Titre de la thèse : Mécanismes comportementaux et neurobiologiques de l’établissement des préférences et aversions alimentaires chez le porc : applications en alimentation animale et humaine.
Unité/équipes encadrantes :
Unité Mixte de Recherche Systèmes d’Elevage, Nutrition Animale et Humaine (UMR1079 SENAH), Equipe « Elevage, environnement et bien-être » (PHASE), Equipe « Contrôle de l’ingestion » (ALIMH).
Nom des responsables scientifiques : M.C. Salaün (département PHASE, IR1 HDR Directeur de thèse)
D. Val-Laillet (département ALIMH, CR1 Co-directeur)
Contacts : Marie-Christine.Salaun@rennes.inra.fr, David.Val-Laillet@rennes.inra.fr
Contexte socio-économique et scientifique : L’étude des mécanismes d’établissement des préférences et aversions alimentaires intéresse à la fois les secteurs de l’alimentation animale et humaine et a des implications significatives dans le domaine de la santé humaine. En élevage, l’introduction d’aliments nouveaux ou de transition est souvent à l’origine d’aversions qui ont des répercussions négatives sur les niveaux d’ingestion, les performances et l’état de confort ou la santé des animaux. A l’inverse, la distribution d’aliments à l’appétence accrue ou aux propriétés organoleptiques préférées permet d’optimiser la nutrition animale et de faciliter les phases de transition (Meunier-Salaün et Picard, 1996 ; Villalba et Provenza, 2000). En santé humaine, l’explosion épidémiologique des troubles des conduites alimentaires et des pathologies nutritionnelles comme l’obésité justifie de porter un intérêt croissant aux mécanismes qui sous-tendent la mise en place des préférences et aversions alimentaires (Bellisle, 1999, Corcos, 2000). Le développement des préférences aux différents stades de la vie et l’apparition de conduites alimentaires à risque, tout comme l’émergence d’aversions (e.g. dans le contexte du patient anorexique ou cancéreux sous chimiothérapie ; Jakubowicz, 2005), sont autant d’enjeux du bien-être animal et de santé publique pour lesquels une connaissance approfondie des mécanismes comportementaux et neurobiologiques est nécessaire à l’évolution des soins et recommandations. L’objectif de cette thèse est donc d’enrichir nos connaissances scientifiques en la matière, sur une espèce animale à la fois sujet et modèle d’étude, et de rendre valorisable le produit de cette recherche dans les domaines de l’alimentation et de la santé animales et humaines.
Sujet : De par les nombreuses similarités qu’il possède avec l’homme en termes de physiologie digestive, d’alimentation et d’anatomie cérébrale, le porc est devenu un modèle d’étude privilégié en nutrition humaine et neurosciences. Au cours de cette thèse, le porc sera donc considéré à la fois comme sujet et modèle d’étude. Quatre grandes questions seront posées au cours de ce travail :
1) Dans le contexte de l’aversion conditionnée, quelles stratégies interventionnelles permettent d’amoindrir les conséquences négatives d’une telle association sur les profils alimentaires ?
2) Quelles sont les caractéristiques de l’aliment perçues et préférées par l’individu, et quels sont les mécanismes de perception mis en jeu ?
3) Comment des contraintes physiques ou temporelles sur une offre alimentaire, ou bien une modulation du contexte social ou environnemental peuvent faciliter l’acceptation d’un aliment peu recherché ou nouveau, en regard d’un aliment connu ou préféré ?
4) Quels sont les mécanismes neurophysiologiques qui déterminent les préférences spontanées ou les aversions pour un aliment ou type d’aliment ?
Les grandes étapes de la thèse et démarche
Etape 1 : Evaluation de la modulation de l’aversion conditionnée chez un modèle animal préalablement développé dans notre laboratoire (Master 2, 2009). Comme éléments thérapeutiques potentiels des phénomènes aversifs seront testés les facteurs alimentaires (e.g. présentation d’un aliment bouc émissaire) ou environnementaux (e.g. enrichissement de milieu ou influence d’un partenaire social).
