Les caractéristiques sensorielles des aliments : quels rôles jouent-elles dans les aspects qualitatifs et quantitatifs du comportement alimentaire des ovins

A better understanding of feeding behaviour of ruminants would help optimising the use of forages by these animals and improve their zootechnical performances, including welfare, and environmental interests. We studied the role of sensory characteristics of food in qualitative (diet selection) and quantitative (intake) aspects of feeding behaviour in sheep. Thus far these characteristics are believed to have only a discriminating role. We studied their role at similar post-ingestive consequences, on the one, and their role at different post-ingestive consequences, using food learning paradigms, on the other hand. At similar post-ingestive consequences, sensory food characteristics did not influence voluntary daily intake but they influenced i/ short term intake when the motivation to eat induced by the food overruled the satiety state of the animal, and ii/ feeding activities (time spent eating and intake rate). Interestingly, results differed according to quality contrasts between food items. Further studies are needed to elucidate the exact role of sensory characteristics in the regulation of voluntary intake. Sensory characteristics influenced also food preferences when they possessed a hedonic or an a priori value subjectively indicating positive or negative consequences to the animal. The influence of the hedonic value was however difficult to analyse because of a great inter-individual variability in animal response. The hedonic value was furthermore influenced by the context of food presentation; a non preferred food item could become preferred if it was not recently consumed, which indicates an attraction for food diversity and especially for a change in food. During food learning, the hedonic value of sensory characteristics modulates the animal's ability to associate them with post-ingestive consequences. When sensory food characteristics had acquired an a priori value, animals could use them as indicators of post-ingestive consequences. Consequently, they allowed animals to be more efficient in food learning, notably in complex environments, via a generalisation process. Our work is thus reinforcing the validity of the food learning theory in complex environments. Some primary tastes, such umami and bitter tastes, possess an a priori value (positive and negative, respectively). It is expected that these tastes have a role as indicator. In conclusion, sensory food characteristics, because of their role as discriminator, their hedonic value or their role as indicator, influenced different aspects of feeding behaviour in sheep. Therefore, sensory food characteristics have the possibility to improve the use of forage in animal diets and to a certain extent, ameliorate farm animal welfare.Nous nous sommes intéressés au rôle des caractéristiques sensorielles des aliments dans les aspects qualitatifs (sélection) et quantitatifs (ingestion) du comportement alimentaire des ovins. Indépendamment des conséquences post-ingestives d'une part, et en interaction avec les conséquences post-ingestives dans les processus d'apprentissage alimentaire d'autre part. A conséquences similaires, les caractéristiques sensorielles n'ont pas influencé l'ingestion journalière mais ont influencé i/ l'ingestion à court-terme via une modification de l'équilibre entre motivation et rassasiement, et ii/ les durées et vitesses d'ingestion. Certaines caractéristiques sensorielles possèdent une valeur hédonique voire une valeur latente potentiellement indicatrice des conséquences, et influencent la sélection. Lors des apprentissages, la valeur hédonique de ces caractéristiques module la propension des animaux à les associer aux conséquences. D'autres ont un rôle d'indicateur des conséquences qui permet aux animaux d'améliorer leurs apprentissages notamment en milieu complexe, via un processus de généralisation, et conforte la validité de la théorie des apprentissages alimentaires dans ces milieux. De part leur rôle d'agent discriminant, leur valeur hédonique voire leur rôle d'indicateur, les caractéristiques sensorielles influencent à différents niveaux le comportement alimentaire des ovins, et devraient être considérées pour améliorer l'utilisation des aliments dans les rations et le bien-être des animaux d'élevag

