Éthologie / comportement / biologie animale
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- Système nerveux
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- Système urogénital
Explorer ou exploiter? Etude comportementale et contribution de l’axe cortico-striatale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Rats : 568
La restriction hydrique s'arrête quand le poids descend sous 85 % de celui mesuré avant privation, seuil vérifié deux fois par jour. 812 souris et 568 rats sont privés d'eau pour être poussés à chercher des gouttes, 428 d'entre eux dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les autres un niveau modéré. Une partie subit des lésions excitotoxiques du striatum par une chirurgie de une à deux heures, qui provoquent une hypophagie de 24 à 48 heures, ou des injections de virus dans le cerveau suivies de une à quatre injections de CNO, et les rats courent sur tapis roulant pour accéder aux récompenses. Tous sont tués pour examen histologique du cerveau, le porteur affirmant qu'il n'existe pas d'alternative non animale tout en construisant des modèles mathématiques qui simulent leur comportement.
Objectifs
Dans leur vie quotidienne, les humains et de nombreux autres animaux sont continuellement confrontés au dilemme d’effectuer/optimaliser des actions qui conduisent à l’obtention de récompenses (exploiter) ou de naviguer plus aléatoirement dans leur environnement pour acquérir de nouvelles connaissances sur des sources de récompenses alternatives, au risque de perdre du temps et de l'énergie (explorer). La compréhension des mécanismes qui contrôlent ce compromis entre exploitation et exploration est lacunaire, à la fois au niveau comportemental (quels sont les paramètres qui contraignent le comportement exploratoire versus exploitatif des animaux et quels aspects de leur comportement sont modulés) et des circuits neuronaux impliqués. Le but de ce projet est donc double. Tout d’abord, il sera de mieux caractériser le comportement d’exploration et d’exploitation de souris et de rats dans des situations expérimentales relativement éthologiques (compte tenu des contraintes associées aux expériences en laboratoire). Dans ce projet nous proposons de développer deux nouvelles tâches dites de "foraging" dans lesquelles des rongeurs doivent adapter leur balance d'exploration/exploitation (rester ou partir) en réponse à des manipulations de la dynamique des récompenses (timing et quantité) et de l'effort nécessaire pour exploiter et explorer. Ensuite, nous proposons de tester l'hypothèse selon laquelle différentes régions et circuits cellulaires le long de l'axe corticostriatal jouent un rôle clé dans la modulation du compromis entre exploration et exploitation, en contrôlant la sensibilité des animaux au temps et à l'effort. Plus précisément, nous examinerons comment l'activité des neurones de projection du striatum dorsomédian contrôle le comportement exploratoire et est finement régulée par la plasticité des entrées corticales et des circuits inhibiteurs locaux. De même, nous examinerons le rôle des neurones de projection du striatum dorsolatéral dans les phases d’exploitation et leur modulation par la plasticité des entrées corticales et des circuits inhibiteurs locaux.
Bénéfices attendus
Les mécanismes qui contrôlent les comportements d'exploitation et d'exploration sont généralement mal compris, et pourtant, ils régissent non seulement la manière dont les êtres humains prennent des décisions et dépensent de l’énergie (la leur lorsqu'ils font des efforts physiques et celle produite par la biosphère), mais aussi le fonctionnement de nos sociétés de consommation, qui est actuellement remis en question en raison de la surexploitation de certaines ressources. Notre projet sur la souris et le rat n'a pas la prétention d’être directement transférable au comportement humain, mais il semble que certains principes qui gouvernent le compromis entre exploration et exploitation soient communs chez les mammifères, en particulier les notions d'effort et de coût du temps, qui poussent parfois les animaux à gaspiller leur énergie sans bénéfice apparent immédiat et qui favorisent les récompenses immédiates. Ce projet utilise des rongeurs pour pouvoir effectuer des manipulations fines de contraintes comportementales (effort demandé, complexité des décisions, contraintes temporelles) dans des conditions relativement éthologiques. Ces manipulations sont cruciales pour comprendre comment ces contraintes influencent le compromis exploitation/exploration. Ensuite, l'utilisation du rongeur va également nous permettre de pouvoir faire le lien avec des circuits neuronaux qui peuvent être impliqués dans certains comportements pathologiques. En effet, notre équipe s’intéresse au rôle des circuits cortico-striataux dans les prises de décisions et le contrôle moteur, et le dysfonctionnement de ces circuits a été associé non seulement à des pathologies telles que la maladie de Parkinson (qui est caractérisée par un mélange de déficits moteurs et motivationnels) mais aussi à un grand nombre de comportements compulsifs (boulimie, etc.). Notre projet a donc pour objectif de mieux comprendre le fonctionnement d'une région du cerveau impliquée dans un grand nombre de maladies. Enfin, nous développons une approche éthologique du comportement animal qui se fonde sur le comportement de recherche de nourriture (foraging) qui est commun aux rongeurs et aux humains. Le développement de nouveaux tests comportementaux peut déboucher sur une amélioration générale de l'étude et la compréhension du comportement des rongeurs en laboratoire et une meilleure translation des résultats obtenus vers l'être humain.
Procédures
Les animaux vont subir des tests de comportements (foraging). En général les animaux feront 2 à 3 sessions par jour. Pour les souris les sessions durent 10 à 15 minutes. Pour les rats 1h. Les tests de comportements s'étaleront sur plusieurs semaines sans jamais excéder 2 mois chez la souris et 4 mois chez le rat avec des pauses le week-end. Certains animaux vont aussi subir une chirurgie pour réaliser des lésions excitotoxiques. Ces chirurgies dureront entre 1 et 2 heures. Certains animaux vont aussi subir une chirurgie pour injections des virus permettant des expériences de chémo-génétiques (DREADDS). Ces chirurgies dureront environ 1 heure. Pendant les expériences de comportement, ces animaux recevrons des injections IP de CNO pour activer les DREADDS et moduler l'activité des neurones ciblés. Entre 1 et 4 injections (espacées d'au moins 3 jours) seront effectuées en fonction des protocoles et des questions posées .
Impact sur les animaux
La manipulation d'une souris ou d'un rat par un expérimentateur est une source de stress de courte durée. De même, l'exposition à un nouvel environnement est généralement une source de stress passagère. L'utilisation d'un tapis roulant peut également être une source de stress. Les tests de comportement de foraging (recherche de nourriture) que nous développerons sont basés sur la recherche de gouttes d'eau. Pour reproduire les conditions naturelles de foraging, ces tests nécessitent une restriction hydrique, ce qui entraîne inévitablement un stress. Indépendamment de la durée des expériences de comportement, la restriction hydrique sera limitée à 5 jours consécutifs, avec des pauses de 2 jours les week-ends, où les animaux auront accès ad libitum à l'eau et à la nourriture. La durée des expériences de comportement variera en fonction des protocoles, entre 2 semaines et 2 mois. Les chirurgies permettant l'injection de virus (manipulations chémogénétiques) seront réalisées sous anesthésie générale profonde (voir détails plus bas) et nécessiteront des traitements pour limiter au maximum les douleurs post-opératoires. Les lésions neurotoxiques du striatum réalisées sous anesthésies générales sont connues pour induire une hypophagie pendant 24 à 48 heures après la chirurgie. Les expériences de manipulations chémogénétiques nécessiteront des injections intra-péritonéales de CNO.
Devenir
A l’issue de toutes les procédures, les animaux seront mis à mort afin de faire des examens histologiques de leur cerveau. Ces examens sont nécessaires pour quantifier l'expression des virus injectés (procédure #4) et la taille des lesions excitotoxiques (procédure #3 ) lorsque les animaux ont terminé les tests de comportements (procédures #1-2), ainsi que pour vérifier l'absence de malformation anatomique (les 4 procédures). Pour les souris destinées aux expériences d' électrophysiologie in vitro, la mise à mort est nécéssaire pour prélever le cerveau et réaliser les tranches.
Remplacement
Il n'y a pas d'alternative non-animale pour comprendre les mécanismes contrôlant le compromis exploration/exploitation. Nous allons cependant utiliser des modèles mathématiques pour analyser et simuler le comportement des animaux. Nous pourrons donc tester la validité de ces modèles et les modifier/améliorer. L'avantage des modèles est qu’ils permettent de réaliser des expériences in silico et de limiter le nombre d'animaux (voir ci-dessous). Ils permettent une quantification des données plus rigoureuse.
Réduction
Sans résultats préliminaires, il est impossible de prédire la taille des effets et donc le nombre d'animaux. Cependant en utilisant des analyses statistiques non paramétriques et des tests générant des intervalles de confiance (permutation et/ou bootstrap) et en se basant sur nos expériences antérieures, des groupes entre 8 et 20 animaux (moitié mâle, moitié femelle) devraient être largement suffisants. Clairement, nous ne nous attendons pas à ce que tous les animaux se comportent de la même manière. L'utilisation de modèles mathématiques pour capturer le comportement permet de bien caractériser cette variabilité interindividuelle et de faire des analyses de corrélations entre variables neuronales et comportementales. Là encore, un nombre d'animaux compris entre 8 et 20 doit permettre de voir apparaître des tendances de corrélations et le nombre d'animaux sera ajusté (si besoin un avenant sera fait).
Raffinement
Stress lié à la manipulation des animaux pendant les tests de comportement. Les animaux seront habitués progressivement à l’expérimentateur. Des sessions de familiarisation à l’environnement sont prévues. Pour les expériences chez le rat, la seule difficulté sera d'entraîner les animaux à traverser ce couloir lorsque le tapis roulant est en marche. Les animaux seront entraînés progressivement en commençant par des vitesses lentes. Le Stress lié à la restriction hydrique sera limité de deux manières. Les animaux recevront une quantité suffisante d'eau tous les jours. La durée et la difficulté des sessions comportementales seront adaptées à leurs besoins hydriques. Le poids des animaux sera vérifié quotidiennement, le matin et le soir, pour garantir qu'il reste stable et ne descende pas en dessous de 85 % du poids de l'animal avant la restriction hydrique. En cas de dépassement de cette limite, les animaux auront accès à de l'eau par leur biberon en quantité ad libitum, et ils ne reprendront les tests que si leur poids est supérieur à 85 % du poids avant la restriction. Pour les animaux subissant des injections intra-cérébrales de virus ou des injections d'agents excitotoxiques , les douleurs seront limitées par une chirurgie sous anesthésie générale, complétée par des antalgiques locaux et des analgésiques pré/post-chirurgie. Les rongeurs seront surveillés très attentivement en postopératoire pendant quelques heures (isolement avec lampe et couverture chauffante). Des injections de buprénorphine seront réalisées, en tenant que leur effet n'excède pas 12h. La cicatrisation et l’état général de ces animaux seront suivis attentivement tous les jours. Les points limites seront respectés si une souffrance est détectée (voir description des procédures). Suite aux lésions excitotoxiques du striatum, les animaux présentent typiquement un hypophagie pendant 48h. De la nourriture plus appétente est proposée dans la cage (croquettes mouillées, gelée énergétique). Pour limiter le stress associé aux injections IPs: 1) Avant les injections, les animaux seront habitués aux procédures 2) Si approprié (surtout pour les rats), les animaux seront brièvement anesthésiés (Isoflurane) et l’injection sera réalisée sur l’animal endormi. 3) Nous réduisons au minimum le nombre des injections intrapéritonéales.
Choix des espèces
La souris sera utilisée car il existe des lignées transgéniques qui permettent de cibler des circuits neuronaux spécifiques pour les manipulations chémo-génétiques. Les souris sont des "natural foragers". De plus, une partie du projet nécessite d'étudier la plasticité cortico-striatale après l'expérience d'une tâche de foraging avec différentes balances d’exploration/exploitation, avec des préparations ex-vivo établies chez la souris. Le projet s'intéresse à manipuler l'effort que doivent fournir les animaux pour obtenir des récompenses à l'aide d'un tapis roulant et d’examiner l’effet de ces manipulations sur les décisions et le contrôle de locomotion. Ces manipulations sont facilement réalisables sur le rat. Dans le futur, nous pourrions être amenés à faire des enregistrements d’activité électrophysiologique sur l’animal en comportement ce qui plus facile à faire chez le rat (stabilité des implants). Il est donc important que le travail comportemental soit fait sur cette espèce. Pour les expériences purement comportementales (avec on sans perturbations neuronales), les souris seront de jeunes adultes entre 8 et 14 semaines (handling à 8 semaines, durée maximale des tests de comportements : 6 semaines). Les rats auront entre 8 et 10 semaines au début des expériences (handling). La durée des tests comportementaux variera entre 1 et 2 mois (en fonction des paramètres manipulés). Certains rats les tests comportementaux avant et après lésions donc ils auront 6 mois à la fin de l'expérience. Les souris qui passeront les tests de comportement et qui seront utilisées pour les expériences d’électrophysiologie ex-vivo auront entre 5 et 7 semaines au moment des enregistrements électrophysiologiques et seront donc entraînées dans le test de foraging de P30-P45. L’utilisation de souris plus jeunes est nécessaire afin de maximiser le succès des expériences d'électrophysiologie ex-vivo (quantité et qualité des enregistrements en patch-clamp ex-vivo).
Utilisation de refuges et adaptation des alevins de saumon aux étiages
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Marqués à l'élastomère sous anesthésie à la base de la nageoire dorsale, 360 alevins de saumon atlantique sont répartis dans douze sections d'un chenal, la moitié subissant pendant un mois un débit d'étiage abaissé de 25 à 10 litres par seconde. Ils sont ensuite capturés à la pêche à l'électricité, puis enfermés seuls quatre heures en chambre respirométrique, dont une heure pendant laquelle l'oxygène de l'eau baisse jusqu'aux premiers signes d'agitation. 60 autres alevins sont tués dès le début de l'expérience pour servir de témoins, ce qui porte à 420 le nombre de saumons utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous sont tués, le porteur indiquant que le sang, le muscle et le foie ne peuvent être prélevés sur des animaux vivants.
