Système nerveux
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Evaluation de nouveaux tPA mutants pour le traitement de l’AVC ischémique.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées pour prélever organes et tissus, 350 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un AVC leur est provoqué avec ouverture du crâne sous anesthésie, puis un activateur du plasminogène muté leur est injecté, l'ensemble durant deux heures, avec deux passages de dix minutes en imagerie par résonance magnétique. Le porteur annonce une perte de masse corporelle, des douleurs postopératoires, du stress et des déficits fonctionnels, et compte un test comportemental répété quatre fois vingt secondes sans en préciser la nature. Il écrit que la mise à mort de tous les animaux répond au critère de réduction et que la sévérité de l'AVC ne permet pas, pour leur bien-être, de les garder en vie.
Objectifs
Lors d’un AVC ischémique, le traitement pharmacologique est une injection d’une enzyme recombinante (sans mutations) qui est l'activateur tissulaire du plasminogenè (tPA). Il permet de déclencher la dégradation du caillot sanguin mais présente un risque d’hémorragie, une augmentation de l’inflammation et un risque d’ouverture de la barrière hémato-encéphalique qui augmenterait la lésion. Or, le tPA existe sous deux formes : simple chaine et double chaine. Ces deux formes ont des effets différents dans l’organisme. Le tPA une fois clivé au caillot sanguin devient un tPA double-chaine qui serait responsable des effets indésirables. Alors, afin de les diminuer, nous avons muté le tPA afin de générer des nouveaux mutants originaux. Après une évaluation précise et significative in vitro de leur capacité à lyser des caillots sanguins ainsi qu’une étude préliminaire in vivo afin de déterminer leur demi-vie et leur répartition dans l’organisme nous avons sélectionné les meilleurs mutants. Notre objectif est d’évaluer chez la souris l’efficacité des nouveaux tPA mutants. Au regard du risque hémorragique, du volume de lésion, de la recanalisation, de la reperfusion, de l’inflammation et de la récupération fonctionnelle, nous déterminerons les effets des nouveaux mutants du tPA in vivo pour in fine proposer une alternative au traitement classique de l’AVC ischémique chez l’humain. De façon concomitante, nous comparerons les différences entre les deux formes du tPA afin de mieux comprendre leurs effets lors d’un traitement de l’AVC ischémique.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet pourront grandement améliorer notre compréhension de la physiopathologie de l’AVC et présentent un grand potentiel translationnel vers l’humain via l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
- Procédures 1 et 3 : habituation à la préhension (>1 semaine), test comportemental (4 fois de 20s), procédure chirurgicale (induction de l’AVC avec craniotomie sous anesthésie et analgésie suivi de l'administration du traitement (tPA), 2h ), imagerie par résonnance magnétique (2 fois pendant 10min), mise à mort (chirurgie terminale sous anesthésie et analgésie en vue du prélèvement des organes, 5min). - Procédures 2 et 4 : procédure chirurgicale (induction de l’AVC avec craniotomie sous anesthésie et analgésie suivi de l'administration du traitement (tPA), 2h), imagerie par résonnance magnétique (2 fois pendant 10min), mise à mort (chirurgie terminale sous anesthésie et analgésie en vue du prélèvement des organes, 5min).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître seraient pour l’ensemble des procédures : une perte de masse corporelle, des douleurs post-opératoires, du stress et des déficits fonctionnels.
Devenir
Tous les animaux utilisés au cours du projet seront mis à mort afin de récupérer les organes et les tissus pour des analyses cytologiques, histologiques, biochimiques et enzymatiques. Cela répond au critère de réduction puisqu’il permet de diminuer le nombre d’animaux utilisés. De plus la sévérité de l’AVC ischémique ne permet pas pour le bien-être animal de garder en vie les animaux.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Les alternatives comme la culture cellulaire en déprivation d'oxygène et de glucose ou encore des cultures organotypiques de tranches de cerveaux ne permettent pas dévaluer les effets secondaires du tPA dont notamment le risque pro-hémorragique et ne permettent pas d'évaluer la récupération fonctionelle à la suite du traitement. De plus, nous avons au préalable mener des expériences in vitro.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature mais aussi en fonction de la part d'inconnu avec laquelle nous souhaitons mettre au point un nouveau modèle animal. Le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse selon l’aisance de l’expérimentateur (habileté, expérience dans les différentes techniques prévues) et de la significativité des résultats. Un nombre moyen pour chaque groupe, comprenant un pourcentage d'entrainement à ce nouveau modèle et de perte dans ce nombre (15%) a donc été défini. De plus, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Des sous-étapes de techniques in vitro déjà validées pourront également compléter et vérifier le passage de la prochaine étape in vivo.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7j/7, cela pendant toute la durée du projet. Il sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum et une période d'une semaine d'acclimatation sera respectée. Les animaux seront placés dans un environnement enrichie avec un dôme de cellulose, des carrés de cotons et du papier kraft dans chaque cage. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux (acclimatation, observation, médication, réveil dans enceinte chauffée, croquettes mouillées, masse corporelle) pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant tout le projet jusqu’à la mise à mort de l’animal. Tout le matériel et consommables utilisés dans cette procédure expérimentale seront neufs (comme les seringues et aiguilles), ou soigneusement nettoyés et désinfectés pour les réutiliser (pinces métalliques).
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l’espèce de référence utilisée pour étudier l’inflammation et l’ischémie cérébrale dans la littérature. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le traitement de l'accident vasculaire cérébrale. Les animaux utilisés seront des souris jeunes adultes âgées de 8 à 15 semaines. Ces âges correspondent à ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC.
Etude de la plasticité différentielle des néo-neurones matures et des neurones développementaux du gyrus dentelé chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
La moitié des rats subit une chirurgie terminale, l'autre moitié deux chirurgies du cerveau espacées de huit semaines, suivies d'une procédure terminale trois jours après la seconde. 384 rats vont être utilisés ainsi, tous tués pour prélèvement du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. L'objet déclaré est de vérifier une hypothèse sur la plasticité de trois populations de neurones de l'hippocampe apparues à trois âges différents, dont des ratons opérés au troisième jour après la naissance. Le porteur annonce que sa priorité est le confort des animaux, tout en plaçant les rats opérés en cage individuelle une semaine après la première chirurgie puis trois jours après la seconde, pour éviter que le compagnon de cage ne morde les points de suture.
Objectifs
Le but de notre projet est de caractériser le degré avec lequel les différentes "couches" de neurones situés dans une région du cerveau appelée l'hippocampe sont capables de manifester des phénomènes de plasticité synaptique, c'est-à-dire de renforcer leurs connexions avec le reste du cerveau. Les "couches" qui nous intéressent sont celles qui apparaissent soit au tout début du développement de l'animal (3 jours après sa naissance, que nous appelons la couche Dev), soit lors de son adolescence (21 jours chez le rat, couche Adolescente), soit au début de leur âge adulte (à 2 mois, couche Adu). Plusieurs données comportementales suggèrent que ces "couches" pourraient présenter une réactivité différentielle à la plasticité, avec un gradient croissant en fonction de l'age d'apparition: Adu serait plus réactives que Adolescente, elle-même plus réactive que Dev. Toutefois, aucune donnée fonctionnelle n'est disponible pour confirmer cette théorie. Nous nous proposons ici de mettre à profit notre connaissance, à la fois des protocoles de mise enévidence de plasticité dans le cerveau, et des processus entourant la génèse des différentes "couches", pour tenter de démontrer cette hypothèse.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet permettra de mieux connaître les fonctions des différentes populations de neurones qui composent l'hippocampe, une région du cerveau qui joue un rôle majeur dans les processus de mémoire, mais aussi dans l'apparition de troubles de l'humeur tels que la dépression. En effet, dans l'une de ses sous-structures (appelée le gyrus dentelé), l'hippocampe connaît un phénomène de synthèse de nouveaux neurones tout au long dela vie de l'individu, ce qui constitue une exception dans le cerveau des mammifères. Comprendre les rôles respectifs de ces "couches" successives de nouveaux neurones donnera de nouvelles clés pour décrypter les mécanismes par lesquels les différents types de mémoire et d'apprentissage se mettent en place, avec une complexité croissante en fonction du développement de l'individu. Une des premières étapes consiste à déterminer ce qui différencie ces différentes populations quant à leur réactivité à un stimulus de plasticité, comme proposé dans le présent projet.
Procédures
Dasns ce projet, nous prévoyons d'utiliser 384 animaux en chirurgie. La moitié d'entre eux (192) subiront une procédure chirurgicale terminale, l'autre moitié connaîtra 2 chirurgies espacées de 8 semaines, suivie d'une procédure terminale 3 jours après la seconde chrirugie.
Impact sur les animaux
1. Une partie des animaux ne subiront que des procédures chirurgicales terminales, c'est-à-dire qu'ils seront euthanasiés à la fin de la chirurgie par une surdose d'anesthésique. Avant cela, les seules manipulations effectuées seront des injections aiguës (de 1 à 3 jours consécutifs selon les groupes expérimentaux) d'un composé sans effet sur leur métabolisme. Dans ce cas, la seule nuisance sera une douleur légère et de courte durée, due à la piqure de l'aiguille d'injection. 2. D'autres expériences nécessiteront de procéder à des micro-injections de marqueurs morphologiques dans des régions très précises du cerveau, avant d'utiliser à nouveau les animaux pour une seconde chirurgie, elle-même suivie 3 jours après d'une procédure terminale. Après les chirurgies, les animaux seront suivis quotidiennement afin de déceler le moindre signe de stress ou d'inconfort. Les risques de nuisance seront de type post-opératoire: infections, douleurs inflammatoires, réouverture de plaie. Durant une semaine après la première chrirugie, et pendant les 3 jours qui suivront la seconde, les rats seront en isolement (stabulation en en cages individuelles), afin d'éviter les morsures du compagnon de cage au niveau des points de suture.
Devenir
Il sera nécessaire de prélever le cerveau de tous les animaux utilisés. En effet, que ces derniers subissent une seule procédure terminale, ou bien deux chirurgies suivies d'une procédure terminale, il s'agit dans les deux cas de visualiser des "marqueurs" moprhologiques dans l'hippocampe des rats. Nous étudions comment ces marqueurs réagissent dans les différentes "couches" de neurones, dans des conditions où on permet à l'hippocampe de mettre en place un renforcement de ses connexions synaptiques. Seule une obervation méticuleuse en microscopie permettra de comparer l'évolution des marqueurs au sein des différents types de neurones.
Remplacement
Dans ce projet, nous souhaitons étudier in vivo les propriétés plastiques de populations neuronales distinctes au sein du système nerveux. Il s’agit d’une approche intégrée nécessitant de préserver le fonctionnement cérébral de l’animal. Un tel travail ne pourrait être effectué par une approche in vitro, ou in sillico, les mécanismes sous-tendant l’intégration synaptique de ces neurones étant en grande partie inconnus, complexes, et impliquant l’activité du système nerveux dans son intégrité (impossible à modéliser).
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d'animaux permettant l'obtention de résultats statisitquement fiables et robustes. Pour celà, nous avons procédé à l'estimation du minimum requis pour chaque groupe expérimental, en nous basant sur les acquis de nos précédents travaux.
