FR3128626A1

FR3128626A1 - Methode non invasive de determination de l’etat d’homeostasie emotionnelle d’un animal

Info

Publication number: FR3128626A1
Application number: FR2111719A
Authority: FR
Inventors: Hélène Eutamene; Pauline BELLOIR; Cécile LEVASSEUR; Djamila LEKHAL; Harold CLENET
Original assignee: Ecole Dingenieurs De Purpan; Ecole D'ingenieurs De Purpan; Ecole Nat Veterinaire De Toulouse; ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE TOULOUSE; Universite Toulouse III Paul Sabatier; Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement
Current assignee: Ecole Dingenieurs De Purpan; Ecole D'ingenieurs De Purpan; Ecole Nat Veterinaire De Toulouse; ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE TOULOUSE; Universite Toulouse III Paul Sabatier; Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2023-05-05
Also published as: EP4426196A1; WO2023079241A1

Abstract

La présente invention concerne une méthode de détermination de l’état d’homéostasie émotionnelle d’un animal à l’aide d’un dispositif de mesure, dans laquelle ledit dispositif mesure une différence de réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra-corporel dudit animal, ceci permettant de distinguer entre deux états d’homéostasie émotionnelle, un état d’équilibre et un état de déséquilibre.

Description

METHODE NON INVASIVE DE DETERMINATION DE L’ETAT D’HOMEOSTASIE EMOTIONNELLE D’UN ANIMAL

La présente invention concerne une technologie non invasive d’évaluation et de prédiction du niveau de bien-être, du niveau de stress, ou plus globalement de l’équilibre émotionnel d’un animal ou plus généralement d’un individu ou d’une population d’individus.

Au cours des 50 dernières années, la question du bien-être, de l’état de stress et plus globalement de l’état émotionnel des animaux vivant sous la dépendance des hommes (animaux d’élevage, de compagnie, de zoo, d’expérimentation…) est devenue centrale dans nos sociétés.

Plus particulièrement la question des émotions animales a été au cœur de nombreux débats ces quarante dernières années. La capacité des animaux à ressentir des émotions est maintenant largement acceptée à la fois dans la communauté scientifique et par les décideurs.

En France, depuis février 2015, les animaux sont considérés comme des « êtres vivants doués de sensibilité ». Ces changements législatifs ont été portés par l’avancée considérable de la recherche en éthologie (l’étude du comportement animal) dans le domaine des émotions animales.

Chez l’Homme, la composante subjective d’une émotion peut être mesurée par l’auto-évaluation. Chez les animaux, cette dimension subjective, le comment se « sent » l’individu, ne peut qu’être estimée indirectement, en mesurant les changements physiologiques et comportementaux induits par les émotions. Cependant ces changements sont très utiles, mais sont souvent plus adaptés pour détecter l’intensité d’une émotion (forte ou faible) que sa qualité (émotion positive ou négative).

Les techniques utilisant la quantification de marqueurs physiologiques peuvent s’avérer plus rapides mais plus coûteuses en analyses (un marqueur par analyse et par animal), d’autant qu’il faut parfois répéter l’analyse (duplicat ou triplicat) afin d’éviter les valeurs aberrantes et d’avoir l’exactitude de la mesure. Par ailleurs, cela nécessite une contention parfois sévère de l’animal et l’introduction d’une aiguille (seringue pour prélèvement) lorsque la mesure s’effectue sur le compartiment sanguin ou plasmatique qui vont contribuer à induire un stress et donc un biais dans la mesure de ce que l’on cherche. Dans une approche inverse, pour les animaux de laboratoire, l’état émotionnel, préalable à la mesure d’un marqueur biologique dans le cadre d’expérimentation clinique, pourra introduire un biais dans le résultat obtenu.

Ce sont les émotions négatives, liées à la peur ou à la douleur qui ont été étudiées les premières, car il est plus simple d’induire expérimentalement une émotion négative qu’une émotion positive. Les résultats de telles études permettent de mieux connaître les situations induisant des émotions négatives et d’identifier des indicateurs utiles pour le bien-être animal.