Objectifs
L'objectif du projet est de déterminer si en cas d'étiage sévère, l'utilisation de refuges par les saumons juvéniles atténue les effets négatifs de la baisse de débit sur leur croissance et leur survie. Les étiages réduisent la surface d'habitat disponible pour les organismes aquatiques, et altèrent la qualité physico-chimique des cours d'eau. A court terme, l'ajustement comportemental (par exemple l'utilisation de refuges comme des zones profondes) pousse les individus des zones les plus défavorables vers des habitats plus cléments. A plus long terme, si la survie des individus dépend de leurs caractères physiologiques (comme le métabolisme de repos) et que ces caractères sont héréditaires, la sélection naturelle conduira à l'adaptation Darwinienne des populations au fil des générations. Pour atteindre cet objectif scientifique, nous travaillerons avec 420 saumons juvéniles (7 mois post-fécondation) obtenus auprès d'une pisciculture élevant des alevins à partir de géniteurs sauvages pour le renforcement des populations naturelles. Le principe général de l'expérience est de répartir 360 de ces alevins dans 12 sections d'un chenal expérimental où la disposition des cailloux et le débit d'eau seront manipulés, de sorte qu'après un mois d'habituation à un débit normal (25 l/s) la moitié des alevins seront exposés pendant un mois supplémentaire à un débit normal (25 l/s) et l'autre moitié subiront un débit d'étiage (10 l/s), et pour chaque modalité de débit, la moitié des alevins auront accès à des zones refuges creusées dans le substrat. Les poissons placés dans le chenal seront préalablement mesurés puis marqués individuellement sous anesthésie afin d'évaluer leur survie, leur croissance et leur comportement dans le chenal (surveillance vidéo). Outre l'effet potentiel des conditions environnementales, la croissance, la survie et le comportement individuel pourront être liés au métabolisme de base ou à la capacité à supporter l'hypoxie. Ces caractéristiques seront mesurées par des tests respirométriques, lors desquels la consommation d'oxygène et la réaction comportementale face à des concentrations faibles seront mesurées sur des individus maintenus seuls dans une enceinte close pendant environ 4 heures, après quoi les individus seront anesthésiés et euthanasiés pour évaluer leur réponse cellulaire au stress hypoxique. 60 alevins témoins subiront ce test dès leur sortie de la pisciculture.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus concernent les connaissances sur l'écologie et l'évolution des juvéniles de saumon atlantique soumis aux étiages sévères. Le saumon atlantique est une espèce dont les populations naturelles présentent de forts enjeux culturels, écologiques et économiques, et les connaissances sur leurs capacités d'adaptation au changement climatique sont cruciales pour leur conservation. L'expérience quantifiera 1) l'effet négatif d'un étiage sévère (baisse drastique du débit du cours d'eau) sur la survie et la croissance des alevins, 2) la sélectivité de cet effet vis-à-vis de différentes caractéristiques individuelles (consommation d'oxygène, concentration de globules rouges...), 3) l'atténuation des effets négatifs des étiages grâce à l'utilisation de zones profondes comme refuges, 4) l'atténuation par les refuges de l'effet sélectif des étiages sur les caractéristiques individuelles. Outre leur intérêt fondamental, ces résultats informeront des modèles prédictifs simulant l'évolution démographique et génétique de populations de saumons, selon différents scénarios de changement climatique (sévérité des étiages) et de gestion de l'habitat fluvial (conservation/restauration de refuges).
Procédures
Les animaux seront soumis initialement à un marquage individuel par injection d'élastomère à la base de la nageoire dorsale. Le marquage, réalisé sous anesthésie une fois par individu en quelques secondes tiendra tout au long de l'expérience, soit environ 3 mois. Lors de l'expérimentation qui durera 3 mois environ, la moitié des individus seront soumis à un étiage, c'est à dire une réduction forte du débit d'eau. Ce stress induit par l'étiage correspond à des situations rencontrées par les poissons en milieu naturel. Après la période dans le chenal expérimental, les poissons seront collectés une fois par pêche à l'électricité. La mesure du métabolisme sera effectuée en chambre respirométrique, une seule fois par individu, pendant environ 4 heures. Lors de ce test, chaque individu est placé seul dans une enceinte close où la concentration d'oxygène est mesurée en continu. Après 3 heures d'acclimatation à l'enceinte, pendant lesquelles la concentration d'oxygène est maintenue à un niveau maximal par un flux d'eau venant de l'extérieur de l'enceinte, le flux d'eau exogène est coupé de manière à ce que le poisson consomme l'oxygène dissout dans l'eau pendant environ une heure, jusqu'à ce que l'individu montre des premiers signes d'agitation indiquant un stress hypoxique, après quoi la concentration d'oxygène retrouve son niveau maximal. Les prélèvements de tissus seront réalisés sur des individus euthanasiés.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles pour les animaux concernent le stress induit par l'étiage simulé dans la rivière expérimentale, en limitant le volume d'habitat disponible, et éventuellement la physico-chimie de l'eau (température, oxygène). Il pourra se manifester par une croissance réduite, voire une surmortalité, comme c'est le cas en milieu naturel. Le confinement dans la chambre respirométrique et la diminution progressive de la concentration d'oxygène pendant le test pourront stresser les individus, qui seront retirés à l'apparition de signes comportementaux d'inconfort, anesthésiés et euthanasiés.
Devenir
Tous les individus (420) seront euthanasiés à l'issue de la procédure, car le phénotypage nécessite des prélèvements de tissus (sang, muscle, foie) qui ne peuvent être effectués sur des animaux vivants. Ces prélèvements sont cruciaux car ils permettront d'accéder à des caractéristiques physiologiques affectant potentiellement la survie et la croissance en situation d'étiage.
Remplacement
Les effets testés concernent les individus vivants, et impliquent leurs interactions. Il est donc nécessaire de travailler sur des organismes entiers, maintenus en groupes. En lien avec des stratégies de gestion des populations de saumons, espèce à intérêt culturel, écologique et économique, le projet nécessite de travailler sur cette espèce car les résultats obtenus avec d'autres espèces (invertébrés par exemple) ne seraient pas transposables. Néanmoins, pour limiter l'impact sur les populations naturelles sans compromettre l'objectif scientifique de l'étude, les poissons utilisés proviendront d'une pisciculture produisant à partir de géniteurs sauvages de grands nombre d'alevins à des fins de soutien de populations naturelles.
Réduction
Le plan expérimental consiste en un plan croisé entre 2 modalités d'étiage (avec/sans) et 2 modalités de refuges (avec/sans), dans lesquelles seront placés des individus ayant chacun leurs caractéristiques comme la longueur initiale (mesurée en début d'expérience) ou des traits physiologiques comme le métabolisme (mesurés en fin d'expérience). La survie et la croissance étant notoirement affectées par les interactions interindividuelles, trois groupes de chacune des modalités environnementales seront constitués pour obtenir une réplication, avec 30 individus par groupe, soit 360 individus. Pour étudier la plasticité en réponse aux étiages, les phénotypes doivent être mesurés avant et après l'expérience, mais certains nécessitant l'euthanasie, un lot de 60 individus seront euthanasiés et phénotypés en début d'expérience pour servir de témoins. L'effectif total retenu (420 individus) est nécessaire pour obtenir une puissance statistique suffisante étant donné le nombre de variables à tester et leurs interactions.
Raffinement
L'expérience aura lieu dans un chenal expérimental conçu pour la reproduction et la croissance des salmonidés. Chaque groupe de 30 individus sera maintenu dans un bief de 10m de long sur 2.8m de large, soit une densité de 1 individu/m2, similaire à celle observée en milieu naturel. Le chenal est alimenté par l'eau d'un ruisseau, et présente donc la même qualité physico-chimique et la même densité en ressources alimentaires que le ruisseau. Le fond du chenal est tapissé de substrat propice à la croissance des alevins de saumon (cailloux+gravier). Le chenal est couvert par un filet anti-oiseaux pour empêcher la prédation, et bordé par un brise-vue pour limiter le stress causé par la circulation des observateurs. L'étiage qui sera simulé causera certes un stress induit par l'expérimentation, mais similaire à ce que les poissons peuvent rencontrer en milieu naturel (le risque de prédation en moins). Le marquage et la biométrie seront effectués sous anesthésie, par une équipe expérimentée, selon une procédure ne durant pas plus de 5 minutes entre le début de l'anesthésie et le réveil. Lors du test de respirométrie, leur comportement et leur consommation d'oxygène seront suivis en continu, de manière à interrrompre le test au moment où la concentration en oxygène atteindra le seuil où les individus adopteront un comportement agité, traduisant un stress aigu.
Choix des espèces
Le saumon de l'Atlantique est une espèce d'eau froide dont la population étudiée est à la limite sud de l'aire de répartition. Connaître ses capacités d'adaptation au changement climatique est donc important pour sa conservation. En effet, cette espèce à forts enjeux économiques, écologiques et culturels est en régression dans son aire de répartition. C'est par ailleurs une espèce modèle en écologie évolutive, et l'interprétation des résultats obtenus dans ce projet bénéficiera de l'abondante bibliographie. C'est une espèce dont la reproduction artificielle est maitrisée, de sorte que les individus impliqués dans ce projet seront issus de pisciculture (alimentée par des géniteurs sauvages) et non prélevés dans le milieu naturel. Les animaux utilisés seront des alevins au stade 0+, environ quatre mois après leur émergence. C'est un stade auquel les alevins sont assez peu mobiles, donc potentiellement sensibles aux étiages et à la structure du microhabitat. Les résultats obtenus alimenteront un modèle de simulation paramétré pour cette espèce, utilisé pour prédire l'évolution démographique et phénotypique des populations soumises au changement climatique.
Évaluation de l’effet des émotions positives sur la résilience des porcs suite à une infection par Escherichia coli dans des groupes aux niveaux de bien-être contrastés.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Soixante porcelets reçoivent une souche d'Escherichia coli après le sevrage et développent fièvre et diarrhée pendant les quatre semaines suivantes. 132 cochons sont concernés au total, 120 porcelets dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 12 truies un niveau léger, avec dix prises de sang et quinze prélèvements de fèces par porcelet. La moitié des animaux est maintenue dans des conditions dites conventionnelles pour servir de point de comparaison, dans un projet qui se donne pour objet de mesurer l'effet du bien-être sur la résistance à la maladie et de nourrir de futures grilles de labellisation. Les porcelets sont tués à 67 jours en moyenne, les truies partant à l'abattoir commercial trois jours après le sevrage, ce que le formulaire enregistre comme un retour à l'élevage.
Objectifs
En élevage, les porcelets présentent fréquemment des troubles digestifs après le sevrage, résultat d’un déséquilibre de la flore intestinale. Le stress lié à l’absence de la mère, au changement d’alimentation et d’environnement ainsi que la présence de multiples pathogènes sont autant de facteurs qui perturbent la physiologie digestive des porcelets, favorisant ainsi l’apparition de diarrhées. La bactérie Escherichia coli (E. coli) est très fréquemment impliqué dans ces pathologies. Les animaux affectés présentent des signes de diarrhées, mais aussi d’augmentation de la température, de déshydratation, une perte d’appétit et par conséquent de croissance. Il s’en suit une dégradation de leur état de bien-être en lien avec la dégradation de leur état de santé. Cela entraîne des répercussions économiques pour les éleveurs ainsi qu’une utilisation d’antibiotiques pour soigner les animaux, alors que les injonctions règlementaires et sociétales incitent à diminuer leurs usages afin d’éviter que les bactéries ne deviennent résistantes à ces antibiotiques. Le projet a pour objectif de déterminer si l’amélioration du bien-être des porcs peut avoir un effet bénéfique sur l’amélioration de la résilience face aux diarrhées chez le porcelet après le sevrage. Dans ce projet, la résilience est définie comme la capacité des porcelets à recouvrer rapidement un bon état de santé à la suite à d’une infection avec E.Coli. Pour répondre à notre question de recherche, les animaux seront placés dans des deux conditions d’élevage contrastées en matière de bien-être : une condition dite « conventionnelle » et une condition dite « enrichie ». Les animaux seront ensuite infectés ou non avec E. coli après le sevrage. Nous réaliserons un suivi de tous les individus afin de quantifier leur résilience à l’infection en fonction de leurs conditions d’élevage.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de vérifier si le bien-être améliore la résilience à la maladie, sujet encore assez peu étudié. Si les résultats du projet vont dans ce sens, des recommandations à destination des éleveurs pourront inciter à la transition des élevages vers des pratiques plus respectueuses du bien-être des animaux afin d’en tirer un bénéfice sur l’amélioration de la résilience des animaux face aux infections. Le projet devrait apporter des connaissances sur les indicateurs de résilience et de bien-être qui pourront être mis en pratique en élevage dans le cadre de grilles d’évaluation. Ces grilles pourraient à terme être utilisées dans le cadre de labellisations bien-être. En effet, la recherche s’est historiquement focalisée sur les effets délétères des pratiques humaines sur le bien-être des animaux domestiques ou captifs. Dans ce contexte, le projet permettra de pallier ce manque de connaissances sur les indicateurs de bien-être positif et leur fiabilité.
Procédures
La moitié des porcelets (60 animaux) sera infectée avec la bactérie E. coli, entraînant des troubles digestifs. Les animaux inoculés pourront montrer des symptômes modérés de fièvre et de diarrhée au cours des 4 semaines suivant l’inoculation. Tous les porcelets seront soumis à des prélèvements sanguins et des prélèvements de fèces sur animaux vigiles, à raison de 10 prélèvements sanguins et 15 prélèvements de fèces par porcelet sur la durée de l’expérience (10 semaines après la naissance des porcelets). Les durées d'intervention sont estimées à 30 secondes pour une prise de sang et 1 minute pour un prélèvement de fèces.
Impact sur les animaux
Bien que la souche d’E. coli utilisée soit modérément virulente, les expérimentations précédentes ont permis de définir une dose infectieuse permettant de reproduire les symptomes observés en élevage mais de manière réversible et sans mortalité associée pour les individus inoculés (60 porcelets). Le personnel est formé à réaliser les différents prélèvements biologiques (prise de sang, prélèvement de fèces). Les contentions qu’ils impliquent sont ponctuellement stressantes pour les animaux. Les tests comportementaux individuels peuvent engendrer du stress lié à l’isolement social, mais il s’agira d’un isolement 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. Les durées d'isolement pour les 3 tests comportementaux sont respectivement 10, 5 et 5 minutes par individu.
Devenir
Les truies seront envoyées dans un abattoir commercial en dehors de l’établissement utilisateur trois jours après le sevrage de leurs porcelets. Les porcelets seront mis à mort en fin de projet, à 67 jours d’âge en moyenne.
Remplacement
Le projet concerne spécifiquement l’espèce porcine (évaluation du bien-être et trouble de santé associé à une infection spécifique de l’espèce). Le remplacement n’est pas envisageable et les animaux eux-mêmes sont nécessaires car le bien-être est un état complexe et dynamique d’un individu que l’on ne peut pas recréer en dehors de ce dernier.
Réduction
Ce protocole expérimental est pensé de façon à minimiser le nombre de porcs utilisés tout en conservant un effectif suffisant pour avoir des résultats statistiquement significatifs. Le bien-être est propre à chaque individu. Il existe donc une forte variabilité interindividuelle qui nécessite l’implication d’un nombre suffisant d’animaux. Par ailleurs, il existe également une variabilité de réponse interindividuelle au modèle d’infection par E. Coli. Ce projet impliquera donc au total 12 truies et 120 porcelets. L’effectif de 120 porcelets est nécessaire pour effectuer des analyses statistiques suffisamment puissantes pour interpréter nos données.
Raffinement
La moitié des animaux impliqués dans le projet bénéficiera d’un milieu de vie enrichi, tandis que l’autre moitié sera maintenue dans des conditions proches de l’élevage conventionnel. Si l’on ne s’attend pas à un quelconque effet positif ou négatif sur les animaux en milieu dit « conventionnel », on s’attend à plus de bien-être en milieu dit « enrichi ». Une attention particulière sera apportée au suivi clinique de chaque animal au quotidien pendant toute la durée de la procédure expérimentale. En cas d’atteinte d’un des points limites préalablement définis dans le projet, les animaux seront mis à mort afin qu’ils ne souffrent pas. Lors des prélèvements de sang ou de fèces, il est possible que du stress, lié à la contention ou à la manipulation des animaux, soit observé en début de procédure. A chaque session de prélèvement, une récompense sous la forme de friandise sera proposée aux porcelets une fois l’ensemble des prélèvements réalisés afin d’associer un moment positif aux manipulations opérées pour les besoins du projet. Nous proposons du sirop de grenadine distribué oralement grâce à une seringue drogueuse.
