Système nerveux

Toutes tuées à l'issue parce que les atteintes subies interdisent tout placement ou réutilisation, 492 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune passe par une première chirurgie de vingt minutes sous anesthésie gazeuse, une partie d'entre elles subissant une seconde intervention, chirurgicale ou pharmacologique, destinée à détruire par degrés leur appareil vestibulaire. Les souris ainsi rendues déséquilibrées suivent ensuite un programme de rééducation calqué sur celui proposé aux patients humains. Le porteur signale que ces souris peuvent aussi devenir sourdes, précise que ce point n'est pas quantifié parce qu'il sort du sujet, et affirme que la neurophysiologie intégrative ne peut être conduite que sur animal vivant et éveillé.

Objectifs

L'objectif de ce projet est d'étudier à l'aide de modèles précliniques fiables et reproductibles, l'intérêt potentiel de la mise en place de protocoles locomoteurs et visuels. Les objectifs spécifiques seront i) de déterminer les fenêtres d'opportunités thérapeutiques en quantifiant l'intérêt d'une prise en charge précoce, ii) de déterminer en fonction de la sévérité des pathologies vestibulaires, les bénéfices thérapeutiques potentiels des différentes approches locomotrices et visuelles. Dans le cas de pathologies touchant l'équilibre, les patients ressentent des déséquilibres et des flous visuels liées à une mauvaise stabilisation du corps et du regard au cours des mouvements. Se mettent alors en place des substitutions sensorielles qui permettent progressivement le rétablissement de l’équilibre grâce aux informations visuelles et proprioceptives. La prise en charge des patients comprend la mise en place d'une rééducation vestibulaire consistant en des séances de sollicitations multi sensorielles, notamment à la marche ou visuelles. Ces protocoles n'ont cependant jamais fait l'objet de validations précliniques, ils sont extrêmement variables et dépendent largement de la pratique des professionels de santé.

Bénéfices attendus

Le projet constitue un projet de recherche fondamental dont les bénéfices attendus sont une meilleure compréhension des capacités plastiques du cerveau dans un contexte de dégradation ou perte totale des infomations sensorielles vestibulaires. En particulier le projet permettra de mieux identifier le potentiel thérapeutique associé à des protocoles de réhabilitations effectués en rééducation vestibulaire. Bien que conduit chez l’animal, les retombées sociétales du projet concernent donc la recherche translationnelle chez l’homme et notamment la question de la réhabilitation de patients souffrants de pertes vestibulaires.

Procédures

Tous les animaux (n=492) seront soumis à des chirurgies préliminaires d'une durée de 20 minutes sous anesthésie gazeuse. Pour générer les modèles de vertiges, une partie des souris seront soumises à une seconde chirurgie afin de causer des pertes vestibulaires gradées par une approche chirurgicale ou pharmacologique. Ces animaux bénéficieront ensuite d'une réhabilitation comparable aux interventions thérapeutiques mises en place chez l'homme dans le cadre de réhabilitation vestibulaire.

Impact sur les animaux

Des chirurgies et interventions pharmacologiques potentiellement douloureuses nécessaires au projet sont réalisées ; afin de minimiser le stress et la douleur, des traitements analgésiques et antalgiques adaptés sont mis en place. Comme les patients, les souris déficientes vestibulaires peuvent présenter des déficits auditifs associés qui ne sont cependant pas l'objet de l'étude et ne sont donc pas quantifiés.

Devenir

L'ensemble des procédures subies ne permettent pas de placer ni réutiliser les animaux qui doivent donc être euthanasiés (n=492 maximum) en fin de protocole.

Remplacement

L’intégration des signaux sensoriels issus de l’oreille interne, de la proprioception, de la vision, et les signaux moteurs issus de la moelle implique de nombreuses régions du cerveau et différents réseaux de neurones. Afin de comprendre les interactions entre systèmes, il est nécessaire de travailler sur un animal vivant et éveillé. Il s’agit d’un projet de Neurophysiologie intégrative qui ne peut être conduit que sur animal vivant.