Etape 2 : Evaluation des caractéristiques de l’aliment perçues et préférées (aspect calorique, flaveur, composition nutritionnelle) : importance relative de ces différentes caractéristiques et impact des contraintes physiques ou temporelles sur les profils alimentaires, ainsi que du contexte social et environnemental. Cette étape permettra d’apporter des recommandations en matière de diversification alimentaire en santé humaine ou de problèmes de transition alimentaire en élevage.
Etape 3 : Analyse des déterminants neurophysiologiques de la perception des caractéristiques de l’aliment et l’expression des préférences ou des aversions. Une identification précise des acteurs neurophysiologiques (implication du nerf vague) et des zones cérébrales impliquées dans ces phénomènes apportera des connaissances utilisables en santé humaine par exemple, pour élaborer de nouvelles thérapies contre les troubles du comportement alimentaire.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
Approche comportementale : caractérisation du pattern alimentaire en fonction de la nature des aliments distribués et des modalités d’obtention des aliments (conditionnement par ratio fixe ou progressif, contraintes temporelles). Etude du comportement alimentaire dans des paradigmes expérimentaux de type instrumental (dispositifs d’enregistrement automatique et informatisé du comportement et des préférences alimentaires). Les processus de motivation alimentaire seront étudiés en jouant sur la nature du travail à fournir et la source du renforcement obtenu.
Approche neurophysiologique : imagerie cérébrale (Tomographie par Emission Positonique et neuro-immunohistochimie), électrophysiologie (influence du nerf vague dans la perception des nutriments ou les processus aversifs – paradigme de stimulation nerveuse chronique par implantation d’électrodes et de stimulateurs).
Des approches complémentaires pourront être envisagées, dans le domaine de la zootechnie, de la nutrition et de la physiologie digestive, par voie de collaborations au sein de l’UMR SENAH et de l’UMT porcin.
Compétences scientifiques et techniques requises : des compétences scientifiques en biologie animale, éthologie et neurobiologie sont requises pour la mise en oeuvre de ce projet.
Unité/équipes encadrantes :
Unité Mixte de Recherche Systèmes d’Elevage, Nutrition Animale et Humaine (UMR1079 SENAH), Equipe « Elevage, environnement et bien-être » (PHASE), Equipe « Contrôle de l’ingestion » (ALIMH).
Nom des responsables scientifiques : M.C. Salaün (département PHASE, IR1 HDR Directeur de thèse)
D. Val-Laillet (département ALIMH, CR1 Co-directeur)
Contacts : Marie-Christine.Salaun@rennes.inra.fr, David.Val-Laillet@rennes.inra.fr
Contexte socio-économique et scientifique : L’étude des mécanismes d’établissement des préférences et aversions alimentaires intéresse à la fois les secteurs de l’alimentation animale et humaine et a des implications significatives dans le domaine de la santé humaine. En élevage, l’introduction d’aliments nouveaux ou de transition est souvent à l’origine d’aversions qui ont des répercussions négatives sur les niveaux d’ingestion, les performances et l’état de confort ou la santé des animaux. A l’inverse, la distribution d’aliments à l’appétence accrue ou aux propriétés organoleptiques préférées permet d’optimiser la nutrition animale et de faciliter les phases de transition (Meunier-Salaün et Picard, 1996 ; Villalba et Provenza, 2000). En santé humaine, l’explosion épidémiologique des troubles des conduites alimentaires et des pathologies nutritionnelles comme l’obésité justifie de porter un intérêt croissant aux mécanismes qui sous-tendent la mise en place des préférences et aversions alimentaires (Bellisle, 1999, Corcos, 2000). Le développement des préférences aux différents stades de la vie et l’apparition de conduites alimentaires à risque, tout comme l’émergence d’aversions (e.g. dans le contexte du patient anorexique ou cancéreux sous chimiothérapie ; Jakubowicz, 2005), sont autant d’enjeux du bien-être animal et de santé publique pour lesquels une connaissance approfondie des mécanismes comportementaux et neurobiologiques est nécessaire à l’évolution des soins et recommandations. L’objectif de cette thèse est donc d’enrichir nos connaissances scientifiques en la matière, sur une espèce animale à la fois sujet et modèle d’étude, et de rendre valorisable le produit de cette recherche dans les domaines de l’alimentation et de la santé animales et humaines.