Choix des espèces
Ce projet concerne directement l’élevage de porcs, affecté par la problématique des pertes de production liées à au troubles digestifs en post-sevrage et par les exigences des consommateurs en matière d’amélioration du bien-être des animaux d’élevage. Le projet permettra donc d’explorer les pistes pour lier ces deux problématiques et apportera une réflexion sur leur pertinence en élevage. Le porc est l’espèce cible. Il est donc la seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions du projet. Le projet met en jeu des truies en phase de gestation et de lactation ainsi que des porcelets en phase de lactation puis de sevrage. Il a été montré que les conditions de stress et de bien-être autour de la naissance pouvaient affecter la descendance, il semble donc pertinent de démarrer le contraste de bien-être dès la dernière semaine de gestation. Concernant la période qui suit le sevrage, il s’agit d’une période sensible pour les porcelets engendrant du stress lié à la séparation de la mère, aux changements d’environnement et d’alimentation pouvant causer des troubles digestifs. Le moment est donc pertinent pour reproduire fidèlement la maladie et réaliser le suivi clinique des porcelets.
Etude comportementale et fonctionnelle de modèles murins des troubles du spectre autistique (TSA)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
6 950 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 760 sous anesthésie sans réveil et 2 160 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune est marquée et génotypée par prélèvement d'un disque d'oreille de 1 mm, ou par amputation de deux phalanges au maximum avant huit jours de vie. Certaines subissent une nage forcée de six minutes, jusqu'à trois fois à une semaine d'écart, une chirurgie du crâne d'une trentaine de minutes pour implanter un cadre métallique, des électrodes intracérébrales ou une fibre optique, et jusqu'à neuf injections intrapéritonéales. Le porteur écrit que les dommages escomptés sont minimes puisque les animaux doivent être en bonne santé pour être soumis aux tests comportementaux, et signale des blessures auto-infligées par toilettage excessif, caractéristiques des lignées étudiées, qui conduisent à la mise à mort.
Objectifs
Les troubles du spectre autistique (TSA) touchent une personne sur 100. Il s’agit d’un trouble neuro-développemental caractérisé par des anomalies de la communication sociale ainsi que des comportements stéréotypés et des intérêts restreints. Cependant, derrière cette définition générale se trouve un spectre d’états, allant de légères anomalies de traits de personnalité à des incapacités sévères. Récemment, la piste d’une altération des fonctions synaptiques à l’origine d’une partie des cas de troubles du spectre autistique a été confirmée par l’identification, notamment dans notre laboratoire, de mutations dans des gènes codant pour des protéines synaptiques nommées neuroligines, neurexines et SHANK. Notre laboratoire étudie le rôle de plusieurs protéines synaptiques modifiées par des mutations associées aux TSA dont deux protéines d’échafaudage de la densité post-synaptique des synapses glutamatergiques, Shank2 et Shank3. Nous travaillons en collaboration avec des psychiatres pour obtenir des données cliniques, que nous combinons aux données génétiques issues des ADN des patients évalués pour identifier des gènes associés aux TSA. Des modèles cellulaires et murins ont été développés pour mieux comprendre et caractériser expérimentalement le rôle des protéines codées par ces gènes de susceptibilité dans les TSA. Nous étudions ainsi les conséquences fonctionnelles de ces mutations in vitro et in vivo. Enfin, au laboratoire, nous examinons l’anatomie cérébrale et le comportement des animaux modèles. Nous explorons donc, sous des angles très divers, les relations entre génétique et susceptibilité aux troubles du spectre autistique. Le présent projet concerne les études in vivo chez les modèles murins de l’autisme disponibles au laboratoire et portant des mutations dans les gènes Shank2 ou Shank3. Il prolonge et complète directement 2 autres projets autorisés.
Bénéfices attendus
L’autisme représente un enjeu majeur de santé publique. Il n’existe à ce jour aucun traitement efficace pour améliorer les symptômes des TSA. Ce projet nous permettra de décrire et comparer de manière quantitative et qualitative les modalités de la communication au cours des interactions sociales, en conditions normales et pathologiques et de mettre en évidence de nouveaux phénotypes chez les souris modèles d’autisme grâce au développement de nouvelles tâches comportementales plus complexes et plus éthologiques que celles étudiées habituellement. Il permettra aussi de mieux comprendre les bases neurales, moléculaires et cellulaires impliquées dans les déficits comportementaux que nous identifierons et de tester de nouveaux traitements potentiels pour aider les personnes atteintes de ces troubles.
Procédures
Tous les animaux génétiquement modifiés devront être marqués et génotypés. Pour cela, une toute petite partie de l’oreille (disque de 1 mm) sera prélevée sur les animaux vigiles, généralement au moment du sevrage. S’il s’avère nécessaire de faire un marquage et un génotypage précoce pour prélever le cerveau de jeunes animaux, une phalangectomie concernant au maximum deux phalanges pourra être pratiquée jusqu’à 8 jours de vie (si deux phalanges sont amputées, elles seront faites sur deux pattes différentes). Les animaux seront soumis à des tests comportementaux ponctuels et sur plusieurs jours (tâches comportementales automatisées avec utilisation de portes automatiques), élaborés pour générer le moins de stress possible aux animaux. Toutefois, afin de tester les effets du stress chez certaines souris, elles seront exposées à un stress de nage forcée pendant 6 minutes, avec un maximum de trois expositions à une semaine d’écart. Les tests comportementaux nécessitent l’implantation d’une puce d’identification sous la peau de l’animal. Ce geste est effectué sous anesthésie gazeuse avec analgésie. Certains animaux seront soumis à une unique procédure chirurgicale permettant d’implanter, soit un cadre métallique à la surface du crâne, soit un dispositif d’électroencéphalogramme/électromyogramme (corps du dispositif sous-cutané et électrodes intracérébrales et intramusculaires), soit une fibre optique intracérébrale. La chirurgie dure environ 30 minutes. Certains animaux recevront des injections intrapéritonéales de composés pharmacologiques. Les animaux recevront au maximum 9 injections, avec au moins 3 jours d’écart entre deux injections.
Impact sur les animaux
Les dommages escomptés pour les animaux sont minimes car nous mettrons tout en œuvre pour supprimer douleur et souffrance qui pourraient être induites par les différentes procédures, d’autant plus que les animaux doivent être en bonne santé pour être soumis aux différents tests comportementaux. On peut s’attendre cependant à voir l’apparition d’états d’inconfort, de douleur ou de stress passagers chez certains animaux soumis à un stress induit volontairement, ou à une chirurgie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure car les cerveaux seront prélevés pour des expériences ex vivo.
Remplacement
Pour identifier les mécanismes cérébraux mis en jeu et les effets de composés thérapeutiques sur les phénotypes associés à l’autisme, il est essentiel de faire des études sur des modèles animaux sociaux ayant un système nerveux entier et fonctionnel, et d’étudier les comportements et les états émotionnels associés au fonctionnement exécutif au plus près de la façon dont ils se manifestent chez l’homme. Ceci ne peut, par essence, être réalisé autrement que sur des animaux vivants, ayant une connectivité physiologique intègre entre les différentes régions du cerveau et un degré de développement de leurs fonctions émotionnelles et cognitives suffisant pour en faire des modèles d’étude pertinents.
Réduction
Dans les études comportementales classiques, la variabilité inter-individuelle est élevée. Il est donc nécessaire d’analyser au moins 15 souris par génotype, sexe et condition pour obtenir des résultats statistiquement robustes. Nos nouvelles techniques de phénotypage dans l’environnement d’hébergement nous permettent de réduire cette variabilité et de mieux la prendre en compte pour l’expliquer. Nous avons donc besoin de moins d’animaux (une douzaine par groupe à la fin des expériences) pour obtenir des résultats de très bonne qualité. Nous prévoyons 15 animaux par groupe en début d’expérience pour prendre en compte une potentielle perte d’animaux analysable au cours de la procédure (perte de puce d’identification ou autre) et avoir au moins 12 animaux analysables à la fin des expériences comportementales. Les expériences fonctionnelles seront réalisées sur des groupes de 10 animaux par condition. Le nombre d’animaux par groupe se base d’une part sur notre expérience solide des procédures et lignées de souris qui seront utilisés dans ce projet, et d’autre part sur la littérature, très abondante sur le sujet et dans laquelle les mêmes lignées de souris sont couramment utilisées. Notre expérience en chirurgie intracérébrale, études comportementales et immunomarquages nous a déjà permis de réduire cette variabilité et de mieux la prendre en compte pour l’expliquer. Les paramètres mesurés seront ensuite comparés entre génotypes, sexes et conditions (avec ou sans traitement/stress) pour comparer les groupes. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les individus seront soumis à plusieurs procédures comportementales lorsqu’il n’y a pas d’interférence entre les procédures. Plusieurs procédures impliquant un apprentissage opérant ne pourront pas être faites sur un même animal car un apprentissage influencera l’autre. Les procédures sans apprentissage pourront, elles, être effectuées séquentiellement sur les mêmes animaux. Certains animaux ne pourront pas être réutilisés car leurs cerveaux seront prélevés à l’issue des expériences pour effectuer des études histologiques, cellulaires ou moléculaires. Sur cette base, nous nous efforcerons de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés en ajustant au mieux les protocoles expérimentaux et les analyses statistiques pour obtenir des résultats statistiques robustes tout en tenant compte de la variabilité inter-individuelle des animaux testés.
Raffinement
Les animaux modèles de TSA bénéficient systématiquement d’un dôme dans leur cage d’élevage en plus de l’enrichissement standard. Avant chaque expérience non automatisée, nous passerons plusieurs jours à manipuler les animaux afin de les habituer à l’expérimentateur et à la manipulation. Il y aura, sauf circonstance imprévue, seulement un expérimentateur par groupe expérimental. Pendant toutes les expériences de comportement, les animaux seront manipulés très régulièrement (presque tous les jours), ce qui permet de diminuer fortement leur réactivité émotionnelle à la manipulation mais également de détecter le moindre changement d’attitude ou d’état physique. Pour les expériences automatisées (environnements complexes avec portes automatiques), les animaux seront laissés tranquilles dans leurs environnements de test et surveillés à distance via des interfaces permettant de visualiser et contrôler l’expérience. Concernant les chirurgies, des antidouleurs seront appliqués localement au moins 30 min avant la chirurgie. En période postopératoire, l’état général et les signes de douleur des animaux seront évalués régulièrement, selon la grille d’évaluation de la douleur, du stress et de l’inconfort du comité responsable du bien-être animal. Les animaux seront examinés régulièrement pour détecter précocement tout signe de détresse (changements de posture, yeux plissés, manque de toilettage) et la zone opérée sera inspectée minutieusement pour détecter précocement tout éventuel signe d’infection. Si nécessaire, des doses supplémentaires d’analgésique seront données. Pour l’ensemble du projet, en cas de dégradation de l’état de l’animal avant atteinte des points limites, une pesée quotidienne et les traitements adéquats seront appliqués. Si nécessaire, l’avis du vétérinaire sera demandé. L’atteinte des points limites conduira à la mise à mort de l’animal. Ces points correspondent à : une prostration, dos courbé et expression faciale très altérée, ou dénutrition majeure, ou perte de poids supérieure à 20%, et, pour les chirurgies, signes de douleur malgré l’analgésie, poils hérissés, animal prostré, hypothermie. En cas de blessures sévères, auto-infligées (par auto-toilettage excessif, caractéristique des lignées étudiées) ou dues à des agressions inter-individuelles, les animaux seront mis à mort. En cas de blessures légères, les plaies seront désinfectées et le milieu enrichi dans les cas d’auto-toilettage excessif.
Choix des espèces
Les manipulations génétiques sont actuellement les mieux connues et les plus élaborées chez la souris, ce qui permet d’invalider un gène défini et donc de générer des modèles murins de l’autisme en invalidant des gènes bien précis (éventuellement uniquement dans certaines régions cérébrales spécifiques). Les comportements de la souris commencent à être de mieux en mieux connus, même si les aspects liés à la communication chez ce modèle demandent à être approfondis et les circuits neuronaux associés précisés (ce que ce projet vise à faire). Les animaux seront utilisés pour la grande majorité à l’âge adulte (à partir de 7 semaines), afin que le développement de leur cerveau soit suffisamment mature pour la réussite et la reproductibilité des interventions chirurgicales, et pour l’homogénéité de leur comportement. Selon les résultats obtenus chez les adultes, des animaux plus jeunes seront également nécessaires pour étudier le développement (foetal et postnatal) des structures cérébrales impliquées dans les TSA.
Caractérisation de lignées de rats portant des mutations dans le gène CLCN4
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Entre 12 et 20 semaines d'âge, des rats porteurs de mutations d'un gène lié à une maladie neurodéveloppementale rare, et des rats témoins, passent une batterie de tests : activité locomotrice et anxiété, coordination, force musculaire, troubles compulsifs, apprentissage et mémoire, fonction musculaire sous anesthésie, avec une prise de sang et un prélèvement de fèces sous contention. 96 rats, dont 64 mutants et 32 témoins, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue pour prélever leurs organes. Le projet doit vérifier si ces lignées reproduisent les symptômes de la maladie humaine, et pour l'une des mutations le porteur parle d'un "léger phénotype" chez des mâles plus chétifs, plus agressifs, qui peuvent présenter des problèmes locomoteurs. Les tests ne sont désignés que par ce qu'ils mesurent. Le porteur évoque un test "impliquant de l'eau" seulement pour décrire le séchage des rats, et cite en passant, pour une partie d'entre eux, une perfusion au paraformaldéhyde absente de la description des procédures.
Objectifs
La maladie liée au gène d'intérêt est une maladie neurodeveloppementale rare liée au chromosome X. Elle affecte les deux sexes et est associée à une déficience intellectuelle, à l'épilepsie, à des problèmes gastro-intestinaux et à des troubles du mouvement et du comportement. Ce gène code pour une protéine dont la fonction et le mode d'action n'est pas encore bien compris. Ce projet nous permettra d'évaluer dans quelle mesure le modèle de rat correspond au spectre clinique de la maladie, et de déterminer son utilité pour les recherches futures sur la physiopathologie de ce syndrome et les développements thérapeutiques potentiels. Les besoins médicaux des patients souffrant de cette pathologie restent largement insatisfaits. Seules des thérapies multidisciplinaires de soutien sont disponibles. Il est donc nécessaire de mieux comprendre la physiopathologie de cette maladie en utilisant un modèle animal approprié.
Bénéfices attendus
Étant donné l'absence actuelle de modèle animal approprié pour cette pathologie, nous pensons que si la caractérisation des modèles de rats montre une récapitulation précise des symptomes associés à cette maladie, les résultats du travail proposé auront un impact significatif : Cela ouvrira la voie à une analyse plus approfondie des aspects génétiques, fonctionnels et cliniques de la maladie, avec la possibilité de générer des données significatives et translationnelles, et ainsi mieux comprendre la physiopathologie. Ce projet nous permettra ainsi d'évaluer dans quelle mesure le modèle de rat correspond au spectre clinique de la maladie, et de déterminer son utilité pour les recherches futures sur la physiopathologie du syndrome et les développements thérapeutiques potentiels.
