Système nerveux

Comprendre comment le cervelet module la peur doit, selon le porteur, aider à traiter l'anxiété, et aussi contribuer à des avancées en intelligence artificielle et en robotique. 600 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour l'examen de leur cerveau. Après une chirurgie d'implantation d'une à deux heures, elles subissent jusqu'à quarante séances d'enregistrement, deux tests de douleur non nommés, et pour une partie cinq chocs électriques précédés d'un signal, le porteur écrivant qu'elles "ressentiront de la douleur et de la peur". Il présente les mammifères autres qu'humains comme "la seule option viable".

Objectifs

Le cervelet tient un rôle essentiel dans la coordination du mouvement, mais régule aussi des émotions comme la peur. Des études sur des modèles animaux ont notamment montré que le cervelet accélère l’extinction de peurs induites par des souvenirs émotionnels négatifs. Une stimulation non invasive du cervelet par des méthodes magnétiques transcrâniennes pourrait donc être efficace dans le traitement de l’anxiété et du stress post-traumatique. Notre projet vise à comprendre les mécanismes fondamentaux qui sous-tendent la régulation de peur par le cervelet de manière à aider le développement de ces thérapies. Le cervelet reçoit des informations liées aux mouvements, aux sens, aux pensées et aux émotions venant de nombreuses régions du système nerveux. Il intègre ces informations pour prédire et anticiper les informations sensorielles. Les noyaux de sortie du cervelet relayent ces prédictions aux régions contrôlant l’activité motrice, mais aussi à des régions régulant la peur comme la substance grise périaqueducale (PAG) et l’amygdale. La PAG est la région du cerveau qui déclenche les réactions de peur. Ceci se traduit chez les souris par une immobilité. L’amygdale mémorise quant-à-elle le contexte associé à une expérience aversive. Lorsque ce contexte se représente, l’amygdale est capable d’activer la PAG pour un induire une réaction de peur. Cette réaction s’estompe ensuite si le contexte est présenté de manière répétée sans être associé à un stimulus aversif inné. La PAG, l’amygdale, sont enfin régulées par la dopamine, un modulateur sécrété par des neurones spécialisés, dont l’action reste mal comprise. Le présent projet a pour objectif d’explorer le rôle du cervelet dans l’acquisition, l’expression et l’extinction de la mémoire aversive.

Bénéfices attendus

Les troubles de la peur sont très répandus. Une personne sur trois est touchée de manière significative par les troubles de l’anxiété pendant sa vie ce qui représentent 4 à 5 pourcents de la population chaque année. Le stress post-traumatique peut quant-à-lui toucher jusqu’à un tier des personnes affectées par une situation de crise et les options de traitements sont pour le moment limitées. Des études récentes ont montré que le cervelet régule la peur et la mémoire aversive. En cherchant à comprendre les bases neurologiques de cet effet ce projet vise à permettre le développement de traitements de l’anxiété et du stress post-traumatique basés sur des stimulations non-invasives du cervelet. D’une manière plus large, ce projet génèrera des données qui permettront d’examiner comment le cervelet régule des régions diverses du cerveau. Ces données scientifiques pourront contribuer à des avancées dans un vaste éventail de domaines comme l’intelligence artificielle et la robotique.