Raffinement
En ce qui concerne le suivi des animaux, notre priorité sera de viser à favoriser au maximuim leur confort et leur sécurité durant la totalité des procédures expérimentales. Ainsi, les animaux adolescents et adultes seront d'abord en cages collectives de deux individus enrichies, puis en cages individuelles après la première chirurgie, un risque important de morsures mutuelles des points de suture étant à craindre à ce moment là. Cet isolement ne sera maintenu que durant une semaine après la chirurgie, un délai supérieur risquant d'entraîner des agressions inter-individuelles. Ces cages individuelles seront pourvues d'un environnement enrichi visant notamment à pallier l'isolement social (présence de plusieurs "tunnels" ludiques); les animaux seront en outre manipulés individuellement par l'expérimentateur pendant plusieurs minutes, 5 jours/semaine. Passé le délai d'une semaine, ils seront replacés avec leur précédent compagnon de cage. Après la seconde chirurgie, là encore les animaux seront mis en cages individuelles enrichies avant d'être euthanasiés 3 jours plus tard, toujours pour éviter les cas de morsure des sutures. Dans tous les cas, une pesée et une observation quotidienne post-opératoire seront réalisées, permettant de s’assurer du bon état de la plaie, des sutures et du bien-être des animaux, durant 3 jours consécutifs. Pour le cas particulier des ratons de 3 jours, la surveillance sera encore renforcée: ils seront surveillés 3 fois par jour durant la semaine post-opératoire. Notamment nous vérifierons si la poche gastrique (estomac vu "par transparence" à cet âge) est remplie de lait, indiquant que les animaux s’alimentent. Dans le cas contraire ils seront nourris par gavage: lait concentré dilué, via canule de gavage pour souris. Après sevrage, ils seront placés en cages collectives de deux individus, enrichies.
Choix des espèces
Le modèle utilisé dans ce projet est le rat. Il s’agit en effet d’une espèce qui, de par ses capacités cognitives, sert de modèle de référence dans les études liées à l’apprentissage ou la mémoire, et donc également pour ce qui concerne la plasticité synaptique des neurones de l’hippocampe. Nous souhaitons utiliser les animaux à trois stades de développement différents: Le stade adulte (plus de 8 semaines chez le rat): les animaux seront donc par définition adultes au moment de la réalisation des expériences et lors de leur mise à mort. Le stade de développement P3 (3ème jour post-natal), et le stade adolescent (21 jours): étant donné que nous attendrons au minimum 8 semaines avant la seconde chrirugie, les animaux seront devenus adultes pour la suite des procédures.
Étude des effets comportementaux des dérivés des ibogalogs: l’IBG et le DM506 sur l’anxiété et la dépression chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Cent dix souris passées par le test d'activité locomotrice sont ensuite réutilisées, soixante-dix pour l'évaluation de l'anxiété et quarante pour un test de suspension par la queue. 310 souris au total vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent une injection intrapéritonéale de dérivés d'ibogaïne, l'IBG ou le DM506, avant des tests de six minutes qui comprennent l'immersion dans l'eau, l'exposition à un labyrinthe en croix surélevé et l'immobilisation prolongée dans un cylindre transparent, une partie d'entre elles subissant en plus un stress chronique d'immobilisation. Le porteur écrit que l'angoisse et l'hypothermie légère ainsi provoquées sont précisément ce qu'il cherche à mesurer, et présente cette réutilisation d'un test à l'autre comme une réduction du nombre d'animaux.
Objectifs
Notre projet de recherche vise à étudier les effets comportementaux de deux dérivés des ibogalogues. Nous cherchons à évaluer leurs propriétés anxiolytiques et antidépressives chez la souris naïve et la souris soumise à un stress chronique d'immobilisation. Les benzodiazépines, couramment utilisées pour traiter l'anxiété, présentent des inconvénients significatifs à long terme, notamment des effets indésirables graves, une tolérance pharmacologique, un risque de dépendance psychologique et physique, ainsi que des effets sur la vigilance et les fonctions cognitives. Dans le but de trouver une alternative thérapeutique au rapport bénéfice/risque plus favorable, nous souhaitons examiner les effets de ces produits sur les troubles anxieux et dépressifs chez la souris. Plusieurs études suggèrent que les transmissions sérotoninergiques jouent un rôle majeur dans la modulation de l'anxiété et de la dépression. Pour approfondir notre compréhension des voies sérotoninergiques, nous évaluerons l'implication des différents sous-types de récepteurs sérotoninergiques dans la régulation de ces troubles, en mettant particulièrement l'accent sur le rôle des récepteurs 5-HT2A dans les effets potentiels de ces produits. Nous utiliserons la volinanserine , un agent qui bloque spécifiquement ces récepteurs, afin de mieux cerner leur contribution dans le cadre de notre étude
Bénéfices attendus
Les traitements actuellement disponibles pour l'anxiété sont associés à des effets indésirables notables, notamment le risque de dépendance, qui peut survenir même à des doses thérapeutiques. De plus, ces traitements peuvent entraîner des perturbations des fonctions cognitives, telles que la mémoire, les capacités psychomotrices et la vigilance, ce qui limite leur utilisation chez les patients devant effectuer des tâches nécessitant une attention particulière, comme l'utilisation d'équipements dangereux ou la conduite. Il est donc crucial de rechercher des approches thérapeutiques alternatives, notamment celles ciblant les sous-types de récepteurs de la sérotonine, afin de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents à l'anxiété et à la dépression. Actuellement, divers antidépresseurs sont disponibles sur le marché; cependant, malgré leur efficacité établie, ces traitements présentent plusieurs limitations, telles qu'une durée d'action prolongée, un phénomène de résistance observé chez environ 30 % des patients, ainsi que des effets secondaires invalidants. En outre, ces médicaments actifs ne parviennent pas toujours à cibler toutes les composantes de la dépression. Cela stimule la recherche en psychiatrie à développer de nouvelles molécules offrant un spectre d'action plus large, ce qui est essentiel pour améliorer le profil thérapeutique dans le domaine de la santé publique.
Procédures
-Évaluation de l'activité locomotrice: 110 animaux, une injection i.p (30 secondes) , une séance de mesure de l'activité locomotrice (durée du test: 60 min). -Évaluation de l'anxiété: 70 animaux, une injection i.p (30 secondes) + séance de mesure de comportement de type anxieux (durée du test: 6 min) . -Évaluation de la dépression sur des souris naïves et des souris stressées avec deux tests complémentaires: 180 (60+60+60) animaux: une injection i.p. (30 secondes) + séance de mesure du comportement type dépressif (durée du test: 6 min).
Impact sur les animaux
Parmi les effets indésirables anticipés chez les animaux figurent les réactions aux injections répétées. Pour minimiser le stress lié aux aiguilles, nous utiliserons les plus fines possibles et alternerons les sites d'injection. Une période d'isolement d'une heure avant l'expérimentation sera instaurée, permettant à l'animal de s'acclimater et de réduire son stress lié à la séparation de ses congénères. Cette étape est cruciale avant les tests comportementaux pour éviter les interférences avec les effets anxiolytiques ciblés. Les tests comportementaux peuvent induire un stress temporaire chez les animaux en raison de conditions inconfortables, telles que l'immersion dans l'eau, qui peut provoquer une légère hypothermie, ou l'exposition à un dispositif en croix avec des bras ouverts, source de stress. Le test d'immobilisation dans un cylindre transparent peut aussi engendrer de l’angoisse due à l’immobilisation prolongée. Ces réactions sont celles que nous cherchons précisément à évaluer pour mesurer l'efficacité des produits testés. Chaque test dure 6 minutes, après quoi les animaux sont replacés dans leur cage pour atténuer le stress. Aucun effet indésirable majeur n'est attendu pour les agents pharmacologiques utilisés, à l'exception des effets anxiolytiques et antidépresseurs visés dans cette étude.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour prélèvement d'organes.
Remplacement
Cette étude nécessite l'utilisation d'un modèle animal intégré. Notre choix s'est porté sur la souris, une espèce largement reconnue pour son utilisation dans l'étude des effets chroniques des anxiolytiques et des antidépresseurs. Actuellement, il n'existe pas d'alternatives non animales appropriées pour notre projet. Les données issues des travaux cliniques et des recherches fondamentales reposent principalement sur des expérimentations animales. Cette préférence est en grande partie due à la complexité des études du système nerveux central chez l'homme. Les procédures expérimentales de ce projet, y compris les tests comportementaux pour évaluer l'anxiété et la dépression, nécessitent impérativement l'utilisation d'animaux vivants et ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes. De plus, les mécanismes moléculaires sous-jacents aux processus anxieux et dépressifs ne peuvent être entièrement élucidés par le biais d'études cliniques. Par conséquent, l'emploi d'un modèle animal approprié demeure essentiel pour explorer le comportement lié à l'anxiété et à la dépression dans le cadre de cette recherche.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés dans cette étude, nous avons utilisé un outil utilisant des tests statistiques pour estimer le nombre d’animaux nécessaires à ce test. le nombre d’animaux nécessaires à ce test a été estimé à 10 animaux par groupe. Comparaison de deux moyennes. Paramètres saisis: Moyenne du premier groupe: 255. Moyenne du deuxième groupe: 190. Différence entre les deux groupes: 255 - 190 = 65 Écart-type commun: σ = 50. Niveau de signification: α = 0,05. La puissance statistique a été fixée à 82 %. Le nombre d'animaux est estimé à 10 animaux par groupe pour cette étude. De plus, afin de réduire encore le nombre total d’animaux, nous réutiliserons une partie des animaux pour plusieurs tests. Ainsi, 110 souris ayant subi le test de l’activité locomotrice (classe modérée) seront réutilisées dans d'autres tests: 70 souris dans le test d'évaluation de l'anxiété et 40 souris dans le test d'évaluation de la dépression (test de suspension par la queue des souris naïves). Cette approche permettra d'optimiser l’utilisation des animaux tout en garantissant la rigueur scientifique de l’étude.
Raffinement
Les animaux seront logés dans des cages conformes aux réglementations, au sein d'un environnement contrôlé et enrichi, incluant des éléments simples tels que des cylindres en carton, qui visent à augmenter la complexité de l'environnement captif. Ce procédé améliore le bien-être des animaux en favorisant leur activité et en réduisant les comportements stéréotypés ou anormaux. Une surveillance attentive sera menée, portant sur l'état général des animaux, leur prise de nourriture, leur consommation d'eau, leur comportement général, ainsi que leur poids corporel. Avant le début de l'expérimentation, une période d'acclimatation sera mise en place pour permettre aux souris de s'habituer à l'environnement du test. Les animaux seront placés dans la salle d'expérimentation en présence de l'expérimentateur pendant une heure, facilitant leur adaptation aux manipulations à venir. L'évaluation du comportement anxieux et dépressif se fera dans une arène éclairée par une ampoule fournissant une intensité lumineuse de 30 lux. Pour les autres évaluations, l'éclairage sera doux et équivalent à celui de leur environnement de cage habituel. Après le contact avec l'eau, des mesures seront prises pour prévenir l'hypothermie potentielle des animaux. Celles-ci comprendront le transfert immédiat et délicat des animaux dans une cage de séchage transitoire équipée d'une lampe chauffante au-dessus et d'un coussin chauffant en dessous. La température dans la cage sera maintenue en dessous de 30°C, avec un espace plus frais aménagé pour permettre aux souris de se déplacer si elles le souhaitent. Une surveillance étroite et continue sera maintenue pendant leur rétablissement dans cette cage. Pour les souris qui subiront le test d'immobilisation, après chaque session, les animaux seront soigneusement extraits du dispositif expérimental et transférés avec précaution dans des cages plus spacieuses, situées dans un environnement calme et apaisant. Ces cages seront enrichies avec divers éléments stimulants, tels que des abris, des objets et des matériaux de nidification, dans le but de favoriser l'expression de comportements naturels et de minimiser le stress induit par l'expérience. Une surveillance continue et rigoureuse sera assurée pendant la période de récupération afin de détecter précocement tout comportement anormal, tel qu'une immobilité prolongée, une prostration, des tremblements, des difficultés locomotrices, ou encore une tendance à l'isolement dans un coin de la cage.