Procédures
Nous allons réaliser les tests d'exploration fonctionnelle suivants de 12-20 semaines d'âge, chacun des tests étant réalisé une seule fois : Mesure de l'activité locomotrice et anxiété (30 minutes) observations cliniques (5 à 10 minutes); tests de coordination (4 sessions de 20 minutes maximum en 2 jours + 18 minutes au total sur 3 jours); test de force musculaire (5 minutes environ); test pour évaluer des troubles compulsifs (30 minutes); test d'apprentissage et mémoire (45 minutes au total en 8 jours); test pour évaluer la fonction musculaire (10 minutes) sous anesthésie; le suivi du poids des animaux (1X/semaine); prélèvement des fécès (30 secondes) et prélèvement sanguin (30 secondes) sous contention rapide. L'ensemble des animaux de l'étude recevront pour le test de la fonction musculaire, une injection d'anesthésique et une autre de son réversant.
Impact sur les animaux
Une des mutations ponctuelles induit un léger phénotype : les mâles sont notamment plus chétifs, plus agressifs, ils peuvent présenter des problèmes locomoteurs. Lors des injections d'anesthésique, les animaux sont maintenus en contention rapide de quelques secondes le temps d'injecter le produit, ce qui peut stresser un court instant l'animal avant d'être relaché dans sa cage. De même, la prise de sang pour les animaux qui ne seront pas perfusés au paraformaldéhyde (PFA), sera réalisée sous contention rapide durant quelques secondes.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la réalisation de l'ensemble des expériences afin de prélever les organes et réaliser des analyses complémentaires post-mortem (analyses histologiques et de protéomique)
Remplacement
L'objectif de cette étude est de caractériser des modèles de rats portant des mutations dans le gène d'intérêt et d'observer si ces modèles sont représentatifs de la clinique humaine. Il s'agit en particulier de caractériser les phénotypes comportementaux, déficience intellectuelle, hypotonie, troubles neurologiques, anomalies cérébrales, anxiété, comportement compulsif, déficit d'attention, constipation, difficultés d'alimentation, petite taille et microcéphalie. Des modèles in vitro vont permettre de mieux comprendre les mécanismes d'action, mais seul un modèle animal nous permettra de caractériser les symptômes de la pathologie associés au gène d'intérêt.
Réduction
Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons 64 animaux mutants (16 mâles mutation 1 + 16 femelles mutation 1 + 16 mâles mutation 2 + 16 femelles mutation 2) et 32 animaux contrôles (16 mâles + 16 femelles) pour évaluer le phénotype des animaux. Les animaux contrôles seront mutualisés pour les deux mutations, permettant ainsi de réduire le nombre total de rats. Ce nombre de rats permettra d'assurer un nombre d'animaux suffisant durant le protocole afin de pouvoir réaliser des analyses statistiques robustes. Afin de monter les cohortes expérimentales, nous allons réaliser un type de croisement qui va générer des animaux tous potentiellement constitutifs de la cohorte expérimentale, ce qui permet de limiter fortement le nombre d'animaux générés.
Raffinement
Afin d’améliorer leurs conditions de vie, les rats seront ainsi stabulés dans des conditions optimales pour l’espèce : en petit groupe, avec des paramètres environnementaux maitrisés, un milieu enrichi à l’aide de nids, de bâton à ronger, de balles à ronger et de croquettes d'alimentation dans le fond de la cage pour favoriser l'enfouissement. Pour les cages de mâles, à chaque change, nous leur remettons un peu de litière sale de leur précédente cage afin de limiter l'agressivité pour la prise de territoire / hiérarchie. Nous enrichissons fortement le milieu de vie des animaux, surtout des mâles afin d'éviter au maximum l'agressivité. Tous les animaux seront observés de manière quotidienne et suivis selon un tableau de scoring pour l'évaluation de la douleur et pour l'établissement de points limites, prenant en compte le poids, l'apparence physique, les signes cliniques et le comportement de l'animal. Tout au long des procédures, si l’état de santé de l’animal est dégradé, le personnel formé et compétent décide de ne pas réaliser le test et d'euthanasier l’animal le cas échéant. Le type de croisement choisi pour monter cette cohorte expérimentale permet d'optimiser le nombre d'animaux pour créer la cohorte et également de ne pas maintenir de mâles reproducteurs dans la colonie et ainsi ne pas avoir d'animaux avec un potentiel phénotype dommageable (puisque seul les mâles sont atteints). Les animaux auront passé une période d'habituation de 15 jours qui vise à les habituer à la manipulation et donc réduire le stress ressenti lors des différents transferts de leur cage d'hébergement vers les différents tests. Dans le test impliquant de l'eau, les rats après les séances, seront séchés à l'aide d'une serviette puis placés sous une lampe chauffante afin d'être parfaitement secs au moment du retour dans leur cage d'hébergement. Lors de l'anesthésie, du gel oculaire est placé sur la cornée afin de prévenir tout déssèchement de l'oeil, et les animaux sont placés sur un tapis chauffant à 37°C durant toute la durée de l'anesthésie pour prévenir la déperdition de chaleur.
Choix des espèces
Le modèle rat portant des mutations dans le gène d'intérêt permet de reproduire tout ou partie des symptômes de la pathologie observés en clinique humaine (données préliminaires). Par ailleurs, le gène d'intérêt du rat se trouve sur le chromosome X comme chez l'Homme, contrairement à la souris. Nous utiliserons des animaux adultes jeunes. Nous avons besoin que les animaux soient matures physiologiquement, cérébralement et physiquement pour effectuer cette batterie de tests. Le calendrier échelonné des divers tests de phénotypage démarrera à l'âge de 12 semaines, et durera 6-8 semaines pour réaliser l'ensemble des tests.
SUIVILEZ : Suivi de populations naturelles de lézard vivipare
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Tous relâchés à l'endroit exact de leur capture, les femelles gestantes après un mois de captivité et les nouveau-nés dans les quatre jours suivant la mise bas, 5 700 lézards vivipares vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque individu non marqué est amputé d'une phalange et perd l'extrémité de sa queue, moins d'un centimètre chez l'adulte, deux millimètres chez le juvénile. Les expérimentateurs les font ensuite courir, à tous les stades, sur une piste de sprint et sur un tapis roulant pour mesurer leurs performances locomotrices. Le porteur écrit qu'il n'existe "pas d'alternative préférable" pour marquer les juvéniles, les marquages externes étant impossibles et les transpondeurs trop volumineux, et il cite des travaux montrant que la puce électronique stresse davantage que l'amputation.
Objectifs
Un point clé de la persistance des populations face aux impacts des activités humaines sur l'environnement est de prédire leur capacité à changer leurs caractéristiques face à ces nouvelles conditions environnementales, que ce soit par l’acclimatation (via la modification directe de ces caractéristiques), ou par l’adaptation (processus génétique et évolutif). Pour étudier ces phénomènes et leurs mécanismes, la meilleure méthode consiste à mettre en place un suivi individuel de populations particulières, sur lesquelles il est possible d’obtenir la filiation de tous les individus au cours du temps. Malheureusement, peu d’espèces se prêtent à l’exercice, et parmi celles étudiées par cette méthode, les endothermes (oiseaux et mammifères) sont de très loin surreprésentés. Cette demande concerne la poursuite d’un suivi de populations naturelles d’un reptile ectotherme, le lézard vivipare (Zootoca vivipara), étudiées depuis 30 ans. Ce suivi profite de la viviparité de cette espèce, qui permet l’accès aux juvéniles, pour mettre en place une étude approfondie des relations d’apparentement entre individus, ce qui permet d’étudier la sélection naturelle dans cette population, et d’en étudier la réponse évolutive. Un objectif secondaire est d'étudier plus directement comment le réchauffement climatique accélère le rythme de vie des individus (plus forte croissance, reproduction et mortalité, pour un résultat net généralement négatif) en mettant en lien les performances des individus, notamment locomotive avec la température de leur environnement et leur vieillissement biologique.
Bénéfices attendus
La connaissance des maternités grâce à l'hébergement des femelles gestantes jusqu’au terme, complétée par la reconstruction des paternités par l’analyse de l'ADN contenu dans les prélèvements de queue, permet (1) d'obtenir le succès reproducteur des individus mâles et femelles dans la population, ouvrant la voie à l'étude de la sélection naturelle ; (2) l'établissement de l'ensemble des liens de parentés des individus dans toute la population, ouvrant la voie aux études de génétique quantitative ; et (3) des analyses génomiques pour étudier les bases génétiques des traits étudiés et mieux prévoir leur évolution. Les mesures de performances locomotrices de tous les individus, des mesures moléculaires du vieillissement biologique et une caractérisation thermique de la population permettent de relier la dynamique de la condition physique des individus au cours de leur vie et leur environnement thermique, pour mieux comprendre les mécanismes de l'accélération du rythme de vie mentionnée plus haut. Ces données permettent d'étudier très finement les processus liés à la sélection naturelle, à l'adaptation et aux réponses génétiques (évolution) et plastiques (acclimatation) des différents traits phénotypiques face à ces pressions évolutives, notamment celles liées au changement climatique. Ces travaux permettent par ailleurs d’anticiper les pressions environnementales liées au changement climatique auxquelles sont confrontés ces populations en marge sud de répartition du lézard vivipare, et leur capacité à répondre quasi immédiatement par des mécanismes d’acclimatation ou à moyen terme par des mécanismes évolutifs. Des études de ce type et de cette ampleur sont extrêmement rares sur des populations naturelles de reptiles ectothermes, entraînant un manque profond d'appréhension de leur capacité à s'adapter aux défis auxquels ils sont confrontés. Les bénéfices informationnels pour la conservation s’étendent donc aux autres espèces de reptiles ectothermes de milieux froids plus difficiles à étudier.
Procédures
Après capture sur le terrain, les individus non-marqués seront marqués de façon permanente par amputation de phalange (pas d’alternative préférable permettant le marquage des juvéniles) et un prélèvement de tissu caudal sera effectué (maximum 150 individus par an, soit 750 individus sur 5 ans) pour les études génétiques, puis relâchés au lieu exact de capture. Les femelles gestantes capturées (qu’elles soient déjà marquées ou non) seront mises en hébergement temporaire (maximum 150 femelles par an, soit 750 femelles, pour une durée maximale inférieure à 2 mois) jusqu’à la mise bas des juvéniles. Les juvéniles sont marqués par amputation de phalange et un prélèvement de tissu caudal effectué 24h après la naissance (maximum 650 individus par an, soit 3250 individus). Les femelles et leurs juvéniles sont relâchés au lieu exact de capture dans les 4 jours suivants la naissance. Les performances locomotrices de tous les individus, à tous les stades seront évaluées les faisant courir sur une piste de sprint et une piste d'endurance (tapis roulant pour les adultes, arènes circulaires pour les juvéniles).
Impact sur les animaux
La source de nuisance la plus importante est liée au stress de contention lors des captures et diverses manipulations. Une autre source de nuisances est liée à l'amputation de phalange sont une faible douleur. Les études en populations naturelles et semi-naturelles de lézard vivipare montrent que ce marquage individuel n’a pas d’effet détectable sur la survie annuelle, la croissance corporelle annuelle, la reproduction annuelle et sur la mobilité des individus. Le nombre de phalanges amputées n’affectent pas l’activité locomotrice à la naissance, l’anxiété comportementale, la survie lors du premier été ou la condition corporelle (masse à taille égale) à la fin de celui-ci. Aucun impact comportemental n’est observé non plus, avec une reprise rapide de la mobilité (< 20 secondes) et de l’alimentation. Une étude de 2006 ne montre pas de différence significative de stress entre des individus non marqués et amputés, alors que le marquage par insertion d’une puce électronique provoque un stress important et chronique(augmentation de corticostérone dans le sang). Il n’existe pas de méthode d’identification alternative qui puisse s’appliquer aux juvéniles (marquages externes impossible à cause de la mélanisation juvénile et de la mue de croissance ; et transpondeurs de trop gros volumes pour un juvénile). En ce qui concerne le prélèvement de tissu caudal par section de l’extrémité de la queue (
Devenir
Les animaux sont tous relâchés dans leur population d'origine à l'emplacement exact de leur capture, immédiatement après les mesures phénotypiques sur le terrain pour les sub-adultes et les adultes mâles, et après une période d'hébergement temporaire d'environ 1 mois (maximum 2 mois) pour les femelles et au maximum 4 jours après la mise-bas pour les juvéniles.
Remplacement
Nous ne pouvons par essence pas remplacer ce modèle par un modèle non-vivant, car nous ne connaissons pas les paramètres, notamment sélectifs, génétiques et liés à la plasticité phénotypique, permettant de modéliser l’évolution des populations de reptiles face aux changements de leur environnement. Les suivis de long-terme comme celui-ci sur une espèce de reptiles se comptent au mieux sur le doigt d’une main et sa poursuite est donc essentielle.
Réduction
Le suivi demande la plus grande exhaustivité du marquage individuel par rapport à la taille de la population, permettant d’identifier en moyenne 80 à 90 % de la population chaque année. La non-exhaustivité sur la population rendrait le projet caduc suite notamment à de trop nombreux apparentements inconnus. En revanche, la taille de population permet de dégager la puissance suffisante pour les analyses, notamment grâce à l’accumulation d’année en année. Le nombre total maximum d’individus mobilisés est de 1200 chaque année (durée du projet de 5 ans, 4 ans à partir de l'AVENANT 2024, soit 5700 individus au maximum).
Raffinement
La période d’hébergement est réduite à la seule fin de pouvoir suivre les mises-bas. Les animaux sont hébergés dans des terrariums adaptés à leur espèce avec source de chaleur, support, cache et litière tourbée. Les animaux reçoivent également une alimentation à base d’insectes et de larves. Cet enrichissement de milieu spécifique permet de répondre à leurs besoins biologiques, physiologiques et comportementaux et de garantir les meilleures conditions de vie en captivité, avant la remise en liberté. Les critères d’arrêt pour ce projet sont l’incompatibilité éventuelle à la captivité ou des problèmes de santé non réversibles. L'évaluation des performances locomotrices sont basés sur des protocoles connus et adaptés à l'espèce. Les animaux sont soumis à un contrôle régulier de leur santé, de leur poids et de leur comportement. En cas de problème de santé (lésions ou infections), ils reçoivent des traitements adaptés sous la supervision d’un vétérinaire. Des tests de raffinement à base de gel de lidocaïne (anesthésique local) pour l'amputation de phalanges chez les adultes seront poursuivis au cours de ce projet.
Choix des espèces
Le lézard vivipare (Zootoca vivipara) est étudié depuis plus de 30 ans dans les populations naturelles et dans différents dispositifs expérimentaux. Cette espèce est intéressante pour comprendre l’écologie de vertébrés terrestres ectothermes. Son écologie est bien connue, les populations étudiées forment le plus long suivi chez une espèce de reptile et son génome a été séquencé, ce qui en fait un modèle unique pour les vertébrés terrestres ectothermes. Il a donc une forte valeur pour l’écologie fondamentale mais aussi appliquée. L’espèce n’est pas menacée en Europe (préoccupation mineure - UICN) mais elle est sensible aux dégradations anthropiques de son milieu, y compris climatiques, et de ce fait, protégée au titre de l’article 3 de l’arrêté du 8 janvier 2021 « fixant la liste des amphibiens et des reptiles représentés sur le territoire métropolitain protégés sur l'ensemble du territoire national et les modalités de leur protection ». Son groupe comprend également de nombreuses espèces menacées d’extinction en Europe et à forte valeur écologique. Il devient donc urgent de mieux comprendre la dynamique écologique et évolutive de ces espèces face aux changements globaux.
