Système nerveux

Pour mettre au point des implants d'optogénétique sans fil, 70 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Une chirurgie de deux heures place un dispositif dans leur cerveau, suivie de séances de stimulation lumineuse à distance. Le projet met en avant un meilleur confort des animaux, grâce à la suppression des câbles. Les 70 rats sont malgré tout tués à la fin pour des analyses du cerveau.

Objectifs

Le cerveau fonctionne grâce à des milliards de neurones qui communiquent entre eux. Comprendre comment ces cellules contrôlent nos comportements (comme apprendre ou prendre des décisions) est essentiel pour mieux comprendre certaines maladies, notamment les troubles psychiatriques et neurologiques. L’optogénétique est une technique récente qui permet d’agir directement sur l’activité de certains neurones à l’aide de la lumière. Concrètement, des cellules du cerveau sont rendues sensibles à la lumière, ce qui permet de les activer ou de les désactiver de manière très précise. Les chercheurs peuvent ainsi observer comment ces modifications influencent le comportement de l’animal. Cette approche permet de mieux comprendre les liens de cause à effet entre l’activité du cerveau et les comportements. Pour réaliser ce type d’étude, il est nécessaire de travailler sur des animaux vivants, afin d’observer le comportement suite à la manipulation de l’activité des neurones. Cela implique généralement l’implantation d’un dispositif très fin dans le cerveau, permettant d’envoyer de la lumière dans une zone ciblée. Dans ce projet, nous utilisons un nouvel équipement innovant qui fonctionne sans fil. Il s’agit de très petits implants, légers et sans batterie, qui peuvent être activés à distance. Cette technologie présente un avantage important : elle évite l’utilisation de câbles, ce qui simplifie les expériences et améliore le confort des animaux. L’objectif de ce projet est de mettre en place la technique chirurgicale permettant d’installer ces implants et de vérifier que le système fonctionne correctement chez l’animal. À terme, cet outil permettra d’étudier plus précisément le rôle de certaines zones du cerveau dans des comportements complexes, notamment ceux liés à des troubles psychiatriques.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à valider un nouvel outil permettant de stimuler le cerveau sans fil, afin de faciliter les expériences et d’améliorer la liberté de mouvement des animaux. En supprimant les câbles, les animaux peuvent se déplacer plus librement, ce qui permet d’observer des comportements plus naturels et de réduire les contraintes techniques. Ce dispositif offrira de nouvelles possibilités pour mieux comprendre le rôle de certaines zones du cerveau, notamment dans les comportements liés à la récompense et à l’addiction. Enfin, cette technologie contribue à améliorer le bien-être des animaux en limitant le stress et les contraintes physiques, tout en permettant d’obtenir des données scientifiques de meilleure qualité.

Procédures

Sur animaux anesthésiés : - chirurgie d’implantation de dispositif d'activation cérébrale (durée : 2 heures par animal). Sur animaux vigiles : - 2 sessions de locomotion (1 session / jour, 1 heure par session,). - 7 sessions de stimulation cérébrale dans les cages de type 1 (1 session / jour, 1 heure par session). - 7 sessions de stimulation cérébrale dans les cages de type 2 (1 session / jour, 1 heure par session).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues pour cette procédure sont : -Chirurgies : inconfort transitoire au réveil - implantation d'un dispositif à demeure : risques d’infection ou démangeaisons - Les injections peuvent engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l’expérience afin de procéder à des analyses moléculaires sur le cerveau

Remplacement

L’utilisation d’animaux est indispensable pour ce projet, car il s’agit d’étudier la relation causale entre l’activité de circuits neuronaux spécifiques et des comportements (locomotion, comportement opérant) dans un organisme intact. Ces phénomènes ne peuvent être reproduits de manière fiable avec des modèles in vitro ou informatiques. Le projet permettra de valider le fonctionnement du dispositif optogénétique sans fil et son déclenchement contingent aux comportements, ce qui nécessite l’observation directe du comportement des animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux est limité au strict nécessaire. Chaque animal est étudié dans plusieurs conditions afin de maximiser les données obtenues, ce qui permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés. Les effectifs sont calculés et optimisés de manière à utiliser un minimum d’animaux tout en conservant une grande puissance statistique. Ainsi, nous utiliserons un maximum de 70 animaux sur 5 ans pour répondre à nos objectifs.

Raffinement

Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape grâce à une surveillance régulière, basée sur une grille de suivi dédiée. Celle-ci permet d’évaluer des points limites gradés et de définir des critères d’intervention ou d’arrêt, notamment à partir d’indicateurs tels que la perte de poids, l’apparence générale et le comportement. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Le bien- être des animaux est pris en compte à chaque étape avec une évaluation basée sur la grille de suivi. Dès leur arrivée à l’animalerie et pour toute la durée du projet, les animaux seront hébergés à deux par cage en conditions normales (température et humidité contrôlées, cages ventilées) et en cycle inversé avec un enrichissement dans la cage fourni par l’animalerie (stick ou pièce de bois à ronger pour assouvir leur besoin naturel de ronger ; tunnel pour se cacher). Les procédures débuteront après une période d’acclimatation de 10 jours minimum, pendant laquelle les animaux seront manipulé par l’expérimentateur principal 3 fois par semaine.

Choix des espèces

Le rat est l’espèce la plus adaptée pour l’étude expérimentale des circuits neuronaux impliqués dans la motivation, la récompense et l’addiction. Les rats présentent des réponses comportementales et neuronales aux drogues et récompenses naturelles comparables à celles de l’Homme et peuvent apprendre à s’auto-administrer de manière fiable différentes substances, ainsi qu’à effectuer des réponses opérantes complexes. Leur taille et leur neuroanatomie permettent l’implantation d’équipements optogénétiques miniaturisés et la réalisation de chirurgies stéréotaxiques précises. Nous utiliserons des rats présentant une faible consanguinité. Cette variabilité génétique interindividuelle importante reflète mieux celle observée chez l’Homme, ce qui renforce la pertinence translational de nos résultats. Cette espèce permet donc de combiner de manière optimale les exigences de manipulations optogénétiques précises et l’évaluation de comportements complexes, dans un modèle pertinent pour l’étude des circuits neuronaux impliqués dans des troubles psychiatriques. Dans cette étude, nous utiliserons des rats « jeunes adultes » de 7-8 semaines au début du projet, ce qui correspond au stade de développement utilisé dans la vaste majorité de nos projets.