Choix des espèces
Le choix des souris a été effectué sur la base des données issues de la littérature. Il s'agit de souris polyvalentes, couramment utilisées dans divers domaines de la recherche biomédicale. Les procédures prévues dans ce projet ont déjà été validées sur cette espèce. Par ailleurs, ces souris sont moins sujettes au stress, ce qui les rend plus susceptibles de présenter des comportements et des caractéristiques physiologiques normales. Les expérimentations seront réalisées sur des animaux ayant acquis une maturité complète des structures cérébrales. Nous avons opté pour les sujets au stade adulte agée se 6 à 10 semaines et pesant en moyenne 30 grammes.
Plasticité des circuits neuronaux: rôle dans la mémoire et les comportements sociaux.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une demi-journée de tests par animal pour évaluer ses fonctions cognitives et émotionnelles, des chirurgies d'injection de virus dans le cerveau de trente à quatre-vingt-dix minutes, une biopsie de la queue : 3 421 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, le cerveau de chacune étant prélevé après une chirurgie terminale sous anesthésie. Le projet porte sur la plasticité des circuits neuronaux dans des lignées modélisant l'X fragile, le retard mental, l'autisme et la schizophrénie, chez des animaux suivis du huitième jour après la naissance jusqu'à quinze mois d'âge. Les souris homozygotes de la lignée utilisée souffrent de troubles de la coordination qui leur donnent une démarche tournoyante et les empêchent d'atteindre la nourriture dans la semaine suivant le sevrage. Le porteur qualifie cette période de critique pour leur survie et dit avoir mis au point un protocole qui l'améliore, la modification génétique qui produit ces troubles restant, elle, le point de départ du projet.
Objectifs
Notre projet concerne l’étude des changements de l'organisation morphologique et fonctionnelle des réseaux neuronaux dans des modèles murins de maladies neuropsychiatriques telles que, l’X Fragile, le retard mental, l’autisme et la schizophrénie. La compréhension de ces mécanismes et de leur impact sur les comportements implique l'utilisation de modèles murins mutants qui reproduisent les altérations observées chez les patients souffrant de ces maladies. Le projet incorporera l’utilisation d’animaux des deux sexes étant donné l’existence de différences sexuelles en ce qui concerne la vulnérabilité et la prévalence des troubles neuropsychiatriques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'apporter une preuve de concept de l'importance des facteurs génétiques dans l’émergence des maladies neuropsychiatriques. Il permettra de comprendre les mécanismes par lesquels les déficiences génétiques interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants dans le cerveau et le comportement. Les résultats issus de ce projet auront donc un fort impact en science fondamentale et dans le monde académique. Son caractère multidisciplinaire permettra des avancées significatives dans la compréhension de la santé mentale. Ces connaissances pourraient à leur tour avoir un impact sur des domaines connexes, tels que la psychologie, la psychiatrie et les sciences cognitives. A plus long terme, il serait envisageable de mener des études translationnelles pour relier les résultats des modèles animaux aux populations humaines. En effet, nous espérons proposer des stratégies de correction de certaines maladies neurodéveloppementales et neuropsychiatriques optimisées en fonction du sexe.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront amenés à subir plusieurs types d'intervention : a) une biopsie caudale, b) des chirurgies (30-90minutes) d'injection de virus, c) des tests de leur comportement afin d'analyser leurs fonctions cognitives ou émotionnelles (1/2 journée). A la dernière étape du protocole expérimental, l'encéphale sera prélevé post-mortem après une chirurgie terminale sous anesthésie soit pour analyser l’expression de différentes protéines dans les tissus, soit pour étudier l’activité des neurones sur tranches de cerveau.
Impact sur les animaux
Les chirurgies provoquent des douleurs post-opératoires minorées par les soins post-opératoires et l’administration d’antalgiques. La mutation de souris transgénique utilisée provoque un phénotype dommageable se traduisant par des troubles de la coordination des mouvements donnant une démarche tournoyante. La période critique de survie de ces animaux se situe dans la semaine suivant le sevrage car leur difficulté à se mouvoir pose des problèmes de prise de nourriture. Nous avons mis au point un protocole permettant d’améliorer significativement la survie de ces animaux homozygotes au cours de cette période critique.
Devenir
Les animaux subissent une anesthésie profonde terminale pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Le but de ce projet est de comprendre les mécanismes par lesquels des défauts génétiques interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants dans l’activité des réseaux neuronaux et leur impact sur les comportements sociaux. Par conséquent, l'utilisation de modèles in vitro n'est pas applicable pour ce projet. En termes de modèle animal, Mus musculus est un excellent modèle par rapport à d'autres (poisson zèbre) car il reproduit fidèlement les altérations observées chez les patients souffrant des maladies étudiées, à la fois au niveau anatomique et comportemental. Ce modèle permet donc de réaliser des tests de comportement transposables chez l'homme, ce qui est un aspect important au regard du fort potentiel de translationalité à long terme de notre projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés : - un même animal sera utilisé plusieurs fois pour différents tests au sein d’une même procédure et de façon longitudinale lorsque cela est possible - nous déterminerons le nombre minimal d'animaux nécessaires pour atteindre une puissance statistique satisfaisante en utilisant préférentiellement les tests permettant de comparer deux groupes non-pairés ou plusieurs groupes de facteurs.
Raffinement
Nous utilisons plusieurs stratégies de raffinement à différentes étapes des procédures afin de limiter l'impact de nos expérimentations sur le bien-être des animaux. Stabulation : Dans les cages d’hébergement, les souris bénéficient d’enrichissement pour diminuer l’ennui, l’anxiété et favoriser le bien être : dômes cartonnés, ou tunnels en carton et/ mini-rouleaux de papier foisonnant. Outre l’enrichissement de l’environnement, cela permet de favoriser la nidification de réduire l‘ennui, et d’augmenter le sentiment de sécurité. Suivant l’âge des animaux, la surface impartie dans la cage sera adaptée. Chaque intervention invasive, comme les chirurgies, est effectuée en conditions d'analgésie et d'anesthésie. Lors de la chirurgie, les canules sont descendues et remontées très doucement pour réduire le traumatisme tissulaire. Constantes biologiques et souffrance des animaux sont particulièrement surveillées dans les heures et jours suivant les interventions invasives afin de leur donner les soins post-opératoires nécessaires. Des grilles de suivis post-opératoire ont été mises en place, et le personnel a reçu toutes les habilitations nécessaires, notamment pour améliorer le bien-être des animaux (manipulation, enrichissement), reconnaitre les signes éventuels d'inconfort ou de souffrance, et pratiquer les gestes adaptés en fonction de la situation (administration d’analgésiques, d’antalgiques ou euthanasie si l’animal n’est pas soulagé par les médications). Tests comportementaux : pour limiter le stress, les souris sont familiarisées avec la salle d'expérimentation, et sont manipulées par le même expérimentateur. La température de la salle d'expérimentation et de la chambre d’enregistrement est maintenue constante. Pendant l’enregistrement du comportement, les souris ont eau et nourriture ad libitum. Les souris bénéficient d’enrichissement comprenant deux maisons et un tunnel en polycarbonate et de plusieurs cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle et diminuer l’ennui et le stress et faciliter la thermorégulation de l’animal et favoriser son bien-être.
Choix des espèces
Mus musculus est un modèle pertinent pour nos études car il présente une organisation des réseaux cérébraux et des réponses comportementales similaires à celles trouvés chez l’Humain. La souris est un modèle couramment utilisé en neurosciences, ce qui rend nos résultats pertinents pour une large communauté scientifique. Il existe également de très nombreux modèles de souris génétiquement modifiés qui reproduisent de manière très fidèle les pathologies neuropsychiatriques humaines. Une partie de nos expériences impose l’utilisation de souris modélisant le retard mental, l’autisme et de la schizophrénie. L’aspect neurodéveloppemental de notre projet qui repose sur l’étude des trajectoires développementales de l’activité et de la plasticité des circuits et des comportements nécessite l’utilisation de souris à différents stades postnataux (P) : périnatal jusqu’au stade adulte, i.e. P8 à P150 ainsi que des animaux âgés P450.
Contribution du cortex insulaire dans l’impact d’une dose unique de psychédéliques sur l’anxiété
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées à l'issue, sans autre raison donnée que la fin de la procédure, 4 096 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit à dix semaines une chirurgie cérébrale pouvant durer deux heures trente, suivie de quatre semaines de récupération, avant de recevoir une dose unique de psychédélique ou du sérum physiologique puis d'enchaîner deux semaines de tests comportementaux de dix à trente minutes. L'objectif déclaré est de mesurer la contribution du cortex insulaire aux effets d'une dose unique de psychédéliques sur l'anxiété, en enregistrant l'activité de neurones chez l'animal vivant. Le porteur énumère cinq bénéfices attendus, dont la réduction du fardeau économique de l'anxiété et la déstigmatisation des psychédéliques, et reconnaît des risques d'infection, de réactions inflammatoires et d'effets pharmacologiques imprévus, sans nommer un seul des tests comportementaux employés.
Objectifs
L'anxiété est un trouble mental débilitant qui touche des millions de personnes à travers le monde. C'est une expérience complexe caractérisée par une appréhension excessive, des sentiments d'agitation et de tension, souvent accompagnés de symptômes physiques tels que palpitations, tremblements et troubles du sommeil. Malgré l'arsenal thérapeutique disponible, de nombreux patients ne trouvent pas un soulagement adéquat, et certains souffrent même d'effets secondaires indésirables. Face à cette réalité préoccupante, il devient impératif d'explorer des approches thérapeutiques novatrices pour lutter contre l'anxiété. Dans ce contexte, ce projet revêt une importance cruciale. Il vise à explorer scientifiquement le potentiel thérapeutique des psychédéliques dans le contexte de l'anxiété, offrant ainsi une lueur d'espoir pour les personnes confrontées à ce défi mental persistant. Les études préliminaires suggèrent que les psychédéliques pourraient offrir de nouveaux espoirs en induisant des expériences psychédéliques profondes, associées à des effets positifs durables sur l'humeur, la perception de soi et la perception du monde. Ainsi, ce projet ambitionne de répondre à un besoin urgent en explorant une voie thérapeutique innovante pour soulager la souffrance causée par l'anxiété.
Bénéfices attendus
Un projet de cette envergure présente plusieurs bénéfices significatifs : 1. Avancées Scientifiques : Le projet contribuera à l'expansion des connaissances scientifiques sur l'utilisation des psychédéliques dans le traitement de l'anxiété. En explorant les mécanismes neurobiologiques sous-jacents, il permettra de mieux comprendre comment ces substances peuvent influencer le cerveau et les comportements associés à l'anxiété. 2. Développement de Traitements Potentiels : Les résultats de ce projet pourraient ouvrir la voie au développement de nouveaux traitements pharmaceutiques ou thérapeutiques pour l'anxiété. En identifiant les psychédéliques les plus prometteurs et en comprenant leurs mécanismes d'action, il offre la possibilité de concevoir des thérapies plus efficaces et mieux ciblées pour les personnes souffrant d'anxiété résistante aux traitements conventionnels. 3. Amélioration des Soins de Santé Mentale : En offrant de nouvelles perspectives sur le traitement de l'anxiété, ce projet pourrait contribuer à améliorer les options de soins disponibles pour les patients. Il pourrait également aider à réduire la stigmatisation associée à l'utilisation des psychédéliques en démontrant leur potentiel thérapeutique dans un contexte médical et scientifique. 4. Impact sur la Santé Publique : En réduisant la prévalence et la gravité de l'anxiété, ce projet pourrait avoir un impact significatif sur la santé publique. En fournissant des traitements plus efficaces et mieux tolérés, il pourrait contribuer à réduire le fardeau économique et social associé à l'anxiété, notamment en diminuant les coûts de soins de santé et en améliorant la qualité de vie des individus affectés. 5. Éducation et Sensibilisation : Ce projet offre également l'opportunité d'éduquer le public sur les avancées dans le domaine de la santé mentale et des psychédéliques. En partageant les résultats de manière transparente et accessible, il contribuera à démystifier les psychédéliques et à promouvoir une discussion éclairée sur leur utilisation potentielle dans un contexte thérapeutique. En résumé, ce projet représente une occasion unique de combiner la recherche fondamentale et translationnelle pour répondre à un besoin urgent dans le domaine de la santé mentale, tout en offrant des perspectives nouvelles et prometteuses pour le traitement de l'anxiété.