Procédures

(1) Chirurgie (anesthésié générale, anesthésié locale et analgésie, 60 à 120 minutes) : toutes les souris subiront une procédure chirurgicale permettant l’injection de traceurs histologiques et/ou l’implantation de dispositifs permettant l’enregistrement et la manipulation de l’activité neurale. Cette implantation sera suivie d’une période de récupération et de surveillance de 5 jours minimum. (2) Habituation (vigile, 2 à 5 sessions journalières de 60 minutes) : les souris implantées seront habituées aux expérimentateurs et aux dispositifs expérimentaux. (3) Enregistrement pendant le comportement libre (vigile ; 1 à 40 sessions journalières de 30 à 90 minutes) : L’activité neurale sera enregistrée sur les animaux implantés pendant le comportement libre. (4) Test de la nociception (vigile ; 1 à 2 sessions journalières de 5 minutes) : Une partie des souris implantées subiront deux tests de la nociception. Les animaux sont exposés à des stimuli nociceptifs légers, retirés au premiers signe d’inconfort et la latence à leur réaction nociceptive est mesurée. (5) Conditionnement aversif (vigile : 4 sessions journalière de 10 ou 30 minutes) : Une partie des souris implantées subiront un conditionnement aversif de 10 minutes. Un stimulus électrique désagréable sera présenté 5 fois précédé d’un stimulus visuel, tactile ou auditif neutre. Durant les 3 jours suivants, le stimulus neutre sera présenté seul dans des sessions de 30 minutes. L’extinction de la mémoire aversive associative sera mesurée par la fréquence des réactions de peur se traduisant par une immobilité. Durant les étapes (3), (4) et (5) l’activité du cervelet ou d’autre régions pourra être modulée grâce à des protéines sensibles à la lumière ou à un composé injectable. (6) Euthanasie pour examen histologiques (anesthésie générale) : Toutes les souris seront anesthésiées puis euthanasiées pour procéder à un examen histologique des tissus cérébraux.

Impact sur les animaux

Trois types de nuisances sont attendues sur les animaux modèles utilisés : 1. des douleurs et de complications liées aux procédures chirurgicales, 2. un inconfort induit par les implants chirurgicaux ou les lésions neurales, 3. un stress généré par les études comportementales. 1) Les procédures chirurgicales permettant l’injection de marqueur histologiques ou la fixation d’implant produisent des effets modérés en conditions normale. L’anesthésie peut induire une hypothermie et une détresse cardio-respiratoire. Les injections d’analgésique peuvent induire un stress ou un hématome et il existe un risque de complications comme des infections ou des traumatismes nécessitant une surveillance. 2) Les implants permettant l’enregistrement de l’activité neurale ou la fixation de la tête sont en général bien tolérés par l’animal et induisent un inconfort considéré comme modéré. Ils peuvent néanmoins produire des ajustements posturaux et une fatigue chronique liés à leur encombrement. 3) Les nuisances liées à aux études comportementale peuvent être plus ou moins importantes en fonction des cas. Un stress modéré est susceptible d’être induit par l’interaction avec l’utilisateur et l’exposition aux équipements. En revanche, les tests comportementaux évaluant la peur produisent un stress important. Les souris ressentiront de la douleur et de la peur lors du stimulus électrique et de la peur lors de la phase d’extinction. Les tests comportementaux évaluant la nociception induise une douleur aigue et un risque d’élancement lié à des lésions tissulaires.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasié en la fin de procédure de manière à collecter le cerveau pour un examen histologiques. La procédure d'euthanasie se fait sous anesthésie générale.

Remplacement

Ce projet porte sur les bases neurales du comportement et des maladies psychiatriques. L'étude de ces fonctions implique de relier les connaissances à de multiples échelles, partant des gènes, molécules et cellules à la dynamique des circuits et au comportement. La complexité de ces interactions ne peut être modélisée efficacement in silico. D’autre part les études réalisées chez l’humain ne permettent ni l’enregistrement de zones d’intérêts multiples, ni le marquage et la manipulation de populations neurales ciblées par des méthodes génétiques. Ces considérations font des modèles animaux mammifères la seule option viable. Récemment, des efforts ont été déployés pour générer des ensembles de données accessibles au public, relatifs à l'activité neuronale enregistrée par électrophysiologie ou par microscopie à haute densité dans des régions cérébrales ciblées, en conjonction avec des mesures comportementales. Les ensembles de données disponibles ne permettent pas toujours de répondre aux questions abordées dans notre projet, notamment lorsqu'ils impliquent une manipulation ciblée de l'activité neuronale ou d'un comportement spécifique. Néanmoins, les données accessibles au public seront utilisées de préférence aux expériences chaque fois que cela est indiqué afin de réduire la nuisance aux animaux, les couts économiques et le temps investi.