Réduction

Des tests statistiques seront effectués en cours de protocole afin de réduire le nombre nécessaire d’animaux au minimum nécessaire pour atteindre des différences significatives entre les différents groupes testés. Le nombre de souris estimé l’a été en considérant que 20% des souris pourraient ne pas compléter l'ensemble des tests couvrant la période de réhabilitation. Le nombre de souris correspond à une estimation du maximum de souris qui pourraient être nécessaires, il est susceptible d'être revu à la baisse au cours du projet.

Raffinement

Les souris sont maintenues par groupes de 4. Les cages sont enrichies avec des roues et rouleaux. Les animaux sont suivis individuellement, leur poids est controlé régulièrement pendant les phases de tests. Chaque animal bénéficie tout au long de l’étude d’une attention et de soins de qualité par du personnel qualifié, afin d’assurer un bien-être optimal. Des traitements antalgiques et anesthésiques adaptés sont utilisés. Des points limites objectifs sont définis afin le cas échéant d’adapter les soins ou de mettre fin à l’expérimentation.

Choix des espèces

La souris constitue un modèle reconnu pour les expériences de neurophysiologie intégrative visant à mieux comprendre le fonctionnement du cerveau des mammifères. Les animaux seront utilisés à l’âge où les réflexes sensorimoteurs étudiés sont matures, soit à partir de 6 semaines et jusqu’à 16 semaines (4 mois) pour les plus âgées.

Légèrement immunodéficientes pour tolérer des neurones d'une autre espèce, les souris de ce projet reçoivent des greffes de neurones de cervelet humains, de primates non-humains et de souris. 985 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées par chirurgie terminale sous anesthésie pour prélever leur cerveau. La greffe se fait soit in utero, la mère gestante étant opérée sous anesthésie générale pendant moins de quinze minutes avec injection dans le cerveau des fœtus, soit par injection dans le ventricule cérébral du souriceau nouveau-né. Le porteur revendique une approche qui évite l'expérimentation sur des primates non-humains et sur des humains, et annonce 985 animaux au maximum sans détailler le calcul qui aboutit à ce chiffre.

Objectifs

Le développement des neurones du cervelet des espèces de primates, dont l’espèce humaine, reste largement inexploré, malgré l’implication du cervelet dans des troubles cognitifs (autisme), du langage (dyslexie), et moteurs (ataxies). En particulier, se pose la question de propriétés propres aux neurones humains et de primates comparés aux autres espèces animales, dont la souris. Pour répondre à cette question, des protocoles de différentiation in vitro de cellules souches humaines en neurones du cervelet ont été publiés. Cependant, ces approches ne récapitulent pas le développement et l’anatomie normales du cervelet (mauvaise organisation ou absence de certaines structures anatomiques, croissance des neurones limitée, absence de stimulations sensorielles). C’est pourquoi nous proposons de créer un modèle de greffe de ces neurones humains, primates et de souris dans le cervelet de souris. Cette approche permettra d’étudier les propriétés propres aux neurones de cervelet de ces différentes espèces, sans expérimentation sur des individus humains et primates non-humains. Le cervelet a une structure conservée entre les Mammifères, c’est pourquoi nous choisissons la souris comme modèle, comme Mammifère le plus éloigné de nous dans l'arbre de parenté entre espèces. De plus il s’agit d’une espèce pour laquelle le cervelet est très caractérisé.

Bénéfices attendus

A court terme, les résultats de ce projet augmenteront nos connaissances sur les propriétés propres aux neurones cérébélleux humains. Le développement de notre modèle de greffe permettra d’étudier in vivo des neurones d'espèces variées dont de primates non-humains et humains dans un contexte pathologique (spectre autistique, ataxie cérébelleuse, dyslexie). Il pourrait ainsi ouvrir de nouvelles possibilités thérapeutiques pour ces troubles. La greffe elle-même pourrait aussi être envisagé comme approche thérapeutique pour les troubles du cervelet humain et des autres espèces de Mammifères.