Procédures
Les souris seront opérées à l’âge adulte (semaine 10) avec une durée maximale de chirurgie de 2h30, suivie d’une période de récupération de 4 semaines. Pour chaque groupe, la moitié des animaux recevront une dose de psychédélique, tandis que l’autre moitié recevra une solution saline avant d'être soumis aux tests comportementaux. Ces tests, d’une durée de 10 à 30 minutes chacun, seront répartis sur 2 semaines afin d’évaluer à la fois les effets immédiats et à long terme des psychédéliques.
Impact sur les animaux
Il est important de prendre en compte les potentielles nuisances ou effets indésirables sur les animaux lors de la conduite de ce type de recherche. Certains effets indésirables potentiels sur les animaux pourraient inclure : 1. Stress et détresse : Les procédures expérimentales elles-mêmes, telles que la manipulation des animaux, les tests comportementaux et les injections de substances, peuvent induire du stress et de la détresse chez les souris de laboratoire. Il est essentiel de concevoir les protocoles expérimentaux de manière à minimiser ces facteurs de stress et à garantir le bien-être des animaux autant que possible. 2. Complications chirurgicales : Les procédures chirurgicales, comme l'implantation de dispositifs pour l'enregistrement neuronal, comportent un risque de complications telles que des infections ou des réactions inflammatoires. 3. Effets secondaires des psychédéliques : L'administration de psychédéliques aux souris peut entraîner des effets pharmacologiques indésirables, tels que des changements de comportement imprévus, des réactions physiologiques altérées ou des effets sur la santé générale des animaux.
Devenir
A l’issue de la procédure, les souris seront euthanasiées.
Remplacement
Le projet porte sur une analyse de la connectivité des neurones et de leurs propriétés de codage d’informations au cours de comportements complexes. Par conséquent, cette procédure doit être effectuée chez des animaux vivants. Des méthodes telles que la culture cellulaire ne permettent pas la quantification des connexions neuronales ou de la mesure de l’activité en réponse à une simulation sensorielle in vivo.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, une approche statistique rigoureuse sera adoptée pour garantir des résultats fiables tout en minimisant leur utilisation. Les méthodes de neurosciences computationnelles et l'intelligence artificielle seront mises à contribution pour maximiser l'analyse des données comportementales et optimiser les informations recueillies à partir de chaque animal.
Raffinement
Pour minimiser la douleur et améliorer le bien-être des animaux, plusieurs mesures seront mises en place : les animaux seront hébergés en groupes pour éviter l'isolement social et auront accès à un nid pour leur confort. Une surveillance quotidienne sera assurée, avec une attention particulière portée à leur état général (alimentation, poids, comportement). Après la chirurgie, des analgésiques seront administrés et les animaux seront surveillés pour assurer une bonne cicatrisation.
Choix des espèces
Les souris sont un modèle animal de choix pour étudier les circuits neuronaux impliqués dans la peur et les troubles anxieux, en raison de leur similarité avec les mécanismes cérébraux humains et la disponibilité de techniques génétiques avancées. L'utilisation de lignées de souris permettant une manipulation précise de l'expression génétique est essentielle pour notre étude. Ces modèles permettent de dissocier les effets des substances psychédéliques en fonction des récepteurs de la sérotonine qu'elles ciblent, et d'étudier la spécificité des différents récepteurs. De plus, l'utilisation de ces techniques permet une comparaison des effets sur des sous-populations neuronales spécifiques, offrant une meilleure compréhension de la sélectivité des psychédéliques. Les souris adultes, utilisées à partir de 10 semaines dans la recherche, offrent plusieurs avantages. Leur maturité physique garantit une stabilité physiologique et comportementale, favorisant des résultats reproductibles. Elles sont aussi plus résistantes aux stress expérimentaux, ce qui réduit les complications postopératoires et améliore leur bien-être. En évitant d'interférer avec les étapes critiques du développement, ces pratiques maximisent le bien-être des animaux tout en produisant des données scientifiques de haute qualité.
Prélèvement de tissus pour génotypage des lignées de souris présentant un modèle expérimental de la maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Élever, génotyper et identifier une lignée de souris modèle de la maladie d'Alzheimer, pour fournir des animaux à des projets déjà autorisés : 2 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. À quatre semaines, au sevrage, chaque animal vigile est contenu et l'extrémité de sa queue coupée, un geste de moins de trente secondes qui peut saigner et faire mal, le saignement étant arrêté par compression avec une compresse d'eau oxygénée. Le porteur annonce mettre au point un génotypage sur follicules pileux, tout en tenant l'usage d'animaux pour "indispensable" à la compréhension de la maladie. Aucune de ces souris n'est tuée dans le cadre de ce projet, toutes étant gardées vivantes pour alimenter les protocoles où elles serviront de modèle de la maladie d'Alzheimer.
Objectifs
L’objectif du projet est de comprendre les mécanismes impliqués dans la maladie d’Alzheimer (MA) et de développer des nouvelles molécules qui pourraient ralentir le développement de la maladie. La MA est une maladie neurodégénérative, c’est à dire que les cellules du cerveau ne fonctionnent plus correctement et dégénèrent. Elle affecte environ 1 million de personnes en France et il n’existe aucun traitement efficace à ce jour. Dans l'équipe, nous avons généré une souris génétiquement modifiée qui développe la MA, et nous avons généré une autre souris génétiquement modifiée qui développe la MA, et qui en plus, est dépourvue d’une protéine qui participe à la progression de cette maladie. On a constaté que, en l’absence de cette protéine, les acteurs impliqués dans la MA semblent être moins virulents. L’objectif est de comprendre le mécanisme de fonctionnement de cette protéine, ses intéractions avec les autres acteurs de la maladie, et de trouver à terme, des cibles, c’est-à-dire des moyens d’action sur le système pour réduire le développement et l’agressivité de la MA. L’objectif de ce projet est l’élevage, le génotypage et l’identification de cette lignée de souris modèle de la maladie d’Alzheimer.
Bénéfices attendus
-Caractérisation génétique des lignées pour optimisation de la gestion des élevages. -Production pour fournir des animaux pour nos projets scientifiques sur la maladie d'Alzheimer.
Procédures
Après une légère contention de l'animal vigile, le zootechnicien procède à une biopsie de la queue. Un léger saignement de l'extrêmité de la queue est possible, une légère compression est appliquée sur l’extrémité de la queue à l’aide d’une compresse imbibée d’eau oxygénée pour arrêter le saignement. Cette intervention dure moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Ainsi la contention peut générer du stress et la biopsie de la queue peut entraîner une douleur et un saignement de l'extrêmité de la queue.
Devenir
Tous les animaux sont génotypés et gardés en vie pour être utilisés comme modèle d'étude de la maladie d'Alzheimer.
Remplacement
Pas de remplacement possible sur le projet de prélèvement de tissu. En revanche, nous prévoyons la mise au point de génotypage sur follicules pileux. D'autre part les animaux sont génotypés en vue d'être utilisés comme modèle d'étude de la maladie d'Alzheimer (MA) dans des projets déjà autorisés. Bien que des progrès considérables aient été faits dans la modélisation des pathologies à l’aide de systèmes cellulaires et moléculaires innovants, ces modèles n’offrent que des informations "physiopathologiques" très partielles. Il est encore à ce jour indispensable d’utiliser des animaux pour mieux appréhender la complexité des interactions cellulaires et moléculaires et développer de nouvelles thérapies adéquates pour traiter des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer. Ces souris modèle de la MA représentent un modèle de choix pour l’étude de la maladie car elles développent rapidement une MA expérimentale (dès 2 mois), laquelle est très similaire à celle observée chez l’homme.
Réduction
Le nombre de lots expérimentaux et d'animaux au total est le suivant : -souris (mâles+ femelles + sauvages + modèle de la MA) n= 240 x5ans = 1200 animaux -souris (mâles+ femelles + modèle de la MA modifié) n= 240 x5ans = 1200 animaux -souris nécessaires pour le rafraichissement génétique n=480 animaux Nombre d’animaux total : 2880 Nous travaillons sur des souris issues de reproductions dans notre élevage.
Raffinement
Les génotypages et les identifications sont faits par des zootechniciens expérimentés. Juste après la biopsie une compression est appliquée sur l’extrémité de la queue à l’aide d’une compresse imbibée d’eau oxygénée pour arrêter le saignement. Après le génotypage et l’identification, les souris sont hébergées par groupes de 4 à 5 souris par cage. L’enrichissement est constitué par des dômes en plexiglas ou en carton, et des fibres courtes de coton.
Choix des espèces
Les souris constituent des modèles de choix pour notre travail car elles sont couramment utilisées comme modèles de la MA, ainsi que, comme modèle pré-clinique pour tester les effets in vivo de molécules thérapeutiques potentielles, futurs médicaments. Pour étudier l’impact d’une protéine sur les acteurs de la MA nous utiliserons des souris sauvages contrôles et des souris génétiquement modifiées exprimant la MA. Tous les animaux seront générés à l'animalerie. Les animaux seront utilisés au stade juvénile (biopsie à l'âge de 4 semaines) pour le génotypage. Ce stade correspond au sevrage des animaux et l’identification avec une bague d’oreille. Ils feront ensuite partie de l’élevage.
Role des récepteurs P2X4 dans les douleurs chroniques et comorbidités
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Nerf sciatique exposé et ligaturé sous anesthésie, puis semaines de tests de sensibilité mécanique et thermique, puis splash test, labyrinthe en croix surélevé et enfin test de nage forcée la veille de la mise à mort : 3 168 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. 2 112 d'entre elles subissent la chirurgie, les 1 056 autres une injection dans le coussinet plantaire. La douleur chronique ainsi installée ne sera compensée par aucun antalgique ni anti-inflammatoire, le porteur indiquant que le sujet même de l'étude l'interdit, et certains groupes seront maintenus deux mois pour observer l'anxiété qui accompagne la douleur. Toutes sont tuées dès la fin de leur procédure, leurs tissus alimentant une banque destinée à des analyses ultérieures.
Objectifs
La perception de la douleur, ou nociception, est une expérience multidimensionnelle qui affecte les capacités sensorielles, émotionnelles, motivationnelles et les fonctions cognitives. L’ATP est une molécule de signalisation présente dans le système nerveux central (SNC) qui module l’activité nerveuse via l'activation de protéines particulières (appelées récepteurs P2X4) exprimées dans les neurones mais aussi des cellules avoisinantes soutenant le fonctionnement des neurones, les cellules gliales. Les récepteurs P2X4 est impliqués dans des pathologies du système nerveux central comme les douleurs chroniques et les maladies neurodégénératives durant lesquelles son expression est augmentée. En revanche, l’effet distinct sur les 2 types cellulaires du SNC (neurones et cellules gliales) n’est pas connu et est le sujet principal de notre étude. De même il a été précédemment démontré chez l’humain que le développement de douleurs chroniques est associé avec l’apparition de symptômes d’anxiété et de dépression. Le but de notre projet est de déterminer le rôle respectif des récepteurs P2X4 neuronaux et de ceux présents dans les cellules gliales dans les douleurs chroniques mais aussi leur implication dans le développement de l’anxiété chez les souris des deux sexes, en combinant des approches cellulaires, électrophysiologiques et comportementales.
