Éthologie / comportement / biologie animale

Capturés au piège à patte ou par fléchette anesthésiante tirée au fusil à CO2, cinq loups gris au maximum sont manipulés sous anesthésie générale pendant quarante-cinq minutes environ, équipés d'un collier GPS, mesurés, pesés, marqués par perforation des deux oreilles, puis relâchés. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et les cinq animaux repartent dans le milieu naturel. Le porteur énumère ce que la capture peut occasionner, plaie au membre entravé, tendinopathie, hématomes, lésions de la cavité buccale, automutilation, plus rarement luxation ou fracture des os longs, sans exclure la myopathie de capture ni les accidents d'anesthésie. Suivis vingt-quatre mois, ces loups pourront recevoir jusqu'à six tirs d'effarouchement traumatiques, c'est-à-dire douloureux, lors de trois tentatives de prédation sur des troupeaux d'élevage, le projet visant à mesurer si la douleur s'apprend et se transmet à la meute.

Objectifs

La gestion du conflit entre les activités d’élevage et le loup gris en France s’appuie très largement sur les tirs létaux. Cependant, de nombreux travaux de recherche menés sur la question pointent l’intérêt des interventions non-létales (conditionnements aversifs, effarouchement, animaux de protection) comme alternatives, dont les effets positifs pour la protection des troupeaux seraient plus durables. Dans ce contexte, ce projet vise à évaluer une méthode d’effarouchement non létale mais douloureuse, le tir d'effarouchement traumatique (TEFT), afin de pouvoir proposer une alternative à la destruction de loups, a fortiori dans les espaces protégés. Ce projet repose sur l’étude comportementale du loup en action de déprédation et sa réponse dans le temps à un stimulus traumatisant. Jusqu’à cinq animaux seront utilisés. L’objectif sera d’évaluer : • La capacité d’apprentissage par association des loups exposés à ce type de traumatisme en documentant notamment l'effet des TEFT sur les comportements immédiats et post traumatiques des loups (présence/absence de déprédation, utilisation de l’espace), la durée de l’apprentissage (combien d’expositions au traumatisme pour enregistrer une sensibilisation) et sa persistance dans le temps. • La part de l’apprentissage social dans la diminution du risque de prédation attendue : est-ce qu’un loup qui a été exposé au traumatisme transmet sa peur aux autres membres de la meute et aux générations suivantes ?

Bénéfices attendus

Ce projet a vocation à faire avancer les connaissances sur la protection des troupeaux d’animaux d’élevage vis-à-vis des grands prédateurs en apportant des données précises sur l’effet d’une mesure d’effarouchement prometteuse mais encore peu documentée : le tir d’effarouchement traumatique.

Procédures

Jusqu’à cinq loups seront capturés avec des pièges à patte ou par téléanesthésie (flèche projetée par un fusil alimenté au CO2). Ils seront manipulés sous anesthésie générale. Sur une bâche de manipulation, ils seront équipés d’un collier GPS puis un ensemble de mesures biométriques (poids, mensuration) et un frottis buccal (génétique) seront effectués avant d’être relâché. Un marquage auriculaire sera réalisé par perforation sur chaque oreille à l’aide d’une pince et d’une étiquette en plastique. L’ensemble des manipulations est réalisé en 45 minutes environ (de l’anesthésie générale au relâché). Après leur relâcher, les déplacements des animaux seront suivis pendant 24 mois. Ils pourront être soumis à des tirs d’effarouchement lors de trois tentatives de déprédation sur des animaux d’élevage, chacune étant espacée d’une semaine. Chaque tentative de déprédation pourra donner lieu à un voire deux tirs d’effarouchement consécutifs, soit un total maximal de six tirs par individu.

Impact sur les animaux

La capture peut occasionner : - Stress : altération de la mobilité de l’animal pendant la phase de réveil, et du comportement spatial jusqu’à deux semaines suivant la capture. - Changements hiérarchiques au sein de la meute. - Troubles locomoteurs légers en réponse à un stress musculaire. - Blessures superficielles : en cas de traction sur le piège / morsure du câble ; plaie au niveau du membre entravé, tendinopathie, hématomes, lésions de la cavité buccale, limage des griffes, voire automutilation. - Blessures sévères : dans de rares cas ; boiterie du membre entravé, luxation des articulations, fractures des os longs. - Myopathie de capture : ce risque ne peut être exclu dès qu’une contention / anesthésie a lieu. - Risque de mortalité : très faible ; sur les 29 loups capturés par l’équipe de recherche de l’université de Sassari (partenaire) avec le même protocole, aucun cas de mortalité n’a été rapporté. Il existe des effets indésirables potentiels de l'anesthésie chez un loup sauvage : hypoventilation, hypotension, anomalies du rythme cardiaque, perturbations de la température corporelle, troubles ioniques, nausées, vomissements, hypovolémie, ulcères cornéens ; arrêt cardio-respiratoire dans de très rares cas. Le tir d’effarouchement peut occasionner une altération temporaire du comportement, des douleurs locales, une altération temporaire de la mobilité, des, blessures superficielles). Il existe aussi un risque très faible, suite à un tir mal dirigé, de traumatismes plus sérieux (fracture ou une blessure interne).

Devenir

Tous les animaux sont relâchés dans le milieu naturel immédiatement après leur manipulation.

Remplacement

Il n’y a pas d’alternative satisfaisante aujourd’hui au suivi in-situ des grands prédateurs. Les études écologiques et comportementales impliquant le suivi de ces espèces sont essentielles pour comprendre leurs interactions avec les activités pastorales et tenter de réduire les dommages causés par la prédation, le principal enjeu pour la conservation des grands carnivores en Europe. Ces données sont nécessaires pour appréhender la réaction des loups aux moyens de protection et aux mesures d’effarouchement et comprendre les mécanismes comportementaux sous-jacents. Cependant, les données apportées par ce type de suivi pourront permettre d’ouvrir la voie à la modélisation informatique de l’utilisation de l’espace par les loups et de leurs choix de prédation, ce qui pourrait autoriser à l’avenir un remplacement des suivis en nature pour répondre à certaines questions (caractérisation des facteurs orientant la prédation sur animaux domestiques).

Réduction

Ce suivi de plusieurs loups par bio-logging en milieu de montagne bénéficie à de nombreux partenaires scientifiques en France et en Europe. En effet, les données sur l’écologie spatiale du loup seront mises à disposition dans le cadre de réseaux internationaux de partage de données. L’effort particulier consenti par l’équipe du projet à la réutilisation des données est de nature à réduire la nécessité de multiplier ce genre de suivi à long terme et donc de réduire in-fine le nombre d’animaux utilisés par la communauté scientifique dans sa globalité. Les données collectées lors de notre projet, uniques en France, seront combinées à celles d'autres projets européens (dans des contextes d’élevage différents) impliquant des captures de loups et s'intéressant aux mêmes questions. Une collaboration internationale est déjà établie dans ce sens. De plus, ce projet permettra de tirer des préconisations de protocole de tirs à effet traumatisant (TEFT) et des prédictions sur le comportement des loups face aux TEFT, puis d'envisager des méthodes indirectes pour tester ces prédictions par la suite dans différents contextes, afin d'évaluer la généralisation potentielle des résultats.

