# IRM (fonctionnelle) en recherche animale : anesthésie, contention ou volontariat ?

Scott A. Love, Camille Pluchot, Céline Parias, Didier Dubreuil, Elodie Chaillou

► To cite this version:

Scott A. Love, Camille Pluchot, Céline Parias, Didier Dubreuil, Elodie Chaillou. IRM (fonctionnelle) en recherche animale : anesthésie, contention ou volontariat ? . 49ème Colloque de l'Association Française des Sciences et Techniques de l'Animal de Laboratoire (AFSTAL 2025), Nov 2025, Nantes, France. hal-05467624

HAL Id: hal-05467624

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Submitted on 20 Jan 2026

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RÉPUBLIQUE
FRANÇAISE

Liberté
Egalité
Fraternité

INRAO

# IRM (fonctionnelle) en recherche animale : anesthésie, contention ou volontariat ?

Scott LOVE

<figure><img src="image_5.png" /></figure>
L'expérience humaine de l'IRM en recherche
anxiété, stress et claustrophobie

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<figure><img src="image_8.png" /></figure>
> L'expérience humaine de l'IRM en recherche

« Ne pas bouger d'un millimètre ! »

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# L'expérience humaine de l'IRM en recherche

## L'entraînement de certaines populations

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>### « IRM en jeu : Un simulateur IRM pour enfants »</figcaption></figure>

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<figure><img src="image_13.png" /></figure>
> L'expérience animale de l'IRM en recherche

« Ne pas bouger d'un millimètre ! »

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

<figure><img src="image_15.png" /></figure>
## Anesthésie générale

« Ne pas bouger d'un millimètre ! »

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

### Avantages

* Immobilité

* Session longue durée [± 2.5h]

* Pas d'stress

* Pas d'entraînement

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# Anesthésie générale

## « Ne pas bouger d'un millimètre ! »

<figure><img src="image_19.png" /></figure>

### Avantages

* Immobilité

* Session longue durée [± 2.5h]

* Pas d'stress

* Pas d'entraînement

### Inconvénients

* Effets secondaires

* Délai entre les sessions long

* Modification activité cérébrale (Aksenov et al., 2015)

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# Anesthésie générale

## « Ne pas bouger d'un millimètre ! »

<figure><img src="image_22.png" /></figure>

### Avantages

* Immobilité

* Session longue durée [± 2.5h]

* Pas d'stress

* Pas d'entraînement

### Inconvénients

* Effets secondaires

* Délai entre les sessions long

* Modification activité cérébrale (Aksenov et al., 2015)

→ IRM fonctionnelle : éveillé = résultats fiables

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<figure><img src="image_24.png" /></figure>
# Éveillé avec contention

## « Ne pas bouger d'un millimètre ! »

### Lapin

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(Weiss et al., 2022)

### Pigeon

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(Behroozi et al., 2020)

### Macaque

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

(Keliris et al., 2007; Stefanacci et al., 1998)

### Souris

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

(Derksen et al., 2021)

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

<figure><img src="image_30.png" /></figure>
# Éveillé avec contention

## « Ne pas bouger d'un millimètre ! »

### Lapin

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(Weiss et al., 2022)

### Pigeon

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(Behroozi et al., 2020)

### Macaque

<figure><img src="image_33.png" /></figure>

(Keliris et al., 2007; Stefanacci et al., 1998)

### Souris

<figure><img src="image_34.png" /></figure>

(Derksen et al., 2021)

### Avantages

* Immobilité

* Fonctionnement cérébral normal

* Pas de risques liés à l'anesthésie

* Délai entre les sessions court

<figure><img src="image_35.png" /></figure>

<figure><img src="image_36.png" /></figure>
# Éveillé avec contention

## « Ne pas bouger d'un millimètre ! »

### Lapin

<figure><img src="image_37.png" /></figure>

(Weiss et al., 2022)

### Pigeon

<figure><img src="image_38.png" /></figure>

(Behroozi et al., 2020)

### Macaque

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

(Keliris et al., 2007; Stefanacci et al., 1998)

### Souris

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

(Derksen et al., 2021)

### Avantages

* Immobilité

* Fonctionnement cérébral normal

* Pas de risques liés à l'anesthésie

* Délai entre les sessions court

### Inconvénients

* Chirurgie / effets secondaires

* Stress

* Entraînement / habituation

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

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## Éveillé sans contention : entraînement

« Ne pas bouger d'un millimètre ! »

### Entraînement

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

(Berns et al., 2012)

### Acquisition

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

(Boch et al., 2021)

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

### Avantages

* Pas de risques liés à l'anesthésie

* Fonctionnement cérébral normal

* Délai entre les sessions court

* Pas de stress

* Bien-être animal +++

### Inconvénients

* Entraînement

* Risque de mouvement

<figure><img src="image_46.png" /></figure>
> Éveillé sans contention : entraînement

Optimal sur les plans scientifique et éthique !