Sujet : De par les nombreuses similarités qu’il possède avec l’homme en termes de physiologie digestive, d’alimentation et d’anatomie cérébrale, le porc est devenu un modèle d’étude privilégié en nutrition humaine et neurosciences. Au cours de cette thèse, le porc sera donc considéré à la fois comme sujet et modèle d’étude. Quatre grandes questions seront posées au cours de ce travail :
1) Dans le contexte de l’aversion conditionnée, quelles stratégies interventionnelles permettent d’amoindrir les conséquences négatives d’une telle association sur les profils alimentaires ?
2) Quelles sont les caractéristiques de l’aliment perçues et préférées par l’individu, et quels sont les mécanismes de perception mis en jeu ?
3) Comment des contraintes physiques ou temporelles sur une offre alimentaire, ou bien une modulation du contexte social ou environnemental peuvent faciliter l’acceptation d’un aliment peu recherché ou nouveau, en regard d’un aliment connu ou préféré ?
4) Quels sont les mécanismes neurophysiologiques qui déterminent les préférences spontanées ou les aversions pour un aliment ou type d’aliment ?
Les grandes étapes de la thèse et démarche
Etape 1 : Evaluation de la modulation de l’aversion conditionnée chez un modèle animal préalablement développé dans notre laboratoire (Master 2, 2009). Comme éléments thérapeutiques potentiels des phénomènes aversifs seront testés les facteurs alimentaires (e.g. présentation d’un aliment bouc émissaire) ou environnementaux (e.g. enrichissement de milieu ou influence d’un partenaire social).
Etape 2 : Evaluation des caractéristiques de l’aliment perçues et préférées (aspect calorique, flaveur, composition nutritionnelle) : importance relative de ces différentes caractéristiques et impact des contraintes physiques ou temporelles sur les profils alimentaires, ainsi que du contexte social et environnemental. Cette étape permettra d’apporter des recommandations en matière de diversification alimentaire en santé humaine ou de problèmes de transition alimentaire en élevage.
Etape 3 : Analyse des déterminants neurophysiologiques de la perception des caractéristiques de l’aliment et l’expression des préférences ou des aversions. Une identification précise des acteurs neurophysiologiques (implication du nerf vague) et des zones cérébrales impliquées dans ces phénomènes apportera des connaissances utilisables en santé humaine par exemple, pour élaborer de nouvelles thérapies contre les troubles du comportement alimentaire.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
Approche comportementale : caractérisation du pattern alimentaire en fonction de la nature des aliments distribués et des modalités d’obtention des aliments (conditionnement par ratio fixe ou progressif, contraintes temporelles). Etude du comportement alimentaire dans des paradigmes expérimentaux de type instrumental (dispositifs d’enregistrement automatique et informatisé du comportement et des préférences alimentaires). Les processus de motivation alimentaire seront étudiés en jouant sur la nature du travail à fournir et la source du renforcement obtenu.
Approche neurophysiologique : imagerie cérébrale (Tomographie par Emission Positonique et neuro-immunohistochimie), électrophysiologie (influence du nerf vague dans la perception des nutriments ou les processus aversifs – paradigme de stimulation nerveuse chronique par implantation d’électrodes et de stimulateurs).
Des approches complémentaires pourront être envisagées, dans le domaine de la zootechnie, de la nutrition et de la physiologie digestive, par voie de collaborations au sein de l’UMR SENAH et de l’UMT porcin.
Compétences scientifiques et techniques requises : des compétences scientifiques en biologie animale, éthologie et neurobiologie sont requises pour la mise en oeuvre de ce projet.