Modèles et tests comportementaux - Cours 3 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’un modèle?

A

Représentation d’un processus qui ne peut pas être étudié directement

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Q

Qu’est-ce qu’un modèle comportemental animal?

A

➢Préparation simplifiée sur un animal dans son intégralité
➢Utilisé dans des conditions contrôlées, habituellement en laboratoire, parfois en milieu naturel
➢Permet d’étudier :
* comportement normal ou pathologique
* effets d’un traitement

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3
Q

Pourquoi faire des modèles animaux?

A

-Pour analyser des propriétés (protéines, tissus…)
-Pour mesurer des niveaux (input : sensibilité de récepteurs, traitement : neurotransmission, EEG, output : comportement)
-Pour évaluer des changements (plasticité comportementale, développement et vieillissement, traitements)

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4
Q

Comment obtient-on un modèle animal?

A

1- Modèle induit (modèle expérimental) :
➢ Étiologie connue
Par ex.: lésion 6-OHDA = maladie de Parkinson
➢ Étiologie hypothétique
par ex.: lésion néonatale de l’hippocampe = schizophrénie

2- Modèle spontané (modèle naturel) :
➢ Sélection d’animaux malades
Par ex.: rats au vieillissement prématuré (Fisher 344)
➢ Développement de lignées
Par ex.: rats très vs peu anxieux (souches HAB/LAB)

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5
Q

Quelles sont les différentes durée du modèle?

A

-Modèle aigu (heures - jour) -> effet de drogues
-Modèle chronique (semaines - mois) -> chirurgies, lésions
-Durable -> transgéniques

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6
Q

Quelles sont les différences entre souris et hommes?

A

✓ absence de langage
✓ éventail comportemental restreint
✓ préparations « simplifiées » (modèle partiel)
✓ vie nocturne
✓ espérance de vie limitée

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7
Q

Pourquoi ne pas prendre des modèles in vitro?

A

✓ implication de circuits nerveux complexes
✓ expression comportementale
✓ composante chronique des pathologies
Le modèle animal est une étape préclinique incontournable
…une fois les questions éthiques résolues

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8
Q

Quels sont les critères de validation des modèles?

A
  1. Homologie ou validité théorique
  2. Isomorphisme ou validité d’aspect
  3. Prédictivité ou validité prédictive
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9
Q

Expliquez l’homologie ou validité théorique

A

Estimation du degré d’équivalence dans les mécanismes mis en jeu dans le modèle et dans le comportement/la pathologie à l’étude.
Exemples de questions qu’on peut se poser:
✓ Est-ce que l’étiologie est connue ?
✓ Y a-t-il des facteurs génétiques ?
✓ Existe-t-il des similitudes dans les circuits nerveux qui sont impliqués ?
Il faut connaître la littérature sur les théories à propos du comportement/de la pathologie et de ses substrats

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10
Q

Expliquez l’isomorphisme ou validité d’aspect

A

Similitude phénoménologique (“phénotypique”) entre le modèle et la pathologie qu’il simule. Symptômes similaires.
Exemples de questions qu’on peut se poser:
✓ Est-ce que les symptômes sont bien décrits ?
✓ Existe-t-il différentes formes de la pathologie ?
✓ Y a -t-il des marqueurs biologiques ?
✓ Prend-on en compte la totalité des symptômes ? Veut-on étudier la totalité des symptômes ?
Il faut connaître les critères diagnostiques et la littérature sur ce qui fait l’objet d’incertitudes et de débats.

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11
Q

Expliquez la prédictivité ou validité prédictive

A

Le modèle permettra-t-il de prédire la réalité clinique?
Exemples de questions qu’on peut se poser:
Réponses aux agents thérapeutiques similaires à l’humain:
✓ Existe-t-il des médicaments ?
✓ Effets des médicaments similaires ?
✓ Est-ce que c’est notre seul critère ?
Il faut d’abord répliquer, puis innover

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12
Q

Quels sont les critères du modèle animal?

A

✓ Validité du modèle
✓ Facilité de mise en œuvre
✓ Qualité des informations recueillies
✓ Facilité d’interprétation

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13
Q

Comment fait-on le choix de l’espèce et de la souche?