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<figure><img src="image_48.png" /></figure>
> Éveillé sans contention : entraînement

Optimal sur les plans scientifique et éthique !

Quelles autres espèces peuvent le faire ?

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Image générée par l'IA

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## Éveillé sans contention : entraînement

Optimal sur les plans scientifique et éthique !

Quelles autres espèces peuvent le faire ?

<figure><img src="image_52.png" /></figure>

Image générée par l'IA

...les moutons ?

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Photo prise par Camille Pluchot

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

<figure><img src="image_55.png" /></figure>
# Validation d'un protocole d'entraînement IRM avec des ovins à l'état éveillé et sans contention

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<figure><img src="image_57.png" /></figure>

<figure><img src="image_58.png" /></figure>
<figure><img src="image_59.png" /></figure>

Ne sois pas fou !

Ça ne vaut pas le coup !

Les moutons ne sont pas des chiens !

Tu ne feras que perdre ton temps !

Les moutons ne peuvent pas faire ça !

C'est carrément impossible !

HA HA HA

N'essaie même pas !

Ça ne marchera jamais !

<figure><img src="image_60.png" /></figure>
> Protocole d'entraînement IRM

Les entraîneurs & leur philosophie de travail

<figure><img src="image_61.png" /></figure>

❖ Aucune expérience en entraînement animal

❖ Protocole d'entraînement individuel

❖ habituation à être seul avec l'entraîneur

❖ Renforcement positif

❖ récompense alimentaire, caresses, éloges verbales

❖ Relation positive mouton – l'entraîneur

❖ coopération, confiance mutuelle

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<figure><img src="image_63.png" /></figure>
<figure><img src="image_64.png" /></figure>

# Protocole d'entraînement IRM

## Méthode – Les mouton

<figure><img src="image_65.png" /><figcaption>Robin
04 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_66.png" /><figcaption>Brook
05 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_67.png" /><figcaption>Maggie
02 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_68.png" /><figcaption>Barnita
02 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_69.png" /><figcaption>Lily
03 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_70.png" /><figcaption>Jackson
04 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_71.png" /><figcaption>Ted
06 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_72.png" /><figcaption>Tony
07 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_73.png" /><figcaption>Léonard
06 mars 2022</figcaption></figure>

<figure><img src="image_74.png" /><figcaption>Joe
03 mars 2022</figcaption></figure>

## Critères de sélection

<figure><img src="image_75.png" /></figure>

* Proximité à l'humain

<figure><img src="image_76.png" /></figure>

* Coopération à réaliser des exercices

<figure><img src="image_77.png" /></figure>

<figure><img src="image_78.png" /></figure>
<figure><img src="image_79.png" /></figure>

# Protocole d'entraînement IRM

## Méthode - Deux phases d'entraînement distinctes

### Phase 1 - Entraînement dans la bergerie

1. Climb ramp to mock MRI table

2. Lie down on mock MRI table

3. Stay still on moving mock MRI table

4. Place head in mock RF head coil

5. Wait motionless

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<figure><img src="image_81.png" /></figure>

<figure><img src="image_82.png" /></figure>

<figure><img src="image_83.png" /></figure>
> Protocole d'entraînement IRM

<figure><img src="image_84.png" /><figcaption>Résultats : Phase 1 - Entraînement dans la bergerie (~5 mois)</figcaption></figure>

Nombre de séances nécessaires pour atteindre chaque étape

<figure><img src="image_85.png" /></figure>
<figure><img src="image_86.png" /></figure>

# LYING DOWN ON
THE MOCK MRI TABLE

## 1- LEARNING THE BEHAVIOR

## 2- BEHAVIOR ACHIEVED
<figure><img src="image_87.png" /></figure>

# Protocole d'entraînement IRM

## Résultats : Phase 1 - Entraînement dans la bergerie (~5 mois)

<figure><img src="image_88.png" /></figure>

Nombre de séances nécessaires pour atteindre chaque étape

<figure><img src="image_89.png" /></figure>
<figure><img src="image_90.png" /></figure>

<figure><img src="image_91.png" /></figure>
<figure><img src="image_92.png" /></figure>