Bénéfices attendus
Ces travaux permettront de mieux comprendre la fonction de la signalisation médiée par l’ATP dans les neurones et les celules gliales dans la moelle épinière et le cerveau dans le développement et le maintien des douleurs chroniques et de l’anxiété associée. Ce projet pourrait déboucher sur l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques afin de mieux lutter contre les douleurs chroniques. Ce projet est financé par l’ANR.
Procédures
L’ensemble de ces 3168 animaux effectueront des tests comportementaux évaluant leurs sensibilités mécaniques et thermiques d’environ 10 à 30 minutes chacun sur une période d’une semaine. Parmi ces 3168 animaux : 1) 2112 animaux seront soumis à 1 chirurgie d’exposition du nerf sciatique avec ligature pour la moitié d’entre eux et sans ligature pour le reste des animaux d’une durée de 10 à 30 minutes sous anesthésie générale précédée de 2 injections sous-cutanées d’antalgique général et local de 10 à 30 secondes chacune. Sur ces 2112 animaux, 1056 animaux (528 animaux groupe SHAM et 528 animaux groupe SNI) participeront à ces tests comportementaux aléatoirement sur 2 périodes d’une semaine parmi 3 possibles : J14+J30 ; J14+J60 ou J30+J60 pour effectuer un suivi au cours du temps tout en limitant le stress induit par ces tests. Ces mêmes animaux effectueront également des tests pour évaluer leur anxiété et dépression lié à la chronicité de la douleur. Ces tests ne seront effectués aléatoirement sur 2 des 3 périodes par ordre croissant d'impact sur l’anxiété et la dépression de l’animal soit dans l’ordre : le splash test, puis le labyrinthe en croix surélevé et enfin le test de nage forcée. Ces trois tests durent chacun 5 minutes (avec 15 min d'adaptation pour le labyrinthe) et seront séparer d’une journée minimum chacun afin de ne pas cumuler l’anxiété lié à ces tests. Le test de nage forcée ne sera effectué qu’une fois en fin de procédure le jour précédant la mise à mort étant très impactant pour l’animal 2) 1056 animaux seront soumis à une injection intra-plantaire dans la patte arrière d’une durée de 30 secondes. »
Impact sur les animaux
Les effets attendus sur les animaux sont une augmentation des seuils de douleur mécanique et thermique provoquée par nos modèles de douleusr chroniques. Cette augmentation ne pourra pas être compensée par une prise d’antalgique ou d’anti-inflammatoire étant donné le sujet de notre étude. Nous limiterons donc au maximum la durée de maintien de ces animaux avec le plus d’enrichissement possible afin de limiter les souffrances. Nous maintiendrons certains groupes 2 mois afin de pouvoir voir l’impact à long terme sur les comorbidités associées à la douleur telle que l’anxiété des animaux.
Devenir
Les animaux seront utilisés dans le cadre de la compréhension des mécanismes mis en jeu dans les douleurs chroniques, à ce titre les animaux subissent des procédures classées sévères. C’est pourquoi ces animaux seront mis à mort dès la fin de la procédure à laquelle ils seront rattachés afin de ne pas engendrer de stress et de souffrance au-delà de la période nécessaire à l’étude. C’est également dans cet optique de bien-être animal que la mise à mort peut intervenir en cas d’atteinte des points limites décrits précédemment. De plus la mise à mort des animaux permettra le prélèvement de tissus pour intégrées une banque de tissus permettant d’effectuer des études anatomiques, immunohistologiques et biomoléculaires dans des conditions physio-pathologiques.
Remplacement
Il n’existe actuellement pas de méthode alternative permettant de remplacer l’utilisation de souris car ce projet repose sur la modification de l’expression de récepteurs dans des types cellulaires précis tout en étudiant les évolutions comportementales et fonctionnelles in vivo des circuits du système nerveux. L’étude de la douleur demandant l’étude à la fois de la composante sensoriellle (=nociception) et de la composante émotionnelle le recours au modèle animal est indispensable car ce projet demande une évaluation comportementale et aucun modèle in vitro (cellules ou tissus) ne peut reproduire les conditions des pathologies.
Réduction
L’ensemble de ce projet nécessite l’utlisation de 3168 souris mâles et femelles, réparties en 12 lignées transgéniques différentes dont l’étude sera répartie sur les 5 années du projet. Afin de limiter le nombre d’animaux, chaque animal porteur d’un génotype d’intérêt sera utilisé pour les études comportementales et/ou électrophysiologiques mais aussi pour de nombreuses approches in vitro à partir de prélèvements effectués post-mortem. Cela nous permettra de réduire au maximum le nombre de souris utilisées tout en conservant une significativité scientifique statistique (hétérogénéité interindividuelle). Ainsi, le nombre de souris utilisées dans chacun des groupes expérimentaux sera compris entre 10 et 12 animaux. Nous savons sur la base de nos travaux antérieurs sur la douleur que des groupes de 10 animaux sont suffisants pour assurer une bonne puissance statistique aussi bien pour les approches comportementales qu’histologiques mais qu’un minimum de 12 animaux sont nécessaires pour les approches électrophysiologiques in vivo et obtenir un nombre suffisant de neurones enregistrés. L’analyse de la normalité des données sera réalisée afin de choisir les tests. Les données seront analysées par analyse de variance suivie, si elle est significative, par un test post-hoc de comparaison entre groupes.
Raffinement
A chaque étape du projet, le bienêtre de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux naitront dans notre animalerie de haut statut sanitaire, hébergés en cages collectives sur racks ventiles, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre de construire des nids, de jouer, ronger. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptes aux procédures de chirurgie. L’expérimenter a une forte expérience pour toutes les procédures proposes. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, une nourriture adaptée.
Choix des espèces
La souris est le seul modèle pour lequel on dispose de nombreux modèles permettant de modifier le fonctionnement de gênes précis permettant des modifications spécifiques d’un type de cellule, d’une protéine, d’une région particulière de l’animal permettant d’analyser les mécanismes cellulaires jusqu’aux comportements complexes. Cela permet de créer des modèles de souris uniques permettant de répondre précisément aux questions posées. Cette grande adaptabilité n’existe que chez la souris. Le système de reproduction des souris permet d'avoir régulièrement des animaux dans un espace relativement réduit. Nous utiliserons ce modèle à l’âge adulte de 8 jusqu’à 26 semaines pour évaluer l’impact des douleurs chroniques sur un système bien développé et permettant un suivi au cours du temps
Décoder les réseaux neuronaux et moléculaires impliqués dans la chronicisation de la douleur et de l’apparition des troubles anxio-dépressifs chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Des souris subissent une chirurgie qui leur installe une douleur chronique, puis trois tests de douleur de vingt minutes jusqu'à trois fois par semaine et, à partir de la huitième semaine, six tests d'anxiété et de dépression. 3 992 souris vont être utilisées, 2 792 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 1 200 un niveau léger, toutes tuées pour des analyses post-mortem. Le porteur écrit que la douleur et le phénotype anxio-dépressif sont "inévitables" et ne peuvent pas être soulagés, puisqu'ils sont l'objet même de l'étude. Ni les trois tests de douleur ni les six tests comportementaux ne sont nommés.
Objectifs
La douleur neuropathique est fortement associée aux troubles émotionnels et constitue la cause la plus fréquente d’invalidité affectant fortement la qualité de vie des patients. Elle représente un fardeau économique majeur sur la société, estimé à plus de 800 millions d’euros en Europe. Le taux de prévalence des troubles anxio-dépressifs est de l'ordre de 30 % chez les patients neuropathiques. Il est donc nécessaire de comprendre les mécanismes qui sous-tendent cette comorbidité. L’objectif de cette étude est de déceler les réseaux neuronaux et génétiques impliqués dans la chronicisation de la douleur et le développement des troubles d’anxiété et de dépression par une approche multidimensionnelle chez la souris.
Bénéfices attendus
A l'issue de ce projet, nous serons dans la possibilité d’identifier les réseaux neuronaux et les marqueurs moléculaires impliqués dans la chronicisation de la douleur neuropathique et le développement des troubles anxio-dépressifs. Cette avancée permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-tendant cette comorbidité et sans doute la mise en place de stratégies thérapeutiques pour soulager et prévenir la chronicisation de la douleur neuropathique et le développement des troubles émotionnels.
Procédures
- Les animaux sont soumis à une douleur chronique avec développement de troubles anxio-dépressifs. - Les animaux subissent une injection unique pour administrer des composés pharmacologiques, induisant une légère douleur transitoire. - Les chirurgies se déroulent sous anesthésie générale avec une administration d’anesthésie locale et d’un anti-inflammatoire en post-chirurgie. - Les animaux subissent 3 tests évaluant la douleur de 20 minutes maximum par jour, 1à 3 fois par semaine selon les procédures. - A partir de 8 semaines post-induction de la douleur, les animaux seront évalués avec 6 tests anxio-dépressifs d'une durée de 5 à 10 min selon le test (avec 24h minimum entre chaque test). - A la fin de chaque procédure, un prélèvement de tissu est effectué pour des analyses post-mortem.
Impact sur les animaux
Nous étudions les réseaux neuronaux et génétiques impliqués dans la douleur chronique et les troubles émotionnels. La présence de la douleur et l’apparition du phénotype anxio-dépressif chez le modèle animal sont donc inévitables et ne peuvent pas être soulagées car c'est l'objet de l'étude. La douleur post-chirurgicale est aigue, transitoire et inflammatoire. Une caudectomie de moins d'1mm chez des souriceaux pour génotypage induit une douleur légère et transitoire.
Devenir
A la fin de toutes les procédures, les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem en biochimie et moléculaire
Remplacement
Au vu de notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in sillico. En effet, l’étude de la douleur et de la comorbidité anxio-dépressive nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez un animal vivant et vigile.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Le nombre d'animaux a été déterminé pour obtenir des résultats statistiquement valides tout en se basant sur des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique interindividuelle.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cohorte de 2 à 5 individus pour respecter leurs besoins sociaux. Des carrés de coton seront placés dans la cage pour favoriser la nidation, et des barreaux de bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Avant le début des procédures et sur une période de 2 semaines, les animaux sont manipulés quotidiennement par l’expérimentateur et acclimatés à l'environement où les tests se dérouleront afin de réduire l'état de stress et d'angoisse chez l'animal. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont systématiquement utilisées. Un suivi post-chirurgical rapproché sera réalisé. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures expérimentales. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec la SBEA de l’institut pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le modèle animal - Souris adulte (à partir de l'âge de 8 semaines post-naissance). Il nous est indispensable de travailler sur un modèle animal, social, entier avec un système neurobiologique mature afin d’être dans les conditions les plus proches de la complexité humaine. Le modèle murin adulte présente une forte homologie structurale du cerveau avec l’Homme le rendant incontournable dans la recherche en neurosciences.
Role des enképhalines exprimées par les cellules Treg dans la douleur chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Mesurer si des lymphocytes régulateurs atténuent la douleur passe ici par la stimulation répétée des pattes de souris au chaud, au froid et à la pression. 160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cinq tests comportementaux sont menés à une heure d'intervalle, avant puis sept jours après l'administration de tamoxifène par injections quotidiennes ou par gavage, avec contention de quelques secondes pour le test d'immersion de la patte. Le retrait de la patte est décrit comme le signe d'une douleur modérée, et les animaux sont tués pour prélever leur cerveau et leurs nerfs, d'autres organes étant stockés pour des études ultérieures.