A

✓Rongeurs (rats, souris, cochons d’Inde…), primates, félins, canidés, nocturnes/diurnes, prédateurs/proies…
✓Littérature disponible
✓Fournisseurs
✓Avantages et inconvénients, par exemple :
Rats Wistar: crâne plus volumineux, utile pour instrumenter
Corticostérone de base: Sprague-Dawley < Long Evans = Wistar

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14
Q

Comment peut-on tester la privation de sommeil paradoxal (SP) chez le rat?

A

Méthode de l’îlot :
-Rats expérimentaux: petite plate-forme
Atonie musculaire du SP = baignade involontaire
Le SP chute à 10% des niveaux de base
-Rats contrôles: grande plate-forme
Le SP demeure à 90% des niveaux de base
Mesures de stress semblables dans les deux groupes
-Rats témoins: à l’animalerie

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15
Q

Comment peut-on mesurer la mémoire?

A

Labyrinthe aquatique de Morris (1 habituation + 6 essais)
-Orientation allocentrique :
* Quadrant de départ différent à chaque essai (cible stable)
* Le rat doit utiliser des indices environnementaux
* Tâche relativement simple
* Tâche hippocampale

-Alternance différée :
* La cible alterne entre deux quadrants (départs stables)
* Le rat doit comprendre la règle d’alternance
* Tâche complexe
* Tâche frontale

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16
Q

Donnez des exemples de modélisation de maladies du SNC

A

✓ Maladie de Parkinson (lésion dopamine par injection neurotoxique de 6-OHDA)
✓ Épilepsie (stimulation intracérébrale)
✓ Ataxies cérébelleuses (souris mutantes génétiques)
✓ Anxiété
✓ Dépression

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17
Q

Qu’est-ce que l’anxiété ?

A
  • Sensation vague et déplaisante d’appréhension.
  • Vient du sentiment de l’imminence d’un danger
  • Crainte diffuse pouvant aller de l’inquiétude à la panique (incertitude d’une situation, appréhension d’un événement)
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18
Q

Quels sont les 2 types d’anxiété ?

A

1- Anxiété d’état:
* Tension transitoire, avec ou sans manifestations physiques
* Pour s’adapter et survivre: prédateurs, territoire, nourriture

2- Anxiété de trait
* Permanence de l’état anxieux
* Plus près de la pathologie

19
Q

Quels sont les symptômes communs de l’anxiété ?

A

✓ Crainte excessive sans objet
✓ Ralentissement psychomoteur
✓ État confusionnel
✓ État dépressif

20
Q

Quelle est l’étiologie de l’anxiété ?

A

✓ Traumatismes psychologiques
✓ Prédisposition physiologique
✓ Prédisposition génétique

21
Q

Quelles sont les classes d’anxiété ?

A

➢ Anxiété généralisée
➢ Phobies
➢ Attaques de panique
➢ Stress post-traumatique
➢ Troubles obsessions-compulsions (TOC)

22
Q

Qu’est-ce que l’anxiété généralisée ?

A

➢ Inquiétude excessive
➢ Hypervigilance
➢ Vulnérabilité au stress normaux de l’environnement
➢ Chronique
➢ 3 à 5% de la population

23
Q

Comment peut-on modéliser et mesurer l’anxiété?

A

-Basée sur des réponses spontanées, par exemple :
✓ Labyrinthe en croix
✓ Interactions sociales
✓ Émergence
✓ Réaction à un danger
✓ Champ ouvert
✓ Anhédonie ?
-Basée sur des réponses conditionnées, par exemple :
✓ Test de conflit (choix forcé, avec conséquences conflictuelles):
* approche-approche
* approche-évitement
* évitement-évitement
-Autres, par exemple :
✓ sélection d’une lignée génétiquement anxieuse

24
Q

Expliquez le labyrinthe en croix surélevée

A

Croix surélevée, composée de deux éléments :
✓ Deux branches ouvertes (anxiogène)
✓ Deux branches fermées (rassurante)
Variables dépendantes : temps passé et nombre d’accès dans chaque type de branches.

