poissons plats (sole, plie, barbue), le grondin rouge et le lieu jaune. L’objectif repose sur la télémétrie acoustique, qui permettra de suivre les déplacements de ces espèces durant 5 ans, le long des façades Manche - Atlantique. Cette méthode utilise des émetteurs envoyant des signaux ultrasonores à 69 kHz, captés par des récepteurs (hydrophones) disposés dans la zone d’étude. La brièveté et l’espacement des signaux réduisent le risque de perturbation chronique ou de masquage acoustique. La fréquence d’émission, hors de la plage de communication principale de la plupart des mammifères marins, limite les risques d’interférence. Les données suggèrent un faible impact, à confirmer par d’autres études. Les récepteurs sont ensuite récupérés pour accéder aux données de détection des individus marqués. Ce suivi à long terme permettra de mieux comprendre les dynamiques de déplacement et d’utilisation de l’espace dans le temps par les espèces ciblées à différentes échelles spatiales. La télémétrie par marquage électronique utilise des balises DST (Data Storage Tag) enregistrant des données environnementales (température, profondeur, lumière) utilisées pour modéliser les mouvements des animaux. La récupération de ces balises (via recapture ou largage) est nécessaire pour accéder aux données.

Bénéfices attendus

L’identification des zones vitales pour le cycle de vie des poissons est indispensable à la gestion durable des ressources halieutiques. Cependant, leurs localisations et leurs utilisations par différentes espèces restent largement méconnues . Au vu de la forte croissance de l’éolien en mer et de son potentiel impact sur les zones fonctionnelles des ressources halieutiques, il est nécessaire de mieux connaitre les effets de ces installations sur les écosystèmes marins. Ce projet apportera des informations concertes sur la réponse des espèces à l’installation et la présence de ces nouvelles structures artificielles. Six parcs éoliens en mer, en construction ou en exploitation, serviront de sites d’études permettant une analyse comparative des impacts selon différents contextes de développement. A terme, les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément l’écologie du mouvement des espèces suivies et ainsi répondre aux questions suivantes: les espèces interagissent-elles avec les parcs éoliens en mer ? comment réagissent-elles à l’implantation d’une structure physique en mer ? Quelle est la fidélité dans le temps de ces espèces aux parcs éoliens en mer ? Quel est-ce que les espèces se déplacent entre ces parcs éoliens en mer et les autres habitats marins naturels de la région au cours du temps ? Font-ils preuve d’une fidélité pluriannuelle à certains sites ? Si oui, à quelle(s) saison(s) ? Comment les conditions environnementales influencent-elles ces tendances ? Il existe très peu de connaissances à ce sujet sur les espèces de poissons fréquentant la zone hauturière Manche/Atlantique. Ces connaissances relatives à l'écologie du mouvement de ces espèces d’intérêt, que le marquage en milieu naturel rend possible, serviront de cas concrets pour la mise en place de suivis pérennes des populations au sein des parcs éoliens en mer à venir afin d’atteindre le double objectif de conservation et d'exploitation durable des espèces marines.

Procédures

Les espèces de poissons de ce projet seront capturées par des pratiques de pêche les moins impactantes possibles sur la condition physique des animaux et permettant un taux de survie optimal (ex. pêche à la ligne, palangre, court trait de chalut). 500 poissons, sauf les poissons plats, seront marquées chirurgicalement par la pose d’une marque interne sous anesthésie générale. L'acte de chirurgie dure moins de 5 minutes par individu. Sur ces mêmes individus, un marquage d’identification externe sera effectué sur la nageoire caudale, permettant l’identification des individus marqués. Les poissons plats (soles, plies) seront marqués sous anesthésie générale avec la pose d’un émetteur externe sur la nageoire pectorale de l’individu. L’acte de pose de l’émetteur en lui-même dure moins de 5 minutes par individu. Les individus seront relâchés dans la zone de capture le plus rapidement possible en bonne condition.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables de cette procédure incluent : - Le stress à la capture par pêche à la palangre (nuisance modérée, 15min à 1h selon les conditions de manipulation), pêche à la canne (nuisance modérée, de courte durée < 10min), et pêche au chalut (nuisance modérée, de courte durée < 30min )- la période de captivité avant intervention (nuisance faible à modérée, durée variable de quelques minutes à 2h), - L’implantation de la marque interne (nuisance modérée, durée < 15min), - L’implantation de la marque externe (nuisance faible à modérée, durée

Devenir

Tous les animaux marqués seront remplacés dans leur milieu naturel, à l'endroit de leur capture

Remplacement

Afin de répondre aux besoins de connaissances sur les zones de vie des poissons et les impacts des parcs éoliens en mer sur les ressources halieutiques, il est essentiel de caractériser les mouvements et les patrons d’occupation individuels des espèces exposées. Cette connaissance ne peut pas être acquise sans l’étude de poissons vivants en milieu naturel, exposé à l’installation de parcs éoliens en mer. Il n’est pas donc possible de faire appel à des méthodes de remplacement.