Pour comprendre comment le cerveau arbitre entre faim et soif, 520 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Leur accès à l'eau et à la nourriture est limité à huit heures par jour, et ils reçoivent des implants d'électrodes et de fibres optiques dans le cerveau, ce qui impose ensuite un isolement pour éviter que les congénères ne rongent le matériel. Tous sont tués pour vérifier la position des implants. Le porteur retient le rat parce que c'est l'espèce la mieux étudiée pour ce comportement.

Objectifs

Pour rester en vie et en bonne santé, un animal doit répondre à des besoins vitaux : manger, boire, se reproduire ou fuir un danger. Mais dans la nature, il ne peut pas tout faire en même temps. Il doit donc classer ses priorités en permanence. Si certains circuits du cerveau responsables de la faim ou de la soif sont déjà connus, on ignore encore comment le cerveau arbitre entre ces besoins. Par exemple : si un animal a faim ET soif en même temps, quel circuit neuronal permet de guider son choix ? L'objectif est d'étudier les circuits cérébraux qui reçoivent les signaux du corps (faim, soif) et les transforme en une décision d'agir. Pour comprendre ce mécanisme, nous allons observer des rats placés face à un choix : manger ou boire. Nous réaliserons deux approches : (1) des enregistrements électrophysiologiques qui permettent d’observer l'activité électrique des neurones en temps réel pendant que le rat choisit et (2) des manipulations optogénétiques qui permettent d’activer ou d’inactiver précisément certains neurones afin de voir si cela modifie la décision du rat.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera des bénéfices scientifiques majeurs en éclairant les mécanismes cérébraux qui permettent aux animaux de hiérarchiser leurs besoins vitaux. Au cours des dernières décennies, la recherche a considérablement progressé dans la compréhension des processus permettant de sélectionner les actions les plus à même de maximiser la probabilité de satisfaire un besoin spécifique. Il a ainsi été mis en évidence que le striatum dorsal joue un rôle majeur dans la décision de l’action à réaliser. Cependant, très peu de travaux de neurosciences ont cherché à comprendre comment le cerveau choisit parmi différents besoins primaires. Ces travaux permettront de déterminer si le striatum ventral et ses connections participent à la sélection des besoins à l’image du rôle du striatum dorsal dans la sélection des actions.

Procédures

Chacun des animaux de ce projet sera soumis à une ou plusieurs sédation à l'aide d'un anesthésique gazeux afin de procéder à des injections intra-péritonéales et sous-cutanées, ainsi qu'à un acte chirurgical, réalisé sous anesthésie générale. Ces interventions permettront une injection intracérébrale ainsi que l'implantation de fibres optiques et d'électrodes.

Impact sur les animaux

En condition normale, les animaux mangent et boivent pendant la période nocturne de 12h. L’accès limité à 8h par jour dans la journée, pour l’eau et la nourriture, peut entraîner une perte de poids transitoire de quelques jours avant que le cycle des animaux ne se recale sur le nouveau rythme. Une seconde nuisance possible correspond aux conséquences à court terme des interventions chirurgicales. Durant les jours suivant l’opération, les animaux peuvent perdre un peu de poids, présenter une activité réduite. Dans le cas de l’implantation de fibres optiques, de même que celle des électrodes, les animaux peuvent ressentir une gêne due au poids du chapeau protecteur fait en ciment dentaire. Plus rarement, les animaux peuvent présenter un saignement au niveau des cicatrices. Une dernière nuisance concerne l’isolement des animaux après avoir été implantés avec des électrodes/fibres optiques qui est indispensable car en groupe, les animaux rongent le matériel implanté sur la tête de leurs congénères.

Devenir

Tous les animaux du projet seront mis à mort afin de vérifier que les injections virales, implantations de fibres optiques et d’électrodes d’enregistrement aient été correctement localisées. Cela est nécessaire afin de confirmer que les effets observés sur les comportements des rats soient liés aux structures cérébrales ciblées.

Remplacement

Les méthodes in vitro ne peuvent pas reproduire le fonctionnement d’un organe aussi complexe que le cerveau en raison de l’isolement des cellules du contexte physiologique.

Réduction

En maintenant notre animalerie dans le respect des bonnes pratiques, nous nous efforçons de minimiser la variabilité induite par le stress ou par la présence de pathogènes. Afin de limiter le nombre d’animaux au strict nécessaire, ne connaissant pas la taille de l’effet et la variabilité des mesures au préalable, nous ne pouvons pas utiliser un calcul de puissance pour déterminer l’effectif. L’expertise acquise dans l’équipe sur ce type d’expérience nous a permis de fixer a priori le nombre d’animaux nécessaires. Par expérience nous avons déterminé pour les expériences d’electrophysiologie que des effectifs comprenant 20 animaux (mâles et femelles) nous permettent de mettre en évidence des différences significatives entre les groupes expérimentaux et d’anticiper de possibles mauvais placements des fibres, électrodes et de sites d’injection. Ceci prend donc en compte les problèmes susceptibles de survenir aux différentes étapes de l’expérimentation et qui peuvent amener à écarter des animaux. Les analyses statistiques appropriées seront réalisées. Enfin, pour utiliser tous les animaux produits, l’étude porte sur les mâles et les femelles.

Raffinement

Les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation à l’animalerie ainsi qu’au contact des expérimentateurs avant le début des procédures expérimentales, afin de limiter autant que possible le stress lié à la manipulation. Leur environnement sera enrichi et cet enrichissement sera renouvelé régulièrement afin de diversifier les stimulations et de favoriser l’expression des comportements naturels. Lors des chirurgies, un anesthésique volatil sera utilisé en raison de sa rapidité d’induction et de réveil, ainsi que de la meilleure stabilité du niveau d’anesthésie qu’il procure par rapport aux anesthésiques injectables. Cette approche permet une récupération post-opératoire plus rapide et réduit la mortalité. La surveillance post-opératoire sera renforcée afin de s’assurer de la bonne récupération des animaux et de permettre une intervention rapide en cas de complication. L’évaluation de la douleur reposera sur une grille prenant en compte l’aspect général (pelage, posture, ouverture des yeux), le poids corporel, le comportement spontané et le comportement induit. Tout animal présentant des signes de douleur (pelage terne, poils hérissés, dos voussé, yeux mi-clos, apathie) recevra un traitement antalgique toutes les 24 heures et sera observé deux fois par jour. Si aucune amélioration n’est constatée, une nouvelle injection d’analgésique sera effectuée. En l’absence d’amélioration supplémentaire, l’animal sera euthanasié afin de prévenir toute souffrance prolongée.

