Analyse automatisée des comportements chez le ouistiti commun dans un environnement de réalité virtuelle.

Description

Le phénotypage automatique des fonctions cognitives et sociales chez l’animal est un enjeu majeur pour la compréhension des fonctions cérébrales normales et pathologiques. Plusieurs laboratoires ont récemment développé de nouveaux outils pour explorer les fonctions cognitives individuelles à l’aide de dispositifs avec écrans tactiles. De tels outils donnent accès à l’évaluation de plusieurs dimensions cognitives, telles que la mémoire de travail ou la flexibilité cognitive. Cependant ils ne donnent pas accès à deux caractéristiques comportementales indispensables pour un phénotypage précis : le déplacement de l’animal en 2D ou 3D et ses interactions sociales. Les outils de réalité virtuelle (VR) permettent de tester ces fonctions dans un environnement entièrement contrôlé et parfaitement reproductible avec des scènes réelles ou synthétiques. Ces outils sont particulièrement adaptés pour développer des procédures de phénotypage standardisées à travers des modèles animaux.
Dans ce projet, nous souhaitons caractériser le déplacement de singes ouistitis (Callithrix jacchus) dans un environnement muni d’outils de réalité virtuelle et d’analyse automatique des comportements. Après une première phase d’habituation à l’environnement, au cours de laquelle nous enregistrerons les déplacements des animaux grâce à un système de traçage en 3D, les animaux seront amenés à se déplacer vers des objets virtuels présentés dans l’environnement afin d’obtenir des récompenses. Dans un deuxième temps, nous comparerons les résultats obtenus dans un test de réactivité au stress (test de l’intrus humain), dans un environnement réel et virtuel. Ces résultats, s’ils sont comparables, devraient permettre de valider l’utilisation d’un environnement muni d’outils VR pour explorer le phénotype des ouistitis dans des environnements contrôlés. En parallèle, nous réaliserons un génotypage des animaux testés dans les tâches comportementales, en recherchant les allèles de plusieurs gènes connus pour contrôler les émotions via les systèmes sérotoninergiques et catécholaminergiques.
Ce projet s’inscrit dans le cadre de Marmobrain, un projet collaboratif impliquant plusieurs équipes de l’INT. Le stage sera réalisé sous la supervision de Sabrina Ravel. Il s’appuie sur un travail en cours sur une large population d’animaux. Il peut déboucher sur un sujet de Thèse en Neurosciences pour rechercher les corrélats neurobiologiques de la variabilité comportementale observée en réponse au stress et aux interactions sociales.

Profil recherché

Nous recherchons un.e étudiant.e intéressé.e par le comportement chez le primate non-humain et les interactions sociales.
Le travail avec les primates non humains nécessite d'être calme et patient. L'étudiant.e sera en charge de la partie expérimentale (interaction directe avec les animaux) et l'analyse des données comportementales.

Établissement d'accueil

L’Institut de Neurosciences de la Timone développe des approches de neurosciences intégratives, du moléculaire au cognitif, autour d’un petit nombre de fonctions (contrôle moteur, vision/audition et neurosciences sociales) et leurs pathologies neurologiques ou psychiatriques grâce au lien avec le CHU. Avec 13 équipes, l’INT offre une large palette de compétences scientifiques et techniques permettant aux étudiants d’avoir une vision d’ensemble des neurosciences. Notamment, les équipes conduisent leur travaux chez la personne humaine ainsi que sur des modèles animaux (rongeurs, primates non-humains). L’INT accueille des étudiants en neurosciences (L3, M1, M2) mais également de Sciences Cognitives ou de Médecine ainsi que des élèves ingénieurs. L’interdisciplinarité (modélisation, instrumentation, neuroinformatique) est au coeur de plusieurs projets de recherche collaborative. Par exemple, le projet Marmobrain regroupe 7 équipes de recherche travaillant ensemble pour développer un nouveau modèle pour la recherche biomédicale, le singe marmoset (ouistiti commun).