Objectifs
Il a récemment été montré que les lymphocytes T régulateurs (ou Treg) étaient impliqués dans la modulation de la douleur en particulier inflammatoire, sans pour autant en décrire complètement le mécanisme. Or il a également été montré que ces Treg expriment le gène de production de la pro-enképhaline (Penk). Cette molécule étant un précurseur du peptide opioïde, l’enképhaline, l’effet antinociceptif médié par les Treg pourrait donc provenir de cette voie opioïdergique. Ainsi l’objectif du projet est de tester différentes modalités douloureuses (chaud, froid, mécanique) ou non douloureuses (touché et proprioception) chez la souris exprimant ou non la pro-enképhaline dans les lymphocytes T régulateurs. Cela permettra ainsi de démontrer un potentiel effet antalgique directement médié par les lymphocytes Treg et donc le système immunitaire.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre le potentiel effet antalgique des lymphocytes T régulateurs via la voie des pro-enképhalines. A moyen terme, ces manipulations permettront de comprendre si cela est modifié dans différentes pathologies ce qui pourrait expliquer certains types de douleur. Enfin cela permettrait à long terme, si les résultats sont concluants, de développer de nouvelles stratégies pour réactiver cette voie opioïdergique médié par le système immunitaire afin que les patients puissent ne pas développer de douleur chronique.
Procédures
Une mesure de la sensibilité nociceptive et non nociceptive cutanée au niveau de la patte (mécanique et thermique) sera faite chez tous les animaux, après une période d'acclimatation de 7 jours. 5 tests comportementaux seront réalisés avec un intervalle d’au moins une heure entre les tests. Ces stimulations durent au maximum 3 secondes pour les mécaniques et 20 secondes pour les thermiques. Ces tests comportementaux seront réalisés pendant une journée avant, puis 7 jours après, injection de tamoxifen. Administration de tamoxifen : 5 injections intrapéritonéales avec 1 injection par jour ou administration unique par gavage oral. A la fin des tests comportementaux, tous les animaux seront euthanasiés et perfusés et leurs tissus nerveux périphérique et central sera collecté pour analyse histologique et électrophysiologique.
Impact sur les animaux
Les stimulations mécaniques et thermique induisent un retrait de la patte signe d’une douleur modérée. L’animal peut échapper à cette stimulation puisqu’il n’est pas en contention à l’exception du test d’immersion de la patte où la contention est très temporaire (quelques secondes). La piqure d'aiguille ou le gavage pour l’injection de tamoxifen entraîne une douleur légère de courte durée.
Devenir
La procédure ne permet pas de réutiliser les animaux. En effet, elle se termine par des études immunohistochimiques qui nécessitent de prélever le cerveau ainsi que d'autres organes pouvant servir à d'autres études : les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. En effet il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique simultanément. Cette étude ne peut se faire que chez des souris permettant de supprimer génétiquement l'expression de la Penk spécifiquement dans les Treg.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum. Dix animaux par groupe est le nombre d'animaux nécessaire pour permettre de mettre en évidence une différence statistique entre eux. Par ailleurs pour rendre compte des mécanismes (quantité de Treg sexe-dépendant) sans doute différents chez l'homme et la femme (hormones différentes), nous avons besoin de réaliser l'étude à la fois chez les mâles et les femelles. Une fois les animaux euthanasiés, un maximum d'organes sera prélevé et stocké afin d'être utilisés pour ce projet ou pour d'autres études. Cela évitera d'euthanasier de nouveaux animaux pour ces autres études.
Raffinement
Les animaux seront reproduits au sein de notre animalerie. Dans ce but, le laboratoire est titulaire d'un agrément d'utilisation d'organismes génétiquement modifiés en milieu confiné à des fins de recherche, de développement et d'enseignement. Les animaux sont stabulés dans des cages individuelles contenant un groupe de males ou de femelles et situés dans des portoirs ventilés, thermorégulés avec hygrométrie contrôlée ; accès à la nourriture et à l’eau ad libitum ; changement de litière gégulier. Nous utiliserons une pièce réservée pour la stabulation de souris transgéniques avec un cycle de lumière inversé. Les animaux seront hébergés en milieu enrichi (social et environnemental) afin de respecter au mieux leur confort et leur niveau de stress. Les cages seront enrichies au minimum à l'aide coton et de tunnels. L'enrichissement pourra être supplémenté par des plateformes ou des roues d'exercice si des comportements agressifs sont observés. Les tests comportementaux à la douleur seront réduits au minimum (fréquence et intensité des tests) et réalisés selon des protocoles expérimentaux établis et acceptés par la communauté scientifique de la Recherche sur la douleur. Les expérimentations seront réalisées au sein du laboratoire ayant une expérience reconnu dans les approches décrites dans ce projet. Aucun des procédures décrites dans ce projet n'induit de déficit locomoteur sévère pouvant influer sur les besoins physiologiques de l'animal. Les animaux seront suivis quotidiennement par les membres utilisateurs du projet.
Choix des espèces
La souche C57BL6 est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Le choix de développer ce modèle chez la souris permettra d'utiliser des animaux génétiquement modifiés pour des cibles impliqués dans le projet, ce qui peut être plus difficilement réalisé chez une autre espèce. Les animaux seront âgés de 8-10 semaines afin que les souris soient considérées comme adultes et ayant atteint leur maturité cérébrale et un système sensoriel et locomoteur mature, en cohérence avec les données rapportées dans nos précédentes publications et d’une manière générale dans la littérature chez la souris dans ce domaine des neurosciences.
Rôle de la phospholipase A2 sécrétée de groupe 5 dans la neuroinflammation
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
3 860 souris vont être utilisées, celles qui reçoivent une injection dans les ventricules cérébraux, geste de trente minutes, étant tuées dans les dix-huit heures qui suivent. Le niveau de souffrance déclaré est léger pour 180 d'entre elles et modéré pour les 3 680 autres, et 340 animaux subissent une biopsie de la queue à huit jours. Le projet cherche ce que fait dans le cerveau une enzyme dont aucune fonction cérébrale n'est connue, et le porteur annonce qu'un résultat prometteur ouvrirait sur un projet "plus ambitieux" avec des souris déficientes ciblées. 180 reproducteurs restent en vie à l'animalerie, tous les autres sont tués à la fin de chaque procédure pour prélever le cerveau.
Objectifs
Les phospholipases A2 sécrétées (sPLA2) sont des enzymes qui coupent les lipides des membranes cellulaires et produisent ainsi des molécules impliquées dans l'inflammation. Le génome humain possède 11 gènes codant pour onze formes de sPLA2. Les sPLA2 sont impliquées dans un grand nombre de processus biologiques sans que leurs rôles ne soient clairement définis. De plus, elles constituent une cible thérapeutique de par leur rôle central de régulation de l'inflammation. La sPLA2G5 (sPLA2 de groupe 5) est principalement présente dans le cœur, les muscles squelettiques et certaines cellules immunitaires. Son activité a été impliquée dans divers processus physiologiques et pathologiques. L'une des principales fonctions de la sPLA2G5 est de réguler l'inflammation. Elle promeut la production de molécules pro-inflammatoires à partir des lipides membranaires. La sPLA2G5 a aussi été impliquée dans divers processus cardiovasculaires. Elle régule également le tonus vasculaire, et contribue au développement de l'athérosclérose et de l'infarctus du myocarde. Enfin, la sPLA2G5 a été impliquée dans certains processus métaboliques, tels que la résistance à l'insuline et la régulation de la glycémie. Toutes ses fonctions ont été découvertes dans des organes périphériques, mais à l'heure actuelle rien n'est connu quant à sa présence et ses fonctions dans le cerveau. Une récente étude a montré que dans le cerveau de souris, elle n'est présente que dans 2 régions cérébrales particulières: les plexus choroïdes, qui forment une barrière entre le sang et le liquide cérébrospinal et l'éminence médiane, située autour du 3eme ventricule cérébral servant aussi de barrière entre le sang et le cerveau pour laisser passer certaines molécules et cellules selon les conditions physiopathologiques. Le projet que nous souhaitons mener consiste à étudier le rôle de la sPLA2G5, située dans ces régions bien particulières du cerveau de souris, dans les processus neuroinflammatoires. Si son implication est vérifiée, nous étudierons le potentiel d'un inhibiteur pharmacologique, le varespladib, sur ces phénomènes.
Bénéfices attendus
Il est important de mener des recherches approfondies pour comprendre le rôle encore totalement inconnu de la sPLA2G5 dans le cerveau et en particulier dans les processus neuroinflammatoires. La neuroinflammation est un phénomène pathophysiologique commun à un grand nombre de pathologies du système nerveux, telles que la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson et l'accident vasculaire cérébral. La sPLA2G5 est une enzyme impliquée dans la régulation de l'inflammation, mais son rôle dans le cerveau reste largement méconnu. De manière intéressante, son expression dans le cerveau de souris est très localisée à deux types d'interface entre le sang et le cerveau que sont notamment les plexus choroides et l'éminence médiane de l'hypothalamus. De plus, ses rôles connus en périphérie suggèrent son implication dans la perméabilité des barrières et dans le recrutement de cellules immunes, phénomène caractéristique de la neuroinflammation. Comprendre comment la sPLA2G5 contribue aux processus neuroinflammatoires aiderait à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de ces pathologies. Si les données obtenues lors de ce projet sont prometteuses, elles donneront suite à un projet plus ambitieux utilisant des souris déficientes en sPL2G5 spécifiquement dans les zones cérébrales d'intérêt.
Procédures
Sur la totalité des animaux, 340 (180 progéniteurs et 160 animaux inclus dans les procédures) subiront à l'âge de 8 jours une biopsie caudale (5 secondes par animal). Les souris subiront 1 à 2 injections intrapéritonéales (5 secondes chacune) et/ou intracérébroventriculaires (30 minutes chacune). Les prélèvements de liquide cérébrospinal dureront 5 minutes maximum chacun. Les chirurgies terminales en vue du prélèvement de cerveau dureront 20 minutes chacune.
Impact sur les animaux
Les nuisances animales concerneront essentiellement les animaux subissant les injections intracérébroventriculaires. Toutefois, toutes les précautions seront prises pour assurer l'absence de douleur des animaux en pré et post-opératoire, le bon maintien de leur température corporelle ainsi que l'asepsie durant la chirurgie. Les animaux seront surveillés attentivement dans leur phase de réveil, qui intervient très rapidement après arrêt de l'anesthésie gazeuse. Les autres nuisances éventuelles feront suite aux injections de l'agent inflammatoire qui provoqueront une réaction inflammatoire. Cela pourra induire une légère fièvre, une perte d’activité locomotrice et d’appétit, mais elles seront faibles et limitées dans le temps car la dose injectée sera modérée et les souris seront mises à mort à des temps courts après l'injection. Les souris seront mises à mort dans les 18h suivant les injections. Les souris déficientes pour la sPLA2G5 ne présentent pas de phénotype particulier. La molécule varespladib n'induit pas d'effet seconfaire néfaste, quel que soit son mode d'administration.
Devenir
A l'exception des 180 animaux progéniteurs enrolés dans la procédure 9 qui seront maintenus en vie et gardés à l'animalerie, tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure.
Remplacement
Notre projet se base sur des données de transcriptomique spatiale disponibles en open-access qui nous ont permis de constater l'expression ciblée et spécifique de la sPLA2G5 dans certaines zones cérébrales. Si certaines de ces fonctions sont connues en périphérie (coeur, poumons...), rien n'est encore connu à ce jour sur ses fonctions dans le cerveau, et en particulier sur son rôle dans les processus neuroinflammatoires. Ces questions ne peuvent trouver de réponse qu’en étudiant la physiologie un organisme vivant entier et la souris est un modèle de choix.
Réduction
Nous utiliserons des mâles et des femelles qui seront randomisés dans les groupes d’étude, soit une perte minimale due au genre pour les souris déficientes en sPLA2G5 qui seront obtenues au laboratoire. Le nombre minimum d’animaux nécessaires dans chaque groupe a été calculé par un calcul de puissance statistique afin de déterminer la taille d’effectif la plus juste en tenant compte des conditions expérimentales. Le calcul renvoie à des effectifs de 3 à 6 souris par groupe minimum, selon les analyses réalisées par la suite.