Choix des espèces

L’utilisation du rat est justifiée par la richesse de données collectées par la communauté scientifique chez cette espèce, tant au niveau anatomique que comportemental. Au niveau anatomique, les afférences au noyau accumbens ont été mieux détaillées chez le rat que chez n’importe quelle autre espèce. Au niveau du comportement de prise alimentaire, le rat a également été l’espèce la mieux étudiée. Enfin, le récent développement de vecteurs viraux permet désormais de manipuler sélectivement des populations neuronales spécifiques chez cette espèce. Afin d'améliorer la précision de nos chirurgies, et donc de réduire le nombre d'animaux utilisés, nous réaliserons nos expériences chez des rats adultes (>7-8 semaines), un stade du développement cérébral en adéquation avec notre question scientifique.

Opérées puis soumises à cent minutes de tests d'activité locomotrice, 88 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une puce mesure leur température pour suivre le passage d'anticorps vers le cerveau. Le projet s'intitule mise en place d'une méthode alternative pour réduire l'utilisation de souris, et annonce jusqu'à 80 % d'animaux en moins que les méthodes classiques. Il tue malgré tout 88 souris, dont les ovaires et le cerveau sont prélevés, et sert de base à un projet plus large.

Objectifs

Dans cette étude pilote, nous voulons savoir si les anticorps que nous développons peuvent atteindre leur cible dans le cerveau chez la souris. L’objectif est de mettre en place une méthode alternative qui permet de suivre en temps réel le passage de ces anticorps grâce à une puce mesurant la température sur plusieurs heures, sans devoir sacrifier des animaux à chaque mesure. Cette étude permettra de tester si la technique fonctionne, quel anticorps est le plus efficace, quelle dose utiliser et quelle voie d’administration est la meilleure.

Bénéfices attendus

Le bénéfice de cette étude pilote est de mettre en place une nouvelle méthode qui réduit le nombre d’animaux utilisés tout en permettant de mesurer plus efficacement si les anticorps atteignent le cerveau. Cette étude servira de base pour un projet plus large visant à montrer les effets bénéfiques de ces anticorps sur les troubles du spectre autistique et la maladie d’Alzheimer.

Procédures

Les souris seront soumises à une procédure chirurgicale (une fois, 15 minutes par animal) et effectueront des tests de comportement (100 minutes par animal) pour mesurer leur activité locomotrice. Une administration (1 min) sera réalisée. Les animaux recevront une dose d’antalgiques et d’anesthésiques (1 min) avant leur mise à mort.

Impact sur les animaux

La contention, l’injection des anticorps et le test de comportement peuvent entraîner un léger stress pour l’animal. Les souris seront soumises à des procédures chirurgicales pouvant entraîner une diminution transitoire de leur bien-être et, très rarement, des infections.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés et les organes prélevés pour l’étude directement (ovaires) mais aussi pour des études ultérieures (cerveau).

Remplacement

Les anticorps sont d’abord développés et testés sur des cellules en laboratoire. Seuls les 5 plus prometteurs seront évalués dans cette étude pilote chez la souris. Il n’existe pas de méthode alternative pour mettre en place cette technique, car elle nécessite un organisme vivant entier, depuis l’injection des anticorps jusqu’à l’observation de leurs effets sur la température, afin de démontrer leur passage dans le cerveau.

Réduction

Cette étude pilote consiste justement à mettre en place une méthode alternative pour réduire le nombre d’animaux utilisés (jusqu’à 80 %) par rapport aux méthodes classiques. Nous avons optimisé le nombre d’animaux pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides.

Raffinement

L’environnement des souris est enrichi et renouvelé régulièrement pour optimiser le maintien de leur chaleur corporelle et de leur bien-être. Les injections et les tests de comportement seront réalisés dans une pièce calme et faiblement éclairée, et seront les plus brefs possibles afin de minimiser l’inconfort et l’anxiété des animaux. De plus, les animaux seront habitués à cette pièce et au contact des expérimentateurs, notamment afin de vérifier leur état de santé. Les souris soumises aux procédures chirurgicales seront traitées avec des antidouleurs jusqu’à leur rétablissement pour limiter leur douleur et, comme pour tout changement chez un animal, feront l’objet d’une surveillance renforcée. Des points limites adaptés à chaque procédure ont été mis en place et seront appliqués.

Choix des espèces

Les souris sont de petits animaux sociaux, et dont les comportements sont proches de ceux de l’homme. Notre but est d’étudier les effets bénéfiques des anticorps dans les modèles de souris des troubles autistiques et la maladie d’Alzheimer, qui impactent fortement la qualité de vie chez l’homme. À l’heure actuelle, les quantités d’anticorps produites dans notre laboratoire sont compatibles avec une utilisation chez la souris adulte âgée de 2 mois, ayant un cerveau mature.

4 474 souris vont être utilisées pour étudier le rôle de l'œstradiol à la puberté, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, la quasi-totalité tuée pour prélèvement du cerveau. Une partie subit une chirurgie cérébrale stéréotaxique, d'autres femelles une ablation des ovaires avec pose d'un implant hormonal. Le comportement sexuel des mâles est observé sur des sessions d'accouplement de neuf heures. Le porteur reconnaît que certaines femelles seront tuées sans même être prélevées, une fois leurs implants périmés.

Objectifs

L’infertilité est aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique dont les causes et les mécanismes d’action demeurent mal compris. La fertilité repose sur une régulation adéquate par le cerveau des régions impliquées dans les fonctions de reproduction. L'organisation de ces structures cérébrales, en particulier dans l’hypothalamus, est contrôlée par les hormones stéroïdes sexuelles, testostérone et estradiol, pendant des périodes critiques de développement, de la naissance à la puberté. Le but de ce projet de recherche est de comprendre le rôle de l’œstradiol au cours du développement pubertaire dans les changements de plasticité de l’hypothalamus. Des souris seront utilisées afin d’investiguer les mécanismes d’action de l’œstradiol dans l’organisation pubertaire des réseaux neuraux sous-jacents la régulation des fonctions de reproduction. Les données issues de ce projet aideront à mieux comprendre les troubles pubertaires et contribueront à élucider les mécanismes d’actions impliquées dans le contrôle des fonctions de reproduction mâle et femelle. Cela pourrait ainsi conduire à développer des stratégies thérapeutiques spécifiques au sexe et à l’âge pour remédier aux troubles de la fertilité.

