Etude de la prévisibilité de deux événements - nourrissage et diffusion de bulles - comme stratégie d'enrichissement cognitif pour améliorer le bien-être des truites arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) en élevage

Study of the predictability of two events - feeding and bubble diffusion - as a cognitive enrichment strategy to improve the welfare of farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

• Auteur / Autrice : Aude Kleiber
• Direction : Ludovic Calandreau, Vanessa Guesdon
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 29/11/2022
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PRC - Physiologie de la Reproduction et des Comportements
• Jury : Président / Présidente : Catherine Belzung
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ludovic Calandreau, Vanessa Guesdon, François-Xavier Dechaume-moncharmont, Heiko Georg Rödel, Marilyn Beauchaud, Violaine Colson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François-Xavier Dechaume-moncharmont, Heiko Georg Rödel

Mots clés

Mots clés libres

Enrichissement environnemental

Conditionnement

Emotions positives

Comportement

Aquaculture

Environmental enrichment

Conditioning

Positive emotions

Behaviour

Aquaculture

Résumé

L'enrichissement cognitif est un type d'enrichissement environnemental prometteur qui vise à stimuler les capacités cognitives des animaux en leur offrant davantage de contrôle et d'interactions avec leur environnement. La prévisibilité d'événements positifs, et en particulier celle du nourrissage, est actuellement l'une des stratégies d'enrichissement cognitif les plus étudiées. Cependant, les effets sur le bien-être des animaux diffèrent souvent selon le type de prévisibilité utilisé et l'espèce étudiée. Ce travail de thèse s'est articulé autour de deux axes de recherche principaux avec pour modèle d'étude la truite arc-en-ciel, l'espèce de poisson continental la plus élevée en Europe. Le premier axe a consisté à déterminer la condition de prévisibilité (temporelle et/ou signalée) du nourrissage (stimulus inconditionnel) la plus appropriée pour les truites, puis à étudier ses effets à moyen et à long terme sur leur bien-être pendant l'alevinage par une approche multiparamétrique. Au cours de cette première étude, nous avons observé que la diffusion de bulles utilisée comme stimulus conditionnel pour prédire la survenue du nourrissage génère une réponse d'attrait des truites, qu'elle soit prédictive ou non du nourrissage. Le deuxième axe a donc consisté à étudier la valence (supposée positive) des bulles, puis à investiguer les effets de la prévisibilité de leur diffusion sur le bien-être des truites. Nos résultats montrent que la prévisibilité à la fois temporelle (horaires fixes) et signalée (par diffusion de bulles) du nourrissage permet d'obtenir le conditionnement le plus fort. Nos résultats indiquent également que la saillance ou la nature des stimuli conditionnels (bulles vs. signal lumineux) et inconditionnels (bulles vs. nourrissage) est importante à considérer. En effet, les poissons sont capables d'anticiper temporellement le nourrissage quand celui-ci est annoncé par les bulles et non quand il est annoncé par un signal lumineux. Le conditionnement fonctionne également mieux lorsque le stimulus inconditionnel est un nourrissage plutôt qu'une diffusion de bulles. Bien que nous ayons en partie confirmé la valence positive de la diffusion de bulles, ce stimulus est moins efficace pour induire un conditionnement que le nourrissage, évènement essentiel à la survie des truites. Nous avons également montré que la prévisibilité du nourrissage réduit l'activité natatoire entre les nourrissages et que les réponses physiologiques et zootechniques tendent à être meilleures que lorsque le nourrissage est imprévisible. Nous pouvons donc conclure que la prévisibilité du nourrissage semble particulièrement pertinente à considérer comme stratégie d'enrichissement cognitif pour améliorer le bien-être des truites arc-en-ciel en élevage et que la diffusion de bulles serait à privilégier comme une stratégie d'enrichissement physique.

Cognitive enrichment is a promising type of environmental enrichment that aims to stimulate the cognitive abilities of animals by providing them with more opportunities to interact with and control their environment. Predictability of positive events, and in particular predictability of feeding, is currently one of the most studied cognitive enrichment strategies. However, the effects on animal welfare often differ depending on the type of predictability used and the species studied. This thesis work was structured around two main research axes with rainbow trout, the main farmed continental fish in Europe, as the study model. The first axis consisted of identifying the most appropriate feeding predictability condition (temporal and/or signalled) for rainbow trout, and then studying its medium- and long-term welfare effects at the fry stage using a multiparametric approach. During this first study, we observed that bubble diffusion used as the conditioned stimulus to predict feed delivery generates an attraction response in rainbow trout, whether or not it predicts feeding. The second axis was therefore to study the valence (presumed positive) of the bubbles, and then to investigate the predictability effects of their diffusion on the welfare of rainbow trout. Our results show that both temporal (fixed schedules) and signalled (by bubble diffusion) predictability of feeding results in the highest conditioning. Our results also indicate that the salience or nature of the conditioned (bubbles vs. light signal) and unconditioned (bubbles vs. feeding) stimuli is important to consider. Indeed, fish makes temporal anticipation when feeding is preceded by bubbles but not when it is preceded by a light signal. Conditioning also works better when the unconditioned stimulus is a feeding rather than a bubble diffusion. While we partially confirmed the positive valence of bubble diffusion, this stimulus is not as effective in inducing conditioning in rainbow trout as feeding, a crucial event for their survival. We also showed that feeding predictability reduces swimming activity between feedings and that physiological and zootechnical responses tend to be better than when feeding is unpredictable. Therefore, we can conclude that feeding predictability seems particularly relevant to consider as a cognitive enrichment strategy to improve the welfare of farmed rainbow trout, and that bubble diffusion would be preferred as a physical enrichment strategy.