Cependant, au-delà de ces deux émotions « de base » que sont la peur et la douleur, bien d’autres états émotionnels existent, positifs ou négatif, y compris chez les animaux, en particulier la surprise, la joie, l’ennui, la tristesse, la vigilance, la sérénité, la colère, …

L’émotion peut être définie comme une expérience psychophysiologique complexe et intense de l'état d'esprit d'un individu en réaction aux influences biochimiques (interne) et/ou environnementales (externe).

Ainsi l’équilibre émotionnel peut être défini par un état de complet bien-être physique psychique et social (selon l’OMS).

Concernant les animaux de production, tout comme pour les animaux de laboratoire, les animaux de compagnie, les animaux de zoo, aujourd’hui, la prise en considération du bien-être ou de l’état émotionnel animal s’impose non seulement chez les citoyens, consommateurs ou non, chez les éleveurs mais aussi chez tous les acteurs impliqués dans l’élaboration et le commerce des animaux, des produits d’origine animale ou l’expérimentation animale.

Le concept de bien-être animal existe en droit européen (UE) depuis 1992. D'abord consacré symboliquement, il est aujourd'hui une norme contraignante (europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD/2017/583114/IPOL_STU(2017)583114_FR.pdf).

Dans ce cadre, le projet Welfare Quality® initié et financé par l’Union Européenne constitue à ce jour un référentiel à partir duquel des protocoles ont été construits et développés pour inclure un grand nombre d’espèces de productions (porc, poules pondeuses, poulets à l’engrais, bovins sauf veaux, ovins, caprins, équins et dinde). Douze critères issus de quatre principes directeurs ont été définis (Alimentation appropriée, hébergement approprié, bonne santé, comportement approprié) qui donnent lieu à de multiples mesures réalisées en pratique. Ces critères de bien-être ont été développés à partir des « Cinq libertés fondamentales » (absence de faim, de soif et de malnutrition ; absence de peur et de détresse ; absence de stress physique et thermique ; absence de douleur, de lésions et de maladie ; possibilité pour l’animal d’exprimer les comportements normaux de son espèce) qui incluent des mesures individuelles réalisées sur l’animal et une évaluation des ressources.

De plus, dans le contexte de l’étude de la sensibilité ou de l’évaluation de l’état émotionnel humain, l’étude des différentes émotions et de leur évolution est de prime importance lors d’études comportementales, que ce soit dans le domaine sociologique, marketing, ou encore de la sécurité. Ceci étant, les méthodes d’évaluation des émotions d’un individu humain dans une situation donnée introduisent souvent un biais car l’individu se sait observé, évalué, voire manipulé ; ou alors ne sont tout simplement pas possible sans interférer directement avec l’individu.

Dans ce contexte, l’évaluation pratique objective et non invasive du bien-être ou de l’état ou de l’équilibre émotionnel d’un animal ou d’un individu humain apparait comme un enjeu majeur et incontournable. Il s’agit entre autres au cours de cette évaluation de lever le caractère anthropomorphique de la question, c’est-à-dire ce qui est lié à notre propre expérience psychique humaine ou encore de surmonter le biais expérimental lié au fait que l’animal ou l’individu est manipulé ou se sait observé.

Aujourd’hui, pour un usage pratique sur le terrain, de nombreuses grilles d’évaluation du bien-être ou de l’équilibre émotionnel ont été élaborées avec des degrés de complexité plus ou moins importants et plus ou moins bien adaptés à l’ensemble des espèces animales.

En effet, il manque à ce jour un outil spécifique simple, peu couteux, non invasif et non chronophage dans sa mise en œuvre, capable de prendre en compte de façon globale et objective la biologie des espèces, les différents stades de développement et les conditions environnementales.

L’objet de cette invention est de mettre au point une approche non invasive, objective, simple, rapide et précise de la situation du bien-être, du niveau de stress, ou plus globalement de l’équilibre émotionnel de l’animal, également désigné dans la présente demande par les termes « homéostasie émotionnelle ».

L’approche de mesure ici retenue utilise la réflectance ou la diffusion de la lumière, en particulier la spectroscopie dans le proche et moyen infrarouge.

L’infrarouge proche se caractérise par une longueur d'onde de 700 à 2 000 nm environ, et l’infrarouge moyen par une longueur d’onde de 2000 nm environ jusqu'à 20 µm.