Bénéfices attendus

La puberté est une période critique de la vie qui permet d’atteindre la maturité sexuelle et ainsi permettre la reproduction. C’est une période cruciale de transition entre l’enfance et l’âge adulte qui, en plus de l’apparition des caractères sexuels secondaires, s’accompagne d’importants changements psychiques et comportementaux. Néanmoins de manière surprenante les mécanismes cérébraux sous-tendant ces changements sont aujourd’hui encore mal compris. Les données obtenues dans ce projet contribueront à déterminer les mécanismes d’action qui contrôlent l’organisation pubertaire du cerveau par les hormones stéroïdes sexuelles. Ceci est particulièrement pertinent si nous voulons développer de meilleurs traitements pour les troubles de la puberté mais également pour les troubles psychiatriques et comportementaux qui se manifestent souvent pendant cette période.

Procédures

Une partie des souris mâles et femelles subiront une chirurgie intracérébrale stéréotaxique sous anesthésie générale avec réveil qui durera entre 30 et 45 minutes maximum. Celle-ci sera réalisée avec analgésie pré et post-opératoire. Un lot de souris femelles subira un acte de chirurgie afin d’induire la réceptivité par retrait chirurgical des ovaires et pose d’un implant hormonal : procédure chirurgicale d’une durée maximale de 10 minutes sur animaux anesthésiés et recevant une analgésie pré et post-opératoire. Ces femelles subiront également 2 injections sous-cutanées d’hormones avant les tests de comportement sexuels. Le comportement des mâles et femelles sera analysé à l’âge adulte : - comportement spontané d’accouplement (2 tests séparés de 15 jours, d’une durée 9h pour les mâles ; 3 tests séparés de 10 jours d’un durée de 30 minutes pour les femelles, sur animaux vigiles). - test d’activité locomotrice spontanée (durée de 120 minutes sur animaux vigiles) et test d’anxiété spontanée (durée de 9 minutes sur animaux vigiles). Une partie des animaux subiront un acte unique de chirurgie terminale effectuée sous anesthésie et analgésique d’une durée de 20 minutes. Les animaux restants seront anesthésiés profondément et euthanasiés. A l’issue de cet acte terminal les prélèvements sont réalisés pour analyse.

Impact sur les animaux

Dans le cadre des injections de vecteurs viraux, les chirurgies sur les animaux se feront sous anesthésie générale pendant lesquelles une injection stéréotaxique d’un vecteur viral sera réalisée. Les éventuels nuisances et effets indésirables à court et à long terme liés à cette chirurgie sont une hypothermie, un arrêt cardio-respiratoire liée à l’anesthésie, une douleur post-opératoire se traduisant par une apparence, une position et des comportements anormaux ainsi qu’une perte de poids rapide. Les injections d’anesthésiques et d’antalgiques peuvent générer une douleur légère au point de piqure. Un léger inconfort peut être généré par la première introduction des souris dans les dispositifs liés aux tests comportementaux. Un stress peut être lié à l’hébergement individuel des mâles avant les tests de comportements. L’anesthésie effectuée pour les ovariectomies est également associée à certains risques (hypothermie, arrêt cardio-respiratoire…). De plus, un stress peut être lié à la chirurgie effectuée chez les femelles. Cette chirurgie peut également entrainer des douleurs.

Devenir

La majorité des animaux seront euthanasiées afin de prélever les cerveaux nécessaires à la réalisation des analyses histologiques et fonctionnelles. Une faible partie des animaux seront euthanasiés sans prélèvement à la fin des expériences de comportement car ces souris femelles ne peuvent être réutilisées au-delà de la période de validité des implants délivrant des hormones pour étudier le comportement sexuel des mâles.

Remplacement

L'étude du rôle de l’œstradiol dans la neuroplasticité de l’hypothalamus au cours du développement pubertaire nécessite des modèles animaux pour pouvoir étudier le réseau neuronal complexe au sein de l’organisme entier. Des animaux vivants seront donc nécessaires pour ce projet. Ce projet comporte des analyses neuroanatomiques et neuroendocrines. Il n'est donc pas possible de le développer par des méthodes alternatives et/ou substitutives.

Réduction

Le nombre total d'animaux utilisé est de 4474, ce qui permet une analyse combinée des mâles et des femelles et cela à différents stades du développement pubertaire. Des protocoles biologiques différents ne permettent pas d’effectuer toutes les analyses sur les mêmes échantillons. L’expertise scientifique de l’équipe dans l’étude neuroanatomique des fonctions de reproduction permet de connaitre le nombre d’animaux nécessaire par groupe afin d’obtenir des résultats fiables. Dans un souci de réduction du nombre d’animaux, nous déterminerons avec une première cohorte d’animaux les meilleures conditions d’injection des vecteurs viraux. Les effectifs utilisés ont été calculés au plus juste afin d'obtenir une analyse statistique significative le cas échéant, compte tenu de la variabilité interindividuelle. Afin de réduire le nombre d'animaux, plusieurs régions du cerveau seront analysées en même temps pour le même animal. Les autres organes seront proposés aux collaborateurs de l'équipe comme cela est fait habituellement. Par ailleurs, les résultats obtenus au fil de la réalisation de ce projet nous permettront d’affiner nos besoins et donc de réduire le nombre d’animaux nécessaires. En effet, nous envisageons de sélectionner les conditions induisant une perturbation du comportement sexuel à l’âge adulte, lors des premières expérimentations, afin de conserver uniquement celles-ci dans les expérimentations suivantes. Le nombre d’animaux indiqué dans cette demande correspond au nombre maximal d’animaux pouvant être utilisés dans cette étude.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans une animalerie, sous la supervision de soigneurs et d’un vétérinaire qualifié. L'hébergement des animaux sera réalisé conformément à la directive européenne 2010/63/UE en termes d'espace et d'environnement. Les souris seront soumises à un cycle lumière- obscurité de 12h dans un environnement à température contrôlée avec un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Les cages complètes seront changées chaque semaine. Pour l'enrichissement, un nid sera placé dans la cage. Pour les mâles hébergés individuellement, un enrichissement avec du nid végétal et des buchettes en bois seront mis en œuvre pour réduire la contrainte de l’hébergement individuel. Avant chaque procédure chirurgicale, une analgésie sera effectuée par l’injection d’un analgésique 20 minutes avant la procédure. Les souris seront surveillées quotidiennement et pesées quotidiennement en post-opératoire, puis hebdomadairement afin de s'assurer que toute souris présentant un ou plusieurs points limites sera euthanasiée. Pour gérer la douleur post-opératoire, un analgésique sera administré pendant les 3 jours suivant l’opération. Toutes les euthanasies des animaux seront effectuées sous anesthésie générale. L'anesthésie profonde de l'animal est vérifiée. Une analgésie sera effectuée 20 minutes avant la chirurgie terminale.

