Système nerveux

10 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées modérées malgré leur lourdeur. Une pathologie de type Alzheimer et des déficits cognitifs leur sont induits, et chaque animal subit trois neurochirurgies de six à huit heures pour injection intracérébrale et implantation d'électrodes, des IRM et scanners sous anesthésie, des injections de scopolamine, des ponctions lombaires tous les six mois et des tâches en chaise de contention. Le porteur mentionne des restrictions alimentaires ou hydriques, un risque d'infection lié aux électrodes percutanées, puis une euthanasie pour analyse histologique du cerveau. Il affirme que le cortex préfrontal dorsolatéral "n'existe que chez le primate" et conclut au caractère "indispensable" du modèle primate.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans l’objectif général de développer de nouvelles approches de neurostimulation pour les déficits mnésiques, observés en particulier dans la maladie d'Alzheimer. Malgré leur incidence très élevée, il n’existe actuellement pas de traitement pharmacologique adéquat, et la neurostimulation représente une approche alternative qui a déjà fait l’objet de plusieurs études préliminaires. Cependant, les approches testées chez l’humain actuellement produisent des effets variables et insuffisants, et qui ne sont pas statistiquement significatifs. Ces protocoles sont relativement simples car ils ne ciblent qu’une seule aire cérébrale et ce, de manière continue au cours du temps. Nous faisons l’hypothèse qu’une intervention ciblant plusieurs aires cérébrales et modulée au cours du temps mènera à une amélioration plus robuste des performances mnésiques dans un phénotype similaire à celui de la maladie d’Alzheimer. Pour tester cette hypothèse, nous allons implanter chez le primate non-humain des technologies d’électrodes intracrâniennes similaires à celles utilisées chez l’humain, et que nous avons déjà testées dans des modèles imprimés en 3D et chez le cochon. Ces électrodes seront implantées dans des aires critiques pour la mémoire de travail et la mémoire épisodique, dont certaines sont spécifiques aux primates (cortex préfrontal dorsolatéral). Nous allons induire chez 10 macaques cynomolgus une physiopathologie similaire à la maladie d’Alzheimer, ainsi que des déficits cognitifs temporaires, et étudier l’impact de nouvelles méthodes de neurostimulation (ciblant plusieurs aires et adaptées en temps réel en fonction de l’état cérébral) sur cette physiopathologie et sur les performances cognitives de l’animal.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra : (1) d'élucider les mécanismes physiologiques sous-tendant l'apprentissage et la mémoire chez le primate dans des états sains et pathologiques, notamment dans un nouveau modèle physiopathologique de la maladie d’Alzheimer ; (2) de développer une nouvelle catégorie d'interfaces cerveau-machine bidirectionnelles permettant d'enregistrer l'activité neuronale et de la stimuler en temps réel dans plusieurs aires cérébrales différentes, afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour les troubles mnésiques et la maladie d'Alzheimer, qui ne connaît aucun traitement à l'heure actuelle. Le développement et l’amélioration de ces technologies de neurostimulation est en effet en plein essor, en raison de leur potentiel thérapeutique pour plusieurs maladies neurologiques, incluant non seulement la maladie d’Alzheimer, mais également la maladie de Parkinson, la dépression, les troubles obsessionnels compulsifs, etc. Les applications cliniques sur la maladie d’Alzheimer se limitent actuellement à la stimulation d’une aire unique, avec des protocoles relativement simples, et mènent à des effets très limités et variables. Ce projet va au-delà des protocoles utilisés cliniquement car il stimule plusieurs aires simultanément afin de restaurer leur activité naturelle, et les protocoles de stimulation dépendent de l’état du cerveau grâce à des algorithmes dits en boucle fermée. Un tel développement technologique doit se faire sur le gros animal, car les implants utilisés cliniquement (électrodes cérébrales profondes et électrodes sous-durales) et leur technique d’implantation chirurgicale (neuronavigation par IRM) ne peuvent pas être utilisés sur des petits modèles animaux tels que le rongeur. Par ailleurs, nous avons auparavant développé des approches méthodologiques et chirurgicales sur des modèles alternatifs, à savoir des modèles de cerveau imprimés en 3D et des modèles porcins. Pour passer à la phase comportementale, c’est-à-dire tester les effets de ces stimulations sur les processus de mémoire et la physiopathologie de la maladie d’Alzheimer, il est nécessaire d’utiliser un modèle de gros animal avec une homologie cérébrale similaire à l’être humain. Un modèle primate s’avère dès lors indispensable, notamment en raison du fait que le cortex préfrontal dorsolatéral, une aire fortement impliquée dans la mémoire de travail et la mémoire épisodique, n’existe que chez le primate.

Procédures

Les animaux seront soumis à des tâches comportementales en chaise et en comportement libre avec enregistrements électrophysiologiques et neurostimulation (séances quotidiennes de 1-2h pendant toute la durée du projet), à des imagerie par résonance magnétique sous anesthésie (environ 5 séances de 2-3h maximum), à des tomodensitométries sous anesthésie (2 séances de 30 minutes), à 3 procédures neurochirurgicales de 6-8 heures environ (1 pour l'injection intracérébrale de protéines, et 2 pour l'implantation d'électrodes intracérébrales), à des injections intramusculaires de scopolamine (5-10 séances estimées, avec un effet durant 4h maximum), à des ponctions lombaires (réalisées tous les 6 mois à partir de l'implantation et pendant la durée du projet), et à une euthanasie.

Impact sur les animaux

Ce projet peut avoir les effets indésirables suivants sur les animaux : (1) stress et inconfort dus à la captivité et au conditionnement à une tâche comportementale, (2) douleurs suite à des procédures neurochirurgicales et à l'injection intramusculaire de substances (scopolamine, anesthésiants), (3) potentielles infections liées à la présence d'un système percutané d'électrodes intracérébrales, (4) nuisances liés à la potentielle restriction alimentaire ou hydrique, (5) nuisances liées à l'imagerie, (6) nuisances liées aux transports entre établissements utilisateurs

Devenir

Les animaux seront eutahanasiés et une analyse histologique du cerveau sera effectuée.

