Changer le menu : le cerveau des truites sait s’adapter dans le jeune âge

Produire davantage de poissons tout en préservant les ressources marines est l'un des grands défis de l'aquaculture. Pour y parvenir, les fabricants d'aliments remplacent progressivement les farines et huiles de poisson par des ingrédients d'origine végétale plus durables. Mais cette substitution ne modifie pas seulement la composition de l’aliment : elle influence également la manière dont les poissons les perçoivent et les apprécient. Pour quantifier cet effet, les chercheurs de l’UMR NuMéA ont mené une étude sur la truite arc-en-ciel, depuis ses premiers repas (au stade alevin) jusqu’à l'âge de huit mois (au stade juvénile).

Deux groupes de truites ont été comparés. Le premier recevait un aliment classique contenant des ingrédients d’origine marine. Le second recevait un aliment exclusivement d’origine végétale, formulé pour couvrir les besoins nutritionnels des poissons. Les chercheurs ont ensuite analysé l’expression de différents gènes impliqués dans le système opioïde (molécules naturellement produites par le cerveau, qui participent notamment à la motivation, à la récompense et à la sensation de plaisir associée à l’alimentation) ; ils ont également étudié certains messagers chimiques du cerveau (neurotransmetteurs), à plusieurs étapes du développement des animaux.

Ainsi, l’expression des récepteurs aux opioïdes et de leurs précurseurs a été mesurée dans l’ensemble du cerveau des alevins (à 5 et 30 jours), puis dans le télencéphale des juvéniles (à 8 mois).

Le cerveau s’adapte au cours du développement

Les résultats montrent qu’il n’y a pas de différence entre les deux régimes pour les très jeunes truites (5 jours) En revanche, au fil des mois, les écarts deviennent beaucoup plus marqués. Les poissons nourris avec le régime végétal présentent une activité plus importante de plusieurs gènes liés au système opioïde, dans la région cérébrale impliquée dans la récompense et la motivation : le télencéphale. Les chercheurs ont également mesuré l'activité de la sérotonine, un autre messager chimique impliqué dans la régulation des comportements. Cette activité diffère entre les deux régimes alimentaires dès le premier mois et reste modifiée chez les poissons plus âgés. Parallèlement, les truites nourries exclusivement avec le régime végétal grandissent moins vite et consomment moins d'aliments, même si elles utilisent ces aliments avec une efficacité comparable.

Vers des aliments plus attractifs et plus durables

Ces résultats ne signifient pas que les aliments végétaux sont inadaptés pour les poissons. Ils montrent surtout que la qualité nutritionnelle ne suffit pas à expliquer leur comportement alimentaire. Les caractéristiques sensorielles d'un aliment (son goût, son odeur ou son attractivité) jouent aussi un rôle important.

Lorsque les poissons reçoivent un aliment de plus faible valeur hédonique, donc moins attractif, les mécanismes cérébraux impliqués dans le maintien de la motivation alimentaire sont davantage sollicités afin de soutenir la prise alimentaire malgré un plaisir moindre. Connu chez l’humain, ce phénomène pourrait ainsi également se produire chez les truites. L'augmentation de l'activité du système opioïde serait une forme d'adaptation destinée à maintenir la motivation à s'alimenter lorsque les aliments sont perçus comme moins attractifs. 

Cette étude ouvre des pistes concrètes pour l'aquaculture. La mise en évidence d’un mécanisme de régulation qui se met en place au cours du temps ouvre des perspectives de recherche dans le cadre de la programmation nutritionnelle. De plus, mieux comprendre les mécanismes cérébraux qui influencent l'appétit devrait permettre de concevoir des aliments végétaux nutritifs et plus attractifs, tout en préservant la santé et le bien-être des poissons, ainsi que l’environnement (durabilité des systèmes d’élevage).