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De nouvelles méthodes pour évaluer la réaction des poissons face au stress

Les poissons d'élevage sont soumis à de nombreux facteurs de stress, qui ont un impact important sur leur santé et peuvent même entraîner une mort prématurée. Le projet COPEWELL a tenté d'aider les éleveurs à gérer ce problème, en concevant des méthodes pour mieux comprendre comment les poissons ressentent leur environnement.
De nouvelles méthodes pour évaluer la réaction des poissons face au stress
Le projet COPEWELL (A new integrative framework for the study of fish welfare based on the concepts of allostasis, appraisal and coping styles), financé par l'UE, s'est terminé en décembre mais son équipe compte continuer de publier des articles en 2016. Les chercheurs ont largement atteint leur objectif principal, qui était de mieux comprendre la physiologie, la biologie et le comportement des poissons, ainsi que les causes sous-jacentes et la façon dont apparaissent divers styles d'adaptation.

Le Dr Tore Kristiansen a coordonné le projet pour l'institut norvégien de recherche maritime. Il explique comment les résultats approfondissent nos connaissances sur le développement des fonctions cérébrales, le comportement et les réponses au stress chez les poissons d'élevage, comment ils apportent des outils pour mieux évaluer le bien-être des poissons, et surtout pointent vers des solutions pour améliorer ce bien-être.

Pourquoi est-il important d'en savoir davantage sur la façon dont les poissons ressentent leur environnement?

Parce que c'est ainsi que nous connaîtrons leur état! Nous voulons étudier la qualité de vie telle que la ressent le poisson. Comment trouve-t-il sa vie? Positive ou négative? Le débat est encore ouvert sur le fait de savoir si les poissons ont un ressenti conscient, et nous voulions étudier ce point.

Quelle méthodologie avez-vous utilisée pour cette étude?

La difficulté était de concevoir des méthodes qui apporteraient des réponses à nos questions. Et tout spécialement pour les espèces d'élevage, les critères de taille et de nombre d'installations expérimentales étaient très exigeants. Nous avons conçu plusieurs méthodes et utilisé comme modèle le petit poisson-zèbre, puis nous en avons adapté certaines au bar commun, à la daurade royale et au saumon atlantique.

Nous avons par exemple utilisé le test de préférence de place conditionnée, dans lequel les poissons rencontrent des conditions agréables ou non selon les zones de l'aquarium. Ces zones où nous les soumettons à des stimuli supposés agréables ou non, ont été différenciées par des motifs de fond. Si le poisson n'apprécie pas certaines conditions, il associera le motif correspondant avec un emplacement déplaisant, évitera ces zones, et démontrera donc un ressenti subjectif. On attend l'inverse en présence d'un stimulus perçu comme agréable. Outre le comportement des poissons, nous avons aussi étudié l'expression de gènes immédiats-précoces et de monoamines dans le cerveau, afin d'étudier les zones du cerveau affectées.

Pourquoi avez-vous décidé d'élargir les travaux à des espèces différentes?

Il est important d'admettre qu'un poisson ne représente pas tous les poissons. Nous connaissons environ 30 000 espèces de poissons dans le monde, et il y a probablement bien plus de différences entre certaines qu'entre une chauve-souris et un éléphant. Le fait de comparer le saumon au bar revient à comparer un tigre et un chien, ou un cochon et un cheval. Et même dans une seule espèce, nous avons découvert divers styles ou «personnalités» d'adaptation: les poissons n'avaient pas tous le même comportement, et montraient des réponses neurophysiologiques et génomiques différentes, face à des conditions identiques.

Qu'avez-vous appris concernant les conséquences d'un mauvais bien-être chez le poisson?

Dans beaucoup de nos expériences, nous avons constaté que les poissons ont une capacité remarquable d'adaptation à des conditions stressantes, pour autant qu'ils puissent surmonter les difficultés rencontrées. Un concept central du projet a été de remplacer le modèle classique d'homéostasie par celui d'allostasie.

Au lieu de soumettre le poisson au minimum possible de facteurs de stress, nous le soumettons à des facteurs de stress qu'il peut surmonter. Le cerveau récompensera les réussites, et c'est ce qui crée un ressenti agréable et un bien-être acceptable. Bien entendu, chaque organisme a ses ressources, limitées: soumis à trop de difficultés et de facteurs de stress, l'organisme s'use et finalement cesse d'avoir un fonctionnement physiologique correct.

Mis à part ces résultats, quels sont ceux que vous qualifieriez de plus importants?

Avec le projet COPEWELL, nous avons peut-être pour la première fois en aquaculture étudié comment les expériences au début de la vie affectent le développement ultérieur, le comportement, la neurochimie du cerveau et les réponses au stress. Nous avons montré que nous pouvons modifier les réactions des poissons aux facteurs de stress, en créant des conditions prévisibles.

Le modèle de l'allostasie suppose que le poisson (ou l'homme) régule ses fonctions corporelles en fonction de la demande prévue. Si les conditions sont prévisibles, c'est-à-dire que le poisson a déjà rencontré une situation similaire et peut estimer la suite, la réponse au stress sera plus appropriée au lieu de sur-réagir au stimulus et de dépenser plus de ressources que nécessaire pour gérer le stress.

Au minimum, nous comprenons mieux les phénomènes sous-jacents dans le cerveau, mais là, la plus grande partie de la carte reste encore en blanc. Nous n'en sommes qu'au début des neurosciences du cerveau du poisson.

De quelle manière l'aquaculture peut-elle bénéficier de vos résultats?

La gestion du stress est une cause importante de mortalité chez les poissons d'élevage. Si nous pouvions entraîner les poissons à mieux répondre à des facteurs de stress comme la promiscuité ou le pompage, nous faciliterions leur survie et leur croissance. Les poissons ont aussi besoin de formation et d'entraînement!

Nos résultats ont montré que les poissons ont divers styles et personnalités d'adaptation, qui conviennent plus ou moins aux conditions de l'aquaculture. Il faudrait étudier ce point davantage et l'intégrer dans les programmes de sélection.

Le projet est terminé, mais vous avez déclaré que davantage d'articles seront publiés en 2016. Pouvez-vous nous en dire plus sur ce travail en cours?

Je pense que nous avons déjà publié 25 articles en rapport avec le projet, et plus de 20 sont en préparation. Nous espérons que la plupart seront acceptés. Je dois ajouter que nous avons quatre doctorants qui ont déjà défendu leur thèse, et quelques autres qui la finiront cette année.

GADCAP
COPEWELL au titre de FP7-KBBE
page du projet sur CORDIS

Source: Entretien extrait du magazine research*eu consacré aux résultats, n° 52 p. 12-13

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Numéro d'enregistrement: 125441 / Dernière mise à jour le: 2016-05-31
Catégorie: Entretiens
Fournisseur: ec