Remplacement

Ce projet vise à étudier les effets de la neurostimulation intracrânienne sur la mémoire lors d’une tâche cognitive. Ceci ne peut être réalisé in vitro. Par ailleurs, les modèles informatiques actuels ne permettent pas de remplacer l’expérimentation animale car les processus mnésiques ne sont pas suffisamment bien compris. Néanmoins, nos travaux de recherche incluent déjà une partie modélisation afin de guider la sélection de certains paramètres de stimulation. Dans le futur, de tels modèles permettraient de réduire le nombre d’animaux utilisés. Par ailleurs, l’expérimentation humaine n’est pas encore possible à ce stade car les méthodes utilisées sont invasives, impliquent une craniotomie, et nécessitent donc une preuve de concept pré-clinique. En termes de modèle pré-clinique, notre développement technologique doit se faire sur le gros animal, car les implants utilisés cliniquement (électrodes cérébrales profondes et électrodes sous-durales) et leur technique d’implantation chirurgicale (neuronavigation par IRM) ne peuvent pas être utilisés sur des petits modèles animaux tels que le rongeur. Par ailleurs, nous avons auparavant développé des approches méthodologiques et chirurgicales sur des modèles alternatifs, à savoir des modèles de cerveau imprimés en 3D et des modèles porcins. Pour passer à la phase comportementale, c’est-à-dire tester les effets de ces stimulations sur les processus de mémoire et la physiopathologie de la maladie d’Alzheimer, il est nécessaire d’utiliser un modèle de gros animal avec une homologie cérébrale similaire à l’être humain. Un modèle primate s’avère dès lors indispensable, notamment en raison du fait que le cortex préfrontal dorsolatéral, une aire fortement impliquée dans la mémoire de travail et la mémoire épisodique, n’existe que chez le primate.

Réduction

Chaque animal sera son propre contrôle afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, les mêmes animaux seront réutilisés pour plusieurs interventions (effets de la stimulation dans l'état sain et dans différents états pathologiques, i.e. après injection de scopolamine et dévelopement de la tauopathie). Un nombre de 5 animaux est le minimum pour effectuer des tests statistiques de comparaison entre plusieurs états. Il est également important de noter que les études de neurophysiologie ou de développement de neurotechnologies sur primates non-humains se limitent généralement à un nombre de 3 à 5 animaux, en raison de la complexité technique et expérimentale inhérente à ce domaine. Il s’agit du nombre généralement attendu par les comités de lecture dans le cadre de l’évaluation par les pairs, qui attendent dans ce cas les résultats individuels sur chaque animal. Par ailleurs, ces animaux seront divisés en deux groupes d'âge. Au total, nous planifions donc d'utiliser un maximum de 10 animaux. Enfin, certains des animaux utilisés dans ce projet seront des animaux réutilisés de projets précédents.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes, dans une structure spécialement agréée pour l’hébergement et l’utilisation des primates en recherche, disposant d’équipements et de protocoles adaptés au raffinement du milieu pour cette espèce. Les hébergements seront enrichis par des approches standards (jouets pour animaux, nourriture variée, fonds sonore) ainsi que l’utilisation d’un système d’écran tactile pour primates permettant de délivrer des récompenses alimentaires lors de l’exécution de tâches de pointage ou de mémorisation. L’habituation aux interactions avec l’humain et aux diverses procédures expérimentales se fera progressivement et par renforcement positif, à un rythme adapté à chaque animal et qui s’étendra sur une durée de plusieurs mois. Nous utiliserons des méthodes chirurgicales aseptiques ainsi qu’une anesthésie gazeuse suivant au plus près les standards cliniques. Les procédures chirurgicales seront menées par un neurochirurgien, à l’aide d’un système de neuronavigation fondé sur des imageries non-invasives du cerveau par IRM et de la morphologie crânienne par tomodensitométrie, permettant d’atteindre une précision d’implantation submillimétrique. Nous effectuerons un suivi post-opératoire accru, plusieurs fois par jour, qui sera consigné par le personnel en charge de l’animalerie sur une feuille de suivi post-opératoire suivant une échelle d'évaluation du bien-être adaptée au primate, basée sur des critères tels que la posture, l’activité motrice, les interactions sociales, la nutrition, l’hydratation, etc. Le suivi post-opératoire inclura également des antalgiques pour contrôler la douleur, des antibiotiques pour réduire le risque d’infection, et si nécessaire des corticoïdes afin de contrôler de possibles augmentations de pression intracrânienne. Les cicatrices seront inspectées quotidiennement et désinfectées à la bétadine. Les transports entre différents établissements s’effectueront dans une cage dédiée placée sur un chariot protégé des regards extérieurs par une housse, l’animal étant sédaté, maintenu au chaud sous une couverture, et bordé d’une bouillotte. Les éventuelles restrictions alimentaires ou hydriques seront introduites ou arrêtées de manière progressive, maintenues au niveau minimal efficace, et feront l’objet d’une surveillance et d’une réévaluation régulières. Ces procédures seront régulièrement mises à jour lors des réunions du comité SBEA. Enfin, les procédures seront arrêtées en cas d'atteinte d'un des points limites.

Choix des espèces

Au niveau scientifique, ce projet vise à étudier l’impact de la neurostimulation sur un réseau cérébral à grande échelle constitué notamment de l’hippocampe, du cortex entorhinal et du cortex préfrontal. Il existe une grande homologie de ce réseau entre le macaque et l’humain, mais cette homologie est nettement réduite avec d’autres espèces de vertébrés tels que les rongeurs, chez lesquels la définition du cortex préfrontal fait même débat. De plus, l’entraînement à des tâches cognitives suffisamment élaborées pour avoir un équivalent chez l’humain requiert l’usage de primates. Au niveau technologique, ce projet vise à développer des technologies de neurostimulation qui pourrait par la suite être appliquées à l’humain, ce qui nécessite un modèle anatomique suffisamment proche. Nous utiliserons des animaux à l’âge adulte (i.e. de plus de 5 ans environ). Le premier groupe contiendra des animaux entre 5 et 15 ans environ (âge adule moyen). Le deuxième groupe utilisera des animaux plus âgés (15-30 ans) dans le but d’observer des déficits de mémoire liés au vieillissement cognitif et de les compenser par la neurostimulation.

12 primates non-humains, six macaques à longue queue et six babouins, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Importés pour une "expérimentation terminale", ils subissent des séances d'imagerie répétées sous anesthésie générale et une chirurgie du cortex visuel avec pose d'électrodes, précédées de mises à jeun. Le porteur indique un caractère répétitif de l'anesthésie et des irritations aux oreilles et à la gorge liées à la contention et à l'intubation. Il affirme que le primate non-humain est "la seule espèce pertinente" et qu'aucun modèle computationnel ne peut le remplacer, l'étude étant présentée comme un "raffinement".