25
Expliquez le test d'émergence
-Abri doté d’une petite porte sortie donnant accès à un champ ouvert et illuminé (stimulus anxiogène). -Contraste entre des environnements sombre et éclairé: conflit de type approche-approche, entre la sécurité et la nouveauté -Variable dépendante: temps mis par l’animal pour sortir dans le champ ouvert éclairé (temps d’émergence)
26
Expliquez le champ ouvert
Arène éclairée. Environnement relativement neutre mais nouveau. Variables dépendantes: activité spontanée des animaux : -temps en mouvement -types de mouvements: locomotion, redressements -parcours: exploration du centre / des bordures (exploration des bordures ou "thygmotaxie" = anxiété)
27
Expliquez l'interaction social
Les rongeurs sont des animaux sociaux. Variables dépendantes : * léchage * toilettage * dominance * reniflement * etc… Deux rongeurs en situation nouvelle ou éclairée : interactions sociales diminuée Dépression : interactions sociales très diminuée
28
Expliquez la réaction à un danger
Enfouissement des éléments potentiellement menaçants ou aversifs (spécifique aux rongeurs) → Stratégie active Odeur féline ou trimethylthiazoline (TMT : crottes de renard) : * Immobilité, évitement, sécrétion de corticostérone → Stratégie passive
29
Expliquez le test de conflit
Basé sur les contingences de renforcement : 1. approche-approche 2. évitement-évitement 3. approche-évitement Test de Geller-Seifter (1960): conflit approche-évitement 1. Entraîner l’animal à appuyer sur un levier : obtention d’une récompense. 2. Associer un stimulus aversif à la réponse : diminution du comportement (↓ # réponses) Effet réversible par un traitement anxiolytique ou antidépresseur
30
Quels sont les signes et symptômes de progénitures anxieuses?
Comportement: * vocalisations ultrasoniques (45 kiloHertz) Neurobiochimie * axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, ↑vasopressine
31
Qu'est-ce qu'est la dépression?
* Trouble de l’humeur caractérisé globalement par de la tristesse et de la fatigabilité * Jusqu’à 20% de la population
32
Quels sont les symptômes communs de dépression?
✓ humeur mélancolique ✓ anhédonie ✓ perte ou gain de poids ✓ modification du sommeil ✓ perte d’énergie ✓ sentiment d’inutilité ✓ difficulté de concentration ✓ pensées suicidaires
33
Quelle est l'étiologie de la dépression?
➢ Traumatisme psychologique ➢ Traumatisme anatomique ➢ Isolement social ➢ Génétique
34
Comment fait-on la modélisation de la dépression?
✓ Lignée génétiquement déprimée : génétique ✓ Stress chronique modéré : environnemental Exemple de tests : ✓ Nage forcée ✓ Préférence au sucrose ✓ Interactions sociales Problème de spécificité par rapport à l’anxiété? Continuum anxio-dépresssif
35
Quels sont les modèles génétiques pour la dépression?
Présentent des anomalies comportementales et hormonales similaires à la dépression 1- Modèle Wistar-Kyoto : rats choisis selon l’immobilité aux tests de Porsolt (nage forcée) et champ ouvert. Sensibilité variable aux antidépresseurs : répondent aux tricycliques mais pas aux inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (5HT) 2- Flinders Sensitive Line : rats choisis selon la réponse à un anticholinestérase (DFP) OK pour appétit, sommeil, psychomotricité, acétylcholine (Ach), 5HT, dopamine mais pas pour corticostérone, anhédonie, performance cognitive.
36
Expliquez le stress chronique modéré
* Mis au point par Willner et Moreau (vers 1995) * Induction d’un stress chronique modéré pendant 21 jours consécutifs. Le protocole standard comprend : ✓ Contention pendant 2 h ✓ Privation eau + nourriture pendant 18 h ✓ Cage sans litière pendant 18 h ✓ Intrus pendant 2 h ✓ Inversion du cycle lumière-obscurité (chaque 2 jours) Les rats développent : ✓ Anhédonie ✓ Anomalies du sommeil ✓ Hypersécrétion de corticostérone Réversible avec des antidépresseurs