Procédures

Procédure 1: greffe in utero sous anesthésie générale de la mère suivie d'injection cérébrale sur foetus (

Impact sur les animaux

La greffe in utero est une technique chirurgicale qui peut entrainer une douleur et un stress modérés pendant l’opération (

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort et utilisés dans les procédures décrites pour analyses histologiques.

Remplacement

Les modèles in vitro différentiés à partir de cellules souches humaines sont encore trop immatures, manquent certaines structures anatomiques, et de stimulation sensorielle, ce qui ne sera pas le cas in vivo. De plus, notre étude in vivo pourrait permettre d’augmenter nos connaissances pour améliorer les protocoles de différentiation in vitro.

Réduction

Ce projet nécessitera au maximum 985 souris. Les procédures visent à limiter l’utilisation d'animaux tout en obtenant suffisamment de données. De plus, le contrôle des paramètres environnementaux mais également du statut sanitaire des animaux permettra de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement valables.

Raffinement

Les souris utilisées dans ce projet seront élevées en groupes sociaux, dans des cages ventilées d'une surface adéquate, dans un environnement enrichi, et changés sous flux d'air. Soins spécifiques apportés à la mère gestante. La greffe in utero est effectuée dans une pièce dédiée, après désinfection de la mère, sous analgésie locale et générale, et anesthésie, en température contrôlée (

Choix des espèces

Notre approche permet d’étudier les propriétés propres aux neurones du cervelet d’espèces de primates non-humains et humains sans avoir recours à l’expérimentation sur des animaux primates. Une option alternative à l’approche expérimentale décrite dans ce projet serait l’utilisation d’une autre espèce de Vertébré telle que le poisson zèbre, qui possède également un cervelet. Cependant l’organisation et le développement du cervelet chez les Vertébrés non-mammifères est trop divergente comparé aux Mammifères pour pouvoir interpréter nos expériences et envisager une bonne intégration dans des réseaux différents de ceux des Mammifères. Les animaux seront utilisés au stade embryonnaire et au stade postnatals critiques dans le développement des neurones du cervelet de souris et humain.

Tués à cinq jours de vie pour prélever leurs tissus, 42 rats nouveau-nés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque raton reçoit quatre administrations de bixafen, un fongicide agricole, directement dans la cavité abdominale sous anesthésie générale, geste dont le porteur indique qu'il peut provoquer une douleur légère. L'étude est présentée comme exploratoire, destinée à récolter des résultats préliminaires pour de futures études, le bénéfice pour les populations exposées aux pesticides étant renvoyé au long terme. Sur le remplacement, le porteur affirme que les modèles in vitro de barrières sang-cerveau ne permettent pas de mimer des intoxications périnatales, ce qui "implique donc le recours à l'expérimentation animale".

Objectifs

Des études récentes montrent que certains pesticides utilisés contre des champignons, largement utilisés actuellement en agriculture, impactent également des cellules humaines. Ce manque de spécificité d’espèces pourrait poser un problème de santé publique important. Parmi les différents composés sur le marché, le bixafen réduit fortement la consommation d’oxygène des cellules. Dans le contexte du cerveau en développement, les barrières protectrices du cerveau nécessitent beaucoup d’énergie pour fonctionner correctement. Ainsi, l’altération de la consommation en oxygène des barrières protectrices du cerveau, provoquée par une exposition au Bixafen, est un facteur de risque méconnu de maladies du développement cérébral. Le premier objectif de cette étude exploratoire est de récolter des résultats préliminaires pour de futures études sur les effets toxiques pour le cerveau en développement des expositions à ces pesticides utilisés contre des champignons.