Raffinement

1/ La capture : - Choix minutieux des sites de captures en priorisant la sécurité de l’animal - Ajout de ressorts et d'articulations (pivots) à la longe qui retiendra l'animal afin de garantir un bon niveau d'absorption des forces de traction et de torsion limitant ainsi efficacement les risques de blessures. - Ajout de bourrelets en tissus sur le lacet coulant pour permettre la circulation sanguine dans la patte malgré le serrage (pour les pièges à lacet). - Système d’alertes de déclenchement sur les pièges permettant une intervention rapide (< 30 minutes en véhicule) en cas de capture. 2/ La manipulation : - Prévention des myopathies par injection de sélénium. - Anesthésie générale pour minimiser le stress et le risque de blessure - Manipulation rapide (chronométrée), dans le calme et sans bavardage - Réalisation d'un frottis plutôt que d'une prise de sang pour le génotypage. - Suivi des constantes physiologiques durant l’anesthésie (rythme cardiaque, fréquence respiratoire, température corporelle, dilatation des pupilles) par un responsable désigné de la surveillance de l’état de l’animal. - Monitoring instrumental : mesure de la saturation périphérique en oxygène à l’aide d’un oxymètre de pouls, validation de la fréquence cardiaque par analyse du pouls. - Suivi du comportement et des points limites pendant toute la procédure par le responsable désigné - Écourtement ou arrêt de la manipulation lors de l’atteinte d’un point limite - Transport immédiat vers un centre de soin si blessure grave (fracture, luxation) lors de la capture - A chaque étape, un vétérinaire présent au titre du soin accompagne l’équipe de capture. Si une douleur est identifiée, il pourra mettre en place une analgésie : Meloxicam (0,1mg/kg IM) si douleur modérée (plaie peu profonde, contusion) / butorphanol (0,2 à 0,4 mg/kg IV ou IM) ou morphine (0,05 à 0,3 mg/kg IV ou IM) +ou- kétamine (1mg/kg IV ou IM) si douleur marquée (fracture, luxation, plaie profonde). 3/ Suites de la capture : - Pendant les semaines suivantes, l’animal est localisé, voire observé, afin de recueillir des informations sur l’effet de la capture. - Dans un souci continu d’amélioration de nos pratiques, nous réaliserons des bilans post-capture (2 par an) qui produisent des recommandations pour les captures futures. Ces bilans seront discutés avec d’autres équipes pratiquant des captures de loups et au sein de la structure bien-être animal de l’EU. Des bilans post-effarouchement seront aussi réalisés.

Choix des espèces

Le loup gris est le principal prédateur responsable des dommages aux troupeaux d’élevage en Europe et est l’espèce cible de ce projet. De fortes tensions se cristallisent autour de la problématique de cohabitation du loup et de l'élevage. S’agissant d’une espèce protégée par la convention de Berne et d’une clé de voûte pour le fonctionnement des écosystèmes, sa destruction ne représente pas une solution satisfaisante. La nécessité de trouver des solutions implique de comprendre au mieux le fonctionnement écologique du loup au sein du système pastoral et les équipements technologiques embarqués permettent d’aller plus loin dans cet objectif de compréhension. Cette espèce présente également les populations qui se portent le mieux parmi les grands prédateurs européens. Sa capture est considérée comme moins préjudiciable pour son état de conservation. Ainsi, le loup représente le modèle le plus logique pour étudier les moyens de protection des animaux d’élevage face aux grands prédateurs. D’après les retours d’expérience des projets européens portant sur le loup, les individus subadultes et adultes d’au moins 23 kilogrammes sont jugés comme suffisamment développés pour pouvoir supporter l’équipement d’un collier GPS. L’étude se base donc sur le critère de masse supérieur ou égal à 23 kg.

Capturés dans leur box en moins de deux minutes, isolés de leur groupe pour quatre tests éthologiques de moins de vingt minutes chacun, 160 poulets de chair et poules pondeuses subissent en fin d'expérimentation une prise de sang, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes leurs vocalisations sont enregistrées, de l'éclosion à trente-cinq jours pour les poulets de chair, du début au pic de ponte pour les pondeuses, les uns en milieu enrichi, les autres en conditions standard d'élevage. L'objet est de constituer un stock de cris pour entraîner une intelligence artificielle capable de repérer automatiquement, dans les élevages, les signes de bien-être et de mal-être des oiseaux. Les 160 poules seront ensuite placées chez des particuliers, recrutés par campagne de volontaires, avec l'appui éventuel d'une association locale.

Objectifs

Le contrôle du bien-être animal dans les élevages commerciaux de volailles fait aujourd’hui partie des priorités sociétales. Avec le développement récent de l’intelligence artificielle, la bioacoustique peut nous permettre maintenant la mise en place d’outil automatisé pour quantifier les vocalisations liées au bien-être des animaux. Afin de développer un tel outil utilisable en élevage, ce projet vise à enregistrer toutes les vocalisations émises par des poussins de chair au cours de leur croissance et par des poules pondeuses lors de la phase adulte. Afin de déterminer les vocalisations propres à un état de bien être, nous comparons des oiseaux élevés en milieu standard d’élevage, à des oiseaux élevés en milieu enrichi. Ces conditions permettront aussi d’évaluer les conséquences de l’enrichissement du milieu sur le développement du comportement de jeu, social et émotif des oiseaux ainsi que des capacités cognitives d’exploration spatiale du milieu, qui pourront être mis en lien avec les vocalisations émises en situation positive.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont de deux ordres : 1/ enregistrer un stock de cris des poussins au cours de leur croissance et de poules pondeuses, essentiels pour entrainer une intelligence artificielle qui aura pour but à terme de détecter automatiquement dans les élevages des cris indicateurs de l'état positif des animaux, mais aussi prévenir les états de mal-être, et 2/ tester l'effet de l'enrichissement physique du milieu pour améliorer les conditions de vie des animaux d'élevage.

Procédures

Les animaux seront soumis à des tests éthologiques de caractérisation du comportement et des vocalisations. Les tests individuels seront au nombre de 4 et restent d'une durée inférieure à 20 minutes chacun. Un seul prélèvement sanguin sera effectué en fin d’expérimentation pour évaluer l’état de santé sur la base d’indicateurs physiologiques par une personne expérimentée. Le prélèvement sera réalisé en moins de 2 min après la capture de l'oiseau dans son box.

Impact sur les animaux

Les oiseaux peuvent subir des nuisances lors de la capture puisqu’ils peuvent émettre des réponses de peur à l’approche de l’expérimentateur (fuite et envol). Cependant, le temps de capture est inférieur à 2 minutes, ceci permettant de limiter les risques de blessure de l’animal lors de ces comportements de fuite. La prise de sang pourra induire une douleur de courte durée et modérée liée à l'aiguille. Enfin, la séparation sociale lors des tests peut également être une source de stress pour ces oiseaux sociaux. Cependant, cette séparation sera d’une courte durée (moins de 20 minutes par journée de test, 4 tests individuels sur l’ensemble de l’expérience).

Devenir

Tous les poulets et poules pondeuses seront réhabilités et placés chez des particuliers après une campagne de recrutement de volontaires avec l’appui éventuel d’association locale.