Réduction

Le présent projet fera usage d’un maximum de 600 souris. Plusieurs mesures ont été prises pour limiter le nombre d’animaux utilisés. L’enregistrement de l’activité neurale sera réalisé au moyen de sondes à haute densité. Ces sondes récemment développées permettent d’enregistrer simultanément l’activité d’un nombre important de neurones au travers de multiples régions cérébrales. L’utilisation de sondes à haute densité offrent la possibilité de réaliser des jeux de données riches dont l’analyse approfondie permet une lecture détaillée de l’activité neurale. Crucialement, en augmentant le nombre de neurones enregistrés simultanément, ces sondes permettent de réduire fortement le nombre d’animaux nécessaires pour permettre un échantillonnage satisfaisant des populations neurales. Nous anticipons donc des expériences comprenant un maximum de 12 animaux par condition. En ce qui concerne les analyses histologiques et les données comportementales, le nombre d’animaux est évalué de manière à être suffisant pour obtenir des résultats reproductibles et fiables. Pour les études histologiques, les coordonnées d’injections sont en premier lieu validés en sur une cohorte réduite de 3-4 animaux et ajustées en fonction des résultats pour obtenir des cohortes finales de 5 à 6 animaux générant un nombre maximal de 10 animaux par condition. Pour les études impliquant une perturbation de l’activité neurale ou une étude comportementale, un effectif maximal de 18 animaux par condition sera nécessaire sur la base d’une analyse de puissance et en considérant une marge d’erreur expérimentale. Les expériences seront réalisées en cohortes de 4 à 8 animaux. Les expériences seront stoppées au cas où des résultats significatifs concluants seraient obtenus avant l’utilisation du nombre total d’animaux.

Raffinement

Nous chercherons à minimiser l’inconfort, la douleur, ou le stress des animaux au cours des procédures de ce projet. Les expériences seront réalisées par du personnel formé et accrédité en accord avec la législation française et européenne. La mise en œuvre appropriée des gestes expérimentaux sera assurée par un système interne de validation de compétence et les protocoles seront évalués en accord avec un vétérinaire certifié. Les animaux seront hébergés en groupe avec eau et nourriture en libre accès, en portoir ventilé, dans des pièces à température et hygrométrie régulées et contrôlées selon les normes en vigueur. Les cages seront enrichies pour la nidification (lanière kraft), la mastication (bâton), et la disponibilité de refuges (hutte). Les animaux en provenance d’un fournisseur extérieur auront une période d’acclimatation minimale d’une semaine avant leur entrée dans les procédures du projet. Les chirurgies auront lieu sous anesthésie générale gazeuse. L’hypothermie sera contrôlée grâce à l’utilisation de tapis chauffant et un suivi de la température corporelle. Les douleurs seront minimisée grâce à une anesthésie locale et d’une couverture analgésique par des injections d’analgésiques et d'anti-inflamatoires durant la période peropératoire. Les animaux seront habitués de manière progressive aux dispositifs et aux procédures expérimentales de manière à minimiser le stress induit par ces dernières. Les binômes d’expérimentateurs resteront les mêmes tout au long de l’étude. Finalement, des points limites gradés, précis et adaptés ont été définis selon un arbre décisionnel basée sur des critères d'arrêt des souffrances déterminés.

Choix des espèces

Le modèle animal souris est particulièrement adapté à nos objectifs scientifiques. Ces animaux ont divergé des primates relativement récemment dans l'évolution des mammifères (~80 millions d'année) et l'organisation de leur système nerveux, leur répertoire émotionnel et leur comportement présentent de nombreuses similitudes avec ceux des humains. L'existence d'une communauté scientifique importante travaillant sur ce modèle, a permis le développement de ressources cruciales pour notre projet comme la séquence complète de leur génome, la cartographie de l'expression des gènes de populations de neurones, des outils génétiques permettant de cibler ou de moduler l'activité de groupes de neurones ciblées et des jeux de données accessible en ligne qui permettront de compléter et de remplacer nos expériences. Le projet utilise des souris adultes, âgées de 6 à 12 semaines au moment des chirurgies : un stade de développement ou le cerveau est considéré comme mature et ou les animaux présentent des facultés de récupération qui leur permettent de supporter les chirurgies mieux que des animaux plus âgés.