Bénéfices attendus

Le projet permettra l'acquisition de connaissances inédites concernant l'impact d'une famille de pesticide sur le développement du cerveau humain. A terme, ces connaissances permettront le développement de politique de santé publique qui bénéficieront aux professionnels et aux populations exposés à ces pesticides.

Procédures

Les animaux seront exposés à un pesticide par administration directe dans la cavité abdominale. Cette administration dure 5 secondes et est réalisée sous anesthésie générale. Chaque animal sera soumis à 4 administrations sur l'ensemble de la procédure.

Impact sur les animaux

L'administration directe dans la cavité abdominale est susceptible de provoquer une douleur légère chez les ratons, anticipée par une anesthésie générale. La manipulation des animaux est suscpetible d'engendrer du stress.

Devenir

Tous les animaux des portées sont mis à mort à 5 jours post-nataux afin de collecter les tissus pour analyses.

Remplacement

Le projet envisage l'étude des barrières protectrices du cerveau en lien avec une exposition expérimentale à un pesticide. Les modèles in vitro de barrières sang-cerveau ne permettent pas d’étudier l'influence globale des différentes cellules cérébrales sur la perméabilité de ces interfaces, et ne permettent pas de mimer des intoxications périnatales. Ceci implique donc le recours à l’expérimentation animale.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et atteindre l’objectif scientifique du projet.

Raffinement

Conformément aux exigences de raffinement, les animaux seront suivis quotidiennement par le personnel qualifié de l'animalerie, et seront hébergés dans un environnement enrichi. Le suivi individuel consiste en une inspection visuelle du comportement et de l’apparence au quotidien. Des points limites concernant la perte de poids ont été définis et seront appliqués. L’administration directe dans la cavité abdominale est réalisée sous anesthésie générale.

Choix des espèces

Le projet sera réalisé sur des rats Sprague Dawley qui est une espèce de référence pour l'étude du neurodéveloppement qui requiert une optimisation de la gestation. Cette lignée a des portées nombreuses et récurrentes. Le projet prévoit d’utiliser des ratons entre 1 et 5 jours afin d’étudier l’impact d'un pesticide sur l’intégrité des barrières protectrices du cerveau au cours du développement précoce.

Une société agroalimentaire cofinance ce projet pour développer un complément alimentaire réduisant la fatigue cognitive liée au sport intensif. 1 008 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles courent une heure sur tapis cinq jours par semaine pendant huit semaines, puis passent six tests comportementaux de deux à dix minutes étalés sur deux semaines, censés mesurer leur état émotionnel et leur mémoire. Le porteur indique que ces tests induisent des stress modérés et que l'entraînement provoque une fatigue, sans nommer aucun des six tests, et rattache le tout à des extraits d'algues destinés à des sportifs adultes.

Objectifs

L'exercice intense et répété est associé à une fatigue cognitive. Un des objectifs d'une société agroalimentaire qui cofinance ce projet est de développer des compléments alimentaires qui réduisent la fatigue cognitive associée à la pratique sportive intense et régulière. Ainsi, l'objectif de ce projet est de démontrer l’efficacité d’un extrait végétal sur les performances cognitives et la fatigue après un entrainement physique intense chez la souris ainsi que les mécanismes d’action. Le milieu marin constitue la plus grande partie de la biosphère et contient les formes les plus anciennes et variées de la vie. Cette diversité de vie et d'environnements atypiques ouvrent des perspectives pour le développement de nouvelles molécules bio-actives. Les organismes marins, et notamment les algues marines possèdent un immense potentiel de molécules originales d'intérêt biologique. Ainsi, les extraits d’algues, qui contiennent des molécules aux potentiels bioactifs représentent une stratégie nouvelle. Ainsi, l'objectif de ce nouveau projet sera de tester si l'alimentation de souris avec ces extraits d'algues incorporés dans les croquettes permet de prévenir les troubles émotionnels et mnésiques associés au surentrainement sportif.