Objectifs

L’activité du cerveau et en particulier des neurones dépends de l’apport énergétique (nutriments + oxygène) qui est régulé par le flux sanguin. Connaître précisément la relation entre l’activité des neurones et l’apport sanguin, un phénomène connu comme « couplage neurovasculaire », permettrait ainsi de détecter un mauvais fonctionnement du cerveau qui est présent dans un grand nombre de maladies neurologiques. Aujourd’hui, aucune mesure non-invasive est capable de mesurer le couplage neurovasculaire chez l’homme ou chez l’animal de laboratoire. L’objectif de ce projet de recherche est de comparer une méthode sans intervention chirurgicale et donc non-invasive (par imagerie par résonance magnétique) avec une méthode invasive standard pour la quantification de l’activité neuronale et métabolique chez le primate non-humain anesthésié. Deux grands principes seront étudiés dans ce projet : le couplage neuro-vasculaire et le couplage « métabo-vasculaire », par l’enregistrement simultané de l’activité électrique neuronale à l’aide d’électrodes et de l’activité vasculaire à l’aide de l’imagerie fonctionnelle ultrasonore, et par l’enregistrement simultané de grandeurs métaboliques (comme la quantité locale de lactate, de glucose ou d’oxygène) et de l’activité vasculaire. Si la méthode non-invasive est validée, cela aura un impact majeur dans les projets de recherche qui font appel à l’animal pour ce type de mesure (raffinement et réduction) et pour l’homme, vu que les séquence d’imagerie RMN (résonnance magnetique nucléaire) peuvent facilement s’implémenter en clinique.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une compréhension plus fine du couplage neurovasculaire dans deux modèles de primates non-humains (chez le babouin et le macaque) afin de mieux comprendre le lien entre activité et le métabolisme neuronale et activité vasculaire qui apporte l’énergie nécessaire à cette activité. La comparaison entre les mesures non-invasives obtenues grâce à l’imagerie RMN et invasives en plaçant des électrodes permettra de valider la mesure par imagerie et remplacer une méthode invasive par une méthode non-invasive. Ceci constitue un raffinement et impacte directement le bien-être des animaux utilisés en recherche et des patients qui pourront bénéficier de cette nouvelle technologie. Il serait ainsi possible d’obtenir des données sur le dysfonctionnement du lien entre la vascularisation et l’activité neuronale chez les patients atteints de maladies neurologiques et utiliser cette mesure comme un biomarqueur pour suivre l’efficacité d’un traitement. De plus, grâce au réseau du don de tissus, les tissus biologiques éventuellement récupérés pourront être utilisés à la réalisation d’autres objectifs scientifiques, différents de ceux prévus dans cette étude.

Procédures

Les animaux seront soumis à un maximum de 6 séances d’imagerie de 3h max sous anesthésie générale non-invasive et pratiqué en routine chez l’animal d'une durée maximale de 7 heures comprenant une chirurgie réalisée en condition d'asepsie au niveau du cortex visuel primaire ainsi que des enregistrements de l'activité vasculaire (par ultrasons fonctionnels), électriques (par électrophysiologie) et métaboliques (avec des électrodes adaptées à ces enregistrements).

Impact sur les animaux

La procédure d’imagerie est non-invasive et indolore. Cependant, le caractère répétitif de l’anesthésie et la mise à jeun la veille de chaque séance d’imagerie sont prises en compte et des point limites sont établis à cet égard. Le risque d’hypothermie est contrôlé par le soutien thermique (couverture chauffante et plaides) pendant les examens d’imagerie et la chirurgie. L’irritation locale au niveau des oreilles pour fixation de la tête dans le cadre stéréotaxique et de la gorge suite à l’intubation sont minimisés grâce à l’utilisation de la lidocaïne en gel et la xylocaïne en spray respectivement comme détaillé dans la procédure expérimentale. Le temps d’acclimatation et le respect de temps de pause entre séances d’imagerie devraient résulter en une nuisance minime pour les animaux. La pesée hebdomadaire permettra de dépister toute altération du poids causée par les mises à jeun répétées et compenser avec un supplément de nourriture comme indiqué dans les points d’alerte avant d’arriver aux points limites.

Devenir

A la fin de l’étude les primates non-humains seront euthanasiés pour valider la sensibilité et la robustesse d’une mesure non-invasive du métabolisme neuronal versus une mesure invasive dans une optique de remplacement technologique. A l'issue de cette dernière, un don de tissus sera effectué dans une optique de réduction de nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques afin de valoriser l'animal.

Remplacement

Le remplacement de l’animal n’est pas envisageable pour atteindre les objectifs fixés dans ce projet, les couplages « neuro-vasculaire » et « métabo-vasculaire » nécessitant un fonctionnement normal du système cardio-vasculaire, il n’est pas possible d’utiliser des systèmes computationnels ou autres dispositifs alternatifs à l’utilisation d’animaux. Le modèle primate non-humain très utilisé pour sa proximité anatomo-fonctionnelle avec le cerveau humain est la seule espèce pertinente pour ce type d’étude.

Réduction

Un total de 12 (2x n=6) primates sera prévu dans ce projet pour s’assurer de la robustesse des mesures IRM (nombre habituel pour obtenir des valeurs moyennes fiables à ~10% chez le rongeur dans l’expérience du laboratoire). Le suivi longitudinal chez le même individu par des méthodes d’évaluation fonctionnelle non-invasives (imagerie) permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour observer un effet significatif. L’utilisation de macaques (le modèle le plus répandu en laboratoire) et babouins (un modèle avec volume et densité neuronale plus proche de l’homme) vise à rajouter de la robustesse et prédictivité des mesures non-invasives chez l’homme

Raffinement

Afin de minimiser le stress et l’angoisse des animaux importés à des fins d’expérimentation terminale, les babouins et les macaques seront importés au moins un mois avant la date de la première séance d’IRM. Le protocole d’anesthésie pour la réalisation d’examens d’imagerie dans le laboratoire comporte des analgésiques pour minimiser les sensations désagréables lors de l’intubation et l’emplacement dans le cadre d’imagerie. Des point limites ont été définis en lien avec une potentielle réaction à l’anesthésie de certains individus qui est très rarement observé dans notre laboratoire. Les primates non-humains seront hébergés en groupes sociaux dans des cages équipées spécifiques de l’espèce. On limitera la durée de l’hébergement individuel lors des mises à jeun pour les séances d’IRM tout en gardant un contact visuel, sonore et olfactif avec les autres primates. Un enrichissement adapté sera mis en place : structurel (balançoire et visuelle, miroir); alimentaire (fruits, graines dans le fourrage); manipulable (jouets); auditif (musique).