Remplacement

Nous cherchons à enregistrer un stock de vocalisations typiques de l’état de bien-être chez les poussins et les poules, et de les mettre en lien avec leur comportement. Nous donc devons expérimenter directement sur l’animal vivant, ce qui exclut tout type de remplacement.

Réduction

Le nombre d’animaux choisi par lot (20 mâles et 20 femelles) pour les poussins, et 20 femelles par lot pour les poules pondeuses permet d’avoir un effectif suffisant pour tester les différences comportementales compte tenu de l’existence de la variabilité individuelle en éthologie tout en tenant compte d’un possible effet sexe. De plus, la composition de 8 individus par groupe permet de favoriser les échanges sociaux en référence aux conditions naturelles de l’espèce.

Raffinement

Les animaux seront maintenus en groupes sociaux de 8 individus, ce qui permet de favoriser les échanges sociaux en référence aux conditions naturelles de l’espèce. Chaque groupe sera hébergé dans un box mesurant 2m x 2,3 m x 2m. Le plafond de ces box sera recouvert d’un revêtement isolant phoniquement afin de diminuer la résonnance des pièces pour un meilleur confort phonique des oiseaux. Chaque box sera équipé d’une mangeoire et d’un abreuvoir (nourriture et eau à volonté), d’une chaufferette pour les poussins, de litière au sol (copeaux de bois) leur permettant de faire des bains de poussière. L’allumage et l’extinction de la lumière se fera progressivement avec une phase de lumière tamisée de 30 minutes afin de ne pas opérer de changement brutal de luminosité ce qui peut être perturbateur du comportement des animaux. Lors des phases de tests, les oiseaux seront déplacés et manipulés par du personnel compétent et expérimenté. Les phases de tests seront limitées à 20 minutes par jour pour limiter les contraintes pour l’animal. A chaque étape, les points limites seront pris en compte pour la continuité de l’expérimentation dans de bonnes conditions. Ces évaluations seront réalisées par des personnes expérimentées. Les oiseaux seront soignés et observés tous les jours par un personnel expérimenté. La détection de tout changement de comportement ou de blessure induira un isolement de l'individu pour l’administration de traitement adapté.

Choix des espèces

La poule domestique est une espèce modèle de gallinacé nidifuge, à développement rapide, et ayant une vie terrestre et riche socialement, et dont la domestication est la plus ancienne, ce qui en fait une espèce peu sensible à la présence humaine. De plus, l’interêt de cette espèce pour l’élevage est crucial. En effet, au niveau de la consommation de viande, le poulet de chair est la viande la plus produite dans le monde (132M de tonnes en 2021). De plus, au niveau de la production des œufs, la France est le premier producteur européen d’œufs (1M de tonnes en 2023). C’est pour cela que nous allons utiliser une lignée de poulets de chair, et une lignée de poules pondeuses. Nous allons tester des poussins en croissance pour identifier les effets de l’âge sur l’expression vocale (la fréquence des cris évolue avec la croissance) et la mise en place des comportements. Nous suivrons le calendrier en élevage observant les poulets de l’éclosion à l’âge de 35 j. Nous allons aussi observer des femelles adultes pondeuses, du début de ponte jusqu’au pic de ponte. Les variations hormonales sexuelles sont connues pour influencer l’expression comportementale et vocale, il est donc nécessaire d’observer au moins ces deux stades de reproduction.

Tués pour prélèvement de tissus, sans autre précision donnée, 286 Arvicanthis ansorgei vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ces rongeurs diurnes sont hébergés individuellement, soumis à un protocole de stress chronique destiné à provoquer chez eux un état dépressif, puis évalués par sept tests comportementaux en trois semaines, niveau d'activité, intérêt pour l'eau sucrée, construction du nid, réaction à la nouveauté. Ils reçoivent en parallèle vingt et une injections quotidiennes d'antidépresseur, pour vérifier si le traitement atténue les comportements induits. Le porteur affirme que le stress chronique et la réponse aux antidépresseurs ne peuvent pas être reproduits de façon fiable in vitro ou par informatique, et présente le rythme diurne de l'espèce comme un gain de transposabilité réduisant la "nécessité d'expérimentations supplémentaires".

Objectifs

Ce projet cherche à mieux comprendre et à évaluer les signes de dépression et d’anxiété chez un modèle animal qui vit le jour, un rongeur nommé Arvicanthis ansorgei. Contrairement aux modèles habituels de souris ou de rats, qui sont actifs la nuit, ce rongeur est actif le jour, comme les humains, ce qui pourrait rendre ses réactions plus comparables aux nôtres. Pour cela, nous utilisons un protocole de stress léger et prolongé pour induire des comportements ressemblant à la dépression, puis nous administrons un antidépresseur afin d’observer s’il peut atténuer ces comportements. Cela nous permet de vérifier si notre approche pour évaluer les signes de dépression est fiable et de valider l’utilisation du modèle diurne mais également des tests comportementaux sur ce modèle, dans la recherche sur la santé mentale et les comportements anxieux-depressifs.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait améliorer notre capacité à étudier les troubles de l’humeur, comme la dépression, en utilisant un modèle animal actif le jour, ce qui ressemble davantage au rythme de vie humain. En validant ce modèle, nous pourrions mieux comprendre comment les comportements dépressifs se développent et comment les traitements agissent pour les réduire. À terme, cela pourrait aider à concevoir des méthodes de recherche plus précises et mieux adaptées pour tester de nouveaux traitements contre la dépression, contribuant ainsi à des avancées potentielles dans la santé mentale.

Procédures

Les animaux seront exposés à plusieurs sources de stress légers et variés, comme des modifications de leur environnement, dans le cadre d’un protocole visant à induire progressivement un état de stress chronique, avec pour objectif d'étudier des comportements liés à l’anxiété et à la dépression. Afin d’évaluer leurs réponses, ils passeront des tests visant à observer leur niveau d’activité, leur intérêt pour des récompenses et leur réactivité face à des situations nouvelles. Ces tests permettent d’analyser des comportements comparables à ceux observés dans les états dépressifs ou anxieux. 7 tests seront réalisés sur une période de 3 semaines, avec 2 jours d'intervalle entre chaque test. Les tests durent entre 10min et plusieurs jours pour certains (évaluation d'un score de construction du nid, ou de consommation d'eau sucrée toutes les 24h). De plus, les animaux recevront des injections quotidiennes d’un traitement antidépresseur pendant 3 semaines (soit 21 injections), afin de mesurer les effets potentiels du traitement sur leur comportement. Cette injection a une durée d'environ 2min maximum par animal. Ces interventions seront réalisées sur une période de plusieurs semaines, avec des tests courts et espacés pour limiter le stress supplémentaire

Impact sur les animaux

Les interventions prévues peuvent entraîner des effets de stress modéré chez les animaux, tels que des changements temporaires dans leur niveau d’activité ou dans leurs comportements d’exploration et d’interaction avec leur environnement. Le protocole de stress chronique, bien que conçu pour être léger, peut induire des signes de comportement dépressif ou anxieux. Les injections quotidiennes peuvent aussi entraîner un léger inconfort momentané au point d’injection.