Réduction

Le nombre d’individus a été réduit au minimum et défini au seuil de pertinence scientifique et statistique. En télémétrie acoustique, la probabilité de détection des individus permettant d’analyser le comportement dépend grandement du réseau de récepteurs déployés sur le milieu ainsi que du nombre d’individus marqués. Cette probabilité de détection peut diminuer avec plusieurs facteurs environnementaux (ex : turbidité de l’eau, bruit ambiant). Différentes études sur des milieux similaires et avec un réseau de récepteurs semblable ont montré qu’entre 95% et 100% des individus ont été détectés après le marquage. En prenant en compte les contraintes de la télémétrie acoustique (ex: probabilité de détection) et la littérature existante, le marquage de >30 individus / espèce est conseillé afin d’intégrer une variabilité naturelle représentative et ainsi garantir la robustesse des analyses statistiques.

Raffinement

Les mesures pour limiter la souffrance et le stress lors du marquage incluent (1) le type de pêche permettant de limiter la capture à

Choix des espèces

Les différentes zones d’étude en Manche et Atlantique présentent une grande variété d’espèces capturables. Cette étude propose de cibler une liste d’espèces (i) d’intérêt pour évaluer et mouvements et l’effet d’attraction de parcs éoliens en mer sur les poissons ayant différentes stratégies de mobilité, (ii) à enjeux de conservation et/ou halieutiques et (iii) présentes sur les zones. Les campagnes initiales de marquage identifieront les espèces abondantes à cibler en priorité. Le nombre d’individus par espèce rentrant dans une procédure sera limité à N=40 par site avec un maximum de N=500 marques acoustiques déployées dans le projet. Un total de 300 marques électroniques seront déployés sur des bars, raies et lieus jaunes, si le double marquage est possible (i.e. individus suffisamment grands avec une cavité intra-péritonéale adaptée). Pour la majorité de ces espèces, l’acquisition de connaissances sur leur dynamique spatiale est une première étape primordiale pour améliorer nos connaissances sur l’impact potentiel de l’implantation des parcs éoliens en mer sur ces populations. Les individus, matures ou immatures, seront sélectionnés s’ils présentent un poids suffisant pour supporter une marque (poids total de la/les marque.s

Deux semaines d'acclimatation, puis une chirurgie du crâne sous anesthésie pour injecter un virus dans le cerveau et poser une fenêtre crânienne ou un implant. Trois à quatre semaines de récupération, un déménagement vers un second établissement, sept jours pour s'y faire, une nouvelle anesthésie pour fixer une barre en titane sur la tête. Vient enfin le contrôle hydrique, un à deux mois de restriction d'eau pendant lesquels les 750 souris, la tête immobilisée, travaillent jusqu'à une heure par jour à une tâche de choix, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont ensuite tuées pour qu'on vérifie au microscope si les injections avaient bien atteint les coordonnées visées.

Objectifs

La prise de décision est un processus crucial qui régit chacun de nos comportements les plus évolués. Tandis que nous apprenons de notre environnement et prenons des décisions sur la base de ces connaissances, nous conservons également la capacité d’adapter notre comportement face aux modifications soudaines de l’environnement. Cette adaptation serait favorisée par l’équilibre entre les comportements d’exploitation (c'est-àdir l'utilisation des connaissances déjà disponibles pour obtenir un gain connu) et ceux d’exploration (c'est-à-dire la recherche d’options plus favorables). Cette hypothèse résulte des études cognitives menées chez l'homme, les primates non humains et les rongeurs. L’objectif général de ce projet est d’étudier les mécanismes cérébraux responsables de la transition entre comportements d’exploitation et d’exploration chez la souris. De nombreuses structures corticales et sous-corticales pourraient participer à ce phénomène. En particulier, des recherches récentes proposent que le cortex moteur secondaire (M2) des rongeurs constitue un noeud critique permettant le contrôle flexible des actions volontaires. Ce constat est étayé par la spécificité de cette structure ayant un rôle démontré dans les comportements flexibles. Ce projet qui se déroule dans deux établissements utilisateurs vise donc à éclairer le rôle du cortex moteur secondaire pour décider quand explorer ou quand exploiter l'environnement. Pour cela, nous utiliserons l’imagerie cérébrale des structures d’intérêts lorsque la souris est soumise à un test comportemental permettant de quantifier les comportements d’exploitation et d’exploration. Enfin, nous testerons le rôle causal des connexions neuronales identifiées pendant l'exploration et l'exploitation en effectuant des manipulations sélectives des différentes voies sous-corticales.