Choix des espèces

Les macaques et les babouins possèdent une architecture cérébrale semblable à celle chez l’humain, avec notamment un cortex plissé présentant de nombreux circonvolutions et sillons cérébraux. De plus, le métabolisme des primates non-humains est plus proche du métabolisme humain que ne l’est le métabolisme du rongeur. De plus, le cortex visuel des primates est particulièrement développé et sa structure est stabilisé, donc l’étude vasculaire, électrophysiologique et métabolique chez le primate anesthésié est une expérimentation appropriée pour la compréhension du fonctionnement du système nerveux central chez l’humain. Les animaux seront à un stade adulte (macaque) ou jeune adulte (babouin) pour uniformiser la taille de la tête et donc la sensibilité lors des mesures par RMN notamment.

108 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent un accident vasculaire cérébral provoqué par photothrombose du cortex, des tests sensori-moteurs de la graine, de la ficelle et du cylindre, puis une chirurgie d'isolement du nerf vague avec pose d'électrodes, avant prélèvement du cerveau. Le porteur indique une plaie au crâne et un affaiblissement musculaire partiel le plus souvent réversible, et présente la lésion comme ciblée et de très petit volume. Il affirme que ce mécanisme physiologique "hautement intégré" ne peut être reproduit in vitro ou in silico.

Objectifs

Les lésions cérébrales résultant d'un accident vasculaire cérébral (AVC) sont la principale cause de handicap neurologique acquis. En dehors de la rééducation physiothérapeutique, il n'existe pas de traitement efficace et standardisé pour amplifier la restitution des circuits neuronaux détruits par la lésion. L'identification de nouvelles stratégies de "neuroréparation" efficaces et cliniquement crédibles constitue un défi majeur. Une solution émergente est la stimulation du nerf vague (SNV). De manière surprenante, l'envoi d'impulsions électriques indolores à travers ce nerf crânien améliore la récupération fonctionnelle des patients sans provoquer d'effets secondaires majeurs. Cependant, le mécanisme par lequel cette méthode améliore la neuroplasticité n'est pas connu. La SNV est donc utilisée de manière empirique, sans standardisation. Pour mieux appréhender son potentiel thérapeutique, il est essentiel de comprendre comment la SNV, appliquée pendant la période critique de la récupération suivant l'AVC, peut améliorer la plasticité cérébrale. Sur la base des concepts récents de plasticité post-AVC, nous suggérons que la SNV normalise l'activité corticale de la région péri-lésionnelle, en périphérie du tissu nécrosé suite à l’AVC. Cette correction permettrait ainsi d'optimiser la plasticité cérébrale afin de reconstruire des réseaux neuronaux fonctionnels, nécessaire au réapprentissage du geste perdu. Nos précédents travaux mettent en évidence un défaut d'activité lié à l'équilibre entre l'excitation et l'inhibition. Ainsi, notre premier objectif sera de caractériser les modulations de l’activité corticale en réponse à un traitement par stimulation du nerf vague aigu chez la souris ischémiée anesthésiée. Ensuite, notre second objectif consistera à tester l'effet de la SNV sur les potentiels évoqués somato-sensoriels (PES) déclenché par une stimulation tactile de la patte avant de la souris. Ces travaux s’inscrivent dans une volonté de caractériser les mécanismes d’action de la SNV afin de raffiner les protocoles actuellement pratiqués en clinique, et dans l’espoir d’en faire la prochaine génération de traitement de réadaptation post-AVC.

Bénéfices attendus

Même si les premiers essais cliniques ont rapporté des résultats encourageants, cette nouvelle thérapie assez surprenante, ne se développera pas sans une compréhension convaincante de son mécanisme d’action de base. Nos hypothèses découlent de plusieurs années de recherche dans le domaine de l’AVC et nos données préliminaires suggèrent que nous sommes sur la bonne voie. Si nos hypothèses sont correctes, le résultat de ce travail viendra guider la pratique clinique. Comprendre dans quelle mesure un traitement de SNV, améliorant la récupération post-AVC chez la plupart des sujets selon la littérature, peut corriger l’activité corticale péri-lésionnelle est essentiel pour comprendre pourquoi ce traitement échoue ou fonctionne chez un patient donné. De plus, l’étude de la coïncidence temporelle entre la SNV et un stimulus tactile sur la correction de l’activité cérébrale permettra notamment de guider sur la temporalité du traitement au cours des séances de réhabilitation, dont le déroulement reste encore très empirique. Nous pensons que notre équipe peut apporter des avancées significatives pour développer cette thérapie.

Procédures

Nous utilisons un modèle de lésion photothrombotique du cortex (à la surface du cerveau), chez la souris pour simuler un AVC. L'induction de l'ischémie photothrombotique chez les souris se fait par injection d'un colorant, le rose bengal (tous les groupes, n = 78), suivie d’une illumination du crâne avec un laser pour créer une lésion ciblée dans le cortex moteur de la patte avant (Groupes 2, 5 et 6) (Durée d’anesthésie : 50 min). Durant toutes les procédures chirurgicales, les souris sont anesthésiées, leur bien-être et leur réaction à l'analgésie sont attentivement surveillés, et une température constante est maintenue pendant toute la procédure. Les souris témoins sham (Groupe 1 et 3) subiront toute la procédure chirurgicale sans illumination par le laser, et donc sans réaction oxydante du rose bengal. Afin d’évaluer un déficit fonctionnel, l’ischémie photothrombotique est précédée si nécessaire (Groupe 3 à 6) d’un apprentissage aux tests sensori-moteurs de la graine, de la ficelle et du cylindre. La performance à ces tests est évaluée à J7 (Groupes 5-6, n = 24) et /ou J14, J21 et J28 (Groupes 3-4, n = 32) pour mesurer le déficit moteur et la récupération fonctionnelle de la patte avant lésée des souris. Ces tests reposent sur la dextérité, la coordination motrice et de la préférence motrice des animaux, altérées après l’AVC. L’activité cérébrale basale et ses modulations en réponse à la stimulation du nerf vague seront évaluées à la surface et en profondeur du cortex, sous anesthésie, selon deux modalités. D’une part, l’activité corticale évoquée par des stimulations vibro-tactile sera évaluée avec et sans SNV à J14 (Groupes 1-2, n = 22). D’autre part, l’activité spontanée du cortex péri-lésionnelle sera mesurée à J7 (Groupes 5-6, n = 24) et /ou J14 et J28 (Groupes 3-4, n = 32). La chirurgie se compose d’une partie active (Isolation du nerf vague, pose de l’électrode de stimulation et insertion de l’électrode d’enregistrement) (Durée : 2h30), suivi d’une partie où l’expérimentateur n’intervient plus, sous anesthésie plus légère (Durée : 1h30). L'efficacité de la SNV est vérifiée en observant une bradycardie transitoire en réponse à chaque stimulation. À la fin de l'expérience, les souris sont profondément anesthésiées et mises à mort. A cela s'ajoute les animaux nécessaires à l'entraînement chirurgicale d’un nouvel opérateur, à la fois pour l’induction de l’ischémie et l’enregistrement électrophysiologique corticale (n = 30)