# Protocole d'entraînement IRM

## Résultats : Phase 2 - Entraînement dans la salle IRM (~4 mois)

<figure><img src="image_93.png" /></figure>

Nombre de séances nécessaires pour atteindre chaque étape

<figure><img src="image_94.png" /></figure>

<figure><img src="image_95.png" /></figure>
# Protocole d'entraînement IRM

## Résultats : Images IRM pondérées en T1

<figure><img src="image_96.png" /></figure>

<figure><img src="image_97.png" /></figure>

<figure><img src="image_98.png" /><figcaption>Léonard</figcaption></figure>

<figure><img src="image_99.png" /><figcaption>Ted</figcaption></figure>

<figure><img src="image_100.png" /><figcaption>Maggie</figcaption></figure>

<figure><img src="image_101.png" /><figcaption>Tony</figcaption></figure>

<figure><img src="image_102.png" /><figcaption>Robin</figcaption></figure>

<figure><img src="image_103.png" /><figcaption>Brook</figcaption></figure>

Temps d'acquisition : 2 min 36

<figure><img src="image_104.png" /></figure>
> Protocole d'entraînement IRM

Résultats :

Behavior Research Methods
https://doi.org/10.3758/s13428-024-02449-6

ORIGINAL MANUSCRIPT

<figure><img src="image_105.png" /></figure>

Check for
updates

# Sheep (Ovis aries) training protocol for voluntary awake and unrestrained structural brain MRI acquisitions

Camille Pluchot¹ ID · Hans Adriaensen¹ · Céline Parias¹ · Didier Dubreuil² · Cécile Arnould¹ · Elodie Chaillou¹ · Scott A. Love¹

Accepted: 28 May 2024

© The Author(s) 2024

<figure><img src="image_106.png" /></figure>

INRAO

IRM en recherche animale : anesthésie, contention ou volontariat
19 novembre / AFSTAL 2025 – Des animaux et des machines / Scott LOVE

<figure><img src="image_107.png" /></figure>
# Protocole d'entraînement IRM

## Résultats : Images IRM pondérées en T1

<figure><img src="image_108.png" /></figure>

<figure><img src="image_109.png" /></figure>

13332

<figure><img src="image_110.png" /><figcaption>Léonard</figcaption></figure>

<figure><img src="image_111.png" /><figcaption>Ted</figcaption></figure>

<figure><img src="image_112.png" /><figcaption>Maggie</figcaption></figure>

<figure><img src="image_113.png" /><figcaption>Tony</figcaption></figure>

<figure><img src="image_114.png" /><figcaption>Robin</figcaption></figure>

<figure><img src="image_115.png" /><figcaption>Brook</figcaption></figure>

<figure><img src="image_116.png" /><figcaption>Barnita</figcaption></figure>

<figure><img src="image_117.png" /><figcaption>Lily</figcaption></figure>

<figure><img src="image_118.png" /><figcaption>Joe</figcaption></figure>

<figure><img src="image_119.png" /><figcaption>Jackson</figcaption></figure>

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## Protocole d'entraînement IRM

### Test de "clicker training"

**A** Préparation de l'entraînement au clicker

<figure><img src="image_121.png" /></figure>

<figure><img src="image_122.png" /><figcaption>Barnita</figcaption></figure>

<figure><img src="image_123.png" /><figcaption>Lily</figcaption></figure>

<figure><img src="image_124.png" /><figcaption>Joe</figcaption></figure>

<figure><img src="image_125.png" /><figcaption>Jackson</figcaption></figure>

**B** Étape 1 : contact visuel entre l'animal et l'entraîneur

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**C** Étape 2 : l'animal se couche et l'entraîneur "clic" au même moment

<figure><img src="image_127.png" /></figure>

**D** Étape 3 : l'entraîneur récompense l'animal

<figure><img src="image_128.png" /></figure>

<figure><img src="image_129.png" /></figure>
# Protocole d'entraînement IRM

## Résultats : Images IRM pondérées en T1

<figure><img src="image_130.png" /></figure>

<figure><img src="image_131.png" /></figure>

13332

<figure><img src="image_132.png" /><figcaption>Léonard</figcaption></figure>

<figure><img src="image_133.png" /><figcaption>Ted</figcaption></figure>

<figure><img src="image_134.png" /><figcaption>Maggie</figcaption></figure>

<figure><img src="image_135.png" /><figcaption>Lily</figcaption></figure>

<figure><img src="image_136.png" /><figcaption>Joe</figcaption></figure>

<figure><img src="image_137.png" /><figcaption>Tony</figcaption></figure>

<figure><img src="image_138.png" /><figcaption>Robin</figcaption></figure>

<figure><img src="image_139.png" /><figcaption>Brook</figcaption></figure>

<figure><img src="image_140.png" /><figcaption>Barnita</figcaption></figure>

<figure><img src="image_141.png" /><figcaption>Jackson</figcaption></figure>

<figure><img src="image_142.png" /></figure>
## Take Home Message

Les moutons sont capables de passer une IRM sans anesthésie ni contention.