Effets des hormones thyroïdiennes chez Proteus
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
48 protées, amphibiens cavernicoles qui vivent plus de quatre-vingts ans sans jamais se métamorphoser, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, puis remis en élevage avec leurs congénères après cicatrisation. Chaque animal est baigné six heures dans des hormones thyroïdiennes, puis un fragment de peau lui est coupé au bistouri, sous anesthésie, à l'extrémité de la queue. D'autres sont enfermés dans un récipient hermétique le temps que leur consommation d'oxygène soit mesurée. La plaie met plusieurs semaines à cicatriser et plusieurs mois à se régénérer, et le porteur conclut qu'aucune culture de cellules ne remplacerait cette espèce, trop singulière biologiquement et phylogénétiquement.
Objectifs
L'objectif est d'apporter des connaissances nouvelles concernant la biologie de l'amphibien Protée (Proteus anguinus) cavernicole obligatoire. C'est un animal remarquable sur plusieurs points : contrairement à l'immense majorité des amphibiens, il n’entreprend jamais de métamorphose qui permet de passer de la forme larvaire au stade adulte (c’est comme si il restait bloqué au stade têtard), et atteint par contre une longévité hors du commun (plus de 80 ans). Les hormones produites par les glandes thyroïdiennes sont cruciales dans le déclenchement de la métamorphose et le contrôle de l'activité métabolique (ensemble des transformations chimiques et biologiques qui s'accomplissent dans l'organisme) qui peut jouer par ailleurs sur la longévité (en théorie plus le métabolisme est lent, plus la longévité est importante). Le projet consiste donc ici à mesurer la réponse aux hormones thyroïdiennes par deux types de mesures complémentaires : d'une part quels gènes sont exprimés (dite réponse transcriptionnelle), et d'autre part les variations d'activité métabolique. Les variations d'expression des gènes seront mesurées sur un tissu connu pour répondre très fortement aux hormones thyroïdiennes chez les autres espèces d'amphibiens : la nageoire présente au niveau de la queue. L'activité métabolique sera mesurée dans une enceinte équipée d'un capteur à oxygène permettant de mesurer la consommation de l'oxygène par l'individu lors de sa respiration.
Bénéfices attendus
Le projet vise à établir clairement si le Protée est sensible ou non aux hormones thyroïdiennes. Si on ne s’attend pas à une réponse en termes de déclenchement de la métamorphose chez cette espèce d’amphibien chez qui ce processus ne se déroule jamais, on pourrait mesurer cependant des changements au niveau de l’expression de ses gènes et au niveau métabolique, qui pourrait expliquer en partie le ralentissement de son développement, de son activité basale et son extrême longévité, en réponse adaptative à la vie en milieu souterrain.
Procédures
Une première procédure consiste à traiter les animaux sont par un bain d’hormones thyroïdiennes pendant 6 heures. Un prélèvement de peau à l’extrémité de la queue est pratiqué sous anesthésie générale par coupe au bistouri. Après le prélèvement, on coagule la plaie, et on applique localement un anti-douleur et un désinfectant. Les animaux sont remis dans de l'eau désinfectée jusqu'au réveil. Au réveil, ils sont baignés dans une solution antiseptique, puis remis en élevage jusqu’à complète cicatrisation. Une autre procédure consiste à placer les animaux dans un récipient fermé hermétiquement rempli d’eau très oxygénée à température optimale. Leur consommation en oxygène sera suivie pendant quelques heures à l’obscurité et au calme. La durée de la mesure pourra variée en fonction de la vitesse de consommation de l’oxygène qui dépend de la masse de l’individu, mais pour se donner une marge de sécurité, l’expérience sera arrêtée si la concentration en oxygène descend à un seuil fixé très supérieur à la condition susceptible de provoquer des difficultés respiratoires. Ces mêmes individus seront ultérieurement (plusieurs semaines après) traités aux hormones thyroïdiennes, puis la mesure sera répétée et comparer à la première. Ce même protocole sera réalisé avec des individus différentes de ceux qui auront subi un prélèvement de peau.
Impact sur les animaux
Le prélèvement de peau au niveau de la nageoire de la queue qui est très fine à son extrémité occasionnera une légère blessure amenée à se cicatriser lentement sur plusieurs semaines dans des conditions optimales (température de 12°C, eau à saturation en oxygène et dépourvue de pathogènes, alimentation régulière, obscurité constante, sans nuisance sonore). Puis, le tissu devrait se régénérer également très lentement sur plusieurs mois. En cas de problème de cicatrisation et/ou d’infection, l’animal recevra un traitement local d’analgésique et d’antiseptique. En cas de persistance d’une infection jusqu’à une nécrose associée à une souffrance (refus de s’alimenter, absence de réaction, posture anormale) qui ne laisse pas de doute sur l’évolution défavorable de la santé de l’animal, celui-ci sera euthanasié par surdose d’anesthésique. Après cicatrisation, l’animal sera remis en élevage avec ses congénères. Il ne sera pas utilisé dans une autre procédure.
Devenir
Tous les animaux seront remis en élevage avec leurs congénères après cicatrisation.
Remplacement
Il s’agit de recherche fondamentale visant à étudier les effets des hormones thyroïdiennes sur un organisme tout à fait particulier qui semble rester tout sa vie avec des caractères larvaires, et qui plus est cavernicole obligatoire (le seul d’Europe) et à longévité remarquable (plus de 80 ans). Les effets sont attendus chez l'individu dans sa globalité (réactions de nombreux tissus) aux niveaux métaboliques et de l’expression de gènes, ce qui ne peut être abordé par des alternatives faisant appel à des cultures d’organes ou de cellules isolées ou un chez un autre modèle du fait de la spécificité de l’espèce considérée aux niveaux biologique, écologique, phylogénétique (relation de parenté entre les espèces en fonction de leur similitude génétique).
Réduction
Nous avons choisi de limiter les interventions à une seule biopsie par individu. Le nombre d’animaux prévu pour subir le prélèvement est réduit à 3 individus par lot (3 juvéniles non traités, 3 autres juvéniles traités aux hormones thyroïdiennes, 3 femelles non traitées, 3 autres femelles traitées aux hormones thyroïdiennes, 3 mâles non traités, 3 autres mâles traités aux hormones thyroïdiennes), ce chiffre de 3 étant le standard pour les études portant sur l’expression et la régulation des gènes. En outre, ce qui est recherché ici, ce sont uniquement des réponses contrastées, entre les stades juvénile et adulte d’une part, et entre les sexes femelle et mâle d’autre part.
Raffinement
Les étapes de la procédure seront pratiquées en laboratoire en conditions optimales pour l’espèce c’est-à-dire dans une eau osmosée stérilisée, à température contrôlée (12°C), à saturation d’oxygène et au calme à l’obscurité constante, jusqu'à complète cicatrisation qui devrait durer plusieurs semaines. Un abri en verre facilement nettoyable et stérilisable sera proposé à ces animaux qui apprécient de se réfugier dans les anfractuosités.
Choix des espèces
Le Protée est un amphibien qui ne se métamorphose jamais c’est-à-dire qu’il semble bloqué dans son développement au stade larvaire, caractéristique longtemps interprétée comme un défaut d'activité de la glande thyroïde (ou du moins atténuée). Il dispose pourtant d'une glande thyroïde qui mature graduellement. Les traitements aux hormones thyroïdiennes sont restés sans effets apparents sur les tissus habituellement cibles, fortement modifiés lors de la métamorphose chez les autres amphibiens (disparition des branchies et développement d’un poumon, modification de la peau, du squelette, du système digestif etc.). Les approches moléculaires promettent d'être beaucoup plus sensibles et résolutives pour mettre en évidence des effets sur la régulation des gènes et le métabolisme. En outre, c’est un animal européen disponible en captivité, en environnement contrôlé, sans besoin de prélèvement in natura. L'élevage a permis de décrire le cycle de développement inconnu en nature, et de démontrer l'absence de métamorphose à maturité sexuelle (15 ans, âge maximal pour l'instant en captivité 52 ans, longévité estimée à plus de 80 ans). L’obtention de transcriptomes c’est-à-dire de l’ensemble des gènes exprimés chez des juvéniles et adultes des deux sexes vise à déterminer un transcriptome de référence pré et post maturité sexuelle chez cette espèce qui semble pourtant bloquée tout au long de sa vie dans son développement au stade larvaire.
Caractérisation des déficits sensoriels, cognitifs et émotionnels en réponse à des challenges inflammatoires en période prénatale, dans un modèle de souris déficientes en peptide vasoactif intestinal (VIP)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Quarante-cinq minutes de contention, deux fois par jour, trois jours de suite, sur des femelles en gestation : 8 311 souris vont être utilisées, dont 3 311 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 1 008 femelles gestantes reçoivent en plus des injections deux fois par jour pendant trois jours, 1 176 animaux subissent une chirurgie, 980 des prises de sang par incision du bout de la queue, et 1 960 passent des tests de mémoire, de sociabilité, d'anxiété, de résilience et de perception de la douleur. Les mères sont tuées pour prélever placentas et embryons au douzième jour de gestation, les autres pour prélever le cerveau, le porteur indiquant que les animaux épargnés en période prénatale pourront ensuite servir de reproducteurs à la colonie. Il décrit lui-même la lignée déficiente en VIP comme portant un "phénotype dommageable" : rythmes perturbés, immunité faible, troubles digestifs, hypersensibilité à la douleur et cerveau plus petit.
Objectifs
Le stress psychosocial, lorsqu’il survient pendant la grossesse, est connu pour impacter négativement le développement du bébé. Il fait partie des facteurs de risques liés à la prématurité, aux troubles placentaires, et aux troubles du neurodéveloppement (TND). Ce type de stress s’accompagne généralement d’une réponse pro-inflammatoire de l’organisme, or l’inflammation chez la mère est de plus en plus proposée comme une des causes du développement de TND. Notre équipe travaille actuellement sur les stress survenant autour de la naissance et leur impact cérébral chez le rongeur. Nous nous intéressons aussi à un facteur endogène spécifique, le peptide vasoactif intestinal (VIP), qui est impliqué non seulement dans la croissance du cerveau embryonnaire mais joue également un rôle de médiateur anti-inflammatoire Nous souhaitons étudier le rôle joué par le VIP dans le développement du cerveau, dans un contexte d’inflammation maternelle modélisée par un stress psychosocial appliqué pendant la gestation. En utilisant des souris déficientes en VIP, nous voulons voir si elles présentent une vulnérabilité accrue aux effets du stress prénatal, et si à l’inverse l’ajout de VIP permet une protection du cerveau fœtal face à ce type de challenge inflammatoire. Dans un premier temps, nous allons étudier les conséquences de la déficience en VIP et du stress prénatal chez la progéniture au niveau émotionnel, cognitif, sensoriel, placentaire et de l’immunité cérébrale (microglie). Dans un deuxième temps, nous allons regarder avec plus de précisions les interactions inflammatoires mises en jeu.
Bénéfices attendus
De nombreux stresseurs, psychosociaux, inflammatoires ou autres, peuvent toucher les femmes enceintes, et on sait aujourd’hui que les conséquences peuvent être néfastes pour le développement du bébé. Les troubles engendrés et leurs origines précises peuvent être difficiles à discerner car bien souvent, ces troubles se manifestent plus tard dans l’enfance (c’est le cas des troubles du comportement). Nos travaux combinant le VIP placentaire et le stress gestationnel devraient nous permettre d’enrichir la connaissance sur le lien de cause à effet précis entre stress maternel, placenta et développement cérébral. Ces recherches s’inscrivent dans le cadre de l’hypothèse générale de l’origine développementale de la santé et des maladies à l’âge adulte (DOHaD), et plus particulièrement dans le contexte du caractère additif des évènements délétères tout au long de la vie (théorie du hit-multiple). Notre attention se porte sur le rôle pivot du VIP, qui est présent en quantité non négligeable dans l’embryon et le placenta et dont les effets sur le système nerveux et immunitaire sont bien connus. Ainsi notre hypothèse est que si le VIP agit bel et bien comme un neuroprotecteur et un immunomodulateur, ces résultats peuvent aider à dégager de nouvelles pistes de recherche sur l’étiologie de troubles neurodéveloppementaux, souvent d’origine complexe et multifactorielle. Ils peuvent aussi sur le long terme inspirer de nouvelles pistes thérapeutiques pour la prise en charge des femmes enceintes exposées à des challenges inflammatoires primaires (stress, infection) ou secondaires (conséquences de conduite à risques). Nos études ciblent à la fois l’apport maternel (exogène) et l’apport embryonnaire (endogène, tout le long de la vie) de VIP. Ainsi, nous pouvons imaginer établir avec plus de précision la fenêtre thérapeutique à cibler pour protéger au mieux l’embryon, et/ou utiliser les niveaux de VIP circulants comme marqueur de diagnostic précoce.
Procédures
Stress de contention : animal vigile, 161 femelles, durée de 45 min 2x/jour pendant 3 jours Injections prénatales : animal vigile, 1008 femelles, 2x/jour pendant 3 jours Injections prénatales + stress de contention : animal vigile, 322 femelles, durée 45 min 2x/jour pendant 3 jours Tests comportementaux (pour étudier mémoire, sociabilité, anxiété, résilience, perception de la douleur) : animal vigile, 1960 animaux, max 1 test/jour 5 jours sur 7 pendant 6 semaines Prise de sang : animal vigile avec antalgique, 980 animaux, 2x à une semaine d’intervalle Chirurgie : animal anesthésié, 1176 animaux, une seule fois Biopsie de queue : animal vigile (âgé de 5-10 jours), tous les animaux, 1 fois, durée de quelques secondes
Impact sur les animaux
L’objectif de notre projet est d’induire un stress chez la mère gestante. Il est possible qu’à l’issue des 3 jours de stress, les femelles gestantes conservent un état de stress chronique. La progéniture soumise au stress prénatal est également susceptible de présenter une anxiété accrue, c’est un paramètre que nous avons prévu de mesurer. Les injections chez les mères gestantes ne mettent pas la grossesse en danger mais sont susceptibles de causer une inflammation du site d’injection ou une infection. Ce paramètre sera surveillé. L’injection de corticostérone peut induire l’apparition de comportements anxio-dépressifs chez la mère gestante similaires à ceux causés par un stress chronique. L’injection d’IL-1beta est susceptible de provoquer des perturbations cérébrales chez les petits mais pas de dommage spécifique pour la mère. Le neuropeptide VIP étant connu pour ses fonctions cardiovasculaires (action rapide) et immunitaires (action lente), nous serons particulièrement attentifs au comportement des mères gestantes (rythme cardiaque et respiration accélérés) au cours des 2 premières heures après injection. Notre lignée d’animaux déficients en VIP possède un phénotype dommageable, caractérisé par une perturbation des rythmes, des capacités reproductives diminuées, une faible immunité, des troubles digestifs, une hypersensibilité à la douleur et un cerveau plus petit. Les tests de perception de la douleur prévus sont court et n’induisent qu’un stress mineur chez l’animal. Les tests comportementaux induisent un changement d’environnement pour les animaux et donc un stress léger. Le test de résilience implique le déclenchement d’un stress pour mesurer cette capacité. Les prises de sang avant et après le stress sont réalisées en pratiquant une incision de l’extrémité de la queue qui peut engendrer de la douleur. La biopsie de queue induit une douleur légère de courte durée.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour prélever leur cerveau ou prélever les placentas et les embryons. Ces différents tissus serviront à des analyses ultérieures alimentant notre projet.
