Réponses émotionnelles et comportementales à des signaux de communication olfactive intra et interspécifique chez la souris domestique
Encadrement :
Christophe Féron (MCF HDR), Heiko Rödel (Professeur)
Les animaux sont dans leur milieu naturel constamment soumis à des stimuli environnementaux éveillant chez eux des processus d'évaluation. Ceux-ci peuvent alors amorcer différents systèmes internes de l'organisme en vue de soutenir diverses actions (Leventhal and Scherer, 1987). Cette activation interne visant à changer la relation de l'individu avec son environnement correspond notamment alors aux réponses émotionnelles (Frijda, 1986).
Ces réponses émotionnelles et comportementales sont actuellement chez l'animal, étudiées dans de très divers contextes scientifiques. En pharmacologie, en neurobiologie ou en physiologie, des recherches sur les structures cérébrales, les médiateurs chimiques et les mécanismes de cette activation sont effectuées par des procédures expérimentales où la sortie comportementale est généralement évaluée par des outils classiques (labyrinthe en croix surélevé, open field …). En éthologie, si ces mêmes outils sont employés, d'autres procédures expérimentales sont fréquemment développées visant à placer l'animal dans des situations expérimentales plus proches de son milieu naturel. Les réponses comportementales et physiologiques étudiées informent alors sur les caractéristiques spécifiques ou individuelles. Elles sont alors interprétées dans un cadre adaptatif et les mécanismes, notamment ontogénétiques affectant ces réponses sont étudiés (Féron & Baudoin 1995 ; 1997 ; 1998 ; Busquet et al. 2009).
Si la très grande majorité des recherches expérimentales effectuées sur l'animal porte sur les rongeurs (principalement la souris), la thématique « émotions et comportement » n'utilise qu'extrêmement rarement l'olfaction qui est pourtant la voie principale de prise d'information de ces animaux. Les interactions sociales, fréquentes chez ces animaux qui peuvent connaître une démographie importante dans leur milieu, et l'évitement des prédateurs passent essentiellement par des échanges olfactifs (Beigneux et al. 2012 ;Maslak & Gouat, 2002 ; Raynaud et al. 2012 ).
Un premier volet de cette thèse sera de montrer que des réponses comportementales différentes existent lorsque l'animal est confronté à des odeurs de congénères variés (familier, non familier, de même sexe ou de sexe opposé) et à diverses odeurs de prédateurs. Parallèlement, des évaluations de l'état d'activation interne de l'animal seront réalisées afin de traduire l'état émotionnel de celui-ci. Les réponses comportementales et physiologiques à ces divers stimuli olfactifs seront comparées en intensité et en pérennité.
L'objectif sera alors d'établir des correspondances entre certains éléments comportementaux consécutifs à la prise d'information olfactive (activité générale, temps d'investigation olfactive, comportements auto-centrés, type d’approche...), certains comportements simultanés à la prise d'information olfactive (mimiques faciales) et des mesures d'activation interne (rythme cardiaque, profil thermographique).
Si les mimiques faciales sont chez l'homme et les primates non humains couramment utilisées à afin d'évaluer les émotions, leur utilisation chez d'autres animaux, et notamment les rongeurs, n'est que récente. Le positionnement des oreilles, la fermeture des yeux, sont par exemple des indicateurs associés à la souffrance des animaux (Langford et al, 2010), mais aussi des indices de peur (Defensor et al. 2012). De tels mouvements faciaux sont également manifestés lors de l'exploration olfactive de divers substrats. L'association des mesures cardiaques et thermographiques aux mimiques faciales des souris de nos expériences visera alors à qualifier ces diverses mimiques comme indicateurs d'un état émotionnel.
Un second volet de cette thèse portera sur la variabilité interindividuelle. De nombreux facteurs (génétiques et épigénétiques) sont connus pour affecter les profils comportementaux des animaux (Rödel & Monclus, 2011 ; Rödel & Meyer 2011). L'emploi d'une souche de souris d'origine sauvage nous assure d'une variabilité génétique interindividuelle forte. Qualifiés de traits de tempérament lorsqu'ils sont pérennes dans le temps et selon le contexte expérimental où ils sont évalués, ces profils comportementaux distinguent particulièrement des animaux plus ou moins enclins à prendre des risques, ou plus ou moins actifs. Une évaluation précoce de ces profils comportementaux par une batterie de tests classiques (labyrinthe en croix surélevé, open field …) et répétée à un mois d'intervalle, nous permettra de définir les traits de tempérament des animaux qui seront ensuite testés quant à leur réponses olfactives à divers stimuli sociaux et de prédateurs. L'hypothèse selon laquelle les individus identifiés comme téméraires ou anxieux par les tests classiques d'évaluation émotionnelle présentent des réponses émotionnelles et comportementales différentes selon le type d'odeur auxquels ils sont soumis sera alors testée.