Devenir

mise à mort pour prélèvement de tissus

Remplacement

Les comportements complexes liés aux états d’anxiété et de dépression, ainsi que la réponse physiologique aux antidépresseurs, ne peuvent pas être reproduits de manière fiable avec des modèles in vitro ou informatiques. L'utilisation d'un modèle animal est donc nécessaire pour obtenir des informations précises et pertinentes sur les interactions entre le stress chronique, les comportements associés aux troubles de l’humeur, et les effets des traitements. Nous utilisons comme modèle animal le rongeur Arvicanthis ansorgei, pour son cycle d’activité diurne, qui est plus proche de celui des humains par rapport aux modèles nocturnes plus couramment utilisés. Cette similitude rend les résultats plus transposables aux études sur l’humain, réduisant ainsi la nécessité d’expérimentations supplémentaires.

Réduction

Le nombre d’animaux a été calculé pour garantir des résultats fiables tout en respectant les règles en vigueur pour limiter leur utilisation. Certains animaux ne stabilisent pas leur consommation de sucre ou sont résistants à la dépression, donc nous en incluons un peu plus au départ pour former des groupes adaptés. Cela tient compte de notre expérience, des techniques utilisées et des études existantes.

Raffinement

Tout sera mis en œuvre pour limiter la souffrance et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude. Les animaux seront hébergés individuellement mais pourront maintenir un contact visuel et olfactif avec leurs congénères grâce à leur placement dans la même pièce. Un enrichissement (nid, tunnel, bâton à ronger) est également prévu pourtous les animaux en procédure. Un suivi hebdomadaire rigoureux, incluant l’évaluation de l’état général et la pesée, permettra d’assurer leur bien-être. Des points limites ont été établis pour soustraire immédiatement un animal à la souffrance.

Choix des espèces

Dans notre étude, nous avons choisi d'utiliser le rongeur Arvicanthis ansorgei car il c'est un rongeur diurne plus proche du rythme de vie humain que les modèles nocturnes habituels, ce qui permet d'obtenir des résultats plus pertinents et transposables à la condition humaine. Concernant les stades de développement, nous nous concentrons sur des animaux adultes (3mois), car c'est à ce moment que les comportements liés à l'anxiété et à la dépression sont plus stables et plus susceptibles d'être influencés par des stress chroniques. En exposant ces animaux adultes à des stress légers de manière contrôlée, nous pouvons observer comment ces expériences affectent leur comportement et leur réponse aux traitements, tels que les antidépresseurs.

Testée seize fois et manipulée dix-huit fois sur trente-six semaines, chaque poulette suivie passe par des épreuves de persévérance alimentaire, de réactivité face à un objet nouveau, de motivation sociale, de témérité, de biais d'attention et de contagion émotionnelle. 224 poules pondeuses vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, dont 200 suivies individuellement. L'objectif déclaré est de fournir aux éleveurs une grille pour repérer tôt les futures piqueuses, l'épointage du bec restant autorisé en France. Le porteur reconnaît que le picage sévère ne pourra pas être évité puisqu'il s'agit précisément de l'observer, 28 poules choisies pour leur tempérament seront tuées par injection pour prélever leur cerveau, les autres partant à l'abattoir.

Objectifs

La filière de production des œufs est en pleine mutation, avec l’abolition progressive à la fois de l’élevage en cages mais aussi de pratiques pouvant compromettre le bien-être des animaux. L’épointage du bec chez la poule pondeuse, une pratique consistant à cautériser l'extrémité du bec à l’aide d’un rayon laser, potentiellement douloureuse, a déjà été interdite dans plusieurs pays. Elle reste cependant couramment utilisée en France pour limiter les effets du picage sévère en élevage, tels que le cannibalisme. L’arrêt de l’épointage s’avère compliqué, car les quelques initiatives actuelles (enrichissement du milieu, contrôle de l’intensité lumineuse, apports nutritionnels spécifiques) ne permettent pas de limiter suffisamment le risque de picage sévère chez les poules non épointées. Pour limiter son apparition, il est nécessaire de mettre en place le plus précocement possible des actions préventives. Or, les méthodes actuelles pour détecter précocement les problèmes de picage, telles que la dégradation de l’état du plumage ou l’observation de comportements agressifs, sont trop tardives pour anticiper les épisodes de picage et intervenir efficacement pour les limiter. L’enjeu est ainsi d’agir le plus tôt possible grâce à des observations comportementales en lien avec le niveau de tempérament “piqueur” des animaux. Ce travail a pour ambition de proposer un outil d’évaluation du risque de picage chez la poule à un stade précoce. Cet outil repose sur une grille d’évaluation du comportement des poulettes à destination des éleveurs. La présente étude visera à compléter et à valider des indicateurs comportementaux/de tempéraments reliés à une propension plus ou moins forte de l’individu à piquer.

Bénéfices attendus

Le but de cette étude est d’élaborer une grille d’indicateurs de traits comportementaux/tempéraments chez la poulette qui servira à évaluer à un stade précoce un risque de picage sévère ultérieur. En effet, les mesures prises pour endiguer et gérer le picage sévère en élevage sont trop tardives. La finalité est d’avoir un outil qui permettra aux éleveurs et éleveuses d’identifier les premiers signes précurseurs du picage dès le stade poulette, sur la base de leur tempérament, afin de prendre les mesures nécessaires pour la bonne gestion de leur lot (ex : apport d’enrichissements supplémentaires dans le milieu de vie, la gestion très douce des transitions alimentaires, le suivi renforcé des animaux (comportement, emplumement) pour déceler le moindre écart, la limitation des changements brusques et les sources de stress, etc….).

Procédures

La procédure n’implique pas d’actes invasifs. Lors des trois sessions de tests (session 1 : 4 tests et sessions 2&3 : 6 tests), chacun des 200 individus sera testé une fois par semaine. Un minimum de deux semaines sera laissé entre les sessions pour laisser la place à des périodes sans perturbation. Au total, une même poule sera donc testée 16 fois, dont trois fois par groupe de 10, et manipulée à deux autres moments pour la pose et le changement des dossards et des bagues. Chacun des 200 individus sera donc manipulé 18 fois, étalé sur 36 semaines d’élevage. Les objectifs des tests de comportement, choisis pour leur lien avec un comportement de picage d'après la littérature scientifique et une étude pilote, sont de pouvoir identifier des comportements contrastés afin de dresser un profil de tempérament d'individus qualifiés de "très piqueur" et un profil d'individus qualifiés de "peu piqueur". Les comportements étudiés sont la persévérance pour accéder à une ressource alimentaire appétante, la réactivité émotionnelle des animaux face à un environnement ou à un objet nouveau, leur motivation sociale, leur témérité, leur activité, leur biais d'attention et leur contagion émotionnelle. L'ensemble de ces 6 tests répétés à trois âges différents (sauf 2 d'entre eux en session 1 car jugés plus exploratoires, permettant de laisser davantage de temps de récupération entre les deux premières sessions de tests) dureront entre 5 minutes et 20 minutes au maximum chacun en fonction du test. Concernant les 24 poules surnuméraires, elles seront manipulées deux fois pour la pose des dossards et dans un maximum de 20 fois sur toute la durée de l’expérimentation au cours de deux tests comportementaux qui nécessitent la présence de congénères dans la zone où seront testés individuellement les 200 individus suivis (elles seront placées par groupe de 2-3 dans une aire dédiée).