Bénéfices attendus

Nous anticipons que ce projet permette de mettre en évidence un effet protecteur d'un ou plusieurs extraits d'algue sur les troubles de la santé cérébrale assiciés au surentrainement physique.

Procédures

Les animaux seront entrainés à courir sur des tapis de course pendant 1h 5 jours par semaine pendant 8 semaines avant de réaliser 6 tests comportementaux durant chacun entre 2 et 10 minutes, étalés sur 2 semaines (3 tests par semaine), permettant d'étudier leur état émotionnel et leur mémoire.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux induiront des stress modérés aux animaux le temps de ces dits tests. L'entrainement physique des animaux induira une fatigue.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer les cerveaux pour des analyses biochimiques qui permettront d'étudier les mécanismes neurobiologiques des extraits d'algue.

Remplacement

Le modèle d’entrainement physique ne peut pas être développé in vitro. L’étude des comportements de type anxieux et de résignation, des performances cognitives et de la fatigue ne peuvent être réalisées que sur des animaux vivants ce qui rend impossible le remplacement de ceux-ci par des modèles in vitro. L'étude de l'effet de régimes alimentaires ne peut pas non-plus être modélisé in vitro

Réduction

Le nombre d'animaux sera reduit au mieux en se basant sur des articles scientifiques qui ont montré par le biais de tests statistiques des differences entre plusieurs groupes. D’après les études scientifiques sur l’analyse de marqueurs comportementaux et cérébraux, nous estimons que 12 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour atteindre une signification statistique.

Raffinement

Toutes les précautions possibles seront prises afin de raffiner nos procédures et réduire au mieux la douleur (antalgique et sédation avant mise à mort) et l’inconfort (manipulation régulière et enrichissement de l’hébergement) des animaux. Les tapis de course que nous avons acquis insufflent de l’air pour encourager les animaux à courir. L’hébergement se fera à 5 souris/cage et l’environnement sera enrichi : igloo et carré de coton. Les expérimentateurs et soigneurs sont titulaires de leur certificat d’expérimentation animale niveau concepteur et/ou opérateur. Les expérimentateurs travaillent avec des animaux depuis de nombreuses années et sont très fortement sensibilisés au sujet du bien-être animal de par leur thématique de recherche (stress, anxiété, bien-être cérébral) et de par le travail de la cellule SBEA. La SBEA procède à des contrôles réguliers de respect des procédures et du bien-être animal.

Choix des espèces

Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. La souris est un mammifère comme l’Homme, avec des cycles de reproduction rapides. Il est largement utilisé dans le champ de la cognition et de l'entrainement physique, ce qui permettra une comparaison de nos résultats avec les études antérieures. C’est un animal sur lequel les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Ce sont des animaux de petite taille (faciles à manipuler) et peuvent donc être facilement hébergés au sein de l’animalerie de l’unité. Les souris mâles et femelles arriveront à l’animalerie à l’âge adulte (3 mois). Les expérimentations seront réalisées sur des animaux adultes, la finalité du projet étant d'étudier l'impact des extraits d'algues sur des sportifs adultes.

Deux heures de chirurgie cérébrale, douze heures d'isolement pour récupérer, puis jusqu'à quatre heures d'isolement à chaque test comportemental, aucun de ces tests n'étant nommé : 872 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées ensuite pour prélever leur tissu cérébral, les reproducteurs compris. Un vecteur viral est injecté dans le striatum de souris R6/1 et zQ140, deux lignées reproduisant la maladie de Huntington, afin de tester si l'activation d'un gène de rajeunissement cellulaire ralentit la dégénérescence des neurones. Le porteur indique que les R6/1 seront utilisées avant quinze semaines, donc avant l'apparition de leur phénotype dommageable, altération motrice progressive et parfois crises d'épilepsie. Il place cependant les tests comportementaux et biochimiques entre dix et douze semaines, "moment où les premiers signes de la maladie commencent à apparaître".