Choix des espèces

La souris est l'un des modèles les mieux caractérisés pour ces études neuroendocrines et neuroanatomiques grâce à la disponibilité d'outils biotechniques (anticorps, lignées transgéniques...), et de données dans la littérature permettant d'une part de comparer les résultats obtenus avec ceux des autres laboratoires et d'autre part d'implémenter les connaissances sur cette thématique. Des souris mâles et femelles adultes seront utilisées. De plus, des souris mâles et femelles seront utilisées à différents âges prépubertaires et pubertaires. Ce projet vise à étudier le rôle des hormones pendant le développement pubertaire, l’utilisation de ces différents âges permettra d’étudier le plus précisément possible les mécanismes au niveau du cerveau pendant cette période.

4 620 souris subissent une chirurgie crânienne provoquant l'occlusion d'une artère cérébrale, pour reproduire un AVC ischémique, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une partie reçoit d'abord des injections de streptozotocine pour induire un diabète, puis passe des IRM répétées sous anesthésie et une batterie de tests comportementaux. Le protocole se termine par une ouverture du thorax et de l'abdomen et une ponction cardiaque. Les molécules testées viennent de partenaires industriels visant une mise sur le marché, un débouché que le porteur qualifie de recherche "indispensable".

Objectifs

L’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est une pathologie neurologique causée par la formation d’un caillot (thrombus) entraînant l’occlusion partielle ou totale d’une artère cérébrale. Actuellement, la prise en charge des patients en phase aigüe de la pathologie repose sur l’administration de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA), capable de dissoudre les thrombi, associée ou non à la thrombectomie chirurgicale. Cependant, en raison des effets secondaires du tPA et de la difficulté relative de la procédure de thrombectomie, seule une faible proportion des patients (

Bénéfices attendus

Actuellement, la prise en charge des patients en phase aigüe de la pathologie repose sur l’administration de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA), capable de dissoudre les thrombi, associée ou non à la thrombectomie chirurgicale. Cependant, en raison des effets secondaires du tPA et de la difficulté relative de la procédure de thrombectomie, seule une faible proportion des patients (

Procédures

MODIFICATION Pour l’étude 3/ de cette DAP, les animaux seront soumis à une injection intrapéritonéale de streptozotocine permettant d’induire une hyperglycémie chronique. Une injection par jour, pendant 5 jours est prévue. Cette injection dure quelques secondes. Un prélèvement d’une gouttelette de sang sera également réalisé 2 fois par semaine pour ces animaux permettant de contrôler la glycémie sanguine. Ce prélèvement ne durera pas plus d’une minute. La mise à jeun des souris pour une durée de 4 heures sera nécessaire avant chaque prélèvement. Les animaux seront soumis à une chirurgie au niveau de la tête afin de pouvoir injecter de la thrombine murine, provoquant ainsi l’occlusion de l’artère cérébrale moyenne. Cet acte chirurgical, se déroulant à J0, durera 15 à 20 minutes et l’animal restera endormi environ 1 heure. La pose d’un cathéter dans la veine caudale sera nécessaire pour tous les animaux afin d’administrer un ou plusieurs traitements en intraveineux ainsi que les agents de contraste nécessaires à la réalisation de séquences IRM. La pose de cathéter prendra environ 5 minutes. À J0, J1, J2, J5 et J14, les animaux seront soumis à l'IRM-7T sous anesthésie générale, pour une durée variant de 15 à 45 minutes en fonction des séquences réalisées. Les animaux passeront également une batterie de test comportementaux jusque 7 jours avant l’induction de l’AVC pour déterminer l’activité basale, puis à J1, J2, J3, J5, J7, J14 et J21. Chaque animal passera moins de 10 minutes pour chacun des trois tests. Ajout de prélèvements répétés à la veine saphène ou à la veine submandibulaire pour récolter du sang veineux, dans le but de récolter du plasma. Chaque veine ne subira qu’un seul prélèvement, la voie et le côté du prélèvement sera alterné entre le côté gauche et droit. Les animaux seront sous couverture analgésique à H+2 suivant le stroke, une seconde injection leur sera délivrée à H+6 et une injection à D1 avant le troisième prélèvement sera réalisée. Enfin, à la fin du projet, les animaux seront soumis à une laparo-thoracotomie pour accéder au cœur et faciliter le prélèvement sanguin par ponction cardiaque. Viendra ensuite soit une perfusion transcardiaque permettant la fixation du cerveau avant son prélèvement soit un prélèvement du cerveau frais. La durée de cette intervention sera comprise entre 10 et 15 minutes.

Impact sur les animaux

Le modèle, par définition, reproduit les effets d’un AVC ischémique, à savoir des déficits sensorimoteurs induits par les lésions cérébrales au niveau du cortex somatosensoriel et prémoteur. Les déficits fonctionnels sont considérés comme léger à court et moyen terme dans ce modèle d’AVC, mais peuvent occasionnellement entraîner des pertes d’équilibres et une faiblesse musculaire des membres opposés à la lésion chez l’animal. MODIFICATION "A long-terme les déficits fonctionnels ne sont plus que légèrement perceptibles. Aucun test comportemental n’est voué à induire volontairement un stress ou une angoisse chez les souris. Les expérimentateurs sont formés et habitués à ces évaluations fonctionnelles, et prendront toutes les dispositions nécessaires à la bonne réalisation de celles-ci (limitation du bruit et des vibrations, manipulation des animaux avec soin, vérification des points limites, etc..)." Tout au long de l’étude l’animal peut aisément continuer à s’alimenter, s’abreuver et se fabriquer un nid avec les enrichissements mis à disposition dans la cage.

Devenir

A la fin du projet, tous les animaux seront mis à mort permettant le prélèvement du cerveau post fixation pour analyse

Remplacement

Ce projet correspond aux étapes des tests d’innocuité et d’efficacité de thérapeutiques in vivo faisant suite aux nombreuses expérimentations et validations réalisées in vitro par les PARTENAIRES INDUSTRIELS. Actuellement il n’existe aucune méthode alternative à l’expérimentation animale nous permettant d’obtenir le même niveau d’information obtenue avec l’expérimentation animale. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature et au sein de notre laboratoire font de la souris le modèle préférentiel pour mener à bien ce projet. En effet, mus musculus est l’une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine de l’AVC ischémique, permettant une analyse comparative et critique des résultats obtenus.