Impact sur les animaux

Les contentions que les tests impliquent sont ponctuellement stressantes pour les animaux. Les tests comportementaux individuels (20 minutes maximum) peuvent engendrer du stress lié à l’isolement social. Le but de l’expérimentation étant d’observer du picage pour le relier à des tempéraments, nous ne pourrons pas l’éviter. En cas de picage sévère, les animaux pourront subir un stress ou de la douleur lié à une blessure (une observation vigilante et quotidienne est prévue ainsi qu'une infirmerie pour traiter les animaux qui seraient blessés).

Devenir

La majorité des animaux seront abattus en circuit classique (abattoir) pour commercialisation. Un total de 28 poules choisies pour leur tempérament « fortement piqueur » et « peu piqueurs » seront mises à mort par injection pour un prélèvement du cerveau pour analyses génomiques futures comme mesure complémentaire aux observations comportementales.

Remplacement

L'impact du tempérament des poulettes sur le comportement de picage sévère ultérieur ne peut être évalué que par des essais sur animaux vivants. De plus, le projet concerne spécifiquement l’espèce de la poule domestique.

Réduction

Ce protocole expérimental est pensé de façon à minimiser le nombre de poules utilisées tout en conservant un effectif suffisant pour être à minima représentatif des conditions d’élevage et pour avoir des résultats statistiquement significatifs. Le tempérament est propre à chaque individu. Il existe donc une forte variabilité interindividuelle qui nécessite l’implication d’un nombre suffisant d’animaux. Ce projet impliquera donc au total 224 poules, dont parmi elles 200 seront suivies et testées. L’analyse des résultats d’une étude préliminaire nous a permis de conclure que 200 individus étaient un minimum pour nous permettre de différencier statistiquement des poules avec un tempérament « très piqueur » d’un tempérament « peu piqueur » (prévalence de 10% d’individus très piqueurs au sein d’un lot, d’après une étude précédente). Les 24 poules surnuméraires permettent d’augmenter la taille de groupe pour provoquer davantage de comportements d’interactions sociales entre les poules et serviront d’individus familiers lors de deux tests comportementaux impliquant les individus suivis.

Raffinement

Le raffinement des conditions d’hébergement visera à assurer au sein du parc des conditions similaires à celles rencontrées sur le terrain en élevage standard avec des pratiques un peu améliorées (présence de perchoirs dès le stade de poulettes, suivi rapproché quotidien). La densité d'élevage sera très légèrement plus faible que celle rencontrée sur le terrain afin de nous permettre de mieux observer les animaux : 14 poulettes/m² au lieu de 16. Un contrôle des paramètres d'ambiance sera fait quotidiennement de manière automatique dans toutes les salles. L’alimentation et la conduite des animaux seront adaptées à la génétique utilisée en suivant son cahier des charges. Les poules feront l’objet de visites quotidiennes pour la surveillance afin de mettre fin immédiatement aux souffrances des individus malades ou blessés et pour l’entretien (nourrissage, nettoyage, tests). Des visites supplémentaires seront instaurées au besoin selon l’évolution de leur état de santé. L’examen individuel comprendra : une observation des points limites associés au suivi du picage ou à un état léthargique. De plus des observations quotidiennes sont prévues par analyse de vidéo pour suivre l’évolution des comportements de picage. Aussi, lors des tests comportementaux individuels, l’isolement social ne sera que visuel. Les tests seront conduits dans la même salle que l’enclos de vie, ce qui permettra aux animaux de garder un contact auditif et olfactif avec leurs congénères.

Choix des espèces

Ce projet concerne directement la filière d’élevage de poules pondeuses, affectée par la problématique du picage sévère qui est une vraie problématique de santé et bien-être animal et de perte économique en élevage. Le projet vise donc à l’élaboration d’une grille pour évaluer le risque de picage dès le stade de poulettes sur la base de tempéraments. Cette évaluation précoce leur permettra de ne pas attendre les premiers signes visuels de picage sévère pour prendre des mesures de régulations nécessaires du picage. La poule pondeuse est l’espèce cible et est donc la seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de la procédure expérimentale. Une souche très répandue dans la filière d'élevage française, plus sujette au picage, a été choisie pour le projet. Les animaux seront élevés dès leur arrivée en tant que poussins de 1 jour jusqu’à 36 semaines au maximum. Cela nous permettra ainsi de confirmer le lien entre les indicateurs de la grille présumant le tempérament « piqueur/non piqueur » des poulettes et la présence/absence réelle de ce comportement de picage à un stade plus avancé, chez la poule pondeuse, là où il est censé se produire plus fréquemment qu’au stade poulettes.

80 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune isolée en cage individuelle jusqu'à vingt-quatre jours, toutes tuées à l'issue pour prélèvement. Une injection de cellules tumorales dans la veine de la queue ouvre le protocole, suivie de quatre séances d'imagerie, de quatre prélèvements de sang à la queue et de deux périodes de quatre jours en cage de mesure de la dépense énergétique. L'objet est de relier la croissance d'une tumeur à l'hypermétabolisme observé chez les patients, et de tester une molécule qui réduit la dépense énergétique. Le poids et la prise alimentaire sont surveillés chaque jour pour que la perte de poids n'excède pas 20 % du poids initial, le protocole devant être arrêté dès qu'une dégradation apparaît.

Objectifs

La perte de masse est une cause majeure de décès en cancérologie et aggrave la toxicité des traitements. Elle résulte de la fonte des graisses et des muscles, d’une augmentation de la dépense énergétique au repos et d’une plus grande fatigabilité, entraînant un déficit énergétique appelé hypermétabolisme. Ce phénomène apparaît avant les premiers signes visibles de perte de masse chez les patients atteints de tumeurs. L’étude de la dépense énergétique et des marqueurs cliniques et biologiques des patients montre un impact négatif et une moindre réponse aux traitements. Pourtant, le lien entre le développement tumoral et l’hypermétabolisme reste inexploré. Cette étude chez l’animal vise à : -caractériser les paramètres métaboliques liés à l’hypermétabolisme à différents stades du développement tumoral grâce à des cages d'enregistrement de la dépense énergétique ; -évaluer ces paramètres chez des souris atteintes de tumeurs en présence d’une molécule réduisant la dépense énergétique. L’objectif est de mieux comprendre le lien entre hypermétabolisme et cancer et d’explorer une nouvelle piste thérapeutique.

Bénéfices attendus

Cette étude vise à mieux comprendre les mécanismes responsables de l’hypermétabolisme, c’est-à-dire l’augmentation de la dépense énergétique au repos, chez les animaux porteurs d’une tumeur. L’objectif est d’identifier les principaux facteurs impliqués, comme la dépense d'énergie au repos et ou issue de l’activité physique afin de mieux expliquer ce phénomène chez les patients. En analysant le métabolisme des animaux atteints de tumeurs et en testant un médicament qui réduit la dépense énergétique, nous pourrons évaluer le lien entre l’hypermétabolisme et la progression du cancer observée chez les patients.