Bénéfices attendus

Cette étude est avant tout un projet de science fondamentale visant à comprendre les principes neuronaux permettant l’adaptation de la prise de décision dans des environnements changeants. Au-delà de cet aspect fondamental, ce projet possède une forte composante translationnelle. En effet, l'accent mis sur l'exploitation-exploration des actions volontaires est central dans les neurosciences cognitives, en particulier pour la recherche sur les primates humains et non humains. En outre, l'incapacité à résoudre efficacement le compromis exploitation-exploration est une caractéristique frappante de plusieurs troubles mentaux comme la schizophrénie, les troubles de l’attention et de l’hyperactivité et la depression. En conséquence, ces patients présente moins de flexibilité d’apprentissage, s’adaptent moins aux nouveaux environnements, utilisent des strategies habituelles et présentent une extinction plus rapide des apprentissages. Notre projet permet d’étudier ces paramètres chez l’animal lors d’une tâche comportementale pour comprendre le rôle des régions cérébrales impliquées.

Procédures

Les animaux seront d’abord acclimatés à leur hébergement dans le premier établissement utilisateurs pendant 2 semaines. Puis les animaux seront soumis à une chirurgie avec injection d’un virus puis pose d’une fenêtre crânienne ou pose d’un implant. Ces chirurgies se feront sous anesthésie, tous les animaux auront une injection de virus, 250 animaux auront une chirurgie avec pose d’une fenêtre crânienne et 500 animaux la pose d’un implant. Après 3 à 4 semaines de récupération et de surveillance post-opératoire, les animaux seront déplacés dans le deuxième établissement utilisateurs puis acclimatés à leur nouvelle animalerie pendant 7 jours. Ensuite, les animaux auront une anesthésie pour permettre la pose d’une barre en titane nécessaire au comportement qui se fait en « tête restreinte », ils seront soumis à contrôle hydrique qui durera entre 1 et 2 mois. Pendant cette période, les animaux auront l’étape de comportement avec 3 phases : l’habituation (7 jours), l’apprentissage (10 jours) et le contrôle (au minimum 1 mois). Pour la phase d’habituation les animaux auront des essais durant 20 minutes. Pendant la phase d’habituation et de contrôle, les animaux auront au maximum une session d’une heure par jour.Les chirurgies pour l'injection du virus puis la pose d'une fenêtre crânienne ou la pose d'un implant se feront dans le premier établissement utilisateur. La pose de la barre en titane, le contrôle hydrique ainsi que le comportement auront lieu dans le second établissement utilisateur.

Impact sur les animaux

Le projet peut induire des effets indésirables sur les animaux : ● Le risque de douleur durant la chirurgie● Le risque de douleur aiguë liée à la récupération post-opératoire. ● Le risque d’infection des implants. ● Le contrôle hydrique ● Contention « tête-restreinte »

Devenir

A l’issue des procédures les animaux sont mis à mort. Il est nécessaire de réaliser des contrôles histologiques ou des expériences d’immunohistochimie sur les cerveaux fixés afin de valider les coordonnées des sites d’injection des virus et des sites d'enregistrement.

Remplacement

L’étude des mécanismes de la prise de décision est un enjeu sociétal et économique majeur des neurosciences modernes, comme le relèvent de nombreuses situations humaines inadaptées (prise de risque, addiction au jeu, compulsivité, troubles psychiatriques). Par définition, ces mécanismes ne peuvent être étudiés que chez des animaux vigiles confrontés à une situation de choix. Dès lors, aucun des modèles in vitro ne peut être utilisé ici. Par ailleurs, les mêmes mécanismes comportementaux (transition exploitation / exploration) sont en jeu chez les primates humains, non-humains, et les rongeurs, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez le rongeur à l’espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes synaptiques en jeu dans la prise de décision et permettra de jeter les bases d'études plus appliquées.