Remplacement
Le stress mobilise le cerveau et les organes périphériques. Un tel système ne peut être modélisé qu’avec un organisme entier. De plus, nous souhaitons étudier des perturbations du développement embryonnaire, et il n’existe pas encore de système alternatif capable de modéliser une gestation et de prendre en compte toutes les interactions mère-embryon qui en résultent. Enfin, afin d’appliquer au mieux nos résultats à l’humain, il est nécessaire d’utiliser un modèle de mammifère avec un placenta, un système nerveux et un système immunitaire proches des nôtres. C’est le cas de nos souris.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux et de groupes du projet, certaines injections seront communes entre les cohortes utilisées au cours de l’étude. Un maximum de tests comportementaux seront effectués sur les mêmes animaux, tant que leur accumulation n’engendre pas de souffrance ou d’inconfort chez ces individus. Les mères gestantes mises à mort pour prélever des placentas et des embryons seront les mêmes que celles utilisées pour les prélèvements sanguins par exsanguination. Elles pourront également avoir été utilisées pour générer des petits au préalable. Les animaux n’ayant pas subi de procédure en période prénatale pourront être réutilisés comme reproducteurs pour la colonie à la fin des tests comportementaux. Si certains tests ne montrent aucun impact du stress prénatal de contention couplé à la déficience en VIP, ils ne seront pas reconduits. Si certains tests ne montrent aucune différence sexe-spécifique, les mâles et les femelles seront mélangés et le nombre d’animaux requis par groupe pourra être diminué lors des tests suivants. Il en va de même si certains sous-groupes se comportent de la même manière, les individus seront mélangés pour la suite des tests afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires. Enfin, certains animaux seront réutilisés dans plusieurs tests. Par ailleurs nous nous efforcerons toujours de prélever un maximum d’échantillons biologiques aux animaux mis à mort (placenta, embryons, sang embryonnaire et maternel, cerveaux et sang chez les animaux adultes) afin de limiter le nombre total d’animaux utilisés pour constituer nos banques de matériel biologique.
Raffinement
Dans toutes les procédures, nous mettrons en œuvre les mesures nécessaires pour assurer des conditions expérimentales en adéquation avec le bien-être animal, lorsqu'elles ne vont pas à l'encontre de ce que nous souhaitons étudier (par ex. le stress). Pour les tests de comportement, les animaux sont habitués à la pièce et l'expérimentateur, et des seuils limites sont définis (tests stoppés si signes de détresse ou de douleur). Les prises de sang et les chirurgies sont accompagnées de l'administration d'anti-douleur, et d'anesthésiants pour les dernières. Les animaux sont hébergés en groupe (sauf exceptions) dans des cages à environnement enrichi (de quoi faire un nid et ronger pour que l’animal exprime son comportement naturel). Les animaux génétiquement modifiés sont observés au moins deux fois par semaine par les expérimentateurs et les zootechniciens, tout en veillant à les déranger le moins possible, plus particulièrement en cas de gestation. Ils sont pesés toutes les deux semaines. Un suivi renforcé est mis en place dans les jours suivants les injections et les prises de sang. Au moindre signe anormal, l’avis d’un vétérinaire sera demandé et les mesures de soin préconisées seront mises en place.
Choix des espèces
Pour étudier les troubles du neurodéveloppement (TND), nous avons besoin d’une espèce avec un cerveau aux structures proches du cerveau humain. Il faut aussi un modèle avec une gestation de type mammifère. Pour travailler sur le placenta nous avons besoin d’un rongeur ou d’un lagomorphe (lapin) ou d’un primate. On a déjà un modèle transgénique de souris, et la souris correspond à tous ces critères. Elle est fréquemment utilisée pour modéliser des TND, et les modèles transgéniques (déficience en VIP) et de stress sont assez bien caractérisés et semblent pertinents pour l’appliquer à l’humain. La souris exprime également une grande variété de comportements comparables aux nôtres (sociabilité, douleur, anxiété, mémoire). Les animaux utilisés lors des tests comportementaux seront âgés d’au moins 30 jours pour les reproducteurs, afin de s’assurer de leur fertilité, et de 60 jours pour les autres, âge auquel le cerveau est entièrement développé et mature. Le stress prénatal appliqué à la mère ainsi que les différentes injections seront réalisés au 9e, 10e et 11e jours de gestation, afin de cibler la période critique pour la formation des neurones. Les embryons seront prélevés au 12e jour de gestation.
Etude de la synchronisation des mécanismes physiologiques et comportementaux d’adaptation du porc en croissance face à des conditions thermiques mimant une situation de vague de chaleur estivale
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
30 porcs en croissance vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, dont 18 tués à l'issue et 12 renvoyés en élevage jusqu'à l'abattoir. Douze d'entre eux passent une heure sous anesthésie générale pour recevoir deux cathéters dans la veine jugulaire et un capteur de température dans un muscle, puis vivent quatre semaines en loge individuelle, alors que le porc vit normalement en groupe. Ils subissent 78 prélèvements de sang, soit 6 % de leur volume circulant, et une exposition à la chaleur dont le porteur écrit qu'elle peut provoquer une hyperthermie grave au-delà de 41,5 °C. L'ensemble sert à valider des capteurs présentés comme une alternative aux prises de sang, le porteur qualifiant cette étape d'"indispensable" pour raffiner les pratiques d'élevage face aux canicules.
Objectifs
Le projet vise à décrire et comprendre la complexité des mécanismes d’adaptation individuelle du porc en croissance face à un stress thermique qui simule ce qui se passe au cours d’une vague de chaleur estivale. Les constantes physiologiques d'un animal sont dépendantes de mécanismes de régulation interne qui permettent aux cellules de l'organisme d'utiliser les éléments apportés par l'alimentation et la boisson tout en maintenant les équilibres hydriques et électrolytiques dans une gamme permettant aux cellules et aux organes de fonctionner correctement. Les éléments qui jouent un rôle important dans ces régulations sont notamment le glucose (sous l'action de l'insuline) et les cations comme le sodium. Le glucose est l'un des principaux nutriments énergétiques apportés par l'aliment sous forme d’amidon puis libéré des tissus où il est stocké transitoirement sous forme de glycogène entre les repas. Le sodium est un élément important pour équilibrer l'eau dans les cellules (équilibre osmotique) et permettre le fonctionnement des muscles ; une variation de sa concentration peut traduire un trouble de l'hydratation (suite à l'élévation de la température ou à une hyperglycémie marquée par exemple). Or l'amplitude de variations des paramètres physiologiques et la latence avant le retour à l'équilibre sont très différentes d'un individu à l'autre, en fonction de sa capacité à s'adapter ou non à une modification de son environnement (type d'aliment, stress thermique, etc...). Il s’agit ainsi de mettre en relation des données fournies à haute fréquence de mesures par de nouveaux capteurs biologiques avec les variations de plusieurs paramètres sanguins mesurés par des prélèvements sériés pour évaluer la synchronisation des différents évènements métaboliques et physiologiques durant les cycles jour et nuit. La signification biologique des variations sera interprétée en relation avec le type de modifications de la température ambiante (thermoneutralité ou température élevée) et de la prise alimentaire (fréquences des repas, quantité ingérée), et au regard de données comportementales mesurées chez les mêmes animaux (vidéos de l’activité physique et d’abreuvement, accéléromètres embarqués sur les animaux, paramètres de visites aux automates d'alimentation, prélèvements ponctuels de salive pour mesurer le niveau de stress).
Bénéfices attendus
Les connaissances acquises sont de nature à nous permettre de mieux comprendre la synchronisation des différents évènements métaboliques (concentrations circulantes des molécules) et physiologiques (température interne) au regard des réponses adaptatives, afin de raffiner les pratiques en amont pour minimiser les conséquences d'évènements dégradant le bien-être de l'animal. En outre, les variations des composantes physiologiques de l’adaptation de l’animal sont difficiles à évaluer à des échelles de temps rapprochées sans procédures invasives et contraignantes pour l'animal et exigeantes en main-d'œuvre pour les expérimentateurs. Valider la pertinence des mesures obtenues avec des capteurs métaboliques et physiologiques sur un éventail restreint de molécules cibles constitue une étape indispensable pour analyser les états physiologiques en réponse aux modifications de conditions environnementales ou de pratiques et les conséquences sur le bien-être animal, et en fournissant une alternative à la technique invasive de prélèvements sanguins qui fait actuellement référence chez le porc.
Procédures
* Opérations chirurgicales sous anesthésie générale (durée =1 heure) pour équiper les animaux de deux cathéters veineux et d'un capteur de température interne. Douze animaux sont concernés. * Tranquilisation à dose préanesthésique (durée = 15 min) pour la pose de capteurs physiologiques en intradermique. Dix-huit animaux sont concernés (12 animaux expérimentaux et 6 animaux utilisés dans des tests de design d'un des capteurs). * Prélèvements de sang en cinétique : 1/ après ingestion d'un repas (durée totale de 4 heures), nous allons réaliser une cinétique de prélèvements 2 fois pendant l'expérimentation. Pour chaque cinétique, 15 prélèvements de 2,5 mL seront effectués; et 2/ durant un nycthémère (24 h), nous allons réaliser une cinétique de prélèvements 2 fois durant l'expérimentation également. Pour chaque cinétique, 24 prélèvements de 2,5 mL seront effectués. Au toal, ces prélèvements de sang via un petit tuyau inséré dans la veine jugulaire, correspondent à 6 % du volume circulant prélevé sur chaque porc. Douze animaux déclarés dans la demande d'autorisation de projet sont concernés. * Prélèvements de salive : 2 prélèvements/jour 5 fois pendant l'essai à l'aide d'un tampon à mâcher (durée du prélèvement = 2 min). Douze animaux déclarés dans la demande d'autorisation de projet sont concernés.
Impact sur les animaux
Tous les porcs seront hébergés dans des loges individuelles durant 4 semaines, constituant une contrainte pour un animal vivant habituellement en groupe. Ce logement est strictement nécessaire pour obtenir un corpus de données individuelles (comportement alimentaire, prise de sang sériées, mesure en continue de la glycémie, etc..). L’implantation intramusculaire du capteur de mesure de la température interne et l’insertion de deux petits tuyaux souples (cathéters) dans la veine jugulaire s'effectuent sous anesthésie générale (mélange gazeux). Cette anesthésie et la phase de réveil constituent en soi une nuisance pour l’animal, de même que la phase de cicatrisation qui suit l’opération. Nous ne pouvons pas totalement exclure la survenue d’une infection locale liée à la présence et à l'utilisation du cathéter. La présence d'aiguilles sur les deux capteurs placés en intradermique (1 aiguille de 10 mm pour le capteur glycémique, plusieurs microaiguilles de 2 800 µm de hauteur et 600 µm de diamètre pour le capteur de conductimétrie) peuvent entraîner une gêne pour l’animal lors de ses mouvements. Les capteurs métaboliques sont sécurisés sur l’encolure de l’animal par une bande adhésive, ce qui peut entraîner une gêne. Les prélèvements de sang et de salive étant réalisés par du personnel compétent dans le cadre de procédures où les points limites sont définis et où des observations quotidiennes sont faîtes sur les animaux, nous ne nous attendons pas à des nuisances particulières liées aux prélèvements. Enfin, une nuisance attendue est liée à l’exposition des porcs à la chaleur, sans pouvoir totalement exclure la survenue d’une hyperthermie grave (>41,5°C pour la température interne).
Devenir
Les porcs (n=12) ayant subi une opération chirurgicale ne pourront pas être réintégrés dans le troupeau. Ils seront euthanasiés à la fin de l'expérience. Les porcs utilisés pour optimiser le design du capteur de conductimétrie (n=6) seront également euthanasiés pour pouvoir examiner l'état de leur derme après implantation du capteur. Les porcs non opérés (12 porcs) servent de témoins pour valider l’absence d’effets négatifs de l’opération sur le comportement; s'ils ne sont pas utilisés comme remplaçants d’un des animaux expérimentaux en cas d’atteinte d’un point limite, ils seront replacés dans un bâtiment d'élevage dédié, et conduits selon des pratiques d'élevage standards jusqu'au stade de commercialisation (environ 115 kg de poids vif). Il n'y a pas de réutilisation de ces animaux à des fins scientifiques..
Remplacement
Le porc est l'espèce cible de ce projet qui vise à étudier les mécanismes de régulation des constantes physiologiques face aux défis posés par des changements dans l'environnement et vis à vis de variations de son état de bien-être. Il n'est pas possible d'étudier les variations des paramètres métaboliques et physiologiques au regard des modifications comportementales, sans utiliser des porcs de génotype conventionnel (Large White x Landrace x Piétrain) utilisés actuellement dans les élevages commerciaux. Cela permettra ensuite d’objectiver les actions à mettre en place en élevage, et au bénéfice de la santé des porcs et de leur bien-être. L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire pour rendre compte de processus biologiques extrêmement dynamiques et sujets à une large variabilité entre individus, face aux variations de la température ambiante. Le remplacement n’est pas possible car l’utilisation d’animaux est inhérente au type d’étude (stratégies individuelles d'adaptation des porcs aux impacts du changement climatique).
Réduction
Nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum statistique en fonction des mesures effectuées. Chaque porc est son propre témoin durant les deux périodes expérimentales (thermoneutralité et chaleur), ce qui permet de réduire le nombre d'animaux nécessaires (ANOVA intra-porc avec l'effet répété du temps pour comparer les valeurs à thermoneutralité ou en période de température chaude). Outre la bibliographie sur la variabilité des constantes physiologiques et métaboliques, un précédent projet sur la validation de capteurs glycémiques a permis de confirmer qu'un nombre de 10 à 12 porcs est optimal pour prendre en compte les échecs de fonctionnement du cathéter ou du capteur.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un suivi très proche par les techniciens en expérimentation animale formés à l'éthique. La surface des loges (2 m²) permet à l'animal d'avoir une activité minimale et les loges offrent la possibilité d'interactions entre porcs grâce à des ouvertures faites dans les séparations entre deux loges. Dans chaque loge, des jouets (toile, étoile...) et d'autres dispositifs d'enrichissement (ex. chaine) seront placés et régulièrement renouvelés afin de limiter l'ennui. Toute intervention potentiellement douloureuse ou stressante sera réalisée par du personnel habilité, formé et expérimenté et les animaux seront suivis de manière rapprochée dans les minutes et heures qui suivent l’intervention. L’utilisation d'un capteur de température placée en intramusculaire nous permet de limiter les interactions entre les expérimentateurs et les animaux et le stress engendré par la prise de température manuelle par thermomètre rectal, tout en améliorant la qualité de la mesure obtenue (fréquence et précision). Dans le cadre de prélèvements répétés de sang, le recours à un cathéter veineux permet de réduire significativement le niveau de stress de l’animal, comparativement à celui induit par un prélèvement de sang obtenu à l’aide une aiguille plantée dans la jugulaire et nécessitant la contention de l’animal par un dispositif de contention nasale. Les prélèvements de sang au cathéter jugulaire sont réduits au volume nécessaire pour les dosages de constantes métaboliques (2,5 mL/prélèvement) pour une cinétique avec 15 points de prélèvements après un repas test (1 point avant le repas, 14 points durant les 4 h qui suivent le repas). Durant le nycthémère complet, on prélèvera le même volume de 2,5 mL toutes les heures, soit 24 prélèvements. Ainsi, un volume total de 100 mL de sang sera prélevé la première semaine expérimentale et à nouveau 100 mL la deuxième semaine expérimentale. Cela correspond à environ 6% du volume sanguin total à l'issue de l'expérimentation, en considérant qu'il y a 65 mL de sang /kg de poids vif. L'utilisation de salivettes pour des prélèvements journaliers de salive pendant la période de stress thermique permet aussi de réduire le stress et la manipulation de l'animal grâce à une habituation au dispositif pendant la période d’adaptation. Les capteurs métaboliques ont pour objectif d'obtenir un grand nombre de données (toutes les 2 à 5 min) en continu pendant 5 jours mais sans avoir à manipuler l'animal.