Objectifs

La maladie de Huntington est une maladie génétique rare qui cause une dégénérescence progressive de neurones, principalement dans une région du cerveau appelée le striatum. Cette dégénérescence affecte les fonctions motrices, cognitives et psychiatriques. Trouver un traitement capable de ralentir ou stopper l’évolution de cette maladie est un objectif clé de la recherche. Les recherches récentes suggèrent que les neurones touchés par cette maladie vieillissent prématurément. L'objectif de ce projet est de tester si l'activation de certains mécanismes moléculaires dans le striatum, grâce à des injections virales, peut ralentir la progression de la maladie. Pour cela, nous utiliserons deux modèles murins bien caractérisés, qui reproduisent les principaux aspects de la maladie. Ces modèles seront utilisés de manière complémentaire pour valider les résultats obtenus à travers différentes approches expérimentales.

Bénéfices attendus

Les maladies neurodégénératives représentent un fardeau social et économique majeur. Les maladies neurodégénératives, étant liées à l'âge, touchent une proportion croissante de la population, en particulier dans les pays européens. Il y a donc un besoin urgent de découvrir des thérapies. Comprendre les mécanismes de la maladie d’Huntington et moduler son impact serait une avancée thérapeutique majeure. Ce projet fournira des données utiles à la communauté scientifique et pourrait bénéficier à d’autres recherches thérapeutiques et fondamentales, tout en améliorant notre compréhension des maladies neurodégénératives chez l’Homme.

Procédures

Les animaux seront mis en accouplement et les descendants seront utilisés dans le cadre de l’étude. Les animaux seront soumis à une chirurgie (2h). Suite à cette chirurgie, ils seront isolés pendant 12h maximum. Les animaux de seront isolés pendant les taches comportementales pour un délai maximal de 4h.

Impact sur les animaux

Les souris R6/1 seront utilisés avant l'age de 15 semaines, soit avant l'apparition de leur phénotype dommageable (à partir de 20 semaines). Ce phénotype s'exprime par une altération motrice progressive et dans certains cas par des crises d'épilepsie. Des nuisances potentielles peuvent survenir après les chirurgies, telles que du stress ou des douleurs modérées, avec un risque très rare d'inflammation ou d'infection. Un isolement de 12 heures, bien qu'il génère un stress lié à la solitude, est nécessaire après la chirurgie pour permettre aux animaux de récupérer. Un autre isolement de 4 heures maximum sera nécessaire pour la réalisation des tests comportementaux, bien que cela puisse également induire du stress. Concernant l'injection d'un vecteur viral, peu de nuisances sont attendues pour les souris, et le délai après injection est court (4 semaines), ce qui représente une période faible par rapport à leur durée de vie. Les changements moléculaires attendus ne devraient pas entraîner de modifications importantes de leur comportement ou de leur état. Les tests comportementaux peuvent générer un stress.

Devenir

Les animaux seront mis à mort afin de prélever le tissu cérébral, y compris les animaux reproducteurs.

Remplacement

Cette étude vise à explorer un traitement potentiel pour la maladie de Huntington, une maladie neurodégénérative incurable qui entraîne un vieillissement prématuré de neurones chez l’adulte. A cette fin, un gène permettant de rajeunir les cellules sera exprimé dans les neurones. Dans un premier temps, nous étudierons l'effet de la surexpression de ce gène dans des neurones en culture. Cependant, les neurones en culture sont imparfaitement différenciés et ne reproduisent pas de manière satisfaisante la complexité des interactions cellulaires dans un cerveau et le mécanisme de vieillissement cérébral. L'objectif du projet étant de tester une approche pour rajeunir le cerveau Huntington, le recours à des modèles mammifères de la maladie permettant d'étudier le mécanisme pathogénique à un stade mature/adulte du cerveau est un aspect essentiel du projet. Les souris R6/1 et zQ140 sont des modèles de référence qui reproduisent des phénotypes clés de la pathologie humaine, dont le vieillissement prématuré de neurones. Ces modèles permettront d’évaluer si le traitement proposé ralentit ou stoppe la progression de la maladie.