Réduction

Les données extraites de la littérature scientifique préclinique, combinées surtout à une étude de détermination de la puissance statistique régulièrement mise à jour avec nos données permettent de définir un nombre minimal d’animaux de 18 par groupes dans nos conditions protocolaires. Cette approche nous offre la capacité de visualiser des différences réelles de manière statistiquement significative entre les groupes étudiés. Afin d’anticiper les exclusions d’animaux dues à des erreurs techniques ou à de la mortalité, l’augmentation de l’effectif de 22 par groupes expérimentaux est obligatoire pour atteindre un effectif final satisfaisant de 18 animaux par groupe. Maintenir cette marge de sécurité contribue à assurer la validité scientifique de notre projet tout en respectant les normes éthiques et les principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche. Ainsi, en optimisant le nombre d'animaux utilisés, nous parvenons à concilier l'efficacité de notre projet avec sa valeur scientifique, conformément aux principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE) et isolés de tous bruits extérieurs. Les souris arriveront au laboratoire en groupes sociaux puis seront stabulés à une par cage le temps de l’expérimentation pour éviter les conflits entre les souris et faciliter la phase de récupération post-opératoire. Au sein de chaque cage, les animaux auront accès à divers types d’enrichissements : sizzle-dri kraft, BUCHETTE EN BOIS et demi-sphère de cellulose ainsi qu’accès illimité à la nourriture et à l’eau. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Les animaux seront pesés 2 fois par semaine au minimum. Le jour de l’induction de l’AVC (J0), les animaux seront pesés et installés dans une armoire ventilée permettant de maintenir leur rythme nycthéméral. Pendant l’opération chirurgicale induisant l’AVC ischémique, l’animal sera anesthésié et aura une couverture analgésique à base de buprénorphine administrée en s.c ENTRE 30 MINUTES ET 1 HEURE AVANT LA PREMIERE INCISION CHIRUGICALE. L’ADMINISTRATION SERA REPETEE EN FIN DE JOURNEE DE FACON A PROLONGER LA DUREE D’ACTION JUSQU’AU LENDEMAIN MATIN OU UNE TROISIEME ADMINISTRATION SERA REALISEE. L’anesthésie générale sera maintenue jusqu’au réveil. Chaque site d’incision sera précédé d’une tonte du pelage et d’une désinfection à la CHLORISEPTINE ET D’UNE INJECTION EN SOUS CUTANEE DE LUROCAINE (5mg/kg). La température corporelle de l’animal sera maintenue à 37.5 ± 0.5°C grâce à un système de couverture chauffante rétrocontrôlée et à une couverture isothermique placée sur le dos de la souris EN CAS d’HYPOTHERMIE. Le choix de la technique de sutures se portera sur la méthode des points séparés, offrant une plus grande résistance que le surjet par exemple, et limitant le risque pour l’animal de rompre ses points et donc de déhiscence de la plaie. MODIFICATION : AJOUT PARAGRAPHE Même si la surveillance des animaux s’effectuera en continue, elle sera accrue pendant les premières heures de réveil et pendant les jours suivant l’opération chirurgicale. En cas de constatation post-opératoire de dépassement des points limites de souffrance ou de stress fixés en amont de l’étude, l’animal sera mis à mort par dislocation cervicale.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) occupe une place prépondérante dans la recherche sur les maladies neurodégénératives, particulièrement dans le développement de stratégies thérapeutiques. Cette prééminence découle de divers facteurs, notamment les homologies vasculaires et génétiques entre l’Homme et la souris, ainsi que la facilité de manipulation génétique, le coût relativement bas, et la logistique aisée associée à l'élevage et la stabulation de ces rongeurs. Ces caractéristiques (entre autres) font de la souris un modèle animal privilégié pour la recherche préclinique. Dans le contexte spécifique de l'AVC ischémique, l'utilisation de la souris devient incontournable. En effet, elle offre la possibilité d'une analyse comparative et critique des résultats obtenus avec ceux de la littérature, renforçant ainsi la fiabilité des conclusions et leur applicabilité potentielle chez l'Homme. MODIFICATION "Les animaux utilisés seront âgés d’environ 10 semaines le jour de l’induction de l’AVC pour un poids moyen de 45g Nous effectuerons notre modèle sur des jeunes adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec celles déjà disponible dans notre laboratoire et dans la littérature scientifique du domaine."

Pour reproduire la maladie de Parkinson, 2 112 souris reçoivent des injections répétées d'une substance chimique neurotoxique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une partie est dépourvue d'une protéine par modification génétique. Le porteur affirme que cette substance n'affecte pas le bien-être des souris dans ses conditions, tout en listant prostration, dos voûté, poils ébouriffés et perte de poids parmi les signes de détresse surveillés. L'objectif reste de mieux comprendre la mort des neurones, sans retombée directe annoncée.

Objectifs

La maladie de Parkinson est aujourd’hui l’une des principales causes de troubles du mouvement, juste après les accidents vasculaires cérébraux. C’est aussi la maladie neurologique qui progresse le plus rapidement dans le monde. Elle touche le cerveau et perturbe le contrôle des mouvements. Les personnes atteintes peuvent présenter des tremblements, des gestes plus lents ou une raideur musculaire. Mais la maladie ne se limite pas aux problèmes moteurs : elle peut aussi affecter le sommeil, l’humeur et parfois la mémoire ou la concentration. La maladie de Parkinson est complexe et évolue avec le temps. Il est donc essentiel de mieux la comprendre pour pouvoir, à terme, améliorer les traitements. Notre projet de recherche consiste à développer un modèle expérimental de la maladie chez la souris en utilisant une substance chimique, qui a été associée à un risque accru de développer la maladie de Parkinson. Ce modèle nous permet de reproduire certains mécanismes de la maladie et d’étudier plus précisément la mort des cellules du cerveau, c’est-à-dire leur disparition progressive. Grâce à ces travaux, notre objectif est de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de la maladie de Parkinson, afin d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d’une protéine essentielle au bon fonctionnement du cerveau. En étudiant des animaux chez lesquels cette protéine est absente, nous cherchons à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la maladie de Parkinson. Ces recherches permettront également de définir les meilleures conditions expérimentales pour étudier cette maladie en laboratoire, afin d’obtenir des résultats fiables et utiles pour la recherche biomédicale.

Procédures

Une partie des animaux subira 2 injections (100 microlitres / injection - 10 secondes) par semaine pendant 2 semaines. L'autre partie des animaux subira 2 injections (100 microlitres / injection - 10 secondes) par semaine pendant 3 semaines.