Perception and hedonic value of basic tastes in domestic ruminants

International audienc

Saanen and Alpine goats experience neophobia when offered novel feeds

International audienceFeed neophobia is a reluctance to eat a novel feed that can last from minutes to days. While it can prevent animals from ingesting toxins, it may also have negative effects on growth and animal welfare. In ruminants, feed neophobia has mainly been studied in sheep and cattle, and only a few studies have focused on goats. This study assessed feed neophobia in goats and aimed to determine whether this is breed-dependent. Six-month-old Saanen (n = 18) and Alpine (n = 13) goats were repeatedly placed in an experimental environment, with a familiar feed, for 5 min per day (days 1–7). The familiar feed was then replaced by two novel feeds on consecutive days (d8-d9), and the second novel feed was offered a second time (d10). Saanen goats habituated better to the situation as, on the last day with the familiar feed, they consumed more, with a greater intake rate, and spent less time near conspecifics than Alpine goats. They also showed a higher approach index than Alpine goats, meaning that they spent more time head in the feed trough while being close to it. Breed however did not influence the behavioural responses of goats when they were exposed to novel feeds. When first exposed to the novel feeds and regardless of their respective palatability, the goats reduced their intake compared to when they received the familiar feed, though they sampled the novel feeds by eating small amounts. They also approached the novel feeds less and spent more time near conspecifics. At the 2nd exposure to the second novel feed, the main behavioural responses were reversed, as intake increased and the time spent near conspecifics decreased, to reach the levels recorded with the familiar feed. Only the approach index remained lower. Thus, our results highlight that goats of both breeds displayed feed neophobia when first exposed to different novel feeds, but the situation was reversed after only one short-term exposure. Further research using more novel feeds, different feed-presentation schemes and longer tests will help to improve the understanding of feed neophobia in goats

Valeurs hédoniques des odorants en exposition prénatale : un levier précoce pour orienter le comportement alimentaire d’individus de la naissance au sevrage ?

National audienceLes odeurs de par leur valeur hédonique (innée ou acquise) influencent le comportement des animaux. Dans un contexte alimentaire, les odeurs orientent les préférences et modulent l'ingestion des individus. Dans un contexte émotionnel, elles apaisent l'animal ou le placent dans un état d'alerte. Plusieurs études se sont intéressées aux effets d’expériences olfactives précoces sur le comportement alimentaire et émotionnel de l'animal (principalement rongeurs). Néanmoins, peu d’études restreignent la période d'exposition olfactive à la période prénatale et les résultats de cette exposition sur le comportement de la descendance varient en fonction de la variable mesurée, de l’odorant testé, etc… Les expériences olfactives prénatales représentent pourtant un levier prometteur pour orienter le comportement des animaux d'élevage via un rappel olfactif dans leur vie future. Cela pourrait moduler l'acceptabilité d'un aliment nouveau ou diminuer le stress ressenti face à certaines pratiques d'élevage. Ainsi, ce projet évalue les effets d'une exposition prénatale à un odorant sur le comportement alimentaire et le bien-être de rats, de la naissance à l'adolescence.En 2017, l'acceptabilité et la valeur hédonique de différents odorants ajoutés à un aliment standard ont été déterminées chez des rates (6 odorants, à 2 doses différentes). Puis, en 2018, nous avons mis en place une méthode d'odorisation maternelle spécifique, avec 3 odorants sélectionnés d'après les résultats de 2017, et nous avons vérifié le passage de l'odorant dans le liquide amniotique mais pas dans le lait par GC-MS-MS (exposition olfactive prénatale uniquement). Ainsi, l'acétophénone, à la dose de 0.01%, a été choisie pour passer à l'étude d'une exposition olfactive prénatale et ses effets sur la descendance. Dans une 1ère étude (2019), l'acétophénone a simplement été ajoutée à l'aliment maternel. Les effets d'un rappel de cette odeur familière ont été testés sur les comportements de la descendance, à la naissance par un test de motivation olfactif (crawling) puis à l'adolescence via l'étude du comportement alimentaire (acceptabilité d'un aliment nouveau odorisé) et de la réactivité émotionnelle (tests de Light/Dark et Open Field en présence de l'odeur). Des résultats préliminaires semblent montrer une augmentation de la motivation olfactive à la naissance en présence de l'odeur familière, mais les effets semblent ne pas perdurer jusqu'à l'adolescence. Par conséquent, en 2020, nous avons cherché à augmenter la valence positive de l'odorant perçu in utero. Pour cela, l'aliment odorisé a été présenté comme un aliment friandise (présent uniquement au début de l'offre alimentaire et sous une forme plus appétante). Les mêmes indicateurs comportementaux ont été mesurés sur la descendance de la naissance à l'adolescence. Certains tests ont été filmés et ont nécessité le développement d'un logiciel de tracking home-made pour l'analyse des vidéos. La compilation de toutes les données est en cours pour mener les analyses statistiques en 2022

Influence des facteurs sociaux sur les rythmes circadiens comportementaux des vertébrés non humains