La spectroscopie infrarouge, moyen et proche, est largement utilisée dans l’industrie depuis des années. Elle recouvre une large gamme de techniques, la plus commune étant la spectroscopie d'absorption. Cette technique permet une analyse non invasive à partir d’échantillons biologiques variés (peau, urine, fèces…), sans utilisation de solvant ni préparation, pour déterminer la composition d’un échantillon, son taux d’humidité, ou encore son taux de protéines.

La spectroscopie infrarouge exploite le fait que les molécules possèdent des fréquences spécifiques pour lesquelles elles tournent ou vibrent en correspondance avec des niveaux d'énergie discrets (modes vibratoires). Le spectre infrarouge d'un échantillon est établi en faisant passer un faisceau de lumière infrarouge au travers de cet échantillon. L'examen de la lumière transmise indique la quantité d'énergie absorbée à chaque longueur d'onde.

Ainsi une signature globale moléculaire directe englobant les molécules chimiques caractéristiques d’un stress, d’un état d’anxiété, d’un mal être (cortisol, corticostérone, vasopressine…) mais aussi caractéristiques du bien-être (acide γ-aminobutyrique (GABA), ocytocine…) peut être obtenue par l’analyse du spectre infrarouge d’un échantillon liquide (tel qu’un prélèvement de sang ou de larmes, par exemple) ou d’un échantillon solide (peau, muqueuse).

L’obtention de telles données permet de caractériser l’état de bien-être ou de l’équilibre émotionnel ou de l’homéostasie émotionnelle d’un animal, y compris d’un individu humain.

Ainsi la présente invention vise une méthode de détermination de l’état d’homéostasie émotionnelle d’un animal à l’aide d’un dispositif de mesure, dans laquelle ledit dispositif mesure une différence de réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra-corporel dudit animal, ceci permettant de distinguer entre deux états d’homéostasie émotionnelle, un état d’équilibre et un état de déséquilibre.

L’invention vise aussi une méthode de détermination de l’état d’homéostasie émotionnelle au sein d’une population d’animaux comprenant potentiellement au moins un animal dont l’homéostasie émotionnelle est en état de déséquilibre et au moins un animal dont l’homéostasie émotionnelle est en état d’équilibre comprenant la soumission de ladite population à un dispositif qui la sépare en:

Une sous population d’animaux en état de déséquilibre émotionnel;
Une sous population d’animaux en état d’équilibre émotionnel;

dans laquelle le dispositif identifie les animaux en état de déséquilibre émotionnel sur la base de la mesure d’une différence de réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra-corporel entre animaux de la population.

La présente invention concerne également une méthode permettant de déterminer un index d’homéostasie émotionnelle d’une population d’animaux comprenant :

a. La soumission de ladite population à un dispositif permettant la mesure de la réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra corporel de chaque animal de la population,

b. Le calcul d’un index d’homéostasie émotionnelle individuel pour chaque animal de la population à partir de la réflectance ou de l’absorbance de lumière mesurée,

c. Le calcul d’un index d’homéostasie émotionnelle de la population correspondant à la moyenne des index individuels calculés à l‘étape b.

La présente invention se rapporte également à l’utilisation d’un dispositif de mesure de la réflectance ou de l’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extracorporel d’un animal pour déterminer l’état d’homéostasie émotionnel d’un animal.

La présente invention a également pour objet un dispositif de mesure de la réflectance ou de l’absorbance de lumière pour la mise en œuvre d’une des méthodes décrites ci-dessus, comprenant des moyens de traitement adaptés pour recevoir des données de réflectance ou d’absorbance mesurées pour chaque animal, et permettant de déterminer en fonction de ces données l’état d’homéostasie émotionnelle de l’animal.

FIGURES

Présentation schématique du traitement des données mesurées. Les abréviations suivantes sont utilisées : BDD : Binary Decision Diagram ; ACP : analyse en composante principale ; matrice NxP : possède N lignes et P colonnes.