Impact sur les animaux

D'après les données de la littérature notre substance chimique n'affecte pas le bien-être animal dans les conditions expérimentales de notre étude. Néanmoins, les principaux signes de détresse sont une position recroquevillée, le dos voûté, les poils ébouriffés, les yeux fermés, une respiration accélérée et une perte de poids.

Devenir

A l'issue de cette procédure, tous les animaux seront mis à mort pour effectuer des analyses nécéssaires au projet scientifique.

Remplacement

L’étude de la maladie de Parkinson nécessite un organisme entier. Notre étude doit nécessairement se faire sur l’animal pour comprendre l'effet de notre substance chimique. Cependant nous menons en parallèle des études sur cellules.

Réduction

Les animaux sont élevés au sein de notre établissement utilisateur et l’élevage est dimensionné afin de limiter la production du nombre d’animaux au strict nécessaire pour leur utilisation dans les procédures. Nous utiliserons des tailles d’échantillons garantissant une puissance statistique suffisante tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés dans le respect éthique de la règle des 3R (remplacement, réduction et raffinement). Le nombre de souris pour chaque procédure est déterminé avec un logiciel.

Raffinement

Les souris sont hébergées collectivement dans la zone de production de l’animalerie dans des cages comportant une maisonnette ainsi que de la ouate favorisant la nidification avec un cycle d’éclairage normal. Elles sont nourries et abreuvées ad libitum. Les animaux sont régulièrement manipulés et observés par les animaliers lors du change ou par les expérimentateurs. Selon les observations suivantes : perte de poids chez les animaux en croissance et les adultes, état du pelage, état de la litière, posture/mobilité et comportements indésirables, des moyens de raffinement seront utilisés pour réduire, éviter ou atténuer toute forme de souffrance. Compte tenu de la toxicité connue de la substance administrée, les animaux traités seront surveillés quotidiennment même si, d'après la littérature, le bien-être n'est pas affecté dans nos conditions.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence dans les études de la maladie de Parkinson, nous pouvons donc bénéficier d’un grand nombre de ressources et de données préliminaires existantes. Nous disposons d'une lignée murine dépourvue d'une protéine pour effectuer des analyses nécécessaires au projet scientifique et le traitement des animaux par la substance chimique sert de modèle de la maladie de Parkinson. Nous utiliserons des souris adultes de 3, 6, 9 et 12 mois pour développer le modèle.

Hébergées seules pendant environ quatre mois pour protéger leurs implants, 197 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Elles subissent une chirurgie cérébrale de quatre heures, l'implantation de fibres optiques et d'électrodes, puis des tâches de navigation dont un labyrinthe aquatique, sous restriction alimentaire pour les motiver. Le RNT reconnaît que l'isolement contrarie une espèce qui vit normalement en groupe et que la nage induit stress et légère hypothermie. La mise à mort permet d'analyser leur cerveau et de vérifier la position des dispositifs implantés.

Objectifs

Le cervelet a été classiquement considéré comme une structure impliquée dans le contrôle, la synchronisation et l'apprentissage des habiletés motrices. Cependant, un ensemble de preuves récentes ont également mis en évidence son rôle dans les processus cognitifs par ses interconnexions avec les régions du cerveau impliquées dans la cognition, notamment l'hippocampe. L'hippocampe est consideré comme le siége de la navigation, une fonction fondamentale qui permet aux individus de se repérer dans l'environnement et de la mémoire spatiale, la composante de la mémoire responsable de l'enregistrement des informations sur notre environnement et notre orientation. Des études menées sur des souris ont révélé que le cervelet est crucial pour l'activité neuronale de l'hippocampe et l'efficacité des comportements de navigation. Cependant, les voies reliant le cervelet à l'hippocampe et les mécanismes sous-jacents restent inconnues. Notre projet vise à caractériser les projections cérébelleuses vers l'hippocampe, tant sur le plan anatomique que physiologique, chez des souris au comportement libre. Nous sollicitons une demande de modification car compte-tenu des premiers résultats obtenus, nous souhaitons réaliser un test comportementale complémentaire sans modification du nombre total d’animaux.

Bénéfices attendus

Les fonctions cognitives, telles que la navigation et la mémoire spatiale, sont des processus complexes qui impliquent l'intégration d'informations provenant de différentes régions du cerveau. L'étude des connexions entre ces régions permet d’appréhender non seulement les bases neuronales de ces processus, mais contribue également aux domaines plus vastes des neurosciences et de la psychologie cognitive. Elle fournit une base pour développer et tester des théories sur la façon dont le cerveau traite les informations et décide du comportement. La navigation et la mémoire spatiale sont souvent altérées dans divers troubles neurologiques et psychologiques, tels que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la schizophrénie. Comprendre les circuits neuronaux en conditions normales, peut aider à détecter et à comprendre les altérations et les dysfonctionnements cérébraux qui surviennent dans ces conditions pathologiques. En étudiant les interactions entre le cervelet et l’hippocampe, ce projet permettra donc de mieux comprendre le réseau cérébral qui soutient la navigation et la mémoire spatiale en conditions normales, avec des applications potentielles dans les pathologies associées.

Procédures

Dans cette étude, trois groupes d’animaux seront soumis à des interventions distinctes. Premier groupe: Les animaux subiront une chirurgie cérébrale comprenant une injection de solution, réalisée sous anesthésie générale et analgésie. La durée maximale de cette intervention est de 4 heures. Après un délai maximal d’un mois, les animaux seront de nouveau anesthésiés puis euthanasiés au cours d’une procédure chirurgicale, sans réveil intermédiaire, afin d’éviter toute souffrance en fin d’expérience. Deuxième groupe – MODIFICATION: Les animaux subiront une chirurgie cérébrale avec injection de solution et implantation de dispositifs, sous anesthésie et analgésie, pour une durée maximale de 4 heures. Après une période de récupération d’une semaine, ils participeront à des séances d’exploration comportementale dans une arène, à l’état éveillé, pendant 60 minutes maximum par jour durant deux semaines. Des tests comportementaux seront ensuite réalisés pendant 120 minutes maximum par jour sur une période de trois mois. Ces tests incluront l’observation du comportement, l’enregistrement de l’activité cérébrale et l’utilisation de l’optogénétique, permettant la stimulation ciblée de zones cérébrales par la lumière. Une légère restriction alimentaire sera appliquée certains jours afin de motiver l’exploration de l’environnement. À la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie lors d’une procédure chirurgicale, sans réveil. Troisième groupe: Les animaux subiront une chirurgie cérébrale avec injection de solution et implantation de dispositifs, sous anesthésie et analgésie, d’une durée maximale de 4 heures. Après une semaine de récupération, ils participeront à une expérience de navigation impliquant un labyrinthe aquatique. Ils passeront environ 15 minutes par jour dans l’eau pendant 15 jours, avec des sessions de nage limitées à 2 minutes maximum, entrecoupées de périodes de séchage et de repos. Cette expérience inclut l’utilisation de l’optogénétique. À l’issue de l’étude, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie lors d’une procédure chirurgicale, sans réveil, selon la même méthode que pour les autres groupes.