Impact sur les animaux

Nuisances : - La microchirurgie au niveau du crâne et la suture de la peau le recouvrant entraînera une plaie sur 1,5 cm, qui sera traitée. - La coagulation locale des vaisseaux du cortex moteur primaire droit (par illumination d'une zone de 1mm carré) induira un déficit partiel de la force musculaire du côté opposé à la lésion, le plus souvent réversible au cours des 3 semaines qui suivent. Cette procédure d'ischémie est peu invasive (pas d'ouverture du crâne), et n'est pas connu pour occasionner une douleur autre que celle liée à la suture de la peau du crâne. La lésion étant très focalisée (microlésion uniquement corticale), elle n'occasionnera d'handicap lourd et pas de perte de poids significative. - La pose de l'électrode autour du nerf vague et la suture de la peau à ce niveau (cou) entraînera une plaie sur 1,5 cm. Les muscles et les organes ne seront pas endommagés. Les glandes salivaires seront préservées. Au total, notre expérience de plusieurs années sur des modèle modéré d'AVC montre que les animaux supportent ces procédures sans complication et sans manifester une douleur ou une détresse que nous ne puissions traiter. - La stimulation du nerf vague, à l'intensité choisie, n'entraîne pas d'inconfort, de douleur ou de perturbation métabolique ou physiologique nuisible. Tout au contraire, il s'agit d'une stimulation employée chez l'animal et chez l'homme pour réduire les symptômes de dépression, pour limiter l'épilepsie ou pour inhiber la douleur. Le retour sur les précédant projets autorisés utilisant ces mêmes procédures ont montré que le seuil des points limites n'a jamais été franchi. Nous sommes donc confiant que le présent projet n'occasionnera pas d'effets inattendus.

Devenir

Les animaux devront être mis à mort puisque leur cerveau et leur nerf vague seront prélevés pour des exploitations histologiques (analyses histopathologique et immunohistochimique).

Remplacement

Ce projet permettra d’analyser un mécanisme physiologique hautement intégré qui ne peut pas être reproduit de manière satisfaisante par des expériences in vitro ou in silico. Les paramètres physiologiques concernés n'existent que dans la situation "in vivo''. Les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales.

Réduction

Ce projet s’efforce de réduire le nombre d’animaux au strict nécessaire pour que l’étude soit concluante (78 souris adultes + 30 d’entrainement), en collectant le maximum d’observations au cours d’une même expérience. Le nombre d’animaux nécessaire a été évalué selon la sensibilité et la spécificité des procédures utilisées, en fonction de l’expérience acquise lors de nos précédentes études et de la littérature en vigueur.

Raffinement

Nous avons développé un modèle de lésion photothrombotique, sans craniotomie, générant une lésion corticale (surface du cerveau), ciblée et de très petit volume (~4 mm3, soit ~0,6% du volume cérébral), de manière à préserver au maximum le bien-être de l’animal. Cet effort de raffinement est compatible avec la proposition d’une procédure de classe modérée. En effet, le déficit fonctionnel occasionné n’est détectable que par des analyses cinématique du mouvement. A l'œil, il est généralement impossible de distinguer le comportement d'une souris ischémiée d'une souris non ischémiée (sham). Par ailleurs, les souris seront systématiquement anesthésiées lors des procédures invasives. Seul du personnel qualifié se chargera de réaliser les expériences, en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux. Des points limites sont définis au préalable. Tout au long du projet, du personnel qualifié veillera au bien-être des animaux bi-quotidiennement 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuellement en vigueur (Directive 2010/63/UE). Pour limiter le stress des animaux, les cages seront isolées dans une pièce dédiée, à l'abri du bruit extérieur. Les animaux auront accès à l’eau et la nourriture ad libitum et ils seront sous surveillance constante après le déclenchement de l’AVC expérimental. Enfin, le bien-être animal sera au cœur de nos préoccupations. Toute angoisse, douleur ou souffrance animale occasionnées pendant le projet sera prise en charge et réduite autant que possible. De l’acquisition de l’animal jusqu’à sa mort, tout sera mis en œuvre dans l’optique de respecter les principes éthiques et de raffiner nos travaux autant que possible.

Choix des espèces

La souris (mus musculus) est le mammifère non-primate le plus proche (phylogénétiquement) de l’Homme : son degré d’homologie avec l’Homme est donc très élevé, autant sur le plan cellulaire qu’au niveau de la récupération fonctionnelle. De fait, la souris est l’animal le plus couramment utilisé pour modéliser l’ischémie cérébrale. De plus, le niveau de connaissance en physiopathologie est très avancé. L’anatomie du système nerveux central et la physiologie vasculaire assez similaire à celle de l’Homme en font un très bon modèle pour cette pathologie. Réaliser ces expériences chez un animal non-mammifère (autres groupes de vertébrés ou invertébrés) ne permettrait pas d’obtenir des données aussi pertinentes et exploitables par la communauté scientifique et médicale. Les animaux seront âgés de 8-15 semaines en début du protocole, ce qui correspond à la maturité cérébrale adulte. Nous effectuerons notre modèle sur des adultes pour comparer les données obtenues avec la majorité des données déjà disponibles sur les modèles d’AVC. De plus, chez l’Homme, les AVC surviennent très majoritairement chez l’adulte.