Protocole expérimental des tests sur poussins

Index d’homéostasie émotionnelle des poussins, avant et après stress

Taux de FITc-Dextran plasmatique(en µM) des animaux contrôles (control) et des animaux après stress

Index d’homéostasie émotionnelle des veaux, avant et après stress

Protocole expérimental des tests sur rats

Index d’homéostasie émotionnelle des rats, avant et après stress

Taux d’ACTH (pg/mL) avant et après stress ; A) B)

Index d’homéostasie émotionnelle des poussins, veaux et rats, avant et après stress

Correction de l’index d’homéostasie émotionnelle des poussins, veaux et rats après soustraction des données basales

EXEMPLES

Matériel et Méthodes :

Matériel MicroNIR Onsite : spectromètre et protocole de mesure

Un spectromètre proche infrarouge MicroNIR Onsite (Viavi, Santa Rosa, CA, USA) avec sonde déportée (908-1676 nm, avec un pas de 6 nm et une bande passante FWHM<1,25 % de la longueur d’onde centrale) a été utilisé. La source lumineuse est composée de 2 lampes tungstènes intégrées sous vide. Après mise à température, à intervalles de temps réguliers, une mesure du bruit instrumental et de la référence blanche est réalisée. La référence blanche est faite sur un Spectralon externe. Les mesures de référence sont faites toutes les 10 minutes, temps ajusté en fonction des conditions environnementales. Ces mesures de référence permettent de travailler en réflectance grâce au logiciel MicroNIR^TMPro v2.5 (Viavi, Santa Rosa, CA, USA).

Méthode de mesures :

La mesure est réalisée au contact en positionnant le spectromètre perpendiculairement à la zone de mesure. Chaque mesure correspond à la moyenne de 100 spectres qui chacun intègre la collecte sur 1 ms. Une observation correspond à plusieurs mesures moyennées. Le nombre de mesures par observation varie en fonction des conditions expérimentales. Pour chaque expérience, des mesures sont réalisées en condition basale i.e d’homéostasie émotionnelle équilibrée et après stress i.e d’homéostasie émotionnelle déséquilibrée.

Traitement des données : chimiométrie

L’ensemble des mesures collectées sont traitées selon le schéma présenté en . Après nettoyage de la base de données spectrales consistant à visualiser des spectres aberrants à partir de The Unscrambler® Multivariate Data Analysis (v. X ; CAMO A/S, Oslo, Norway) puis à réaliser une Analyse en Composantes Principales (ACP) associée à un graphique d’influence représentant le score de T² Hotelling versus F-residuals (The Unscrambler® X) (Agelet and Hurburgh 2010), les spectres aberrants sont écartés afin de poursuivre l’analyse des données. Les spectres restants issus de répétitions sont alors moyennés puis soumis à un prétraitement mathématique pour correction de la ligne de base, lissage et dérivée, correction de diffusion (SNV et MSC), etc…. (Bertrand and Dufour 2005, Agelet and Hurburgh 2010) afin de supprimer ou réduire des variations d’intensité liées à des facteurs indésirables et augmenter le signal des informations chimiques « utiles ». Ces prétraitements sont optimisés en fonction de l’espèce animale et de la localisation de la mesure.

Exemple 1 : Poussins stressés et non stressés.

Matériel et méthodes:

Animaux

Des poussins de souche ROSS PM3 (couvoir « Socavic » à Monferran-Savès (32, Gers)) ont été obtenus le jour de l’éclosion (j0). A leur arrivée, les poussins ont été pesés puis affectés à des cages « enrichies » pour répondre aux normes de bien-être animal. Les paramètres de températures, d’humidité et d’éclairage du bâtiment d’élevage ont été déterminées selon le guide Aviagen® (Aviagen, 2018). Les animaux ont reçu un aliment et de l’eau ad libitum. L’aliment correspondait à une formulation classique reflétant les conditions habituelles d’élevage et répondant aux besoins nutritionnels des animaux. De façon succincte, l’aliment était composé d’une base de maïs grain (entre 38 et 40% selon les âges) complétée par du blé (qsp 20%) pour un apport total de 60% de céréales et complétée par une source protéique (tourteau de soja, 48% de matière azotée totale) représentant 30% de la formule et de l’huile de soja à hauteur de 4% de l’aliment.

Procédure de stress :

Selon les protocoles décrits dans (Wall et Cockrem, 2010) et (Post, Rebel, et Huurne, 2003), de la corticostérone (20mg/l) a été additionnée dans l’eau de boisson afin d’imiter une réponse naturelle au stress chez l’animal. Les animaux ont reçu cette préparation pendant 3 jours consécutifs de j11 à j13. Suite à cette période, les poulets recevaient à nouveau de l’eau ad libitum dépourvue de corticostérone.