Raffinement
Le bien-être animal est une préoccupation majeure lors de la réalisation de nos expérimentations. Nous veillerons à ce que l'hébergement des animaux leur permettent d'avoir un enrichissement (cachette, bois et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Nous serons aussi particulièrement vigilants à l'apparition de tout signe évocateur d'une souffrance animale. Les animaux seront scorés sur plusieurs critères, comme le changement de poids corporel, l'apparence physique, et le comportement comme précisé dans les procédures expérimentales. Les injections intrapéritonéales seront réalisées par un expérimentateur maîtrisant la technique. Les injections intracérébroventriculaires seront également effectuées par un expérimentateur habitué à cette procédure. Nous veillerons pour chaque procédure le nécessitant à la bonne anesthésie et antalgie des animaux par l'utilisation selon les cas d'une anesthésie générale gazeuse ou chimique et/ou d'une anesthésie locale. En cas de nécessité, un analgésique pourra administré en post-opératoire suite aux injections intracérébroventriculaires.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour caractériser les fonctions des phospholipases A2 sécrétées. En effet, à ce jour, 12 sPLA2s ont été identifiées chez la souris, dont la sPLA2G5. De manière intéressante, des données de transcriptomique spatiale du cerveau de souris ont montré l'expression de cette sPLA2 localisée à des régions très spécifiques du cerveau, comme chez l'Humain. Les souris déficientes pour le gène de sPLA2G5 nous permettront de tester notre hypothèse de l'implication de cette enzyme dans les processus neuroinflammatoires, en modulant notamment la composition du liquide cérébrospinal et le recrutement de cellules immunes périphériques. Des études de transcriptomique indiquent que l'expression génique de la sPLA2G5 ne varie pas significativement chez la souris en fonction de l'âge. De ce fait, nous utiliserons des souris jeunes adultes de 8 à 10 semaines.
Développement et évaluation de l’effet thérapeutique de cellules immunitaires modifiées pour l’immunothérapie dans des modèles de tumeurs solides chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
- Système nerveux
Des cellules tumorales sont injectées dans le cerveau de souris anesthésiées, un dispositif intracérébral est posé au cours de la même chirurgie, puis les traitements arrivent une semaine plus tard directement dans le cerveau, sur animal éveillé. 7 969 souris vont être utilisées, 7 744 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour des analyses post-mortem. Suivent deux à trois séances d'imagerie par semaine sous anesthésie, trois ponctions de liquide céphalorachidien de trente minutes et des prises de sang tous les quinze jours, tandis qu'un autre groupe reçoit les cellules tumorales dans les deux yeux. Le porteur écrit que la tumeur oculaire fera baisser la vision sans conséquence pour les animaux, la vue n'étant pas leur organe sensoriel dominant, et greffe les deux yeux pour diviser par deux le nombre de souris.
Objectifs
Le système immunitaire est l’ensemble des éléments du corps qui surveillent et détruisent les cellules anormales. Malheureusement les cellules cancéreuses arrivent souvent à passer outre ce système. L’immunothérapie a été développée ces dernières années afin de réactiver le système immunitaire contre les tumeurs et de très bons résultats cliniques ont été rapportés. En utilisant une technique appelée thérapie cellulaire adoptive, nous permettons à certaines cellules du système immunitaire de reconnaitre spécifiquement la tumeur. Elles sont ensuite perfusées chez les patients cancéreux dans le but de reconnaître, de cibler et de détruire les cellules tumorales. L'immunothérapie cellulaire a montré récemment des résultats extrêmement prometteurs en utilisant des cellules modifiées et particulièrement dans le cas des cancers hématologiques (certains lymphomes et leucémies). Cependant, des résultats moins encourageants ont été observés dans certains cancers. Dans ce projet, nous allons génétiquement modifier les cellules immunitaires afin de les rendre plus efficaces et élargir leur utilisation à d’autres cancers. Les expériences proposées vont permettre d’identifier de nouveaux mécanismes anti-tumoraux et de nouvelles méthodes de traitement qui seront directement applicables dans le domaine d’immunothérapie des cancers.
Bénéfices attendus
De façon générale, la thérapie cellulaire adoptive correspond à l’expansion in vitro de cellules qui reconnaissent spécifiquement les tumeurs avant leur réinjection chez les patients. Ce nouveau type de stratégie thérapeutique anti-cancéreuse a montré des résultats prometteurs dans les essais cliniques récents mais des améliorations doivent encore être apportées pour notamment augmenter l'activité et la persistance des cellules immunitaires modifiées en évitant les effets indésirables tels l'épuisement (rendant les cellules insensibles à une activation ultérieure) Dans notre laboratoire, nous avons identifié un gène agissant comme un régulateur clé de la différenciation et formation de la mémoire immunologique de ces cellules. Nous avons observé que des cellules modifiées où ce gène a été génétiquement désactivé, sont beaucoup plus efficaces pour éradiquer des cellules tumorales dans un modèle de leucémie aigüe. Dans ce projet, nous souhaitons étudier les bénéfices de ces modifications, dans des modèles de tumeurs solides. Dans un premier temps, nous travaillerons sur des tumeurs associées à un mauvais pronostic chez les patients : comme le lymphome cérébral primitif (LCP) et le glioblastome. Les cellules modifiées que nous allons développer dans cette étude représentent une option thérapeutique intéressante pour ces patients mais des travaux précliniques restent nécessaires. Le projet permettra de faire des avancées majeures dans le domaine de la thérapie cellulaire adoptive dans le but d’améliorer le pronostic des patients atteints par ces cancers.
Procédures
Dans un premier groupe d’animaux, des cellules tumorales seront injectés dans le cerveau des animaux anesthésiés (durée anesthésie 30min). Ces animaux seront ensuite traités par voie intraveineuse (injection unique sur animal vigile – durée du geste inf à 20sec) Dans un second groupe d’animaux, des cellules tumorales seront injectées dans le cerveau des animaux anesthésiés. Au cours de cette chirurgie, un dispositif intracérébral sera installé (durée de l’anesthésie environ 1h30). Une semaine après l’intervention, les souris vigiles recevront des traitements directement dans le cerveau grâce au dispositif intracérébral (injection unique – durée du geste 5 min) Dans un troisième groupe d’animaux, des cellules tumorales seront injectées dans le cerveau des animaux anesthésiés. Au cours de cette chirurgie, un dispositif intracérébral relié à une pompe sous-cutanée implantée au niveau du dos de l’animal seront installés (durée de l’anesthésie environ 1h30). Ces animaux seront ensuite traités par voie intraveineuse (injection unique sur animal vigile – durée du geste inf à 20sec) Les trois groupes d’animaux seront suivis par imagerie à raison de 2 à 3 imageries/semaine. Les imageries seront réalisées sur animaux anesthésiés et dureront environ 15 min. De plus, nous prélèverons du liquide céphalorachidien sous anesthésie générale (3 prélèvements à au moins deux semaines d’intervalle, durée du geste 30 min) ainsi que du sang sur animal vigile (1prélèvement toutes les deux semaines, durée du geste inférieur à 20sec) Concernant les greffes intraoculaires de cellules tumorales, les cellules seront injectées dans le vitré, sous anesthésie générale et avec antalgie adaptée. La procédure dure entre 10 et 15 minutes par œil. L’évaluation de la croissance tumorale sera réalisée de façon non invasive, soit par examen ophtalmologique (ophtalmoscopie indirecte ou par photographie du fond d’œil, quotidiennement pendant 3 jours après la greffe puis 1 fois par semaine, durée de l’examen 15 min) soit par bioluminescence (2 fois par semaine, durée de l’examen 15 min), sous anesthésie. Le traitement sera délivré 1 fois par voie intraveineuse sur animal vigile (durée du geste inf à 20 sec), ou par injection intravitréenne sur animaux anesthésiés ((durée 15 min). L’évaluation de la réponse au traitement sera réalisée de façon identique à l’évaluation de la croissance des cellules tumorales greffées.
Impact sur les animaux
Les animaux greffés avec des cellules tumorales au niveau du cerveau vont développer des tumeurs. Les souris peuvent perdre du poids dans les jours qui suivent la chirurgie et/ ou présenter, dans de rares cas, des troubles moteurs (comportement rotatoire et/ou troubles de l’équilibre). Le traitement des souris par voie intraveineuse provoque uniquement la douleur de l’aiguille utilisée pour l’injection. Dans certains cas, des dermatites peuvent se développer 3 semaines après l’injection provoquant une perte de poils à long terme. Le traitement des souris par voie intracérébrale peut provoquer des douleurs ainsi qu’une légère perte de poids durant 2-3 jours. Le prélèvement sanguin provoque la douleur de l’aiguille et dans de rares cas une perte de poids de l’animal. Le prélèvement de liquide céphalo-rachidien peut provoquer des douleurs ainsi qu’une légère perte de poids durant 2 jours. Les animaux greffés au niveau de l’œil développeront une tumeur dont la croissance n’est pas douloureuse mais qui entrainera une baisse de la vision. Cette baisse de la vision n’aura pas de conséquence sur les animaux (sociabilisation, alimentation), ni sur le poids de l’animal, la vue n’étant pas l’organe sensoriel prédominant chez les rongeurs. Dans de rares cas, des réactions inflammatoires ou infectieuses pourront être observées suite à la greffe ou l’administration de traitements
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Ce projet découle de résultats obtenus in vitro à l'aide de lignées cellulaires en culture. En résumé, on a découvert que certaines modifications comme l’inactivation d’un gène spécifique induit une survie prolongée de certaines cellules immunitaires, appelés les lymphocytes T. L’association de plusieurs modifications génétiques sur ces cellules devrait améliorer l’effet antitumoral des cellules modifiées. D’autre part, un grand nombre d’études ont montré l’effet délétère de certains messagers, appelés cytokines, sur le système immunitaire . Le fait de bloquer certains de ces messagers, en ajoutant des inhibiteurs de cytokines au traitement, devrait améliorer, in vivo, l’effet antitumoral des cellules modifiées. Pour valider cette hypothèse, le modèle animal est nécessaire. En effet, après la validation in vitro des bénéfices de ces traitements par différents types de cellules, il est nécessaire de les évaluer dans un système plus physiologique avant d'envisager une application clinique chez l'homme en thérapie cellulaire. A ce stade, l’utilisation d’animaux est indispensable pour valider les mécanismes de régulation et d’action de ces traitements, ainsi que la toxicité éventuelle de cette thérapie cellulaire.
Réduction
Le nombre de souris par groupe est de 10 afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante, car de notre expérience, il y a toujours une certaine hétérogénéité entre souris. Ce nombre d’animaux tient compte de la nécessité d'utiliser le moins de souris possible et de pouvoir effectuer des statistiques fiables pour valider les effets biologiques observés. Pour finir, le suivi de croissance tumorale et évaluation de la réponse au traitement se fait in vivo, par imagerie de façon longitudinale et répétée, ce qui évite de devoir prévoir des animaux pour différents time points précis. Les deux yeux sont greffés afin de diminuer par deux le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, un délai minimal de 7 jours est respecté entre la réception des animaux et la mise en place des procédures expérimentales pour leur permettre de s’adapter à leur nouvel environnement. Les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale associée à des analgésiques adaptés aux interventions chirurgicales mises en place. Toutes les expérimentations sont réalisées sur tapis chauffant, et le réveil est réalisé sur tapis chauffant ou sous lampe chauffante. Pour les animaux ayant subis une chirurgie cérébrale ou une injection intraoculaire des soins pré et post-opératoires sont appliqués pour prévenir et/ou gérer la douleur. Un supplément alimentaire hydratant est mis à disposition dans les cages jusqu’au rétablissement complet de la souris (récupération du poids, absence de signes extérieurs de souffrance, absence de troubles moteurs). Pour limiter les effets secondaires dus à l’injection des cellules modifiées, comme les dermatites, nous étudierons l’effet de la délétion d’un gène potentiellement responsable de ces effets secondaires. Ces animaux sont surveillés quotidiennement pour évaluer leur état général et deux à trois fois par semaine pour mesurer la taille de la tumeur afin d'appliquer les points limites décrits dans une grille bien définie. Cette grille de score permet d’évaluer, de façon objective et spécifique, l’état global de l’animal (poids, état physique général, comportement moteur). Elle est adaptée à chaque type de procédure. En cas d’atteinte d’un point-limite tel que décrit dans la grille de score, l’animal est mis à mort.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en recherche en immunologie anti-cancéreuse car la connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés, dont les souris génétiquement modifiées pour des protéines spécifiques d’intérêt ainsi qu’un grand nombre de modèles de tumeurs transplantées.