96 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 81 tués pour prélèvement du cerveau et 15 proposés pour servir à des formations à l'expérimentation animale. Ils sont isolés et soumis pendant 21 semaines à une alcoolisation volontaire, à quatre prélèvements sanguins sous anesthésie et à des sessions où la prise d'alcool est associée à un événement aversif. Le porteur indique que l'isolement et ce modèle augmentent l'anxiété des rats, et reconnaît que 15 d'entre eux ne développeront pas l'appétence pour l'alcool attendue. Il affirme qu'aucune méthode sans animaux vivants ne permet d'évaluer un comportement d'addiction à l'alcool.

Objectifs

Le métabolisme cérébral est profondément altéré suite à une prise excessive et répétée d'alcool. L'objectif ici est donc de démontrer qu'en corrigeant le métabolisme cérébral en changeant certains apports alimentaires chez le rat, l'on peut modifier des comportements associés à l'addiction à l'alcool.

Bénéfices attendus

Comprendre les altérations métaboliques en lien avec l'addiction à l’alcool et les façons d'intervenir de manière efficace pour les corriger pourraient permettre à terme le développement de stratégies thérapeutiques ciblées et efficaces contre cette maladie psychiatrique.

Procédures

Les animaux suivront une procédure comportementale avec alcoolisation volontaire sur une période de 21 semaines maximum. Au cours de celle-ci, ils auront de manière espacée (deux semaines d'écart minimum), 4 prélèvements sanguins à la queue sous anesthésie générale (durée inférieure à 15 minutes) ; deux fois, espacé de deux semaines, 6 sessions de comportement de 30 minutes/jour avec prise d'alcool associée à un événement aversif modéré (pour reproduire le symptôme pilier de l'addiction qui est de persister dans la recherche et la prise de la drogue en dépit des conséquences négatives) ; ainsi qu'un régime alimentaire modifié et contrôlé pendant un mois. A l’issue de l'étude, les animaux seront mis à mort et leurs cerveaux prélevés pour des analyses biochimiques ultérieures.

Impact sur les animaux

L’effet du modèle de consommation d’alcool que nous allons utiliser et l’isolement des animaux nécessaire pour cette expérimentation ont un impact d’ordre modéré sur l’animal, augmentant son niveau d’anxiété mais n’induisant pas par exemple de symptômes physiques de manque. Des nuisances modérées sont également attendues lors des sessions comportementales associées à un événement aversif. Des nuisances légères sont attendues pour ce qui est des injections sous-cutanées des traitements antalgiques potentiels. Nous n'anticipons pas d'effets indésirables des régimes alimentaires modifiés, sur la base des protocoles et des produits publiés qui vont être utilisés.

Devenir

Les animaux ayant suivi l'ensemble des procédures auxquels ils sont destinés seront tous mis à mort afin de prélever les cerveaux pour analyses biochimiques. Cependant, il est estimé sur la base de protocoles comportementaux similaires que 15 animaux sur le total ne satisferont pas au critère comportemental d'appétence pour l'alcool nécessaire à la poursuite de l'étude. Ceux-ci seront proposés pour être réutilisés dans le cadre de formations à l’expérimentation animale ou autre formation d’enseignement. La décision sera prise en concertation avec le vétérinaire référent et/ou un membre de la Structure chargée du Bien Etre des Animaux.

Remplacement

Il n’existe pas de méthodes alternatives n’impliquant pas d’animaux vivants qui permettront l’évaluation d’un comportement caractéristique de l'addiction à l'alcool.

Réduction

Le nombre d’animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe estimé sur la base de procédures similaires réalisées auparavant. Le suivi longitudinal des animaux pendant plusieurs mois permettra également de renforcer l'analyse statistique, et donc de réduire le nombre d'animaux par condition.

Raffinement

Les animaux seront herbergés dans les conditions répondant aux critères relatifs aux soins et à l’hébergement des animaux de l’Annexe II du 1er février 2013 de l’arrêté fixant les conditions d’agrément, limitant ainsi les angoisses qui pourraient être induites par l’environnement. Nous serons cependant obligés de les isoler par rapport à l'étude pour suivre leur consommation individuelle d'alcool, mais avec des cages avec grilles en portoirs ouverts, proches les unes des autres, permettant ainsi le maintien d’un certain nombre d’interactions sociales entre les animaux, ce qui limitera toute nuisance associée à un isolement plus strict. Ils seront hebergés pendant une semaine à leur arrivée pendant laquelle ils seront manipulés quotidiennement, avant le début des expérimentations afin d’atténuer le stress pouvant être lié aux contentions et aux manipulations. Pour les prélèvements de sang, les animaux seront anesthésiés avec un anesthésique gazeux. Le suivi et les pesées au quotidien des animaux permettront de veiller à ce qu’ils ne souffrent pas et de mettre en place des stratégies de soins et des points limites adaptés. En cas de signe d’alerte, l’alimentation sera supplémentée par une nourriture hypercalorique et hydratée fournie par l’animalerie. Un antalgique pourra également être injecté en utilisant des aiguilles courtes et fines.

Choix des espèces

Le rat est l’espèce adéquate car il existe un degré de similitude important avec le cerveau humain, ainsi qu'au niveau du métabolisme. Les registres comportementaux explorés (associés à l'alcool) sont également facilement appréhendables dans cette espèce. Au début de l’étude, les rats seront de jeunes adultes (de 10 à 12 semaines, de 220 à 280 g), ce qui permettra de travailler sur un système cérébral stable, mature, tout au long de l'étude qui prendra plusieurs mois.

120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour un récepteur, elles subissent jusqu'à neuf tests comportementaux sur quatre semaines évaluant l'anxiété, la dépression et la sociabilité, certains imposant un isolement nocturne de quelques heures ou une mise à jeun. Le porteur indique que ces tests exposent les souris à des stress légers à modérés pouvant provoquer des réactions d'évitement ou de peur. Il affirme qu'aucune méthode sans animaux ne peut évaluer ces paramètres comportementaux, jugeant "nécessaire" l'étude sur l'animal vigile.

Objectifs

Nous avons montré dans une précédente étude qu'une protéine était impliquée dans la dépression. Dans ce projet, nous voulons confirmer que cette protéine a aussi un impact sur les troubles émotionnels. C’est pourquoi nous testerons des souris transgéniques pour lesquelles le gène de cette protéine a été inactivé dans un large éventail de tests comportementaux. En comparant ces souris transgéniques à des souris contrôles, nous évaluerons les performances émotionnelles, mais aussi de sociabilité, ou l’état de bien-être, d’anxiété et/ou dépressif. Les souris adultes mâles et les femelles seront utilisées pour éventuellement mettre en évidence des effets dépendants du sexe.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle de cette protéine dans les troubles émotionnels. Il pourrait aussi permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la prévention et le traitement de l’anxiété et/ou de la dépression.