Mesure de la perméabilité intestinale :

Une session de stress provoquée en période néonatale (j11 à j13) laisse une emprunte à l’âge adulte se traduisant par une micro-inflammation de la muqueuse intestinale et une augmentation de la perméabilité paracellulaire intestinale. Cet état post-stress se traduit par une augmentation des niveaux de FITC-Dextran dans la circulation sanguine chez les animaux stressés vs animaux témoin (Baxter et al., 2017). Ici, la perméabilité intestinale paracellulaire a été évaluée grâce à un biomarqueur : le FITC-Dextran (fluorescein isothiocyanate dextran) de 4kDa couplé à la fluoresceine. A J35, les animaux ont reçu par gavage (1mL/animal) une solution de FITC-Dextran à 8,32 mg/kg (diluée dans du NaCl) (Baxter et al., 2017 ; Maguey-Gonzalez et al., 2018 ; Vicuna et al., 2015). Une heure après gavage, un prélèvement de sang a été réalisé au niveau de l’aile de l’animal puis les niveaux de FITC-Dextran ont été mesurés sur les plasmas.

Protocole expérimental selon l’invention :

La illustre le protocole expérimental suivi.

10 jours après réception des animaux, des spectres proche infrarouge ont été mesurés sous l’aile des poussins de façon à définir un état basal (équilibre émotionnel).

A partir du 11^èmejour et jusqu’au 13^èmejour, la prise de corticostérone est réalisée en l’additionnant dans l’eau de boisson. Une nouvelle série de mesure est réalisée le 14^èmejour afin de définir l’état de stress et donc de définir un état de déséquilibre émotionnel.

A j35 chez le poulet adulte, une administration par gavage de FITC-Dextran est réalisée. 1h après le gavage, un prélèvement de sang au niveau de la veine alaire de l’animal est réalisé afin de mesurer les taux de FITC-Dextran plasmatique marqueurs de l’empreinte à long terme (âge adulte) du déséquilibre émotionnel provoqué par l’ajout dans l’eau de boisson de la corticostérone chez le poussin.

Résultats :

Tableau 1 : Analyse en Composantes Principales. Les résultats sont présentés dans le Tableau suivant (mesure sous l’aile).

Numéro de poussin	Mesure avant stress	Mesure après stress	Etat d’homéostasie émotionnelle	Valeur de prédiction
1	2.46	0.62	Equilibre avant stress, déséquilibre après stress	Juste dans 100% des cas
2	3.02	0.35
3	3.08	0.31
4	2.44	0.13

La illustre la répartition distincte de l’état émotionnel chez les poussins : « avant stress » et « après stress » sur la base d’un score désigné « score maximal d’appartenance » défini à partir des mesures cutanées réalisées en spectre proche infrarouge.

Dans cette expérience, 100% des animaux ont été prédits correctement : équilibre émotionnel vs déséquilibre émotionnel (n=4 ; (p=0,0012 t test) ; les médianes sont ici représentées).

La montre distinctement l’incidence d’un déséquilibre émotionnel survenu pendant la période néonatale sur la perméabilité paracellulaire intestinale à l’âge adulte. Un stress néonatal provoque une augmentation significative (n=12, p=0.03 test de Mann Whitney ; moyenne ± SEM) à l’âge adulte des taux de FITC-Dextran plasmatique vs control, traduisant une altération de la barrière intestinale induite par une administration précoce de corticostérone dans l’eau de boisson chez le jeune animal.

Exemple 2 : Veaux stressés et non stressés.

Matériel, méthodes et protocole expérimental:

12 veaux de race Prim’Holstein ont été utilisés dans cette études. Quinze jours après leur naissance, après application d’un antalgique local, les animaux sont soumis à l’écornage après avoir été placés dans une cage de contention destinée à cet effet.

Comme décrit précédemment, des mesures de réflectance proche infrarouge ont été réalisées sur le plan cutané à l’intérieur de l’oreille avant et après l’écornage de façon à définir respectivement un état basal (équilibre émotionnel) et un état de stress (déséquilibre émotionnel).