Une chirurgie cérébrale d'une heure à deux heures trente, jusqu'à trois mois en habitat isolé pour protéger les implants, jusqu'à cinq jours de rationnement alimentaire : 1 344 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour contrôler la chirurgie. La plupart passent six tests comportementaux portant sur l'anxiété, la réaction à des événements positifs ou négatifs et la mémoire d'une situation menaçante, sans que le résumé les nomme. Le but est de comprendre le rôle de cellules régulatrices de l'amygdale dans la peur, une piste thérapeutique en psychiatrie n'étant évoquée qu'au conditionnel. Le porteur justifie le choix de l'espèce par l'existence de lignées de souris permettant de cibler ces cellules et par des tests "bien établis et largement validés chez cette espèce".

Objectifs

L’amygdale est une petite région du cerveau qui joue un rôle central dans nos émotions, en particulier la peur et l’anxiété. Elle nous aide à repérer ce qui est important pour nous — par exemple un danger — et à en garder le souvenir. Elle intervient aussi dans les expériences positives. Dans cette région, certaines cellules transmettent et stockent les informations. À côté d’elles se trouvent d’autres cellules, beaucoup moins nombreuses, qui agissent comme des régulateurs et coordonnent l’activité du réseau. Même si elles sont peu nombreuses, elles sont essentielles au bon fonctionnement de l’ensemble, jouent un rôle spécifique dans les comportements émotionnels et s’activent lors d’événements marquants, qu’ils soient positifs ou négatifs. Nous avons également montré que modifier leur activité au moment où un individu apprend à associer une situation à une menace peut renforcer le souvenir de cette expérience. Ce projet vise à mieux comprendre le rôle de ces cellules dans les réponses émotionnelles et anxieuses. Nous étudierons aussi l’influence d’un grand système de communication du cerveau impliqué dans la réponse aux événements importants, le système cholinergique. Ce système envoie de nombreux signaux vers l’amygdale et peut modifier l’activité des cellules que nous étudions. À terme, ce travail permettra de mieux comprendre comment de petits groupes de cellules du cerveau coordonnent nos réponses émotionnelles et façonnent nos souvenirs liés aux expériences marquantes.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre comment certaines cellules spécialisées de l’amygdale participent à l’organisation des réponses émotionnelles, comme la peur ou l’anxiété. Nous chercherons à préciser comment ces cellules interagissent entre elles et comment elles influencent l’activité des autres cellules du cerveau lors de situations importantes sur le plan émotionnel. Ces résultats apporteront de nouvelles connaissances sur le fonctionnement des petits réseaux de cellules nerveuses dans l’amygdale. Comme ces types de cellules existent aussi dans d’autres régions du cerveau, les informations obtenues pourront améliorer plus largement notre compréhension du fonctionnement cérébral. À plus long terme, une meilleure connaissance de ces mécanismes pourrait aider à comprendre pourquoi les émotions deviennent excessives ou inadaptées dans certains troubles psychiatriques et contribuer à orienter le développement de nouvelles approches thérapeutiques.

Procédures

Tous les animaux utilisés seront soumis à des chirurgies cérébrales afin de moduler ou d'enregistrer l’activité de nos neurones. Toutes nos chirurgies dureront de 1h à 2h30 selon leur difficulté. Elles seront également toutes conduites sous anesthésie générale. Chaque souris ne sera soumise qu’à une seule chirurgie. Cela concernera toutes les souris du projet. Parmi ces souris, la plupart seront soumises à 6 tests comportementaux différents. Un petit nombre seront soumises, en plus de la chirurgie, à seulement 4 de ces tests comportementaux. De plus, ces souris seront soumises à une injection avant le début des tests. Cette injection sera réalisée un maximum de 7 fois, avec un temps de repos d’au moins 24h entre chaque injection. Enfin, un petit nombre de souris opérées seront soumises à 3 tests permettant d’évaluer les émotions associées à l'activité neuronale.