Réduction

Les études comportementales incluent plusieurs tests moteurs et cognitifs pour mesurer des paramètres spécifiques. Étant donné la variabilité naturelle entre les individus, des groupes d'animaux plus grands sont nécessaires pour détecter des différences significatives entre les groupes. Pour les analyses histologiques et biochimiques, la variabilité étant plus faible, des groupes plus petits suffisent pour observer les différences.

Raffinement

Les animaux seront génotypés de manière non invasive grâce à une pincée de poils. Ils seront utilisés avant l’apparition des symptômes liés à leur génotype. La chirurgie se déroulera sous anesthésie gazeuse, avec une injection d’analgésique local pour réduire la douleur au niveau de l’incision. Une pommade anesthésique sera appliquée pour éviter les douleurs liées aux barres d’oreilles, et une pommade à base de vitamine A protégera les yeux du dessèchement. Un anti-inflammatoire sera administré pour soulager la douleur après l’opération. De plus, une solution saline (NaCl) tiède sera injectée pour compenser les pertes hydriques, et un tapis chauffant permettra de maintenir la température corporelle. Après la chirurgie, les animaux seront isolés pour faciliter leur récupération tout en préservant la dynamique sociale dans leur groupe. Pendant toute la durée de l’étude, leur état de santé sera étroitement surveillé par du personnel qualifié. Avant les tests, les animaux seront habitués à la manipulation pour limiter leur stress. Lors des tests comportementaux, ils seront temporairement isolés dans des cages enrichies avec des tunnels, des matériaux pour faire un nid, et de la nourriture déposée au sol pour faciliter leur alimentation. En cas de problème de santé grave, les animaux seront rapidement mis à mort, sans douleur par dislocation cervicale.

Choix des espèces

L’animal choisi pour cette étude est la souris, car son cerveau présente des structures similaires à celles du cerveau humain. En particulier, des zones comme celles responsables des mouvements et de la coordination sont touchées dans la maladie d’Huntington. Ces zones sont présentes chez la souris, mais pas chez des animaux plus simples comme le vers C. elegans, la mouche drosophile ou le poisson-zèbre. Les modèles de souris utilisés sont bien établis pour étudier la maladie d’Huntington et tester des traitements potentiels. Ces modèles sont utilisés ensemble pour valider les résultats de manière croisée. Les souris seront utilisées lorsqu’elles sont jeunes adultes, avec des procédures chirurgicales commencées entre 6 et 8 semaines d’âge, car à cet âge, leur système nerveux est entièrement développé. Les tests comportementaux et biochimiques auront lieu entre 10 et 12 semaines, moment où les premiers signes de la maladie commencent à apparaître.

Une chirurgie stéréotaxique de quatre-vingt-dix minutes, l'implantation de fibres optiques dans le cerveau et huit semaines de restriction alimentaire maintenant chaque animal à 90 % de son poids normal : 1 710 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des analyses histologiques. Elles apprennent à appuyer sur un levier pour obtenir de la nourriture, deux heures par jour, et reçoivent trois à quatre injections de clozapine-N-oxyde destinées à manipuler l'activité de leurs neurones. L'objet est de savoir quels neurones du circuit de la récompense sont vulnérables à une carence en acides gras oméga-3 imposée dès la vie in utero. Le porteur annonce que les diètes déficientes ont "des effets très limités" et fixe la mise à mort anticipée à un score de douleur maintenu entre 9 et 12 pendant plus de quarante-huit heures, sans indiquer combien de ces 1 710 souris sont des géniteurs tués une fois la reproduction achevée.