Tableau 2 : Analyse en Composantes Principales. Les résultats sont présentés dans le Tableau suivant (mesure au niveau de l’oreille)

Numéro de veau	Mesure avant stress	Mesure après stress	Etat d’homéostasie émotionnelle	Valeur de prédiction
1	3,71	-0,25	Equilibre avant stress, déséquilibre après stress	juste
2	4,16	2,48		juste
3	3,44	2,36		juste
4	5,92	-0,46		juste
5	6,25	2,87	« Equilibre » avant et après stress	mauvaise
6	3,93	3,44	« Equilibre » avant et après stress	mauvaise
7	6,26	-0,70	Equilibre avant stress, déséquilibre après stress	juste
8	4,89	3,16	« Equilibre » avant et après stress	mauvaise
9	5,70	1,61	Equilibre avant stress, déséquilibre après stress	juste
10	6,63	-0,65		juste
11	5,34	-0,58		juste
12	4,40	0,50		juste

Dans cet exemple, des scores supérieurs à une valeur seuil sont obtenus avant stress, et sont considérés comme étant associés à un équilibre émotionnel.

Il y a dans le cas présent trois animaux (veaux 5, 6 et 8) qui, après écornage, n’ont pas été détectés comme étant en état de déséquilibre émotionnel en appliquant la méthode de l’invention. Toutefois, la méthode a néanmoins permis d’obtenir 87,5% de prédictions justes.

La illustre également la répartition distincte de l’état émotionnel chez les veaux : « avant écornage » et « après écornage » sur la base d’un score définissant le score maximal d’appartenance à partir des mesures cutanées réalisées en spectre proche infrarouge. Ici 87,5% des animaux ont été prédits correctement : équilibre émotionnel vs déséquilibre émotionnel (n=12 ; (p = 0.008ttest) ; la médiane est ici représentée).

Exemple 3 : Rats stressés et non stressés.

Matériel et méthodes :

Animaux :

Des rats Wistar (200-250g) (Janvier SA, Le Genest St Isle, France), pesant de 220 à 250 g, hébergés dans des cages en polypropylène en salle à température contrôlée (21°C) et recevant une alimentation standard (UAR, Villemoisson, Epinay sur Orge) et de l’eau à volonté ont été utilisés.

Stress chronique d’évitement de l’eau (Water avoidance stress, WAS) :

Toutes les sessions de WAS ont été effectuées au même horaire (8:00 am and 10:00 am) afin de limiter l’influence des rythmes circadiens. Les rats sont placés sur une plateforme étroite de (14 hauteur x 6 x 6 cm), elle-même placée au centre d’une bassine de (55 cm longueur × 37 cm largeur × 26 cm hauteur) remplie d’eau jusqu’à 1 cm au-dessous du niveau de la plateforme. La session de stress consiste à placer pendant 9 jours consécutifs (5 + 4 jours interruption lors du week-end), l’animal 1h par jour sur la plateforme.

Mesure d’ACTH :

Des prélèvements de sang ont été réalisés au niveau de la veine faciale (sous-maxillaire) avant la première session de stress et après la dernière session de stress (30 min après). Après centrifugation, des dosages d’ACTH (adrénocorticotrophine) ont été réalisés à l’aide d’un kit EIA (Clinisciences ref LS-F5355-1, Nanterre, France)

Protocole expérimental :

15 jours après réception des animaux, un prélèvement de sang est réalisé afin de définir les taux d’ACTH plasmatique en condition basale (équilibre émotionnel). Six jours après ce prélèvement, les rats sont soumis quotidiennement à un stress chronique d’évitement de l’eau (Water avoidance stress, WAS) pendant 9 jours (D6 à D15). Un jour avant la première session de stress (équilibre émotionnel) et 20 min après la dernière session de stress (déséquilibre émotionnel), des spectres proche infrarouges sont collectés au niveau de l’oreille en suivant le protocole décrit précédemment. Le dernier jour du stress, un prélèvement sanguin est réalisé afin de mesurer les taux d’ACTH plasmatique en condition de déséquilibre émotionnel (cf. )

Résultats :

Tableau 3 : l’analyse en Composantes Principales est réalisée et les résultats sont présentés dans le tableau suivant

Numéro de rat	Mesure avant stress	Mesure après stress	Etat d’homéostasie émotionnelle	Valeur de prédiction
1	3,56	1,37	Equilibre avant stress, déséquilibre après stress	Juste dans 100% des cas
2	3,56	1,99
3	4,42	1,59
4	5,28	3,01
5	3,39	2,37
6	5,28	2,80
7	3,58	2,69

La montre la répartition distincte de l’état émotionnel chez les rats : avant et après WAS sur la base d’un score définissant le score maximal d’appartenance à partir des mesures cutanées réalisées en spectroscopie proche infrarouge.