National audienc

Utilisation de techniques d’intelligence artificielle pour étudier et mesurer le comportement animal

International audienceL’étude du comportement animal est très demandeuse en temps d’observation. L’analyse automatique de vidéos est une voie prometteuse de simplification. Des méthodes d’intelligence artificielle (par réseaux de neurones de type Inception) ont ainsi été développées en utilisant l’outil Tensorflow. Deux applications ont été mises en œuvre pour i) identifier l’activité de truies allaitantes bloquées, dans le but à terme d’utiliser le comportement de la truie en sélection génétique afin d’éviter la mort des porcelets par écrasement, et ii) étudier le comportement d’agneaux isolés en parc de test, en s’intéressant à leur positionnement, orientation et mobilité dans le parc, de façon à caractériser leur réactivité émotionnelle. Pour l’application porcine, des vidéos de différentes truies suitées, enregistrées pendant 6 mois sur des journées complètes, ont permis d’obtenir un million d’images qui ont été expertisées pour obtenir une base d’images sur lesquelles la posture/activité de la truie est identifiée : position assise, debout avec ou sans alimentation, couchée sur le ventre, activités d’allaitement sur le côté gauche ou droit, avec trois niveaux d’intensité d’allaitement. A partir de ces images annotées, un logiciel intégrant un réseau de neurones a été développé pour prédire en temps réel la posture des truies avec un taux de précision de 92 %. Pour l’application relative aux agneaux, des vidéos réalisées sur un ensemble de 39 animaux ont permis d’établir une base de 600 images expertisées, pour identifier les parties antérieures et postérieures de l’agneau. En croisant cette information avec les zones d’intérêt, il sera possible de savoir pour chaque image dans quelle zone est l’agneau (c.-à-d. si sa partie antérieure y est). L’algorithme développé repose sur 2 réseaux de neurones permettant de détecter l’animal et de déterminer sa position dans le parc de 16 m2, puis d’identifier automatiquement les deux parties du corps de l’agneau avec une précision de 80 %. Ces deux applications montrent le potentiel de l’intelligence artificielle pour analyser automatiquement certains comportements, permettant de faciliter l’analyse comportementale et d’étendre les plages de mesures (ex. 24h/24)

Social influences on circadian behavioural rhythms in vertebrates

International audienceAlthough photoperiodic cycles are known to be the most powerful entraining agent of circadian rhythms in homeotherms, social factors can also play a role in synchronizing activity rhythms. Here we review social influences on circadian behavioural rhythms in vertebrates, focusing on the types of possible effects and the types of stimuli eliciting these effects. Social factors can strongly influence rhythms by inducing full entrainment, mutual synchronization or desynchronization. Such effects have been observed in social species living in a constrained environment, between mothers and offspring in altricial mammals, between sexual partners or competitors, and between social partners linked by hierarchical relationships. However, the presence of social partners sometimes induces weaker influences, such as partial entrainment or relative coordination with masking effects. A weak effect of social cues on rhythms between social and sexual partners has also been reported. The stimuli involved in these social influences were olfactory stimuli or social stress in rodents and auditory stimuli in birds and mammals. Social cues sometimes have no significant effects on rhythms, not only in solitary species, but also in social species. We discuss the technical problems with such research, in particular the difficulty of recording simultaneously the activities of several individuals. Finally, we point out that knowledge of a species' behaviour and life history may significantly improve chronobiological research. Social characteristics and different levels of organization (group, relationship or individual levels), in particular, should be considered when studying social influences on behavioural rhythms

Effect of environmental exposure to a maternally-learned odorant on anxiety-like behaviors at weaning in mice

International audienceEarly sensory experience, such as exposure to maternal or other environmental factors, is considered to influence neurocognitive development and behaviors. In many species, exposure to odorants during pregnancy or lactation impacts the morpho-functional development of the olfactory circuitry with changes in olfactory sensitivity, feeding behavior and food preferences at birth or later. However, few studies have investigated the impact of a perinatal exposure to odorants on the anxiety-like behavior of animals to stressfull stimuli. Here, we exposed mice to heptaldehyde (HEP) during pregnancy and lactation and measured the anxiety-like behavior of their offspring to stress-inducing novel stimuli at weaning in presence or absence of odorants. We applied a combined social and maternal separation as a stressor and measured the anxiety-like behavior in an open field (OF) in presence of two odorants, HEP or alpha-pinene (AP) as a control odorant. Although the presence of the odorant during the social separation did not influence anxiety-like behavior, we found that, if mice born to non-odorized mothers exhibited a decreased exploratory behavior in the presence of both odorants, the effect was restricted to AP for the mice perinatally exposed to HEP. These results show that anxiety-like behaviors during a stress-inducing event could be reduced by the presence of a familiar odorant. We propose that the recall of an early olfactory experience could contribute to the improvement of animal welfare in various situations associated with husbandry practices