L'imprédictibilité et l'absence de contrôle possible de l'individu sur son environnement est une source de stress chronique majeur (Koolhaas et al. 2011). Le troisième volet de cette thèse visera à établir si de tels stress chroniques peuvent être produits par diverses séquences de stimuli olfactifs présentés de manière imprévisible pour l'animal. Ces niveaux de stress chronique seront évalués par dosages de corticostérone plasmatique et/ou fécaux. Ces données physiologiques permettront d'identifier des jeux de stimuli olfactifs particulièrement stressants pour l'animal. L'objectif sera alors de savoir si les explorations olfactives, les mimiques faciales et les états d'activation internes (profils thermographiques) des animaux sont modifiées par ces niveaux de stress atteints.
Beigneux, E ; Feron, C and Gouat, P 2012 Concordance in mate choice in female mound-building mice. Comptes Rendus Biologies. 335(3). 220-225.
Busquet N., Leveille Nizerolle C., Féron C. What Triggers Reproductive Life? Effects of adolescent cohabitation, social novelty and aggression in a monogamous mouse. Ethology, 2009, 115:87-95
Defensor, EB ; Corley, MJ ; Blanchard, RJ and Blanchard, DC 2012 Facial expressions of mice in aggressive and fearful contexts. Physiology & behavior, 107 (5), 680-685
Féron C., Baudoin C. Social isolation partially restores reproduction of male staggerer mutant mice. 11Physiology and Behavior. 58 (1), 1995,107-110
Féron C. Baudoin C. Post-weaning social factors promote motor and social behaviors in staggerer mice. Behavioural Processes. 41, 1997, 171-175.
Féron C. Baudoin C. Social isolation induces preference for odours of oestrous females in naive male staggerer mutant mice. Chemical Senses. 23, 1998, 119-121
Frijda, NH 1986 The emotions. Studies in emotion & social interaction. Cambridge University Press, pp 547.
Koolhaas, JM ; Bartolomucci, A ; Buwalda, B ; De Boer, SF ; Flugge, G ; Korte, SM ; Meerlo, P ; Murison, R ; Olivier, B ; Palanza, P ; Richter-Levin, G ; Sgoifo, A ; Steimer, T ; Stiedl, O ; van Dijk, G ; Wohr, M ; and Fuch, E 2011 Stress revisited: a critical evaluation of the stress concept, Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 35 (5), 1291-1301.
Langford, DJ ; Bailey, AL ; Chanda, ML ; Clarke, SE ; Drummond, TE ; Echols, S ; Glick, S ; Ingrao, J ; Klassen-Ross, T ; LaCroix-Fralish, ML ; Matsumiya, L ; Sorge, RE ; Sotocinal, SG ; Tabaka, JM ; Wong, KD ; van den Meegdenberg, AMJM ; Ferrari, MD ; Craig, KD ; and Mogil, JS 2010 Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nature methods. 7 (6), 447-449.
Leventhal, H and Scherer, K 1987 The relationship of emotion to cognition: A functional approach to a semantic controversy. Cognition and emotion, 1(1), 3-28.
Maslak, S and Gouat, P 2002 Short-term contact elicits heterospecific behavior discrimination of individual odors in mound-building mice Mus spicilegus. Journal of Comparative Psychology. 116(4), 357-362
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Rödel, HG and Monclus, R 2011 Long-term consequences of early development on personality traits: a study in European rabbits. Behavioral Ecology. 22(5), 1123-1130.
Rödel, HG and Meyer, S 2011 Early development influences ontogeny of personality types in young laboratory rats. Developmental psychobiology. 53(6), 601-613.
Le candidat sélectionné sera chargé de porter ce projet de thèse lors d'un concours organisé par l’École Doctorale Galilée de l'Université Paris 13.
Les candidats doivent adresser leur candidature à Christophe Féron (cferon@leec.univ-paris13.fr) et à Heiko Rödel (heiko.rodel@leec.univ-paris13.fr) avant le lundi 16 septembre 2013 à 12h.
Pièces à fournir :
- CV détaillé
- Résultats obtenus en Master et classement obtenu
- Courte lettre de motivation mentionnant notamment l'expérience du candidat dans les domaines en relation avec le projet.