Ici 100 % des animaux ont été prédits correctement : équilibre émotionnel vs déséquilibre émotionnel (n=7 ; p=0.0003 test de Wilcoxon ; les médianes sont ici représentées).

Les Figures 8A et 8B montrent l’évolution significative des niveaux d’ACTH plasmatique après un stress chronique chez le rat (n=14).

Les Figures 9 et 10 montrent la significative robustesse du score défini pour toutes espèces confondues.

La correspond à la représentation de tous les scores mesurés lors des exemples 1 (poussins) ; 2 (veaux) ; 3 (rats).

Conclusion :

L’exemplification présentée ici pour trois espèces animales différentes (oiseau, bovin, rongeur), prises séparément ou ensembles, montre que le score chimio-métrique issu de mesures spectroscopiques réalisées avec une lumière de longueur d’ondes proche ou moyen infrarouge au contact, selon le procédé de l’invention, permet de prédire avec une fiabilité de 90-100 % l’état d’équilibre ou de déséquilibre émotionnel d’un animal.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Bertrand and Dufour, La spectroscopie infrarouge et ses applications analytiques, 2nde édition, Collection Sciences et Technologiques Agroalimentaires, Tec & Doc Lavoisier, Paris (2006).

Lidia Esteve Agelet & Charles R. Hurburgh Jr. (2010) A Tutorial on Near Infrared Spectroscopy and Its Calibration, Critical Reviews in Analytical Chemistry, 40:4, 246-260, DOI: 10.1080/10408347.2010.515468

Wall JP, Cockrem JF. Effects of corticosterone treatment in laying Japanese quail. Br Poult Sci. 2010 Apr;51(2):278-88. doi: 10.1080/00071661003745828. PMID: 20461589.

Post J, Rebel JM, ter Huurne AA. Physiological effects of elevated plasma corticosterone concentrations in broiler chickens. An alternative means by which to assess the physiological effects of stress. Poult Sci. 2003 Aug;82(8):1313-8. doi: 10.1093/ps/82.8.1313. PMID: 12943303.

Baxter MFA, Merino-Guzman R, Latorre JD, Mahaffey BD, Yang Y, Teague KD, Graham LE, Wolfenden AD, Hernandez-Velasco X, Bielke LR, Hargis BM, Tellez G. Optimizing Fluorescein Isothiocyanate Dextran Measurement As a Biomarker in a 24-h Feed Restriction Model to Induce Gut Permeability in Broiler Chickens. Front Vet Sci. 2017 Apr 19;4:56. doi: 10.3389/fvets.2017.00056. PMID: 28470003; PMCID: PMC5396023.

Maguey-Gonzalez JA, Michel MA, Baxter MFA, Tellez G Jr, Moore PA Jr, Solis-Cruz B, Hernández-Patlan D, Merino-Guzman R, Hernandez-Velasco X, Latorre JD, Hargis BM, Gomez-Rosales S, Tellez-Isaias G. Effect of humic acids on intestinal viscosity, leaky gut and ammonia excretion in a 24 hr feed restriction model to induce intestinal permeability in broiler chickens. Anim Sci J. 2018 Jul;89(7):1002-1010. doi: 10.1111/asj.13011. Epub 2018 Apr 30. PMID: 29708627.

Vicuña EA, Kuttappan VA, Tellez G, Hernandez-Velasco X, Seeber-Galarza R, Latorre JD, Faulkner OB, Wolfenden AD, Hargis BM, Bielke LR. Dose titration of FITC-D for optimal measurement of enteric inflammation in broiler chicks. Poult Sci. 2015 Jun;94(6):1353-9. doi: 10.3382/ps/pev111. Epub 2015 Apr 15. PMID: 25877413.