Procédures

Les animaux sont soumis à des tests comportementaux servant à évaluer les performances sociales et émotionnelles. Chaque test dure durant de 3 à 10 minutes par jour répartis sur 1 à 4 jours. 48h au minimum sépareront ces tests. Certaines cohortes d’animaux réaliseront aux maximum 9 tests répartis sur 4 semaines alors que d'autres effectueront 4 tests répartis sur 3 semaines.

Impact sur les animaux

D’après les premières études préliminaires, l’inhibition génétique de la protéine d’intérêt ne semble pas induire de phénotype délétère. Elle pourrait toutefois induire potentiellement des altérations des niveaux d’anxiété et/ou de dépression, ce que nous pourrions mettre en évidence dans cette étude si tel est le cas. Les animaux seront soumis à des sessions de tests comportementaux entre 5 et 10 minutes maximum, avec au moins 48h minimum de repos entre chaque test ou session. Lors de ces tests, les animaux sont soumis à des stress légers à modérés pouvant induire des réactions d’évitement ou de peur. Deux de ces tests nécessiteront d’isoler les animaux pendant quelques heures en phase nocturne et un test nécessitera une mise à jeun.

Devenir

A l’issu de chaque procédure les animaux seront mis à mort car ce sont des animaux non naïfs qui ne peuvent être réutilisés dans des projets ultérieurs.

Remplacement

Nous ne pouvons pas avoir recours à des méthodes alternatives pour réaliser un tel projet. Il est nécessaire d’évaluer les différents paramètres comportementaux sur l’animal vigile. En effet la plupart des tests comportementaux réalisés dans le cadre d'un criblage comportemental impliquent une réponse motrice et mais également intégrée de l’animal. Il nous est donc impossible pour cette étape de travailler sur un modèle autre que l’animal.

Réduction

Le nombre d'animaux a été déterminé pour obtenir des résultats fiables et robustes tenant compte de la variabilité interindividuelle, des animaux génétiquement modifiés et du sexe. Un maximum de test est réalisé sur un même groupe d'animaux tant que cela n'entrave pas la fiabilité des résultats expérimentaux et le bien-être animal.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des animaleries dont le fonctionnement a été conçu pour maximiser le confort et limiter la souffrance des animaux. En particulier, les souris sont hébergées groupées. Elles font l’objet d’observations régulières tout au long de l'expérience. De l'enrichissement (carrés de coton pour favoriser la nidation, barreaux de bois à ronger et tunnel) est systématiquement disposé dans toutes les cages. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Les animaux entreront en procédure doucement après habituation à l'expérimentateur et à la manipulation. Des points limites ont été établis afin de soustraire l’animal à la souffrance. En cas de signe de mal- être (prostration, apathie, réactions anormales), des décisions seront prises en accord avec le vétérinaire, la Structure chargée du Bien-Etre des Animaux (SBEA) et/ou le personnel zootechnique de l’institut.

Choix des espèces

Nous ne pouvons pas utiliser un autre modèle que la souris car les souris sont génétiquement modifiées pour la protéine d'intérêt. Les animaux seront tous utilisés à l’âge adulte (âge au moins 8 semaines) avec un système nerveux ayant atteint sa pleine maturité fonctionnelle.

8 macaques rhésus vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec une réutilisation ou un placement en retraite envisagé à l'issue. Ils subissent deux chirurgies dont une craniotomie de six heures, une stimulation transcrânienne par ultrasons, des enregistrements d'électrophysiologie et d'imagerie sur animal vigile, la tête fixée par un plot implanté, dans le cadre d'un contrôle hydrique pouvant provoquer une sensation de soif. Le porteur reconnaît que la stimulation peut induire une gêne et une "brûlure superficielle de la peau" et que les marges des implants sont des zones d'infection potentielle. Il affirme que les primates non humains sont "le seul choix possible" de modèle et prévoit huit animaux, ramenés à six "si tous coopèrent".

Objectifs

L’adaptation comportementale repose sur plusieurs processus importants: établir la valeur des stimuli de l’environnement, des buts à atteindre et des actions en fonction de l’état interne du sujet, sélectionner un comportement et évaluer ses conséquences. La nécessité d’agir dans un contexte sociale implique la prise en compte d’information relative aux valeurs et intentions d’autres agents biologiques. Notre objectif vise à mieux comprendre les interactions au sein de larges réseaux neuronaux dans la régulation flexible de nos comportements. Ces réseaux sont centrés sur le cortex prefrontal, une region considérée comme une spécificité de l’organisation cérébrale des primates. Pour cela, il est indispensable 1) d’identifier les relations anatomo-fonctionnelles entre les régions du lobe frontal et temporal, 2) d’étudier l’implémentation des mécanismes de l’adaptation comportementale au niveau neuronal et 3) de comprendre le rôle causal de ces différentes structures sur le fonctionnement intégré de ces réseaux. Ceci nécessite une combinaison d’approches d’imagerie et d’électrophysiogie, dont certaines invasives. Les primates non humains sont le seul choix possible de modèle animal, sur la base de critères anatomiques et cognitifs, pour conduire le projet proposé. Ce projet sera réalisé dans 3 étab lissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

Une caractéristique de notre survie dans le monde réel est notre capacité à faire preuve d'adaptation comportementale. Les primates en général et les humains en particulier sont très efficaces pour extraire rapidement les signaux informatifs de l'environnement social et non-social, et les intégrer aux conséquences de leurs actions, afin de maintenir ou de modifier si besoin leurs décisions. Ce projet est un projet de recherche fondamentale qui vise à comprendre les mécanismes par lesquels les différentes régions du cortex frontal et temporal interagissent et comment elles contribuent aux comportements adaptifs en contexte social et non social. Le principal bénéfice attendu sera donc l’amélioration des connaissances scientifiques qui découleront de la réalisation des expériences de ce projet. 1. Le projet nous permettra de mieux d’identifier les circuits neuronaux et les mécanismes physiologiques qui supportent l’expression de comportements adaptatifs. 2. Le projet nous permettra de comprendre comment les perturbations de ces interactions préfronto-temporales conduisent à des altérations des processus cognitifs supportant les comportements adaptatifs Des bénéfices secondaires pourraient inclure des hypothèses en recherche clinique dans le domaine de la neuropsychiatrie. 3. Le projet nous permettra de mieux comprendre le couplage neuro-vasculaire Des bénéfices secondaires pourraient inclure une meilleure utilisation translationnelle des données d’électrophysiologie obtenues chez le singe aux données de neuroimagerie obtenues chez l’humain.

