Courbes d’apprentissage illustrant la progression des animaux au cours de la tâche Go/NoGo

Figure 3.31 Comparaison des courbes d’apprentissage des animaux du groupe 1 (haut : ob/ob, n= 3; bas : contrôles n= 5). Les courbes représentent l’évolution de la latence moyenne de la réponse comportementale (le temps que met l’animal pour aller du port à odeur vers le port à récompense après échantillonnage de l’odeur). Chaque point représente la moyenne des latences par blocs de 10 essais pour chaque odeur. Un intervalle de 6s est la durée maximale d’un essai: un essai Go est réussi si la latence de réponse est inférieure à 6s, un essai NoGo est réussi si la latence de réponse est égale ou supérieure à 6s. Les courbes permettent de distinguer les différentes phases d’apprentissage de la tâche de dicrimination olfactive. La partie colorée en vert clair indique le stade débutant, lors duquel les animaux débutent la tâche et ne discriminent pas les deux odeurs. La partie colorée en vert sombre indique le stade expert, pendant lequel les animaux ont tous atteint le critère d’apprentissage et discriminent de façon nette les deux odeurs. Odeur Go : Hexanal 10 % ; odeur NoGo : Butyraldéhyde 15 %. En haut: Les résultats obtenus chez les animaux obèses montrent que les animaux commencent à dissocier les odeurs à partir de 4 jours : la latence de réponse pour l’odeur NoGo augmente tandis que celle pour l’odeur Go diminue. Ils atteignent tous le critère d’apprentissage après 6 jours. En bas : Les résultats obtenus chez les animaux témoins montrent que les animaux commencent à dissocier les odeurs à partir de 5 jours : la latence de réponse pour l’odeur NoGo augmente tandis que celle pour l’odeur Go diminue. Ils atteignent tous le critère d’apprentissage après 8 jours.

0 1 2 3 4 5 6 7 j1 j2 j3 j4 j5 j6 j7 La te nc e (s ) Séances

Test de discrimination olfactive: souris Ob/Ob

GO latence moy NOGO latence moy

0 1 2 3 4 5 6 7 j1 j2 j3 j4 j5 j6 j7 j8 j9 La te nc e (s ) Séances

Rétention du test de discrimination olfactive: souris témoins

GO latence moy NOGO latence moy

Figure 3.32 : Comparaison des courbes d’apprentissage des animaux du groupe 2 (haut : ob/ob, n= 4; bas : contrôles n= 7). Odeur Go : Hexanal 10 % ; odeur NoGo : Butyraldéhyde 15 %. En haut. Les résultats obtenus chez les animaux obèses montrent que les animaux commencent à dissocier les odeurs après 5 jours: la latence de réponse pour l’odeur NoGo augmente tandis que celle pour l’odeur Go diminue. Néanmoins, un changement d’expérimentateur a semblé perturber les animaux à J7, qui continuent toutefois leur apprentissage normalement au cours des essais ultérieurs. Ils atteignent tous le critère d’apprentissage après 10 jours. En bas. Les résultats obtenus chez les animaux témoins montrent que les animaux commencent à dissocier les odeurs également après 5 jours : la latence de réponse pour l’odeur NoGo augmente tandis que celle pour l’odeur Go diminue. Néanmoins, un changement d’expérimentateur a semblé perturber les animaux à J7, qui continuent toutefois leur apprentissage normalement au cours des essais ultérieurs. Ils atteignent tous le critère d’apprentissage après 9 jours. 0 1 2 3 4 5 6 7 j1 j2 j3 j4 j5 j6 j7 j8 j9 j10 j11 j12 la te nc e s Séances

Test de discrimination olfactive: souris obob

GO NOGO 0 1 2 3 4 5 6 7 j1 j2 j3 j4 j5 j6 j7 j8 j9 j10 j11 j12 La te nc e s Séances

test de discrimination olfactive: souris témoins

GO NOGO

Figure 3.33. Comparaison des courbes d’apprentissage des animaux du groupe 3 (haut : ob/ob, n= 5; bas : contrôles n= 5). Odeur Go : Hexanal 10 % ; odeur NoGo : Butyraldéhyde 15 %. En haut : Les résultats obtenus chez les animaux obèses montrent que les animaux commencent à dissocier les odeurs après 7 jours: la latence de réponse pour l’odeur NoGo reste élevée tandis que celle pour l’odeur Go diminue. Ils atteignent tous le critère d’apprentissage après 10.5 jours. En bas : Les résultats obtenus chez les animaux témoins montrent que les animaux commencent à dissocier les odeurs après 6 jours: la latence de réponse pour l’odeur NoGo augmente tandis que celle pour l’odeur Go diminue. Ils atteignent tous le critère d’apprentissage après 11 jours.

0 1 2 3 4 5 6 j1 j2 j3 j4 j5 j6 j7 j8 j9 j10 j11 j12 la te nc e s Séances GO NOGO 0 1 2 3 4 5 6 7 j1 j2 j3 j4 j5 j6 j7 j8 j9 j10 j11 j12 La te nc e s Séances

test de discrimination olfactive: souris témoins

GO NOGO

8.2 Description des différentes étapes d’apprentissage au cours de la tâche de

discrimination olfactive Go/NoGo

Dans les 3 groupes, les différentes étapes de l’apprentissage sont clairement identifiables (figures 3.29, 3.30 ,3.31). Les animaux sont « débutants » lors des premières séances, lorsque les courbes de latence de réponse à chaque odeur ne sont pas clairement dissociées : ainsi en début d’apprentissage, les animaux ont exprimé le même comportement quelle que soit l’odeur échantillonnée (hexanal ou butyraldéhyde), et les courbes de latence n’étaient pas dissociées.