Choix des espèces
- Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses de thermorégulation (le porc ne possède pas de glandes sudoripares actives) face à un stress thermique. - Le porc est l'espèce cible du projet qui vise à trouver une méthode alternative pour étudier les évolutions des constantes physiologiques face aux défis posés par les modifications de son environnement ou les évolutions des pratiques d'élevage. Il n'est pas possible d'étudier les évolutions des taux sanguins de métabolites ou ions au bénéfice de la santé et du bien-être du porc en élevage, sans utiliser des porcs de génotype conventionnel. Les effets mesurés résultent de processus biologiques extrêmement dynamiques qui ne peuvent pas être reproduits sur des cellules en culture in vitro. Ces processus sont également sujets à de larges variations entre individus, nécessitant de les objectiver sur des sujets vigiles capables de se déplacer. - Nous avons choisi de travailler sur le porc en croissance car ce stade représente la plus grande partie des effectifs animaux au sein d'un élevage de porc et est connu pour être très sensible à la chaleur. Nous travaillerons sur des animaux avec un poids vif de 50-60 kg ce qui correspond au poids vif moyen des porcs en élevage commercial. Techniquement, le poids de 50-60 kg environ est idéal en termes de manipulation et de volume de sang disponible (prélèvements représentant au maximum 6% de son poids vif sur les 13 jours d'expérimentation).
Ecologie du Petit Molosse (Mormopterus francoismoutoui) et dynamiques d’infection sur l’île de la Réunion
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
9 000 Petits Molosses de La Réunion vont être capturés sur cinq ans, chacun pouvant subir jusqu'à douze gestes d'affilée en quelques minutes : mesures, prélèvement d'urine, de fèces, de poils, d'ectoparasites, écouvillon buccal, biopsie de l'aile, tatouage de l'aile, prise de sang, pose d'une puce sous la peau et d'un émetteur radio. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger et tous les individus sont relâchés sur leur site de capture, en moyenne une heure et demie après le piégeage. Cette chauve-souris est le seul mammifère indigène de l'île, et le projet la suit pour comprendre comment l'urbanisation modifie ses populations et la circulation des agents infectieux qu'elle porte. Le porteur ne dit pas combien d'individus sont repris d'une session à l'autre, ni combien de fois un même animal peut passer par cette série de gestes.
Objectifs
Malgré le caractère patrimonial du Petit Molosse de la Réunion (seule mammifère indigène et endémique de l’île), sa biologie reste mal connue. Un programme de suivi des populations a débuté en Octobre 2018 et a permis de capturer plus de 7000 individus dans plusieurs colonies. Les données issues de ces captures ont permis d’apporter de nombreuses informations sur la composition et la taille des colonies, le cycle de reproduction et la structure génétique au sein de l’île. Un suivi épidémiologique, réalisé à partir de milliers d’échantillons collectés, a également permis d’apporter les premiers éléments sur l’évolution temporelle du statut infectieux des individus et les niveaux de stress dans la population. Un suivi à long terme est maintenant nécessaire afin de mieux caractériser l’évolution de ses populations face à certaines pressions d’origine humaine (ex : urbanisation, agriculture intensive, délocalisation des colonies) et les conséquences en cascade sur les dynamiques d’infection. L’objectif est donc de poursuivre la collecte de données et d’échantillons pour une période supplémentaire de 5 ans, en ouvrant le champ des analyses qui ont été réalisées jusque-là afin de répondre à de nouvelles questions. Les objectifs peuvent ainsi se décliner en trois grandes parties : 1) Etude de Capture-Marquage-Recapture et de télémétrie : Analyse de l’évolution démographique de la population et des déplacements au sein de l’île, 2) Etude d’éco-physiologie : Analyse de la plasticité physiologique (stress, microbiome) et comportementale (régime alimnetaire) des individus face à l’urbanisation, 3) Etude épidémiologique : Analyse des dynamiques spatio-temporelles d’infection et de l’évolution moléculaire des agents infectieux.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des informations essentielles sur la biologie de cette chauve-souris. Par exemple, la mesure de la condition corporelle des individus, des niveaux de stress et des modifications du microbiome permettra de tester si le Petit Molosse, bien que très présent en milieu urbain, subit des pressions liées aux changements de son habitat. Les données sur ses déplacements et l’utilisation de réseaux de gîtes pourront également servir à affiner les mesures de protection dans un contexte de délocalisation de colonies par exemple. De plus, la mesure de l’évolution des effectifs est un élément clé pour savoir si le Petit Molosse connaît un déclin, ou au contraire une expansion, de sa population. Enfin, si les connaissances épidémiologiques sont indispensables à l'évaluation du risque sanitaire lié aux agents infectieux associés à cette espèce, elles permettront également une meilleure sensibilitation du grand public et cohabitation avec la population humaine. Le suivi des Petits Molosses dans leur milieu naturel nécessite de pourvoir les identifier individuellement, c’est pourquoi nous avons jusque-là utilisé le marquage par tatouage alaire, qui donne de très bons résultats. Néanmoins, le tatouage nécessite de recapturer les individus pour pouvoir les identifier, et s’atténue avec les années. Nous souhaitons donc tester un marquage par transpondage (insertion sous-cutanée d’une puce RFID). Grâce à la pose d’antennes électromégantiques à l’entre des colonies de chauves-souris, cette méthode permet de suivre la présence des individus transpondés dans les colonies de manière automatique, sans avoir besoin de les recapturer, et de manière beaucoup plus fine (données journalières).
Procédures
Les procédures réalisées sur les chauves-souris sont toutes légères et courtes, mais le cumul de gestes est à prendre en compte car la durée de capture sera en conséquence plus longue, et se déclinent comme suit: piégaeage et mise en pochon: 20 secondes, prise des mesures morphométriques : 10 secondes, prélèvement d’urine : 10 secondes, prélèvement de feces : 5 secondes, prélèvement de poils : 5 secondes, prélèvements d'ectoparasites : 5 secondes, écouvillon buccal : 5 secondes, biopsie alaire : 10 secondes, tatouage alaire : 20 secondes, prélèvement sanguin : 50 secondes, transpondage: 30 secondes, pose d'une métteur radio: 1 minute.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues seraient des effets aigus liés à la manipulation, comme le stress, mais nous n’attendons aucun effet sur le long terme, étant donné le caractère léger des procédures réalisées. Même si des mesures de raffinement et des points limites adaptés seront mis en place pour limiter le stress lié à la manipulation, nous pouvons observer des effets indésirables comme la fatigue (individu un peu léthargique) ou des blessures (même si nous n’en avons jamais observées depuis le programme de capture liées à nos manipulations), voire de légers hématomes liés aux prélèvements sanguins.
Devenir
Tous les animaux seront remis en liberté sur le site où ils ont été capturés immédiatement après réalisation de la procédure expérimentale.
Remplacement
Le projet porte spécifiquement sur l’espèce Mormopterus francoismoutoui dans son milieu naturel. Cette espèce ne peut donc être remplacée.
Réduction
Un maximum de 60 individus sera échantillonné à chaque session de capture. Ce nombre permet de limiter le temps d’attente des individus avant manipulation, tout en assurant un nombre suffisant d’échantillons pour la détection d’une prévalence d’infection même à des niveaux relativement faibles (
Raffinement
Quand un accès à la colonie est possible en journée, nous capturons les individus pendant la journée, afin de les relâcher avant la tombée de la nuit et ainsi leur permettre d’aller se nourrir. Sinon, les captures sont réalisées à la tombée de la nuit lorsque les individus partent se nourrir. Tous les individus capturés sont manipulés sur le site de capture et relachés en moyenne 1h30 après la capture. Selon les sites et la température, nous manipulons sous tente pour maintenir une température adéquate ou pour être isolés dans des sites avec beaucoup de passages. Pour les captures à la tombée de la nuit, les pièges (harpes ou filets japonais) sont disposés à proximité de la sortie du gîte, mais sans bloquer la sortie des individus, afin de s’assurer que seule une petite proportion d’individus qui quittent la colonie se prennent dans les pièges. Lors de la capture, les manipulateurs restent à proximité des pièges pour les surveiller constamment, et récupérer les individus au plus vite. Dans certains cas, nous piégeons à l’intérieur des gîtes (caisson de ponts, grotte). Cela se fait avec un filet à papillon en approchant délicatement les individus posés sur les surfaces, quelques heures avant la tombée de la nuit. Dans les deux cas, nous ne capturons que le nombre d’individus souhaité (maximum 60/session). Aucune capture au filet à papillon n’est effectuée sur des individus en vol. La manipulation des chauves-souris se fait sur le site de capture pour réduire le temps de rétention et ainsi le stress. Toutes les chauves-souris capturées sont immédiatement hydratées avec de l’eau (une goutte d’eau à la commissure des lèvres) et placées individuellement dans des pochons propres opaque, suspendus au calme et à l’ombre, et recouverts d’un tissu polaire avec des bouillotes si besoin, pour maintenir leur température corporelle. La composition de l’équipe de capture est faite en sorte que les individus soient manipulés rapidement (3 minutes en main en moyenne) et puissent être relâchés au plus vite. Autour des pièges et de la table de manipulation, nous veillons à maintenir une ambiance sonore réduite et utilisons des tapis sur la table pour limiter le bruit de choc des outils de mesures et prélevements avec la table.
Choix des espèces
Le projet porte spécifiquement sur l’espèce Mormopterus francoismoutoui dans son milieu naturel. Cette espèce ne peut donc être remplacée. Pour couvrir l’ensemble du cycle biologique, nous continuerons à capturer des individus adultes et des juvéniles volants. Seuls les nouveaux-nés et juvéniles non-volants ne sont pas capturés.
RAS Relation trophique Anguilles Silures
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Piégées au verveux, anesthésiées par balnéation, ouvertes pour recevoir dans la cavité abdominale un émetteur acoustique de deux grammes et une puce RFID, puis remises à l'eau au point exact de leur capture : 200 anguilles européennes et 30 silures subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'émetteur posé sur les anguilles porte un capteur qui réagit à l'acide gastrique, de sorte que la digestion d'une anguille par un silure se lise à distance. Aucun poisson n'est tué, et le porteur affirme n'avoir jamais observé de mortalité à court terme lors des marquages précédents. Les 200 individus opérés appartiennent à une espèce classée en danger critique d'extinction, ce que le porteur donne précisément comme raison de vérifier si le silure les prédate.
Objectifs
Ce projet a pour but d’identifier les éventuelles relations trophiques entre une espèce en danger critique d’extinction (l’anguille européenne, statut Union International pour la Conservation de la Nature) et une espèce considérée comme exotique envahissante (le silure glane, classé par le centre de ressource Espèces Exotiques Envahissantes coordonné par l’UICN et l’OFB). L’impact de cette espèce sur d’autres espèces migratrices de la même famille que les anguilles a déjà été mis en évidence, notamment chez les lamproies, les aloses et les saumons. Des relations trophiques entre silure et anguille sont donc possibles, et sont déjà souvent mises en avant par une partie de la société (pêcheurs professionnels et loisirs) mais n’ont pas encore été étayées de manière scientifique et rigoureuse. Ce projet vise donc à vérifier dans un premier temps si les silures prédatent les anguilles, et si oui à quantifier cette relation trophique dans un second temps. Pour répondre à ces objectifs, un suivi en télémétrie acoustique sera réalisé sur des anguilles et des silures. Les anguilles seront équipées avec des marques à capteurs de prédation, capable d’identifier un événement de prédation. Des silures seront aussi équipés avec des marques acoustiques afin de donner des informations sur l’utilisation temporelle des habitats.
Bénéfices attendus
La gestion du silure doit se faire sur la base de faits scientifiques avérés et robustes. Si le silure a un effet important sur les populations d’anguilles, compte tenu du statut critique de cette espèce, il sera nécessaire de prendre en compte très rapidement des mesures afin de limiter l’expansion géographique et démographique des silures. A ce titre, il est attendu de cette étude de délivrer des informations fiables sur : - la réalité d’une prédation des anguilles par les silures ; - ce taux de prédation, le cas échéant. Ces données seront utilisées dans les plans de gestion des poissons migrateurs amphihalins dont font partis les aloses, les saumons, les anguilles, ou les mulets par exemple .
Procédures
Cette étude sera composée de plusieurs volets : - premièrement, un suivi en télémétrie acoustique avec marques à capteurs de prédation sera réalisé sur les anguilles. Ces marques sont des marques de télémétrie classiques (donc programmées pour émettre un signal ultrasonique régulièrement afin de pouvoir suivre les individus marqués dans le milieu) auxquelles un capteur supplémentaire a été ajouté. Ce capteur va réagir avec l’acide présent dans les estomacs des poissons prédateurs et il est donc possible de savoir si le poisson hôte dans lequel la marque a été placée au début a été prédaté ou pas. Les données issues du capteur sont envoyées classiquement par la marque acoustique via des ultrasons, qui sont captés dans le système d’étude par un réseau de récepteurs acoustiques. Sur cette action, 200 anguilles jaunes (plus de 40 cm) seront marquées en 4 lots de 50 individus, en avril, juillet 2024 et 2025. Ces marques seront placées dans la cavité péritonéale par opération chirurgicale sous anesthésie générale. Les marques mesureront 7 mm de diamètre, 1.5 cm de long et pèse 2 g, ce qui en théorie autorise le marquage dès 100 g soit 300 mm environ. Par mesure de sécurité, cette limite a été relevée à 400 mm. Les poissons seront ensuite suivis sur le marais de 2024 à 2026. Ces marques sont encapsulées dans une coque moulé en résine époxy de manière à ce que à l’échelle de la vie d’un poisson, aucun effet de ces marques n’a jamais été observée ou mis en évidence. A l’inverse, de nombreux poissons sont suivis des années sans montrer aucune modification comportementale. Un second émetteur de type RFID (aussi appelé pit-tags) sera introduit dans la cavité en même temps (donc n’entraine aucune manipulation supplémentaire) afin que les anguilles marquées puissent être identifiées facilement par le pêcheur. Ces marques sont de taille très réduite (moins de 2 mm de diamètre pour un dixième de gramme), et leur innocuité sur cette espèce a été déjà et fréquemment démontrée (moulage dans une capsule de verre incassable). - en parallèle, 30 silures seront marqués aussi avec des marques de télémétrie acoustique classiques, sans capteur de prédation, en suivant exactement la même procédure que pour les anguilles. Ce marquage a pour but d’estimer le taux d’occupation du marais par les silures en fonction de la saison et donc ainsi de relativiser une éventuelle prédation.