Chronic perinatal odour exposure with heptaldehyde affects odour sensitivity and olfactory system homeostasis in preweaning mice

International audienceExposure to specific odorants in the womb during pregnancy or in the milk during early nursing is known to impact morpho-functional development of the olfactory circuitry of pups. This can be associated with a modification in olfactory sensitivity and behavioural olfactory-based preferences to the perinatally encountered odorants measured at birth, weaning or adult stage. Effects depend on a multitude of factors, such as odorant type, concentration, administration mode and frequency, as well as timing and mice strain. Here, we examined the effect of perinatal exposure to heptaldehyde on the neuro-anatomical development of the olfactory receptor Olfr2 circuitry, olfactory sensitivity and odour preferences of preweaning pups using mI7-IRES-tau-green fluorescent protein mice. We found that perinatal odour exposure through the feed of the dam reduces the response to heptaldehyde and modulates transcript levels of neuronal transduction proteins in the olfactory epithelium of the pups. Furthermore, the number of I7 glomeruli related to Olfr2-expressing OSN is altered in a way similar to that seen with restricted post-natal exposure, in an age-dependent way. These variations are associated with a modification of olfactory behaviours associated with early post-natal odour preferences at weaning

Pas de bien-être possible pour les animaux élevés dans des conditions intensives

International audienceL’état de bien-être de l’animal suppose « un état mental et physique positif lié à la satisfaction de ses besoins physiologiques et comportementaux ainsi que de ses attentes » selon la définition de l’ANSES (2018). Les animaux d’élevage ont de grandes capacités émotionnelles et socio-cognitives. Ils peuvent ressentir de nombreuses émotions telles que la peur, la colère, la déception, l’ennui, le dégoût ou encore le plaisir. Leurs capacités d’évaluation de leur environnement reposent sur de nombreuses compétences cognitives (catégorisation, manipulation de quantités, raisonnement par inférence, etc.) et sociales (reconnaissance des congénères, liens sociaux, etc.).Prendre en compte la sensibilité émotionnelle et les capacités socio-cognitives des animaux d’élevage est indispensable pour mettre en place des conditions de vie favorisant leur bien-être. Cela implique notamment que leur environnement physique et social réponde réellement à leurs besoins et leurs attentes, et que les animaux puissent exercer un contrôle sur cet environnement. Cependant, dans le cas des systèmes d’élevage intensifs, systèmes qui visent une productivité maximale par unité de surface, les conditions de vie des animaux ne leur permettent pas d’exprimer leur répertoire comportemental et sont à l’origine de désordres physiques et psychologiques (https://revue-sesame-inrae.fr/ameliorer-le-bien-etre-des-animaux-delevage-est-ce-toujours-possible/). Il existe donc un grand écart entre les conditions de vie proposées aux animaux et celles qui pourraient être attendues en conséquence de leurs capacités socio-cognitives et émotionnelles.Certains de nos travaux ont permis de proposer des solutions pour améliorer ces conditions de vie, mais celles-ci sont peu ou pas appliquées en raison de leur coût et d’une potentielle baisse de rentabilité. Nos travaux de recherche ont permis de faire avancer les connaissances sur les animaux, de montrer que la sensibilité psychique des animaux d’élevage doit être respectée, mais ils ont aussi parfois servi de caution scientifique à des productions intensives. Il nous appartient donc de nous questionner sur les types d’élevage qui permettent réellement une amélioration de la qualité de vie des animaux, mais aussi des éleveurs et des éleveuses, et ce, dans le respect de l’environnement. Puisque le bien-être des animaux n’est pas possible dans certains systèmes, il s’agit de réfléchir au moyen faire évoluer les pratiques, les systèmes et les filières pour élever les animaux dans des conditions respectueuses de leur bien-être