Procédures

Les animaux seront soumis à 2 actes chirurgicaux pour permettre la stimulation transcranienne par ultrasons et la collecte des données d'électrophysiologie et d'imagerie chez l'animal vigile. Les chirurgies seront réalisées après entrainement aux tâches comportementales. Une première chirurgie implantatoire permettra de réaliser les procédures de stimulation transcranienne et d'imagerie par résonance magnétique. Ce type de chirurgie dure en moyenne 4h. La seconde chirurgie sera réalisée à l’issue de la collecte des données d’imagerie fonctionnelle dans ces mêmes tâches. Elle est nécessaire pour la réalisation des procédures d'électrophysiologie et d'imagerie par ultrason. Ce type de chirurgie implantatoire nécessite la réalisation d’une craniotomie et sont plus longues (durée moyenne = 6h). Toutes les actes seront réalisés dans l'EU1, sauf la collecte de données CT préalable aux chirurgies qui sera réalisée dans l'EU3, et les chirurgies qui seront réalisées dans l'EU2.

Impact sur les animaux

Au cours du projet, les animaux auront plusieurs anesthésies générales pour les deux neurochirurgies et au moins un examen en neuroimagerie. Les anesthésies sont réalisées pour les différentes formes d'imagerie cérébrale nécessaires au projet, et pour la chirurgie destinée à l'implantation d’une chambre d'enregistrement. L'anesthésie générale provoquera également en elle-même un inconfort au réveil. La chirurgie pourra susciter un inconfort post-opératoire temporaire, normalement maitrisé par l'administration d'analgésique et un suivi rapproché par les expérimentateurs et les zootechniciens. Les marges des implants constituent des zones d’infection potentielle qui seront maitrisés par une surveillance régulière des implants et par l’administration de soins appropriés. Les singes travailleront dans le cadre traditionnel d'un box expérimental. Ils seront assis, ou en position dite du sphinx dans une chaise à primate, la tête fixée par le plot implanté. Les animaux seront formés à cette procédure par renforcement positif, la procédure étant bien établie et plutôt bien tolérée, mais les animaux éprouveront un léger inconfort lors de l’apprentissage de la procédure. Les singes seront formés dans le cadre d'un protocole de contrôle hydrique. Ce protocole est progressivement mis en œuvre et, dans la grande majorité des cas, les animaux reçoivent leur dose normale de liquide. Cependant il est possible pendant l'adaptation au processus, une certaine sensation de soif puisse se manifester entre les sessions. La stimulation ultrasonore peut induire une sensation de gêne lors de son application. Les animaux seront formés à cette procédure par renforcement positif, la procédure étant bien établie et bien tolérée. La stimulation ultrasonore peut induire une brûlure superficielle de la peau. Une modélisation au préalable des variations thermiques engendrées par la stimulation préviendra de cet effet négatif potentiel.

Devenir

La potentielle réutilisation des animaux en fin de protocole sera prise en accord avec la vétérinaire. Si les animaux ne peuvent pas être utilisés, un placement en retraite sera considéré.

Remplacement

Nous proposons d'étudier le fonctionnement des réseaux neuronaux impliqués dans l’adaptation comportementale. Ces réseaux sont centrés sur le cortex prefrontal, une région cérébrale considérée comme une spécificité de l’organisation cérébrale des primates. Sur la base de critères anatomiques et cognitifs, les primates non humains sont le seul choix possible de modèle animal pour conduire le projet proposé. Il n'existe pas d’alternative qui permette d'obtenir des informations similaires à partir d'expériences n'impliquant pas d'animaux, ou des modèles animaux non-primates.

Réduction

Contrairement à la neuroimagerie chez l’humain qui nécessite un grand nombre de sujet (n>20), les protocoles chez le primate non-humain bénéfient de la possibilité de répéter les sessions chez un même sujet. Chez le singe, 3 est également le nombre minimal d'animaux par étude sur lequel la communauté scientifique s'accorde. Dans le cadre du présent projet, il est important de prendre en compte le facteur social : dominants vs dominés. Nous travaillerons donc sur 2 groupes de 3 sujets. Cependant il arrive parfois que des animaux s’accommodent mal au travail en chaise de contention, ou ne tolèrent pas les implants. Nous envisageons le besoin de 8 animaux mais nous nous arrêterons à 6 si tous les animaux coopèrent, apprennent les tâches comportementales et tolèrent les implants.

Raffinement

Chaque animal reçoit un long pré-entrainement par renforcement positif pour l'habituer à la vie au laboratoire (nettoyage des volières, pesées régulières, etc.). Des protocoles d’enrichissement de l’environnement sont développés pour stimuler l’animal et lui permettre d’exprimer au mieux son répertoire comportemental en dehors des phases de collecte de données. L’utilisation de station de travail mobile permettra de réaliser certaines phases du conditionnement dans les volières des animaux. Un raffinement continu est également pratiqué pour développer des implants moins invasifs et moins sensibles aux infections. L’optimisation des techniques d’enregistrements électrophysiogiques permettra de réduire la phase de collecte des données. Tout sera mis en œuvre pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse de l’animal grâce aux différentes mesures mises en place dans l’animalerie (hébergement en groupe social, enrichissement, etc.) et un suivi médical régulier de l’animal (perte de poids, alopécie), et des implants sera mis en œuvre (signes d’infections). Un suivi medical plus spécifique sera également mis en oeuvre post intervention chirugical.

Choix des espèces

Nous proposons d'étudier le fonctionnement des réseaux neuronaux impliqués dans l’adaptation comportementale. Ces réseaux sont centrés sur le cortex préfrontal. Cette région est considérée comme une specificité de l’organisation cérébrale des primates. Les expériences présentees sont invasives. La combinaison des approches proposées permettront l’obtention d’informations fondamentales impossible à obtenir avec d'autres techniques, et impossible à réaliser chez l’humain. Notre recherche porte sur des animaux post-puberté (>4ans)