Impact sur les animaux

Dans cette étude, certains effets indésirables peuvent survenir pour les animaux à différents moments du processus : Premièrement, les effets liés aux chirurgies : Les interventions chirurgicales, comme celles réalisées au niveau du cerveau, peuvent provoquer des effets indésirables tels que la perte de poids, une baisse de la température corporelle, de la déshydratation, ainsi que des douleurs ou un inconfort. Deuxièmement, le stress dû à l'hébergement en cage individuelle : Après les chirurgies, les animaux seront hébergés dans des cages individuelles pour protéger les implants fragiles placés lors des chirurgies. Bien que ces cages permettent des contacts visuels, auditifs et olfactifs entre eux, les souris sont des animaux qui vivent habituellement en groupe. Cette séparation peut donc provoquer un certain stress ou de l'angoisse, car elles se retrouvent privées de la compagnie de leurs congénères. Troisièmement, les expériences comportementales : Les animaux sont motivés soit par une récompense alimentaire, associée à une légère restriction alimentaire avant certaines séances, soit par la recherche d’une plateforme dans des expériences aquatiques. Ces situations peuvent induire un stress temporaire ou de l’anxiété. MODIFICATION certains animaux réaliseront une tache comportementale aquatique qui peux provoquer un stress et une légère hypothermie.

Devenir

L’ensemble des animaux sera euthanasié à l’issue des procédures. Des prélèvements seront réalisés après la mort afin d’analyser le cerveau. Ces analyses permettront d’identifier les connexions cérébrales étudiées, de vérifier la position des dispositifs implantés (fibres optiques et électrodes) et de réaliser des analyses biologiques complémentaires (notamment immunologiques).

Remplacement

L’étude des bases neurales qui sous-tendent les capacités de navigation requiert de manière indispensable l’utilisation d’animaux capables de telles performances de manière à en étudier les mécanismes sous-jacents. Étant donné que les études in vitro et les animaux invertébrés ne permettent pas l'investigation de comportements complexes, le rongeur demeure donc l'espèce la plus appropriée. La souris est un animal explorateur, ce qui se prête parfaitement à notre sujet de recherche. Ainsi, des travaux précédents de l’équipe ont montré la validité de ce modele animal dans l’étude de la navigation spatiale.

Réduction

Le projet impliquera un total de 197 animaux. Ce nombre est inspiré du nombre d’animaux utilisé dans des travaux précédents de l’équipe et réduit au maximum pour nous permettre de générer des données statistiques solides. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Ce projet utilisera des implants permettant des enregistrements électrophysiologiques simultanés d'une grande population de neurones localisés dans différentes structures cérébrales, permettant de collecter des données en plus grande quantité par souris, réduisant ainsi le nombre total d'animaux requis. L’analyse des données électrophysiologiques et comportementales s’effectuera avec des tests statistiques en ajustant des modèles à effets mixtes généralisés avec des effets aléatoires imbriqués pour tenir compte de la variabilité entre les souris ou les sessions au sein des souris.

Raffinement

À leur arrivée dans l’animalerie les animaux ont une periode d’adaptation d’au moins 5 jours. Ils sont ensuite manipulés et surveillés quotidiennement par les mêmes experimentateurs et les procédures nécessaires seront mises en place pour garantir leur bien-être (Grille de scoring). Les souris subissant une chirurgie seront anesthésiées par inhalation d’un gaz anesthesiant et receveront une injection d'analgésique et d'un anesthésique local au lieu de l’incision chirurgicale. De plus, un anesthésique local sous forme de créme est appliqué au niveau des oreilles où les barres sont fixées. Les souris sont placées sur un tapis chauffant et une solution physiologique est injectée au debut et à la fin de l’intervention afin d’éviter une hypothermie et une déshydratation. Afin d’éliminer tout risque d’inflammation et de douleur post opératoire, les souris recevront à la fin de la chirurgie et pendant 48 heures une injection d’anti-inflammatoire non stéroïdien. Pour éviter tout risque de déterioration de l'implant des souris par leurs congénères après la chirurgie les animaux seront isolés pendant environ 4 mois. Néanmoins pendant cette période un nid végétal ainsi qu’un jouet d'exploration (cube, tunnel ou abri) est placé dans chacune des cages de manière à offrir aux animaux plus d’enrichissement. De plus, les cages utilisées sont transparentes, fermées par une grille et placées les unes à côté des autres dans la pièce de stabulation. Ainsi les informations visuelles, auditives et les odeurs peuvent circuler entre les souris. Pour obtenir un comportement optimal, nous régulons la quantité de nourriture disponible pour les animaux durant les jours d’enregistrement (environ 3 mois) afin qu’ils soient plus motivés pour trouver les miettes de céréales au chocolat qui sont disposées aléatoirement dans l’environnement. Nous diminuons donc la quantité de nourriture d’ad libitum à quelques grammes afin de provoquer une légère perte de poids. Les souris sont pesées chaque jour et nous surveillons que leur perte de poids ne soit pas excessive. Pendant le weekend les souris ont de la nourriture ad libitum ce qui leur permet de retrouver leur poids de référence.AJOUT: Pour les tests de comportement aquatique, des mesures de raffinement supplémentaires sont mises en place : durée limitée des essais, séchage et repos entre chaque session, et surveillance continue pour minimiser stress et hypothermie.

Choix des espèces

La souris est le modèle traditionnellement utilisé au laboratoire. Nous disposons donc de tout le matériel réglementaire et nécessaire à son hébergement. Il s’agit d’un mammifère explorateur, qui est le plus susceptible de fournir des résultats satisfaisants en termes de performance de navigation qui est notre sujet de recherche. L'équipe a développé de nombreux tests de comportement pour cet animal au cours de travaux antérieurs, parmi lesquels ceux qui servent de fondement à nos hypothèses de travail. Le projet porte sur l'étude des réseaux neuronaux à l'âge adulte. Comme les procédures d'enregistrement électrophysiologique combinées à l'optogénétique prennent plusieurs semaines, elles ne peuvent être effectuées que sur un cerveau dont le développement est stable. Nous utiliserons des souris âgées de 3 à 8 mois maximum.