Procédures

Une injection unique de cellules tumorales sera réalisée dans la veine caudale (moins d'une minute). Les mesures par imagerie se feront 4 fois, chaque mesure ne dépassant pas 10 minutes, cela inclut également un prélèvement sanguin (donc 4 prélèvements de 50 microlitres) chaque prélèvement prenant 2 minutes. La mesure de la dépense énergétique sera effectuée 2 fois, sur une période de 4 jours à chaque fois.

Impact sur les animaux

Les animaux seront placés en cage individuelle ce qui entraine un stress modéré susceptible d'apparaitre durant la totalité de l'expérimentation. La durée maximum de l'isolement des animaux est de 24 jours. Les prélèvements à la queue induisent une douleur légére. Le poids et la prise alimentaire de ces animaux seront surveillé quotidiennement pour s'assurer que la perte de poids n'excède pas les 20% du poids initial. La croissance tumorale peut induire un dysconfort.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, afin de réaliser les prélévements nécessaires à l'étude.

Remplacement

Le recours à l’expérimentation animale est nécessaire, car il est impossible de reproduire sans animaux les interactions entre la croissance d’une tumeur, le système immunitaire et l’équilibre énergétique de l’organisme. L’étude de la dépense énergétique et des comportements associés doit se faire sur un organisme entier, car les tissus impliqués fonctionnent ensemble. La souris est un modèle adapté, car ses mécanismes de régulation énergétique sont similaires à ceux de l’Homme, ce qui permet d’extrapoler les résultats.

Réduction

Dans les procédures 1 et 2, nous utiliserons 10 souris par groupe, un nombre suffisant pour détecter des différences significatives de perte de poids liée à la tumeur. Le suivi du poids, de la composition corporelle et de la croissance tumorale par imagerie permettra de limiter le nombre d’animaux nécessaires aux analyses de l’équilibre énergétique. Pour réduire encore leur utilisation, nous étudierons l’alimentation, la dépense énergétique et la composition corporelle sur les mêmes animaux. Les données issues d’études précédentes indiquent que 10 souris par groupe sont suffisantes malgré la variabilité des mesures. L’évaluation métabolique sur 4 jours aidera à réduire cette variabilité, optimisant ainsi le nombre d’animaux requis. Enfin, des outils statistiques adaptés permettront d’analyser l’impact de la tumeur, du traitement et du sexe sur ces paramètres.

Raffinement

Les interventions (imagerie, injections et échocardiographies) seront réalisées sous anesthésie générale afin d’éviter toute douleur. Une technique d’imagerie non invasive sera utilisée pour suivre l’évolution de la tumeur au fil du temps et la mettre en relation avec la balance énergétique, le poids et la composition corporelle. Pendant la phase d’individualisation, le poids et la consommation alimentaire seront enregistrés. Les analyses de la balance énergétique et de la composition corporelle, totalement non invasives, se dérouleront dans des cages classiques équipées de capteurs intégrés, sans perturber les animaux. L’hébergement inclura un enrichissement avec un abri en plastique rouge, du coton et une nacelle pour favoriser le bien-être des souris. Les mesures de la dépense énergétique seront automatisées, effectuées en continu de jour comme de nuit, sans intervention humaine. Une surveillance quotidienne permettra de détecter tout changement de comportement ou de santé (observation, suivi du poids et de la prise alimentaire et hydrique). Des points limites stricts ont été définis : en cas de signe de souffrance ou de dégradation de l’état des souris, le protocole sera immédiatement arrêté.

Choix des espèces

La souris a été choisie car elle constitue un excellent modèle pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux. Elle est particulièrement adaptée à l'étude des dysfonctionnements métaboliques, car de nombreuses voies de régulation métabolique sont conservées entre la souris et l'Homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. De plus, la souris est le modèle de référence pour l'étude du développement tumoral, de la réponse immunitaire et du métabolisme énergétique. Pour les deux procédures, les souris seront utilisées à l’âge adulte (12 semaines). Ce choix est justifié par plusieurs facteurs : (1) l’âge adulte garantit que toutes les structures cérébrales sont stabilisées, ce qui évite d'impacter leurs comportements alimentaires et locomoteurs au fil du temps; (2) le poids de l’animal est plus stable à cet âge, permettant une analyse fiable et robuste durant toute la durée de l’expérimentation.

Jusqu'à un prélèvement de sang par heure pendant quarante-huit heures, pour un total annoncé de 4 104 ml sur quatorze jours de protocole. Huit génisses vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, maintenues à l'attache, porteuses d'un cathéter posé dans la jugulaire gauche, avec un contrôle de l'hématocrite prévu pour vérifier qu'elles supportent la saignée, et toutes gardées vivantes à l'issue. L'objet déclaré est un biocapteur qui suivrait en continu les hormones de la reproduction pour repérer les ovulations et fiabiliser l'insémination artificielle. Le porteur annonce des gains de performances de reproduction et de résultats économiques pour les élevages, la longévité des vaches découlant de la baisse des réformes pour échec de reproduction.

Objectifs

Les résultats économiques d’un élevage bovin sont fortement tributaires des performances de reproduction du troupeau. Ces dernières décennies, l’utilisation de l’insémination artificielle (IA) s’est très largement répandue en particulier dans les élevages laitiers. L’utilisation de l’IA nécessite de détecter de façon fiable le moment des ovulations chez les femelles, quelle que soit leur conduite et leur environnement d’élevage. Traditionnellement, la détection des ovulations repose sur l’observation de l’œstrus que les vaches expriment dans les heures qui précèdent l’ovulation. La détection des œstrus se heurte toutefois à deux problèmes majeurs : 1/ l’agrandissement de la taille des troupeaux qui rend cette activité particulièrement chronophage et 2/ la dégradation de l’expression de l’œstrus observée chez les animaux à fort potentiel laitier. Ces problèmes remettent en question les outils d’aide à la détection des ovulations basés sur l’enregistrement des signes comportementaux exprimés durant l’oestrus et orientent les réflexions vers le développement d’outils s’appuyant sur le suivi des dynamiques hormonales annonciatrices de l’ovulation et indicatrices du statut reproducteur de la femelle. Le projet a pour objectif de développer un dispositif microfluidique porté par l’animal permettant le prélèvement sous-cutané de fluides interstitiels et le dosage à haute fréquence des hormones impliquées dans la régulation du cycle ovarien et le déclenchement de l’ovulation. Le dispositif doit, à terme, associer 1/ des microaiguilles creuses pour le prélèvement des fluides interstitiels, 2/ des biocapteurs électrochimiques permettant le dosage des hormones, 3/un circuit et une pompe microfluidiques pour assurer la circulation des fluides interstitiels au sein du dispositif et 4/ une électronique de mesure et de transfert des données permettant d’informer l’éleveur sur le statut hormonal de ses vaches via une interface dédiée. Les trois premières briques constituent les principaux verrous technologiques identifiés en amont du projet. La stratégie de travail consiste à robustifier le dosage des hormones par les biocapteurs électrochimiques retenus.