Claims

Méthode de détermination de l’état d’homéostasie émotionnelle d’un animal à l’aide d’un dispositif de mesure, dans laquelle ledit dispositif mesure une différence de réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra-corporel dudit animal, ceci permettant de distinguer entre deux états d’homéostasie émotionnelle, un état d’équilibre et un état de déséquilibre.
Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de mesure est couplé à des moyens de traitement de données adaptés pour différencier les données de réflectance ou d’absorbance mesurées, afin d’évaluer l’état d’homéostasie émotionnelle de l’animal.
Méthode de détermination de l’état d’homéostasie émotionnelle au sein d’une population d’animaux comprenant potentiellement au moins un animal dont l’homéostasie émotionnelle est en état de déséquilibre et au moins un animal dont l’homéostasie émotionnelle est en état d’équilibre, comprenant la soumission de ladite population à un dispositif qui la sépare en
Une sous population d’animaux en état de déséquilibre émotionnel ;

Une sous population d’animaux en état d’équilibre émotionnel ;
dans laquelle le dispositif identifie les animaux en état de déséquilibre émotionnel sur la base de la mesure d’une différence de réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra-corporel entre animaux de la population.
Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif est couplé à des moyens de traitement de données adaptés pour différencier les données de réflectance ou d’absorbance mesurées pour un animal en état de déséquilibre émotionnel de celles d’un animal en état d’équilibre émotionnel, ce qui permet de séparer la population en une sous-population d’animaux en état de déséquilibre émotionnel et en une sous-population d’animaux en état d’équilibre émotionnel.
Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone corporelle est choisie parmi la peau et les muqueuses superficielles.
Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce que la mesure de la différence de réflectance ou d’absorbance de lumière est réalisée par contact avec la zone corporelle.
Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce que la mesure de la différence de réflectance ou d’absorbance de lumière est réalisée par une mesure à distance de la zone corporelle.
Méthode permettant de déterminer un index d’homéostasie émotionnelle d’une population d’animaux comprenant :
La soumission de ladite population à un dispositif permettant la mesure de la réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra corporel de chaque animal de la population,

Le calcul d’un index d’homéostasie émotionnelle individuel pour chaque animal de la population à partir de la réflectance ou de l’absorbance de lumière mesurée,

Le calcul d’un index d’homéostasie émotionnelle de la population correspondant à la moyenne des index individuels calculés à l‘étape b.
Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que la détermination de l’index d’homéostasie émotionnelle de la population est réalisée par comparaison de l’index calculé à l’étape c) à une valeur de référence.
Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de mesure de la réflectance ou d’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extra-corporel de chaque animal de la population est un dispositif permettant une mesure par contact.
Méthode selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif permettant la mesure par contact est un dispositif individuel porté par chaque animal de la population.
Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce que le dispositif individuel porté par chaque animal enregistre et/ou envoie la mesure de la réflectance ou de l’absorbance de lumière et/ou l’état d’homéostasie émotionnelle et/ou l’index d’homéostasie émotionnelle de chaque animal.
Méthode selon l’une des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que le dispositif de mesure de la réflectance ou de l’absorbance de lumière de chaque animal de la population est un dispositif permettant une mesure à distance qui enregistre et/ou envoie la mesure de la réflectance ou l’absorbance de lumière et/ou l’état d’homéostasie émotionnelle et/ou de l’index d’homéostasie émotionnelle de chaque animal.
Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’animal est choisi dans le groupe constitué des mammifères, des animaux à sang froid, et des oiseaux.
Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’animal est un mammifère et est choisi dans le groupe constitué des primates, canidés, félidés, ovins, équins ongulés, suidés, éléphantidés, cétacés, animaux lagomorphes et rongeurs.
Utilisation d’un dispositif de mesure de la réflectance ou de l’absorbance de lumière d’une zone corporelle ou d’un élément extracorporel d’un animal pour déterminer l’état d’homéostasie émotionnel d’un animal.
Dispositif de mesure de la réflectance ou de l’absorbance de lumière pour la mise en œuvre de la méthode selon l’une des revendications 1 à 15, comprenant des moyens de traitement adaptés pour recevoir des données de réflectance ou d’absorbance de lumière mesurées pour chaque animal et pour différencier les données spectrales obtenues, et permettant de déterminer en fonction de ces données l’état d’homéostasie émotionnelle de l’animal.