Impact sur les animaux

- Les chirurgies réalisées sur les animaux sont susceptibles d’occasionner un stress et une douleur de manière aigüe. Cela se traduit habituellement par une perte de poids sur quelques jours. - Une fois certaines chirurgies réalisées, les animaux sont maintenus en habitat isolé afin de garantir l’intégrité des implants, et ce pendant une durée maximum de trois mois. - Un stress accru pourra être observé sur les quelques jours suivant les tests comportementaux. - Les souris seront rationnées en aliment pendant un maximum de 5 jours, ce qui pourra donner lieu à une faible perte de poids.

Devenir

Toutes les souris du projet subissant des chirugies cérébrales, il sera indispensable de contrôler la qualité de ces chirurgies à la fin de chaque procédure pour analyses post-mortem complémentaires. Tous les animaux devront donc être mis à mort, après sédation préalable.

Remplacement

Le présent projet cherche à mieux comprendre le rôle de certains neurones dans le traitement des émotions, qu'il soit normal ou pathologique. Nous nous intéressons à leur rôle au niveau local mais également dans le fonctionnement global du cerveau et dans le comportement émotionnel des individus, c'est pourquoi le modèle animal est indispensable pour répondre à nos objectifs. Toutefois, des enregistrements électriques sur des cellules seules ainsi que des modèles informatiques simulant leurs interactions avec d’autres cellules seront menées en parallèle par nos collaborateurs. Ces travaux apporteront un éclairage précieux pour interpréter nos résultats expérimentaux et viendront compléter nos propres approches tout en limitant au maximum le recours au modèle animal.

Réduction

Le rythme des reproductions sera adapté aux besoins de l’étude afin d’éviter la naissance d’animaux surnuméraires. Le nombre d’animaux utilisé sera réduit à son minimum, en prenant en compte l’effectif nécessaire pour obtenir des résultats significatifs, déterminé grâce à un calculateur de puissance statistique, ainsi que le taux de réussite des procédures, évalué lors de précédentes expérimentations.

Raffinement

Tous les soins seront pris afin de limiter la douleur et le stress des souris au minimum. Le temps de maintien des souris en habitat isolé sera réduit à son minimum, et les souris auront néanmoins accès à des stimuli olfactifs, visuels et auditifs provenant d’autres cages (ventilation collective et cages transparentes). Les souris seront quotidiennement pesées et évaluées pendant un minimum de trois jours après la chirurgie. La douleur sera prise en charge par un traitement analgésique pendant et après la chirurgie , et l'analgésie sera poursuivie au besoin. Si des signes de mal-être sont observés en dehors de la période post-opératoire, les animaux seront placés en observation quotidienne afin d’alléger ce mal-être et de remédier à la cause sous-jacente, selon un arbre décisionnel défini. Tout signe de douleur sera pris en charge médicalement, jusqu’à amélioration de l’état de l’animal ou euthanasie si dépassement des points limites. Afin de diminuer le stress provoqué par les expérimentations, les animaux seront habitués à la manipulation et à la contention manuelle nécessaire à la connexion des différents équipements. Lorsque les paradigmes comportementaux nécessiteront un rationnement alimentaire, les animaux seront quotidiennement pesés à heure fixe afin de garantir que la perte de poids reste dans les limites imposées dans la procédure. Afin de maximiser le taux de réussite des procédures, un soin particulier sera mis dans l’optimisation des protocoles de chirurgies cérébrales.

Choix des espèces

Pour répondre à nos questions scientifiques, nous devons à la fois observer et modifier l’activité de certaines cellules, et étudier les conséquences sur le comportement. Nous évaluerons notamment des comportements liés à l’anxiété, à la réaction face à des événements positifs ou négatifs, ainsi qu’à la mémoire d’une situation menaçante. La souris est le modèle le plus adapté pour cette étude. Il existe des lignées de souris permettant d’identifier et de cibler précisément les types de cellules que nous souhaitons étudier. De plus, les tests comportementaux que nous voulons utiliser sont bien établis et largement validés chez cette espèce. Nous utiliserons de jeunes souris adultes âgées de 12 à 16 semaines. Notre projet ne portant pas sur une période particulière du développement, cet âge permet de travailler sur des animaux matures, ne présentant pas de fragilité spécifique, tout en limitant la durée d’élevage.