Réduction

La nature innovante des méthodes utilisées (imagerie biphotonique chronique, et optogénétique chronique), ainsi que la qualité de la mise en œuvre des procédures (basée sur une expertise reconnue de l’expérimentateur) permettront de réduire significativement le nombre des animaux. En effet, certaines tâches dans les procédures mettent en jeu des techniques non invasives et non douloureuses qui seront réalisées de façon quotidienne pendant le comportement chez le même animal. Ces techniques modernes permettent donc de façon intrinsèque de réduire dramatiquement le nombre d'animaux utilisés, avec une qualité de mise en pratique assurant la reproductibilité des expérimentations entre les laboratoires. Par ailleurs, afin de limiter le nombre d’expériences et donc d’animaux, la taille de nos groups expérimentaux est définie par l’utilisation de tests statistiques.

Raffinement

Le projet comprend des chirurgies qui se feront sous anesthésie générale avec une couverture antalgique grâce à la buprénorphine injectée avant et après la chirurgie. Une injection de Mélloxicam en sous cutanée sera réalisée après la chirurgie pour augmenter la durée de la couverture analgésique. La couverture antalgique agira dès le réveil de l’animal et sera maintenue avec une injection de Buprénorphine et de Méloxicam24h post chirurgie. Si l’animal montre des signes de souffrance de nouvelles injections seront réalisées toutes les 24h. La procédure d’implantation, bien que non invasive et non douloureuse se fera malgré tout sous anesthésie générale avec une couverture antalgique qui agira dès le réveil de l’animal et qui sera maintenue si l’animal montre des signes de souffrance. La procédure d’anesthésie a été raffinée et permet d'être rapidement inversée par l’injection d’une solution de réveil, permettant ainsi d’éviter au maximum les problèmes et inconforts liés à une anesthésie pharmacologique. Les animaux ne sont jamais isolés mais maintenus en groupe sociaux (5 par cage avec nourriture adaptée et enrichissement : nid, maison et tunnel) et manipulés/habitués quotidiennement par le même expérimentateur. Les tests comportementaux sont ainsi réalisés lors des phases actives des souris et elles ne sont pas dérangées lors de leurs phases inactives. Les résultats avec des souris en cycle inversé seront plus pertinents sur le plan éthologique et fourniront des données plus fiables si elles sont menées pendant la phase sombre, alors que les souris sont normalement éveillées et actives. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée (2 fois par jour) après le contrôle hydrique. Les animaux sont transférés entre les deux EU qui sont situés dans le même bâtiments dans leurs cages d'hébergement avec des chariots spécifiques. Les cages sont placées dans des sacs en kraft pour les isoler de la lumière et de tout contact visuel.Des points limites spécifiques suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des Vertébrés. L’organisation du système central de cette espèce est assez proche de celle de l’homme, les propriétés du néocortex de la souris ont de nombreuses similitudes avec le néocortex des autres mammifères, y compris les humains. Par ailleurs, les mêmes mécanismes comportementaux qui nous intéressent ici (transition exploitation / exploration) sont en jeu chez les primates humains, non-humains, et les rongeurs, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez le rongeur à l’espèce humaine sans avoir recours à des primates non-humains. Les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris seront donc largement transférables à l'homme, et permettront de mieux comprendre les mécanismes synaptiques en jeu dans la prise de décision en général tout en jetant les bases d'études plus appliquées chez les humains. Le projet sera réalisé sur des animaux de 6 semaines ce qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte où l’animal est en pleine capacité d’apprentissage. Leur poids et leur taille sont stables le temps de nos protocoles, et la taille du cerveau est homogène garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d'injection.

Capturés à la ligne ou à la palangre, gardés en bassin de une à cinq heures, anesthésiés puis ouverts au niveau de l'abdomen pour y recevoir des marques, 600 bars européens et lieus jaunes adultes subissent aussi le prélèvement de quatre écailles et d'un fragment de nageoire caudale. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et tous les poissons sont relâchés en mer, le porteur reconnaissant qu'elles peuvent occasionner des mortalités directes ou indirectes. L'objet déclaré est de cartographier leurs habitats et leurs migrations pour la gestion des pêches de deux espèces commercialement importantes. L'effectif de 600 individus résulte d'un compromis entre le coût de l'opération et les 90 recaptures espérées, soit 15 % des poissons marqués.