Nous avons constaté une différence dans la stratégie d’apprentissage de la tâche entre les animaux ob/ob et les témoins, en particulier dans les groupes 2 et 3 : les animaux témoins présentaient des latences faibles dès le départ de l’expérience, et ils allaient et venaient de façon frénétique entre le point d’échantillonnage et le port à récompense en espérant obtenir de l’eau sucrée, quelle que soit l’odeur présentée. Au contraire, les animaux obèses semblaient perturbés par la nouvelle paire d’odeur, et échantillonnaient précautionneusement le port à odeur avant de se déplacer vers le port à récompense, comme pour économiser leur énergie.

Lorsque les courbes de latence commencent à se dissocier, les témoins apprennent à s’immobiliser pendant la présentation de l’odeur non renforcée (NoGo) (augmentation de la latence moyenne de réponse, qui tend vers un maximum de 6 secondes) et au contraire, lors de la présentation de l’odeur renforcée (Go), ils diminuent de plus en plus le temps de réponse (qui tend vers 3 secondes). Les animaux obèses eux, maintiennent leur immobilité pendant la présentation de l’odeur NoGo mais diminuent progressivement le temps de réponse lorsqu’ils sont exposés à l’odeur Go (qui tend également vers 3 secondes).

Pour le groupe 2, nous avons constaté une chute des performances et une augmentation de la latence de réponse pour l’odeur Go au 7ème

jour de l’expérience, pour tous les animaux (figure 3.29). Il s’agit peut-être d’un effet expérimentateur : au cours de cette journée, Claire Martin m’a remplacé pour surveiller l’expérience. Malgré le fait que durant cette tâche largement automatisée, l’interaction directe avec les animaux soit réduite (consistant simplement à les placer et les retirer de la cage), la littérature décrit le fait que les animaux sont capables de distinguer un expérimentateur familier d’un expérimentateur inhabituel (Davis et al., 1997; Van Driel and talling, 2005). Par ailleurs, il a été montré très récemment que les rongeurs étaient très sensibles aux odeurs de mammifères mâles, y compris celle d’expérimentateurs humains, et que celles-ci étaient susceptibles de déclencher un stress non négligeable (Sorge et al., 2014). De fait, remplacer l’expérimentateur habituel par un expérimentateur de sexe différent peut avoir un impact non négligeable sur le comportement des animaux, et pourrait expliquer en partie la variation de performance des animaux du groupe 2 au cours de cette journée. Les animaux sont tout de même parvenus au critère d’apprentissage par la suite.

On considère les animaux comme étant parvenus au stade « experts » dans la tâche de discrimination olfactive lorsqu’ ils atteignent le critère de succès qui est fixé à moins de 4±2 mauvais essais par bloc de 40 essais deux jours de suite. Les courbes de latence sont alors complètement dissociées (figures 3.28, 3.29 ,3.30). Le nombre d’essais nécessaire pour atteindre le critère de réussite chez les animaux ob/ob est de 205 ± 42 essais ; 387 ± 31 essais et 357 ± 110 essais, pour les groupes 1,2 et 3, respectivement. Le nombre d’essais nécessaire pour atteindre le critère de réussite chez les animaux témoins est de 256 ± 78 essais, 273 ± 80 essais et 320 ± 94 essais pour les groupes 1, 2 et 3, respectivement.

Nous avons vérifié que tous les groupes ont correctement appris la tâche en comparant les latences moyennes de réponse pour l’odeur Go lors des deux premiers jours de comportement et lors des deux derniers (lorsque chaque souris arrivait au critère d’apprentissage deux jours de suite). Les analyses, réalisées grâce au test non paramétrique de Mann-Whitney, ont montré un apprentissage correct dans tous les groupes avec des différences significatives entre animaux débutants et experts. Groupe 1, ob/ob : p= 0.0004, U= 11.0 ; animaux témoins : p<0.0001, U= 9 / Groupe 2 : ob/ob : p<0.0001, U= 17, animaux témoins : p<0.0001, U= 59 / Groupe 3 : ob/ob : p<0.0001, U= 23, animaux témoins : p= 0.0001, U= 49. Nous avons également vérifié que les animaux discriminaient correctement les deux odeurs en comparant les différences de latences entre odeur Go et odeur NoGo au cours des deux derniers jours d’apprentissage, et là aussi les différences étaient significatives dans tous les groupes. Groupe 1 : ob/ob : p= 0.0001, U= 49.5 ; animaux témoins : p<0.0001, U= 0 / Groupe 2 : ob/ob : p<0.0001, U= 3, témoins : p<0.0001, U= 0 / Groupe 3 : ob/ob : p<0.0001, U= 1, témoins : p= 0.0001, U= 0. Les éventuelles différences comportementales dans la vitesse d’apprentissage de la tâche ont été évaluées en comparant le nombre d’essais pour arriver au premier jour du critère d’apprentissage grâce au test non paramétrique de Mann-Whitney. Pour les groupes 1 et 3, il n’y a pas de différence comportementale entre animaux obèses et témoins (groupe 1 : p= 0.46 ; U = 5.0 et groupe 3 : p = 0.53 ; U= 9.5). Pour le groupe 2, il semblerait que les animaux témoins apprennent significativement plus vite (p= 0.019 ; U = 1.0). Malheureusement, la seule différence significative de comportement entre animaux ob/ob et témoins étant observée dans le groupe 2, dans lequel l’apprentissage des animaux a été perturbé par un changement d’expérimentateur, ce qui ne nous permet pas de mettre en évidence une différence claire de performance dans les capacités de discrimination olfactive.

8.3 Analyse des réponses oscillatoires enregistrées au cours de la tâche de