37
Expliquez la nage forcée
Test de Porsolt : ✓ Le rat est un animal qui nage spontanément ✓ Le rat est placés dans une piscine sans échappement possible. ✓ Variables dépendantes: temps de nage, d’immobilité, de tentative d’échappement ✓ Immobilité = symptôme de dépression (détresse comportementale – stratégie passive) ✓ Utilisé pour tester l’effet d’antidépresseurs ✓ Testé pendant deux jours: ✓Jour 1 (15 minutes) : familiarisation ✓Jour 2 (5 minutes) : mesures du comportement (immobilité, nage, échappement)
38
Expliquez la préférence au sucre (anhédonie)
Le test se déroule sur 5 jours: ✓ Les rats ont accès à 2 bouteilles de 250 ml 1- Eau pure 2- Solution sucrose 1% ✓ La position des bouteilles alterne chaque jour Variable dépendante : volume pris chaque jour, estimé par le poids des bouteilles tel que mesuré chaque matin
39
Expliquez le test d'évitement passif
Environement : * Plancher grillagé * Plateforme surélevée de 8 cm : situation inconfortable Protocole : * Rat placé sur la plateforme pendant 60 s. * Si 4 pattes sur la grille : choc de 1 sec à 8 mA * Pause de 30 sec dans leur cage entre les essais Variables : * Critère: rester sur la plateforme 3 fois de suite pendant 60 sec * Temps et nombre d’essai pour atteindre le critère Rats déprimés : ~ ↑ 50% par rapport aux témoins
40
Qu'est-ce que l'autostimulation intracérébrale?
Électrode dans le noyau dopaminergique A10 (aire tegmentaire ventrale). Les stimulations sont brèves, relativement puissantes et à basse fréquence. Le phénomène a été démontré chez l’humain mais aujourd’hui on se sert de courants d’intensité beaucoup plus faibles et à haute fréquence pour traiter des conditions psychiatriques comme le trouble obsessif compulsif et la dépression
41
Que sont les modèles périnataux?
Femelles réceptives Mâles expérimentés ✓ Obstacles ✓ Avoir vu faire un sénior ✓ Etc…. Exemple: Stress périnatal et anxiété Stimulation stressante : aboiement de chiens ✓ Incontrôlable ✓ Imprédictible ✓ Intermittent ✓ Variable en intensité (65dB) ✓ Chronique mais modéré ✓ Administré pendant les 10 derniers jours de grossesse
42
Qu'est-ce qui pourrait être la cause des dépressions?
Dépression post-infarctus du myocarde (IM) ➢ Incidence de dépression après IM : 15 à 30% ➢ Dépression : ↑ mortalité IM (facteur de risque) ➢ La dépression est associée à une perturbation du système limbique ➢ Hypothèse : IM = perturbation du système limbique
43
Donnez un exemple d'un protocole expérimental général sur la relation entre la dépression et l'infarctus du myocarde
➢ Rats mâles adultes (350-400g) Sprague-Dawley. ➢ Hébergés dans des conditions standards animalerie -Ischémie ou témoin 40min -> Reperfusion -> Mesure comportementales, biochimiques -Nage forcée 2 semaines post-infarctus : Le groupe expérimental est beaucoup plus immobilisé que le groupe témoin -Capacité motrice 2 semaines post-infarctus : Deux semaines après un infarctus du myocarde, les rats expérimentaux parcourent spontanément autant de km/jour qu’avant l’intervention ou que les rats témoins -Test d'interaction sociale : Les rats ayant subit un infarctus: ↓ 50% d’interaction -Test d'évitement passif : Les rats expérimentaux prennent plus de temps à apprendre que les rats témoins -Test de préférence au sucre : Les rats expérimentaux ont moins le goût du glucose -Effet d'un antidépresseur : Les rats redeviennent "normaux"
44
Quelle est la relation entre la mort cellulaire corticale et le test de nage forcée?
Bax est une protéine pro-apoptotique et Bcl2 est une protéine anti-apoptotique. Plus le rapport Bax/Bcl2 est élevé, moins les rats nagent longtemps dans le test de nage forcée.