Bénéfices attendus

Le projet doit permettre la mise au point d’un dispositif de monitoring des hormones de la reproduction à partir du prélèvement de fluides interstitiel. Un tel dispositif permettra chez les bovins laitiers et allaitants d’améliorer les performances de reproduction dans les systèmes utilisant l’insémination artificielle (80% des vaches laitières et 12% des vaches allaitantes). L’amélioration des performances de reproduction contribuera à améliorer les performances économiques des élevages mais aussi la longévité des animaux puisqu’il permettra de réduire les réformes pour cause d’échec de la reproduction. A terme, un tel dispositif devrait également profiter à d’autres filières animales et notamment la filière brebis laitière qui fait face à une mise en cause de l’utilisation des traitements hormonaux pour réaliser l’IA. Pour ces filières, le bénéfice du projet sera économique et environnemental.

Procédures

Les 8 animaux seront soumis à la pose d'un cathéter au niveau de la jugulaire gauche sous anesthésie locale, puis à la réalisation de prélèvements sanguins durant la phase expérimentale. - Suivi de la cinétique des hormones durant la phase folliculaire : De J4 à J17, 4 prélèvements seront réalisés par jour à 7h, 11h, 16h et 21h, chacun correspondant à 5 tubes de 9 ml. Soit un total de 5 x9= 45 ml/prélèvement. Le temps de récupération associé à ce volume de sang prélevé est de 14 minutes, de sorte que la récupération sera totale entre chaque prélèvement. Le volume total de sang prélevé par jour sera de 4 x 45 = 180 ml. - Captation du pic d'hormone : J9 à J11. Sur cette fenêtre de 48h, les prélèvements passeront à une fréquence de 1 prélèvement par heure. Les 4 prélèvements par jour seront maintenus aux mêmes horaires que décrits précédemment (7h, 11h, 16h et 21h). Pour le suivi du pic, 3 tubes de 9 ml seront prélevés à chaque point de mesure, soit un total de 27 ml de sang prélevé / h (soit un temps de récupération de 6 minutes). Le volume total de sang prélevé par jour pour la captation du pic sera de 648 ml/j. Sur cette période se rajouteront les 4 prélèvements /j (7h, 11h, 16h et 21h) soit un total de 4 prélèvements/j x 4 tubes /prélèvement x 9ml/tube = 144 ml/j. Le volume total de sang prélevé sur cette fenêtre de 48h sera de (648+144) x 2j= 1584 ml. Sur l’ensemble de l’essai (14 jours de prélèvements), le volume total de sang prélevé sur les animaux sera de 180 x 14 + 1584 = 4104 ml.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux sont associés aux prélèvements sanguins. La pose du cathéter permettra de garantir moins de douleur et de traumatismes (hématomes) que dans le cas de prises de sang ponctuelles et répétées au niveau de la veine caudale. Cela permettra également de garantir un meilleur confort aux animaux en limitant le stress du fait d’une moindre contention comparativement aux prises de sang. La contrepartie est que les animaux doivent être conduits à l’attache durant l’expérimentation mais nous limitons au maximum la durée de celle-ci par rapport à nos objectifs scientifiques et nous avons prévu une phase d’habituation. Par ailleurs les génisses seront en contact visuel et auditif durant toute la durée de l’essai.

Devenir

A l'issue de la procédure expérimentale, tous les animaux seront gardés en vie. Cette décision sera prise par le responsable de l'établissement ou son délégataire.

Remplacement

La mise au point d’un biocapteur capable de détecter l’occurrence d’ovulations à partir du monitoring, in situ, de la cinétique des hormones de la reproduction, implique, par principe, de tester sa capacité à doser les hormones dans un fluide biologique complexe tel que le plasma. De façon à limiter le recours aux échantillons de plasma issus d’animaux, cette étape interviendra lorsque tous les tests préliminaires visant à démontrer la capacité du biocapteur à doser différents niveaux de concentrations en hormone dans des fluides artificiels de complexité croissante aura été réalisée : solutions tampons enrichies de molécules ioniques puis de molécules organiques (acides gras, protéines) de structure et de charge connues et enfin plasma artificiel.

Réduction

Deux éléments ont été pris en compte pour évaluer le nombre d’animaux à utiliser et prendre en compte le principe de réduction : 1/ d ‘une part, la nécessité de disposer d’une gamme de concentrations hormonales qui reflète une certaine variabilité interindividuelle. Pour cela nous avons considéré qu’un effectif de 5 animaux serait suffisant pour explorer cette variabilité dans la mesure où la variabilité des niveaux de concentrations hormonales que l’on peut observer chez des génisses est moindre que celle attendue chez des vaches en lactation. 2/ d’autre part, le taux de réponse des animaux au traitement hormonal. Celui-ci a été apprécié en se basant sur les connaissances rapportées dans la littérature, et qui indiquent des taux de réponse variant de 50 à 66% pour des femelles cyclées. Ainsi pour espérer atteindre un effectif minimal de 5 animaux présentant des cinétiques hormonales de phase folliculaire suite au retrait de l’implant, nous avons choisi d’inclure 8 génisses dans l’étude.

Raffinement

Une phase d’habituation de 7 jours aux conditions de vie à l’attache sera réalisée pour tous les animaux avant le début des prélèvements de façon à identifier ceux qui ne supporteraient pas d’être maintenues à l’attache (agitation, baisse d’ingestion, comportements ou attitude anormale). La pose des cathéters sera réalisée par une personne habilitée et en conditions d’asepsie. Un système de maintien et de protection du cathéter (bandage) sera mis en place de façon à éviter que celui-ci ne se déloge ou soit arraché par frottement contre les parois de la logette. Les animaux seront surveillés tous les jours lors de la distribution de l'alimentation par un animalier responsable de la mise en œuvre et du suivi du protocole. L'évaluation de la gêne et d’éventuelles lésions générées par le cathéter ou les conditions de vie à l’attache sera faite par observation de l’état physique et du comportement des animaux. Une évaluation du niveau d’anémie sera également réalisée via la mesure de l’hématocrite des animaux avant le début de l’essai, avant la phase de prélèvements intenses (1/h) à J7 et 3 jours après (J14) afin de vérifier si les animaux peuvent être maintenus dans l’essai. En cas d'observation de signes inhabituels, de lésion ou d’anémie sévère (taux d'hématocrite entre 10 et 13 %), le vétérinaire référent de l'installation expérimentale sera contacté immédiatement et un traitement approprié sera administré, pouvant aller jusqu'au retrait de l'animal de l'essai.

Choix des espèces

Le premier élément de pertinence associé au choix de l’espèce bovine est qu’il s’agit de l’espèce cible pour l’utilisation du biocapteur. Sa mise au point nécessite donc de s’assurer qu’il sera en mesure de fonctionner sur des fluides complexes de composition similaire à celle des fluides interstitiels qui seront prélevés par les microaiguilles. Le deuxième élément de pertinence est associé à la taille de la vache qui permet de prélever les quantités de sang nécessaires à l’étude en restant bien en deçà des seuils maximum à ne pas dépasser. Les animaux utilisés seront des génisses plutôt que des vaches laitières car les installations expérimentales disponibles ne nous permettent pas de conduire des vaches laitières à l’attache. Par ailleurs du fait de la nécessité d’amener les animaux deux fois par jour en salle de traite, les risques de déplacement ou d’arrachage du cathéter auraient été trop importants. Nous avons donc choisi de travailler sur des génisses qui devront être pubères (>13 mois) pour pouvoir suivre leur cyclicité. Ces génisses n’excèderont pas l’âge de 27 mois qui correspond à leur mise à reproduction pour un premier vêlage visé à 36 mois.