Objectifs

Un manque de connaissance existe sur les habitats dont les poissons ont besoin pour se reproduire, se nourrir ou grandir, et sur leurs interactions. Cette étude vise à caractériser les habitats marins utilisés par le bar européen et le lieu jaune dans leur milieu naturel, et à analyser les comportements migratoires entre les habitats essentiels de ces populations naturelles. Ces processus sont le résultat d’interactions complexes entre des individus et leur environnement physique et biologique. Ce projet cherchera également à combler ces lacunes par le déploiement d’un réseau de télémétrie acoustique et le suivi par marquage des déplacements des deux espèces de poissons. Nous analyserons les mouvements et migrations de ces deux espèces cibles, composantes importantes des écosystèmes littoraux étudiés et des espèces commercialement importantes pour la région.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément l’écologie des espèces suivies et ainsi de répondre aux questions suivantes : Quels sont les habitats fréquentés par ces 2 espèces ? Quelles fonctions (alimentation, reproduction, croissance, etc.) permettent-ils de réaliser ? Existe-t-il des migrations saisonnières entre ces habitats ? La population est-elle composée de sous-populations ? Ce projet répondra à ces questions en suivant les mouvements et les comportements de ces espèces par télémétrie acoustique et par géolocalisation. Ces nouvelles connaissances seront utiles pour améliorer la gestion et l'exploitation durable de ces espèces.

Procédures

Les bars et lieus jaunes anesthésiés et analgésiés seront soumis à une seule intervention chirurgicale, d'une durée de 5 minutes, nécessaire à l'implantation de marques archive et acoustique dans la cavité abdominale. Un prélèvement de 4 écailles et d'un fragment de nageoire caudale, d'une durée de 2-3 minutes, sera réalisé afin de déterminer l'âge des individus et faire des analyses génétiques respectivement.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables incluent : - Le stress à la capture (intensité légère pendant environ 15 min) - la période de captivité avant intervention (intensité légère pendant 1 à 5 heures) – L’implantation des marques internes (intensité modérée pendant 5 min) - L’implantation de la marque externe (intensité légère pendant 30 s) – Le prélèvement de 4 écailles et d'un fragment de nageoire caudale et le marquage externe au bleu Alcian (intensité légère pendant 2-3 minutes) – Le stress lors la phase de réveil en milieu captif (intensité légère pendant 5-10 min). Ces procédures peuvent occasionner des mortalités directes ou indirectes.

Devenir

L'objectif de l'étude est d’analyser les mouvements et les migrations du bar européen et du lieu jaune au stade adulte en Manche afin de mieux comprendre la structure spatio-temporelle de ces populations et la manière dont elles exploitent les habitats marins, éléments indispensables pour la mise en place de la gestion écosystémique des pêches. L’ensemble des poissons capturés sera relâché dans le milieu naturel après leur marquage.

Remplacement

Cette étude vise à caractériser les habitats marins utilisés par le bar européen et le lieu jaune dans leur milieu naturel, et à analyser les comportements migratoires entre les habitats essentiels de ces populations naturelles. Ces processus sont le résultat d’interactions complexes entre des individus et leur environnement physique et biologique, il n’est donc pas possible de faire appel à des méthodes de remplacement.

Réduction

Le nombre de poissons par espèce a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique. Il est prévu de marquer, dans le milieu naturel, 600 poissons adultes (50%-70% bar européen et 30%-50% lieu jaune) sur 4 sites répartis en Manche. Ce nombre est un compromis entre le coût de l'opération et le nombre de recaptures escomptées de 15% en moyenne soit 22.5 poissons par site et 90 poissons au total, les recaptures par espèce devant être considérées comme représentatives des populations étudiées.

Raffinement

Les techniques de pêche n’altèrent que peu l’état de santé des poissons capturés (ligne ou palangre). Les individus seront maintenus en groupe dans de grands bassins afin qu’ils aient un comportement normal et calme. Si les poissons ont un comportement agité, une sédation légère sera réalisée. Lors du marquage, les poissons seront anesthésiés dans des seaux opaques avec couvercles. Nous utiliserons une épuisette et un linge humide pour manipuler le poisson, en couvrant leurs yeux et en protégeant leurs écailles. Nous utiliserons un antalgique et les surveillerons au moins deux heures avant de les relâcher dans le milieu naturel. Ce projet comporte des points limites stricts et spécifiques du projet.

Choix des espèces

Le projet se focalise sur le bar européen, poisson d'intérêt écologique, économique et sociale. Il existe un besoin de quantifier les mouvements de l'espèce pour la gestion des stocks Mer Celtique, Manche, Mer du Nord et Golfe de Gascogne. Le projet s’intéresse aussi au lieu jaune, poisson d'intérêt écologique, économique et sociale. La gestion de l'espèce repose actuellement sur trop peu de données et il existe un manque patent de connaissances sur l'écologie de cette espèce. La proportion attendue des espèces marquées sera égale ou pourra être légèrement plus forte pour le bar. Nous nous focaliserons sur le stade adulte, car il permettra d'améliorer nos connaissances sur les migrations de reproduction et les zones de reproduction, habitats essentiels à protéger pour exploiter durablement ces espèces.