Rôle des ganglions de la base dans la régulation de la prise de décision et de l’action chez le primate non-humain – EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Quatre chirurgies de trois à six heures par animal, un examen IRM et trois scanners sous anesthésie générale: quatre macaques rhésus vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aucun n'est tué à l'issue, le porteur indiquant qu'ils pourront rejoindre un autre projet ou "gagner un lieu de vie approprié pour leur retraite". Pendant environ un an et demi, ils travaillent cinq jours par semaine sur une tâche de choix entre deux mouvements du bras, motivés par un contrôle alimentaire puis, en dernier recours, hydrique, pour tester l'hypothèse d'un signal d'urgence fourni par les ganglions de la base. Sur le remplacement, le porteur écrit qu'il est "impossible de répondre à la question" dans ce projet.
Objectifs
Ce projet, se déroulant dans deux EU, vise à mieux comprendre le fonctionnement neurophysiologique d’un ensemble de structures cérébrales sous-corticales, les ganglions de la base, chez le primate non-humain lors de la prise de décision entre actions, comportement typique de la vie quotidienne aussi bien pour ces animaux que pour les humains. Au-delà de l’apport en connaissances fondamentales sur le fonctionnement cérébral, cette problématique représente un enjeu de santé publique car un dysfonctionnement des ganglions de la base est associé à de nombreux déficits neuropsychiatriques et neurologiques liés à la prise de décision et l’exécution de l’action, dont les troubles obsessionnels compulsifs, l’impulsivité et la maladie de Parkinson.
Bénéfices attendus
Dans notre vie quotidienne, nous devons continuellement faire des choix entre actions potentielles, que ces choix soient guidés par des stimuli sensoriels externes (feu rouge = appui sur la pédale de frein ; feu vert ; appui sur l’accélérateur), ou par des indices de valeurs acquis par l’expérience (mouvement du bras vers la droite pour prendre une tasse de café, ou à gauche pour prendre la bouteille de jus d’orange). Les mécanismes neuronaux sous-tendant ces sélections et exécutions d’actions sont donc sollicités en permanence mais malgré des décennies de recherche, leur compréhension reste incomplète et controversée. Les données de la littérature les plus récentes indiquent que les décisions entre actions seraient déterminées dans les mêmes structures que celles impliquées dans la préparation et l’exécution de l’action, le cortex sensorimoteur, selon un mécanisme computationnel comprenant un signal d’urgence qui pousse les sujets à agir en situation d’incertitude. Elles suggèrent également que les ganglions de la base (BG) fourniraient ce signal d'urgence, permettant l’ajustement du compromis vitesse-précision en fonction du contexte dans lequel la tâche est effectuée. De façon importante, les BG sont interconnectés avec de nombreuses aires corticales et il est aujourd’hui admis que la compréhension du fonctionnement de ces noyaux nécessite l’étude du réseau cortico-ganglion de la base dans son ensemble. Ce projet vise donc à tester l’hypothèse novatrice selon laquelle les ganglions de la base régulent la prise de décision et l’exécution de l’action en fournissant aux structures cérébrales, notamment corticales, responsables du choix de l’action un signal « énergisant » appelé urgence, permettant de choisir et d’agir au moment opportun et à la bonne vitesse. En soutient de cette hypothèse, une incapacité à décider au bon moment ou à agir avec la vitesse appropriée est caractéristique de nombreux troubles neuropsychiatriques et neurologiques basés sur un dysfonctionnement des ganglions de la base, tels que l’impulsivité, les troubles obsessionnels compulsifs ou la maladie de Parkinson.
Procédures
Les animaux recevront un entrainement sur une tâche comportementale avec renforcement positif (pastilles sucrées ou recompenses liquides) dans une salle de test (EU 1/2). Lors de cet entrainement, les animaux pourront être amenés à suivre un protocole de controle de la motivation pour les encourager à réaliser les séances comportementales. Nombre : les quatre animaux. Durée des sessions 1–3 heures. 5 jours par semaine. La durée de l'entrainement et du controle de la motivation associé dépendront de la capacité des animaux à apprendre à réaliser la tâche comportementale, mais n'excède généralement pas un an et demi. Les singes passeront également des IRM (EU 1/2) et des examen de tomodensitométrie (CT-scan) (EU 2/2) sous anesthésie générale. Nombre : 1 IRM & 3 CT par animal. Durée : IRM 1 heure, CT 30 min. Les singes passeront quatre chirurgies - pour l'implantation de dispositifs d'enregistrement neurophysiologique et le retrait de ces dispositifs (EU 1/2). Nombre : Tous les animaux. Durée : de 3 à 6 heures. En cas d'infection suspectée, des prélèvements sanguins seront effectués chez l'animal sous anesthésie afin d'évaluer son état immunologique. En outre, des prélèvements locaux pourraient être réalisés sur un animal vigile maintenu avec la tête fixe, si nécessaire, dans le but de caractériser les souches bactériennes responsables de l'infection et de déterminer le traitement antibiotique approprié. Les singes fourniront des enregistrements intracérébàraux lors des sessions d'enregistrements électrophysiologiques avec renforcement positif (jus de fruit) dans une salle de test (EU 1/2). Nombre : les quatre animaux. Durée des sessions 1–3 heures. 5 jours par semaine. Pour la réalisation de ces enregistrements électrophysiologiques, les animaux seront habitués à un protocole de contrôle hydrique. La durée des enregistrements électrophysiologiques et du controle hydrique associé dépendront de la capacité des animaux à réaliser la tâche comportementale, et à notre capactité à collecter les données neurophysiologiques nécessaires pour répondre aux questions du projet. Nous anticipons une durée n'excédant pas une année et demi.
Impact sur les animaux
Durant la phase d'entraînement à la tâche comportementale, l'application d'un contrôle de la motivation (controle alimentaire ou hydrique) pour motiver les animaux à travailler peut occasionner un certain inconfort. Toutefois, les animaux comprennent rapidement que leur coopération et la réalisation de la tâche leur garantissent l'accès à leur ration journalière complète et des friandises en bonus. Concernant les acquisitions de données IRM ou CT-scan, réalisées sous anesthésie générale, un inconfort lié à l’anesthésie (fatigue, nausées, vomissements) peut survenir au réveil de l'animal mais il s'estompe rapidement. Pour ce qui est des interventions chirurgicales (i.e. l'implantation du plot de fixation de la tête et du dispositif d'enregistrements électrophysiologiques), des douleurs post-opératoires peuvent être présentes. Cependant, une médication appropriée, incluant des analgésiques, des anti-inflammatoires et des antibiotiques si nécessaires, est mise en place en collaboration avec le vétérinaire pour les minimiser.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux pourront participer à un autre projet ou gagner un lieu de vie approprié pour leur retraite.
Remplacement
Il est de nos jours impossible de recueillir les données nécessaires à la réalisation de ce projet à partir d'expériences qui n'impliqueraient pas les animaux, et les primates non humains en particulier. En comparaisons à d’autres espèces animales, les expériences menées chez le singe macaque présentent plus de pertinence pour la compréhension des fonctionnements et disfonctionnement de la cognition et de l’action humaine en raison des capacités cognitives et motrices de cet animal très proches de celles de l’humain, et des similarités structurelles du cerveau entre les deux espèces. Il est donc impossible de répondre à la question du remplacement dans ce projet.
Réduction
Pour des questions de robustesse et de reproductibilité des résultats, chaque question posée doit être abordée en fournissant des données complètes sur plusieurs animaux, selon la pratique habituelle en électrophysiologie sur primate non humain. Ce projet a été planifié afin de maximiser la quantité de données que l’on peut obtenir avec chaque animal et donc minimiser le nombre d'animaux nécessaires à cette étude. Plusieurs types de données seront collectées sur chaque animal : comportementales, psychophysiques, électrophysiologie musculaire et neuronale. De plus, la technique d’enregistrement neurophysiologique employée pour ce projet, technique largement utilisée par de nombreux laboratoires et ayant demontré son efficacité pour caractériser l'activité cérébrale, permettra de collecter de nombreuses données en un minimum de temps, réduisant ainsi le risque de recours à des animaux supplémentaires afin de guarantir la puissance statistique des résultats.
Raffinement
L’animalerie dans laquelle les animaux seront hébergés est spécialement étudiée pour favoriser le bienêtre animal. L'animalerie dispose de lumière naturelle, de distractions grâce aux vues sur l'activité humaine, de contacts sociaux, d'activités quotidiennes et un espace plus vaste dans lequel les animaux peuvent non seulement bouger mais aussi s'échapper comme ils le feraient dans la nature en cas de tension entre eux. Le contrôle de la motivation des animaux est choisi afin d’avoir le moins d’impact possible sur leur bien-être (mise en place progressive et individualisée du contrôle de la motivation, par contrôle alimentaire en priorité et hydrique en dernier recours). Dans tous les cas, les singes seront incités à coopérer et participer aux manipulations par le biais du renforcement positif. Les enregistrements électrophysiologiques sont conçus pour supprimer les gênes quotidiennes associées à ce type de procédure et les implants chirurgicaux seront fabriqués « sur mesure » pour diminuer les risques de complications post-chirurgicales. La pose de ces implants sera faite sous anesthésie générale et contrôle antidouleur permanent, en condition aseptique stricte. La chaise dans laquelle les singes effectueront la tâche est large et de type « ouverte », conçue pour que la contention soit minimale. Le matériel permettant de mesurer et enregistrer le mouvement des yeux et la taille de la pupille est basé sur l’analyse d’images vidéo et ne constitue donc aucune gêne pour l’animal. Des CT scan seront réalisés une fois que le singe sera implanté avec le dispositif d'enregistrements électrophysiologiques, dans le but de vérifier la position des électrodes en superposant ces images aux clichés d'IRM anatomique de l'animal. Lors des examens d’imageries, l'animal ainsi que ses paramètres physiologiques sont surveillés pendant toute la durée de l’examen. Cette procédure constitue un raffinement majeur, puisqu'elle permet d'éviter des analyses histologiques post-mortem et évite donc la mise à mort des animaux à la fin des procédures. Enfin, les implants chirurgicaux seront retirés à la fin de la procédure et les animaux pourront participer à un autre projet ou gagner un lieu de vie approprié pour leur retraite.
Choix des espèces
Les expériences proposées dans ce projet reposent sur des questions qui peuvent seulement être résolues par des études chez le singe, et ce pour les raisons suivantes : La prise de décision entre actions et un comportement dit « interactif », qui nécessite souvent l’utilisation des bras et des mains guidés la vision pour atteindre et manipuler les objets qui nous entourent. Cette caractéristique exclue de fait le modèle rongeur (animaux se basant principalement sur l’olfaction pour l’exploration, comportement de transport des membres supérieurs et préhension pauvre) ainsi que les animaux plus anciens phylogénétiquement comme modèles préférentiels pour l’étude des bases neuronales de la prise de décision entre mouvements du bras dirigés vers un but. Les animaux sont utilisés à l'âge adulte ou jeune adulte (le developpement du cerveau doit être complet).