Opérés du cerveau sous anesthésie générale pendant une heure à une heure trente, 350 rats enchaînent ensuite jusqu'à douze semaines d'entraînement, cinq jours sur sept, sous restriction alimentaire maintenue à 90 ou 95 % de leur poids de forme pour garantir leur motivation à obtenir une récompense. Tous sont tués à l'issue pour analyse des cerveaux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce que cette étude servira surtout de pilote afin de cibler les régions cérébrales visées lors de "procédures plus lourdes et invasives" prévues ensuite. La tâche imposée aux rats n'est jamais décrite, désignée seulement comme un changement de règle spatiotemporelle et une tâche comportementale que le porteur juge non stressante en soi.

Objectifs

L’objectif général du projet est de déterminer les réseaux neuronaux mis en jeu lors d’une adaptation comportementale suite à des changements de règles spatiotemporelles. L’objectif premier est d’évaluer, par imagerie moléculaire, l’implication d’un réseau entre deux zones du cortex. Cette étude nous apportera des informations importantes et nouvelles sur le rôle de ces régions cérébrales dans la flexibilité comportementale, mais elle servira également de pilote pour pouvoir cibler précisément les régions cérébrales impliquées lors de procédures plus lourdes et invasives qui auront lieu dans une prochaine étude.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera une information précieuse sur les réseaux neuronaux impliqués dans la flexibilité comportementale. Outre son intérêt en recherche fondamentale, ce projet devrait fournir des indications précieuses en recherche translationnelle dans la mesure où des dysfonctionnements préfrontaux et de flexibilité cognitive ont été décrits dans plusieurs maladies du cerveau (ex : Schizophrénie, addictions).

Procédures

Dans ce projet, tous les rats subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale (durée ~1h-1h30) pour une injection dans le cerveau et un entraînement comportemental, qui nécessite un apport de nourriture contrôlé pour une durée maximale de 12 semaines, à raison d'une séance d'au maximum 1h, à un rythme d'au minimum 5 jours sur 7.

Impact sur les animaux

La tâche comportementale n’est pas stressante en soi, mais nécessite que l’animal ait une certaine motivation pour explorer l’environnement et chercher le renforcement positif (récompense). Pour être au plus près du comportement naturel et favoriser la motivation, nous procéderons à une alimentation contrôlée, en donnant la nourriture immédiatement après la séance comportementale en quantité suffisante (90-95% de la ration normale), de façon à ce qu’il n’y ait pas de reste de nourriture le lendemain, mais que l’animal ait une légère sensation de faim garantissant la motivation des animaux à obtenir une récompense alimentaire. Le poids de l’animal est vérifié régulièrement et ne doit pas descendre en-dessous de 90-95% de son poids de forme théorique pour plus de deux jours consécutifs. Cette restriction temporaire est en partie compensée par la nourriture obtenue au cours de la tâche comportementale et impacte très peu leur bien-être. Un autre point de vigilance concerne la chirurgie. La chirurgie d’injection cérébrale de composés est faite sous antalgique et anesthésie générale, mais présente un risque de diminution du bien-être animal dans les moments/jours qui suivent la chirurgie (inconfort, fatigue et parfois douleur).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure (pour analyse des cerveaux).

Remplacement

Ce projet de recherche fondamentale s’inscrit dans le champ des Neurosciences comportementales. En effet, l’évaluation comportementale et neurobiologique en réponse à un changement de règle spatiotemporelle nécessite l’utilisation d’organismes entiers et vivants. L'utilisation d'animaux dans ce projet est nécessaire car nous ne pouvons pas mener ces expériences sur des sujets humains. 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

Le nombre d’animaux utilisés sera minimisé autant que possible grâce à l’étude de plusieurs paramètres chez le même animal. Nous avons calculé le nombre de rats minimal par groupe pour obtenir des résultats significatifs et exploitables, en tenant compte de la perte de certains animaux (comportement temporel instable, perte à la chirurgie, mauvaise incorporation du traceur). Pour l’ensemble des données, une analyse statistique classique dans le domaine sera utilisée.

Raffinement

Après quelques jours d’acclimatation à leur arrivée dans l’animalerie, les rats sont manipulés et pesés au moins 2-3 jours avant la chirurgie, afin de les habituer à l’expérimentateur. Pour la procédure chirurgicale initiale, des protocoles appropriés d’analgésie et d’anesthésie seront appliqués. Le suivi postopératoire sera effectué quotidiennement par l’expérimentateur ou les zootechniciens pour s’assurer de la récupération complète des rats. Des points limites associés à des actions sont identifiés pour le cas où les mesures de prises en charge de la douleur et de l’inconfort pouvant résulter de l’étape chirurgicale ne seraient pas suffisantes, selon une grille de score et de suivi post-opératoire. Concernant la perfusion intracardiaque, nous utilisons une overdose d’euthanasiant et vérifions que les réflexes sont abolis avant de procéder à l’incision de la cage thoracique. En pilote, nous tentons une technique de raffinement (ajout d’un anesthésiant à l’euthanasiant, qui peut être douloureux au point d’injection) et vérifierons qu’elle ne compromet pas les résultats immunohistochimiques. Cette méthode pourra ensuite être généralisée. En pilote également, dans l'optique d'une future DAP avec des procédures plus invasives, nous évaluerons l'utilisation d'un équipement comportemental plus adapté pour des animaux porteurs d'implants cérébraux. Nous réduirons au maximum les techniques douloureuses ou stressantes. Chaque animal sera suivi tout au long de l’expérience afin de détecter tout indicateur de souffrance et déterminer si besoin l’arrêt de l’expérimentation en accord avec le SBEA et les conseils vétérinaires.

Choix des espèces

D’une façon générale, les rongeurs sont un bon modèle d’étude des circuits neuronaux des processus cognitifs. Les principes fonctionnels à l’œuvre dans ces circuits sont en effet largement conservés le long du phylum. De plus, de nombreuses épreuves comportementales spécifiques permettent de modéliser chez le rongeur des aptitudes cognitives complexes. Les rats ont été sélectionnés pour ce projet car ils sont grégaires, intelligents et présentent de nombreuses capacités comportementales similaires aux sujets humains. De plus, la littérature sur l’apprentissage temporel, dont nos propres publications, est majoritairement basée sur des études chez le rat, fournissant une base de connaissances solide. Les analyses anatomiques et fonctionnelles dans ces expériences s'appuient sur une richesse de connaissances sur la structure anatomique et la neurochimie du rat. Par ailleurs, le rat est généralement considéré comme ayant des capacités cognitives plus évoluées que la souris et la taille supérieure du rat nous permet de réaliser des interventions plus spécifiques au niveau central. Ce modèle animal est donc le plus approprié à la fois pour les études comportementales et neurobiologiques. Nous utilisons pour ce projet de jeunes adultes âgés de trois mois environ au début des expériences, âge auquel les structures cérébrales sont matures.