2 978 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Jusqu'à 1 728 d'entre elles subissent dix jours de "défaite sociale" face à des mâles plus âgés, jusqu'à 2 628 une chirurgie du cerveau d'une heure trente à deux heures pour implanter une fibre optique ou injecter des vecteurs viraux, puis des tests d'hédonie, d'anxiété, de comportement social et de prise de risque que le résumé ne nomme pas. Le bénéfice annoncé, de nouveaux antidépresseurs, reste au conditionnel. Le porteur décrit ces séances comme des "interactions sociales courtes" au "stress léger et passager", et choisit les mâles dominants, d'anciens reproducteurs, pour leur "agressivité territoriale suffisante".

Objectifs

Notre cerveau réagit en permanence à de nombreux signaux de l’environnement. Parmi eux, le stress joue un rôle important: il peut être utile lorsqu’il est bien géré, mais, s’il devient chronique, il peut favoriser des troubles mentaux comme la dépression. Pour comprendre comment le stress peut conduire à la dépression, notre équipe étudie deux régions du cerveau: toutes deux impliquées dans la réaction au stress et le système de récompense. Le stress perturbe l’équilibre entre deux messagers chimiques, la dopamine et le glutamate, ainsi que leurs récepteurs. Nous avons découvert qu’un stress prolongé augmente la formation de complexes (appelés hétéromères) entre ces récepteurs dans une région cérébrale, probablement à cause de changements dans l’activité dans une autre région. Ces mêmes changements ont été observés dans des tissus cérébraux de patients dépressifs. Grâce à des outils pharmacologiques, nous avons pu empêcher la formation de ces complexes et avons constaté que cela corrigeait certains effets négatifs du stress sur le comportement et les cellules. Notre objectif est maintenant de mieux comprendre comment ces complexes se forment, comment ils affectent les cellules, et de développer de nouveaux traitements ciblant ces mécanismes.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre comment certaines zones du cerveau réagissent au stress à l’âge adulte et comment des modifications dans la communication entre les cellules nerveuses peuvent influencer les émotions et le comportement. Il pourrait aussi ouvrir la voie à une nouvelle génération d’antidépresseurs agissant sur des récepteurs précis du cerveau. Ces nouveaux traitements offriraient une alternative aux antidépresseurs actuels, parfois peu efficaces ou responsables d’effets secondaires gênants.

Procédures

Les animaux (1728 max) seront soumis à des épisodes de stress social pour une durée maximale de 5 minutes par jour sur une période de 10 jours. Au maximum 2628 animaux subiront 1 injection de 5s pour anesthésie puis une chirurgie cérébrale avec implantation de fibre et/ou d’outils génétiques pour l’apport de molécule d’intérêt d’environ 1h30-2h. Les animaux (1728 max) subiront différents tests comportementaux permettant d’évaluer l’hédonie (recherche du plaisir), l’anxiété, les comportements sociaux, la prise de risque.

Impact sur les animaux

Les animaux seront exposés à des interactions sociales courtes, d’environ cinq minutes par jour pendant dix jours, pouvant provoquer un stress léger et passager. Dans certaines étapes, ils recevront une ou deux injections d’anesthésiques et d’antalgiques pour éviter toute douleur. Une partie d’entre eux subira une chirurgie pour injecter des vecteurs viraux ou implanter des fibres optiques. Après l’opération, une brève période de récupération est prévue, mais les animaux devraient retrouver un comportement normal rapidement. Une légère perte de poids (moins de 10%) peut survenir au cours des tests. Toutes les procédures sont conçues pour limiter au maximum la douleur, le stress et l’anxiété, et les effets secondaires attendus devraient rester temporaires et sans conséquences sur le long terme.

Devenir

A l'issue de chaque procédure les souris C57BL/6JRj seront mises à mort pour prélèvement de cerveau dans le but de réaliser des études post-mortem. Les CD1 sont mis à mort afin de prévenir toute souffrance inutile liée à la dégradation physiologique de l'animal liée à l'âge.