<figure><img src="image_143.png" /></figure>

Fiabilité / Robustesse des résultats

<figure><img src="image_144.png" /></figure>

Raffinement

<figure><img src="image_145.png" /></figure>

Relation positive entre l'entraîneur & l'animal

<figure><img src="image_146.png" /></figure>

<figure><img src="image_147.png" /></figure>
> Take Home Message

Les moutons sont capables de passer une IRM sans anesthésie ni contention.

Quelles autres espèces peuvent le faire ?

<figure><img src="image_148.png" /></figure>

<figure><img src="image_149.png" /></figure>

<figure><img src="image_150.png" /></figure>
> MERCI POUR VOTRE ATTENTION !

Les Moutons

Équipe NECOS

UMR PRC

Ce projet est financé par :

- ANR SheepVoicefMRI
  (ANR-20-CE20-0001-01)

- INRAE Département PHASE

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Collaborations :

- UEPAO

- Atelier PRC

- PIXANIM

- iBRAIN

Illustrations :

Elsa Maury ; Victoria Dorche ; Julien Fortier ; Coralie Maurin
<figure><img src="image_152.png" /></figure>

<figure><img src="image_153.png" /></figure>
## Méthode

* Deux expériences d'IRM fonctionnelle couplées à des stimulations auditives

* One under anaesthesia (AN) and awake (AW)

* One only with awake individuals (AW)

<figure><img src="image_154.png" /></figure>

- Localisation

- Tonotopie

**Groupe AW** & **Groupe AN**
INRAO

<figure><img src="image_155.png" /></figure>

<figure><img src="image_156.png" /><figcaption>SheepVoice Localizer</figcaption></figure>

- Localisation

- Patchs vocaux

**Groupe AW**

<figure><img src="image_157.png" /></figure>
**Expérience 1 (BIP)**

<figure><img src="image_158.png" /></figure>

* Fréquences pures : 125 – 8000 Hz (Langers et al., 2014)

* Un bloc de référence : silence

* Deux blocs de stimulations

* 88 fréquences pures

* 75 ms

* 25 ms silence entre 2 fréquences

* 8 800 ms
**Expérience 1 (BIP)**

<figure><img src="image_159.png" /></figure>

INRAO

IRM en recherche animale : anesthésiologie et neurophysiologie

19 novembre / AFSTAL 2025 – Des animaux et des machines à Scott Lorge

* Fréquences pures : 125 – 8000 Hz (Langers et al., 2014)

* Deux blocs de stimulations & 1 bloc de référence

* 8 800 ms

* 88 fréquences pures

* 75 ms

* 25 ms silence entre 2 fréquences

* Présentation pseudo-aléatoire

<figure><img src="image_160.png" /></figure>
**<u>Expérience 2</u> (SVL)**

<figure><img src="image_161.png" /></figure>

❖ Vocalisations & sons environnementaux
(Belin et al., 2000 ; Andics et al., 2014 ; Bodin et al., 2021)

❖ Trois blocs de stimulations & 1 bloc de référence

❖ 8 000 ms

❖ 7 sons sélectionnés à partir des 16 sons par condition

❖ 0.45 à 2.1 sec

❖ 18 à 39 ms silence entre 2 sons

❖ Présentation pseudo-aléatoire

<figure><img src="image_162.png" /></figure>

<figure><img src="image_163.png" /></figure>
## Le cortex auditif ovin

<figure><img src="image_164.png" /></figure>

**Localisation** : gyrus ectosylvien antérieur et postérieur

<figure><img src="image_165.png" /></figure>

**Tonotopie** : gradient dorso-ventral dans la partie dorsale du gyrus ectosylvien postérieur

<figure><img src="image_166.png" /></figure>

**Patchs vocaux** : Gyrus ectosylvien antérieur et postérieur

→ Variabilité interindividuelle comme décrit par Pernet et al., 2015

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<figure><img src="image_170.png" /></figure>

<figure><img src="image_171.png" /></figure>