Impact sur les animaux
Comme toutes expériences en écologie comportementale, le stress lors des captures doit être pris en compte. Pour cela, pour les anguilles, seuls des verveux (grandes nasses en filet non maillant) seront utilisés pour les captures. Ces engins sont des pièges et non des filets, et disposent d’un volume assez conséquent dans lequel les poissons sont piégés. De plus, ces pièges sont relevés quotidiennement afin de réduire le stress d’une captivité prolongée. Les silures seront aussi capturés avec des verveux mais adaptés à leur grande taille. Ces pièges seront aussi relevés quotidiennement afin de réduire le stress d’une captivité prolongée. Malgré les précautions prises, un problème lors de l’insertion chirurgicale est toujours à envisager. Mais l’expérience de l’équipe et la robustesse des deux espèces (anguilles et silures) nous amène à être très confiants sur l’absence d’effets létaux ou délétères lors du marquage. Sur les marquages précédents, aucune mortalité à court terme n’a jamais été observée sur ces deux espèces. De plus, sur les anguilles, des tests d’effet à plusieurs semaines ont déjà été réalisés et n’ont jamais montré aucune mortalité ni effet délétère. Le marquage chirurgical sera réalisé sous anesthésie générale, qui, dans l’état actuel des connaissances et bonnes pratiques vétérinaires, semble agir aussi comme analgésique chez les poissons.
Devenir
Le principe est de suivre les animaux dans leur milieu naturel et d’observer une éventuelle prédation des anguilles par les silures en utilisant des marques acoustiques à capteurs de prédation qui réagissent avec l’acidité des estomacs. Tous les animaux marqués seront donc replacés dans leur milieu naturel, à l'endroit précis de leurs captures.
Remplacement
L’étude vise à étudier des relations de type Proies-Prédateurs en milieu naturel, il n’est donc pas possible de remplacer les animaux dans cette étude.
Réduction
Cette étude vise à vérifier et à quantifier (le cas échéant) le taux de prédation des anguilles par les silures. La méthode retenue est la télémétrie acoustique avec des marques à capteurs de prédation, capable d’identifier une évènement de prédation. Cette prédation, si elle existe, pourrait être variable en fonction de la saison, les silures étant une espèce plus active au printemps et à l’été. Ainsi, l’étude doit porter sur une longue durée (36 mois) qui pourrait entrainer des pertes d’individus marqués par émigration naturelle. Ainsi, il est nécessaire d’avoir un effectif suffisant. L’ensemble du protocole, dont les nombres d’individus à marquer, a été validé par un comité de pilotage composé de spécialistes français en télémétrie. Le protocole prévoit 4 lots de 50 anguilles, soit 200 anguilles en tout. Ce nombre a été défini par le comité de pilotage en tenant compte de 1 – la taille du site ; 2 – les taux de perte (migration et prédation) attendus ; 3 – le respect de l’espace acoustique (trop d’individus marqués en même temps dans un même espace clos réduit les probabilités de détection). Ce nombre est donc l’effectif minimal qui permettrait de voir si la prédation a effet significatif sur les populations d’anguilles, compte tenu de toutes les limites évoquées ci-dessus. C’est la taille utilisée dans les études précédentes du même genre. Le protocole prévoit aussi le marquage d’un lot de 30 silures. La taille de ce lot est celle classiquement utilisée dans les études du même genre, et permet d’obtenir des données assez robustes pour définir l’utilisation spatio-temporelle d’un habitat par une espèce.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été mises en place afin de limiter la souffrance et le stress des individus lors des captures et des marquages. La capture se fera avec les engins les plus adaptés pour limiter les blessures des espèces concernées, ainsi que leur stress. Les pièges seront relevés tous les jours afin de limiter le temps de captivité. La pose des marques télémétriques s’effectuera sous anesthésie générale en balnéation, avec entretien par flux continu et ajustement si nécessaire de manière à maintenir la stabilité de l’anesthésie tout au long de l’intervention. Les animaux seront placés en réveil dans un bac d’eau oxygéné jusqu’à récupération complète avant relâche dans le milieu naturel. En même temps, un second émetteur, passif (RFID) et de plus petite taille, sera aussi introduit dans chaque individu afin que le pêcheur titulaire du droit de pêche sur le marais puisse vérifier que les individus péchés par la suite lors de son activité professionnelle ne soit pas des individus suivis. Cette marque sera placée au même endroit que la marque acoustique. En cas de capture d’un individu marqué, le pêcheur aura l’obligation de le remettre immédiatement à l’eau. Après marquage, chaque individu est gardé dans un bac de réveil jusqu’à dissipation totale des effets de l’anesthésiant, puis remis à l’eau à l’endroit exact de la capture.
Choix des espèces
L’anguille européenne est une espèce animal en danger critique d’extinction. Toutes les mesures visant à alléger les pressions subies par cette espèce doivent donc être mises en place de manière rapide. Les espèces exotiques envahissantes, et notamment le silure, sont une pression déjà identifiée sur certaines espèces migratrices comme les lamproies, les saumons et les aloses. L’impact sur les anguilles est donc possible et cette étude servira à démontrer l’effet (ou non) des silures sur les anguilles. L’étude portera sur les anguilles jaunes, le stade sédentaire de croissance des anguilles européennes, et sur les silures adultes de plus de 3 ans (30-40 cm). L’impact du silure sur la phase migratrice des anguilles (anguilles argentées) a déjà été réalisé. Ce projet vise quant à lui à étudier l’impact sur la phase de croissance sédentaire.
Impact d’un enrichissement olfactif gestationnel chez la truie sur les réponses socio-émotionnelles et cognitives du porcelet lors du rappel de l’odeur, et réponses cérébrales sous-jacentes.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
700 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 100 truies gestantes, la moitié recevant chaque jour des sucres anisés et des contacts avec l'humain pour que leurs fœtus apprennent l'odeur. Les porcelets passent ensuite, seuls ou par paires, des tests d'environnement nouveau, de soudaineté, de réunion et de discrimination sociales, et 48 d'entre eux enchaînent douze sessions de labyrinthe en six jours. 20 porcelets subissent une IRM fonctionnelle sous anesthésie, puis sont tués sans réveil par injection de T61, parce que les produits injectés les excluent de la filière viande, les autres porcelets rejoignant "le circuit classique de production de viande". Le projet, mené avec une entreprise qui formule des arômes pour l'élevage, cherche des stratégies d'enrichissement "peu onéreuses" pour les porcheries conventionnelles, et le porteur affirme qu'il "ne génère donc pas de souffrance animale".
Objectifs
Le projet vise à évaluer si une exposition prénatale à une odeur, associée à un renforcement maternel positif, a des effets bénéfiques sur les réponses comportementales, sociales, émotionnelles et cognitives de leurs porcelets lors de challenges sociaux ou environnementaux caractéristiques de l’élevage conventionnel, et à identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents. Pour répondre à cet objectif de recherche, nous testerons 5 hypothèses. Chez les porcelets sevrés issus de truies exposées régulièrement pendant la gestation à une odeur ingérée dans un contexte positif (i.e. renforcement sucré et contact positif à l’homme), le rappel de l’odeur apprise prénatalement : (1) favorisera une meilleure adaptation comportementale à un mélange social au sevrage, un évènement particulièrement stressant en élevage porcin ; (2) diminuera les réponses émotionnelles indicatrices de stress lors de tests d’environnement nouveau et de soudaineté ; (3) améliorera les performances cognitives (mémoire et apprentissage) lors d’une tâche d’apprentissage spatial via un effet bénéfique de l’odeur sur le stress pendant la tâche ; (4) aura des effets bénéfiques sur les interactions sociales lors de situations de confrontation sociale ; Enfin, (5) la perception de l’odeur apprise pendant la vie fœtale dans un contexte positif pour les mères va générer, chez le porcelet, des réponses dans les régions cérébrales impliquées dans le traitement hédonique de la récompense, ainsi que dans les structures liées à l’apprentissage et la mémoire.
Bénéfices attendus
L’élevage conventionnel porcin est caractérisé par des environnements pauvres et monotones, et offrant peu de stimulations sensorielles aux animaux, ce qui peut engendrer un sentiment d'ennui et de frustration et avoir des effets délétères sur le bien-être. Ce projet apportera une preuve de concept et des connaissances scientifiques sur l’efficacité d’une stratégie à base d’odeurs associées à un enrichissement des conditions de vie des mères (récompense alimentaire, contacts humains positifs) pour l’amélioration de la santé mentale et physique de porcelets en agissant sur l’environnement maternel. Sur le plus long terme, cette preuve de concept pourrait permettre d'envisager le développement de stratégies d'enrichissement peu onéreuses et faciles à implémenter via l'odorisation de l'aliment ou de l'air dans des systèmes qui offrent parfois peu d'opportunité d'aménagement. Cela sera rendu possible notamment par l’implication dans ce projet d’un partenaire privé spécialisé dans la formulation d'actifs aromatiques à destination des animaux de rente.
Procédures
Les truies gestantes seront soumises soit à aucun traitement (n = 50 truies témoin), soit à des traitements positifs quotidiens (n = 50 truies odeur), notamment l'ingestion de sucres anisés et des contacts positifs avec l'homme pendant l'administration des récompenses sucrées. La majorité des porcelets du projet seront soumis uniquement à des tests comportementaux (tests d'environnement nouveau, de soudaineté, d'apprentissage spatial, de réunion sociale ou de discrimination sociale). Environ 2 semaines après la naissance, des porcelets sous la mère (n = 20 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau. A partir de 5 semaines d’âge, soit une semaine après le sevrage, des porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau combiné à un test de soudaineté. Ces mêmes porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront ensuite testés individuellement dans une tâche d’apprentissage spatial (labyrinthe récompensé), avec 12 sessions de tests sur 6 jours. Au même âge, d’autres porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront testés par paire dans un test unique de réunion sociale. Une partie de ces porcelets (n = 15 porcelets/traitement) sera ensuite testée individuellement dans un test de discrimination sociale en présence de deux animaux stimuli. Autour de 8 semaines d’âge, 20 porcelets (n = 10/traitement) seront soumis à une session unique d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) durant laquelle ils seront anesthésiés et suite à laquelle ils seront euthanasiés sans levée d’anesthésie.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux peuvent induire un léger état de stress lié à la séparation du groupe social et/ou au déplacement dans un environnement relativement nouveau. Ces effets seront réduits pour des phases d’habituation aux expérimentateurs, aux manipulations et déplacements et aux dispositifs de tests.
Devenir
Les porcelets soumis à l’imagerie cérébrale seront mis à mort (car ils ne peuvent pas repartir dans le circuit classique de production de viande suite à l'injection de produits nécessaires à la réalisation de la procédure). Ils seront euthanasiés sans levée d'anesthésie par injection de T61. Les porcelets soumis uniquement aux observations et tests comportementaux seront gardés en vie et seront replacés dans le système d'élevage pour rejoindre le circuit classique de production de viande.
Remplacement
Ce projet visant à explorer les effets d’une programmation gestationnelle olfactive sur les comportements de la descendance, et l’activité cérébrale sous-jacente chez le porc. Il est donc absolument nécessaire de travailler sur des animaux vivants et vigiles (hormis pour l'imagerie cérébrale qui s'effectue sur animaux anesthésiés). L’utilisation du porc ne peut donc pas être remplacée.
Réduction
Les effectifs d'animaux utilisés pour cette expérience ont été calculés sur la base de la variabilité interindividuelle des mesures enregistrées en tests de comportements et imagerie cérébrale. Sur la base de notre expérience et de nos travaux précédents, nous estimons qu’un minimum de 10 à 12 animaux par lot expérimental est nécessaire pour s’assurer de pouvoir traiter les données avec des statistiques paramétriques à la fois pour les données comportementales et d’imagerie cérébrale. Par ailleurs, dans la mesure du possible, une partie des animaux sont testés dans plusieurs tests comportementaux successifs afin de maximiser la quantité de données comportementales acquises par animal et diminuer les effectifs totaux.
Raffinement
L'objectif de ce projet est d'étudier les effets bénéfiques d’une odeur apprise in utero dans un contexte positif pour les mères (odeur associée à un renforcement positif) sur les réponses socio-émotionnelles et cognitives de leur descendance. Le projet ne génère donc pas de souffrance animale et propose, au contraire, à la moitié des animaux (groupe odeur) des améliorations au milieu de vie standard habituellement rencontré en élevage conventionnel (groupe témoin), ce qui peut donc engendrer une potentielle amélioration de l'état émotionnel de ces animaux. L’évaluation des réponses cérébrales sous-jacentes au traitement central des informations olfactives nécessite de travailler sur des animaux vivants. Néanmoins, le recours à l’anesthésie générale pendant l’ensemble de la procédure d’imagerie assure une absence de souffrance.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet, avec des perspectives d'application à la filière porcine. En effet, le projet pourrait possiblement conduire au développement de stratégies d'enrichissement du milieu à base d'odeurs alimentaires dans les élevages conventionnels. De plus, le projet pourrait aboutir à l'identification de nouveaux indicateurs précoces de bien-être et de santé dans cette espèce, utilisables par la suite pour évaluer les modes d'élevage existants. Nous utiliserons des truies gestantes et leurs porcelets après la naissance car le protocole repose sur le développement d'apprentissages olfactifs in utero, en association avec un renforcement positif procuré aux mères par l'enrichissement sensoriel (sucre, odeur et contacts positifs avec l’humain). Dans l'essai préliminaire, nous souhaitons vérifier le transfert des odeurs aux fœtus et la bonne acquisition de l'apprentissage olfactif. Ainsi, nous testerons les porcelets dès la période de lactation pour s’assurer de la réussite de l’apprentissage au plus près de la fin de l’exposition olfactive prénatale. Les porcelets sous la mère seront testés dans des tests d’environnement nouveau en présence de l’odeur ou non ou dans des tests de choix d'odeurs. Dans les 2 essais du projet principal, nous souhaitons vérifier que la perception d'une odeur familière, apprise prénatalement dans un contexte positif, permet de réduire les réponses de stress induites lors de challenges cognitifs, sociaux ou environnementaux. Pour ce faire, les porcelets seront testés autour du sevrage, car cette étape est particulièrement sensible en élevage, avec des changements environnementaux (changement de logement), alimentaires (sevrage du lait et passage à une alimentation solide), et sociaux (séparation de la mère et mélange avec des porcelets issus d'autres portées). Ils seront ensuite testés lors de tests comportementaux qui nécessitent des périodes plus ou moins longues de familiarisation à l’expérimentateur et aux dispositifs de tests. L’imagerie cérébrale sera quant à elle réalisée lorsque les animaux auront atteint un poids de 25 kg minimum pour des raisons de compatibilité avec les dispositifs d’imagerie et les atlas cérébraux disponibles.