Remplacement

Le projet repose sur des approches de physiologie intégrée visant à comprendre les mécanismes de communication inter-organes et les dérégulations affectant le système de récompense, un système hautement conservé au cours de l’évolution. À l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode substitutive in vitro ou in silico permettant de reproduire la complexité des interactions neuronales et comportementales impliquées dans ce système. Le recours à un modèle animal est donc indispensable pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. La souris constitue le modèle le plus approprié, car elle présente une forte similarité avec l’humain en ce qui concerne les circuits neuronaux impliqués dans la motivation et la récompense. De plus, des tests comportementaux validés chez la souris permettent d’évaluer des altérations comparables à certains symptômes psychiatriques observés chez l’homme, renforçant ainsi la pertinence translationnelle du modèle.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé à l’aide du logiciel G*Power, permettant d’estimer de manière fiable les effectifs nécessaires pour garantir une puissance statistique suffisante tout en limitant le recours aux animaux au strict minimum requis. Notre plan expérimental est conçu de telle manière que les premières expériences réalisées permettront d’optimiser les conditions des expériences suivantes et de réduire, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires à leur mise en œuvre en utilisant des stratégies de Go-NoGo. Les stratégies de Go/No-Go consistent à définir, après chaque étape expérimentale, des critères prédéfinis de poursuite (“Go”) ou d’arrêt/modification (“No-Go”) du protocole en fonction des résultats obtenus. Chaque individu sera impliqué dans plusieurs procédures expérimentales compatibles entre elles, dès lors que cela n’induit pas d’interférence physiologique ou comportementale, afin de maximiser les données obtenues tout en minimisant le nombre d’animaux requis pour atteindre les objectifs scientifiques du projet.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupes sociaux (sauf cas de la procédure de défaite sociale) avec un enrichissement du milieu comprenant des dômes, des briques en bois à ronger et du matériel de nidification. Les animaux sont observés quotidiennement. Des signes potentiels de souffrance sont recherchés et des points limites adaptés aux différentes phases des procédures ont été fixés. Quatre phases vont être à distinguer : • Phase 1 : le suivi hebdomadaire avec recherche de signes de souffrance • Phase 2 : le suivi de trois jours selon une grille de score comprenant des points limites et les actions associées si certains signes de souffrance sont relevés pendant la phase 1 de suivi quotidien • Phase 3 : le suivi pendant les périodes de défaites sociales imposées pendant 10 jours consécutifs • Phase 4 : les périodes pré et post-opératoire de chirurgie stéréotaxique (chirurgie crânienne très ciblée via l’utilisation de coordonnées), elles-mêmes obligatoirement suivies de cinq jours de surveillance selon la même grille de score. La douleur générée par la chirurgie sera limitée grâce à des anesthésiques et anti-inflammatoires. L’administration d’un anti-inflammatoire non stéroïdien après la chirurgie permettra de prévenir/limiter la douleur de l’animal.

Choix des espèces

Nous avons une très bonne connaissance des caractéristiques biologiques des souris par les travaux scientifiques et techniques publiés. L'élevage selon les mêmes conditions assure la reproductibilité des expérimentations. La souris possède une proximité évolutive, un cycle de vie court. C’est un excellent modèle pour l’étude des conséquences du stress d’un point de vue physiologique, comportemental ou cellulaire. Les mécanismes moléculaires du stress ainsi que les propriétés neuronales de ces rongeurs au niveau des structures sous-corticales étudiées sont très proches de ceux du cerveau humain. Cela nous permettra de réaliser des études dont l’impact sera important pour la compréhension des effets du stress et ainsi de pouvoir mieux cibler les approches thérapeutiques. Les mâles dominants sont des anciens reproducteurs âgés de plus de six mois, cet âge leur permet d’avoir développé une agressivité territoriale suffisante pour la procédure de défaite sociale. Les souris utilisées seront âgées de 1 à 4 mois. Bien que l’adulte (2 mois) soit la tranche d’âge étudiée, certains outils moléculaires ont besoin d’un temps d’expression relativement long (3 à 6 semaines), c’est pourquoi certaines souris seront utilisées dès l’âge d’1 mois.