Objectifs

Le but de ce projet est de déterminer quelles sont les populations de neurones au sein du système cérébral de la récompense et de la prise de décision (système mésocorticolimbique) qui sont vulnérables à une déficience en acides gras polyinsaturés (AGPI) de type n-3. Pour cela, les animaux seront soumis à des diètes contenant diférents niveaux d'AGPI. Nous utiliserons des approches qui permettent de manipuler l'activité des neurones tout en enregistrant leur activité chez l'animal en comportement. Nous testerons les processus prise de décision en utilisant des tâches comportementales dans lesquelles l'animal doit appuyer sur un levier pour obtenir une récompense alimentaire.

Bénéfices attendus

Ces études permettront de comprendre comment le statut nutritionnel influence le fonctionnement du système cérébral de la récompense et d'identifier des stratégies permettant de réverser les troubles du système de la récompense, qui est un phénotype commun à de nombreuses pathologies psychiatriques.

Procédures

Les procédures de conditionnement opérant (1 par jour/animal, 2h par session) nécessitent une déprivation alimentaire légère (maintien à 90% du poids ad libitum) durant environ 8 semaines - 1 chirurgie stéréotaxique d'environ 90 minutes - 3 à 4 injections intrapéritonéales de clozapine-N-Oxide intercalées d'au moins 2 jours.

Impact sur les animaux

Les diètes déficientes en AGPI n-3 ont des effets très limités. Les procédures de conditionnement opérant nécessitent une déprivation alimentaire légère (maintien à 90% du poids ad libitum). Les chirurgies stéréotaxiques présentent un degré de sévérité modéré durant la période entourant l'opération. L'implantation chronique de fibres optiques peut présenter des effets indésirables (inflammation, inconfort, risque d'arrachage)

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour procéder à des analyses histologiques. Les géniteurs seront mis à mort à la fin de la période de reproduction.

Remplacement

Ce projet ne peut être réalisé sans l'utilisation de modèles animaux puisqu'il s'intéresse à des dimensions comportementales, non modélisables sur des modèles in vitro ou in silico.

Réduction

Tous les efforts seront faits pour réduire le nombre d'animaux utilisés. En particulier, nous utiliserons une stratégie de croisements génétiques qui permettra l'utilisation de tous les animaux de la descendance et comparerons les mâles et les femelles. Du fait de cette stratégie, tous les animaux (génotypes et sexes) issus de nos croisements seront utilisés. Le nombre d'animaux nécessaires est basé sur des expériences précédemment effectuées au laboratoire permettant de révéler des différences statistiques entre groupes.

Raffinement

Tous les efforts seront faits pour réduire la souffrance des animaux. Les animaux seront hébergés en cages collectives et environnement enrichi. Du fait de la déprivation alimentaire durant les expériences de conditionnement opérant, les animaux seront observés et pesés tous les jours de la semaine. Concernant la chirurgie stéréotaxique, des analgésiques et anesthésiques seront administrés et les animaux seront suivis pour s'assurer d'une bonne récupération. Les points limites seront évalués à l'aide d'une grille de scores qui seront consignés sur une fiche de scorage. Si un score entre 9 et 12 persiste pendant plus de 48h les animaux seront mis à mort par dislocation cervicale suivie de décapitation. Dans tous les cas, si des blessures apparaissent, elles seront immédiatement soignées et les animaux seront surveillés 2 fois par jour. Si un animal présente un comportement anormal traduisant un état de mal-être il sera immédiatement isolé et surveillé. Si l'animal ne montre pas d'amélioration significative il sera mis à mort dans les 48h.

Choix des espèces

Ce projet nécessite l'utilisation d'approches transgéniques basées sur des lignées de souris génétiquement modifiées. De tels modèles n'existent pas dans d'autres espèces. Les modèles proposées ont été validés par le laboratoire et des résultats antérieurs assurent de la fiasabilité des approches proposées. Les animaux expérimentaux seront utilisés à l'âge adulte, les manipulations nutritionnelles commençant pendant le développement in utero. En effet le but de l'étude est d'identifier l'impact développemental de ces manipulations nutritionnelles sur des dimensions comportementales à l'âge adulte.