Marc Ylieff

Description des recherches

Dans le domaine des sciences du comportement, l'imagerie numérique apparaît aujourd'hui comme un outil dont la précision descriptive, les capacités à appréhender, à analyser et à quantifier des variables comportementales échappant aux méthodes d'observation directe, ouvre des perspectives tout à fait neuves pour les recherches en éthologie, en écologie comportementale, en écotoxicologie comportementale, en psychologie biologique ou en psychopharmacologie. Dans ces domaines qui étudient notamment les « interactions organisme environnement » (influences des facteurs biotiques, abiotiques ou xénobiotiques sur l’animal) au travers d’indicateurs comportementaux, ces nouvelles technologies numériques (principalement basées sur le traitement informatisé de séquences vidéo numérisées) offrent une puissance de calcul permettant d’extraire un très grand nombre de paramètres comportementaux basés sur le mouvement ou ayant une composante locomotrice. Les paramètres mesurés durant des périodes déterminées (quelques minutes à plusieurs jours) sont principalement les distances parcourues dans une arène expérimentale (aquarium, cage, etc.), les vitesses moyennes de déplacement de chaque individu, les nombres de visites et les temps passés dans des zones définies de l'arène (par exemple, les positions dans la colonne d’eau d’un aquarium). Lors des suivis d’arènes contenant plusieurs animaux, les fréquences des interactions sociales sont évaluées soit par les mesures des distances moyennes entre les individus, soit par la quantification des paramètres des périodes au cours desquelles un individu se dirige (speed of moving to) ou s’éloigne (speed of moving from) d’un autre.

Lors de la réalisation de nos travaux de doctorat en sciences psychologiques (thèse portant sur la validation et l’exploitation de nouvelles techniques d’imagerie numérique pour la caractérisation de profils comportementaux de poissons), nous avons développé de nouvelles méthodes d’utilisation du système ETHOVISION® Color-Pro, « système de vision automatique informatisée » récent, développé et commercialisé par la société NOLDUS Information Technology. Opérationnel au Laboratoire de Biologie du Comportement (Ethologie et Psychologie animale) depuis 1999, le système a tout d’abord nécessité une configuration et un calibrage adapté au traitement d’images d’environnements aquatiques. Nous avons ensuite exploré les différentes possibilités d’identification des poissons.

Nos nouvelles méthodes d’utilisation d’ETHOVISION® reposent principalement sur le « video-tracking » de plusieurs poissons (2 à 4), possible grâce à la détection par le système de la coloration naturelle des individus ou grâce au marquage des animaux avec de petites perles de nylon fluorescentes. Une amélioration supplémentaire, par rapport aux méthodes utilisées par d’autres auteurs, concerne les prises de vue, ici non pas du dessus de l’arène mais bien face à l’aquarium. Ce positionnement du système permet d’enregistrer et d’analyser l’évolution des individus dans la colonne d’eau, élément très important lorsqu’on travaille avec des organismes évoluant dans les trois dimensions de l’espace (3-D). Ces techniques originales de suivi automatique des comportements locomoteurs chez les poissons ont été reconnues par la société NOLDUS qui les a intégrées dans le manuel d’utilisation de la nouvelle version Color-Pro sous Windows du système (ETHOVISION®2.3, août 2001).

Nos activités de recherches portent actuellement sur la caractérisation des équilibres psychomoteurs chez des poissons d’eau douce ayant fait l’objet d’intoxication chroniques par des xénobiotiques (PCBs et insecticides/herbicides). En effet, leur toxicité chronique et l’impact à long terme des concentrations environnementales ne sont pas établis. Les recherches consacrées à l’étude de l’incidence de ces micropolluants rémanents sur le métabolisme de la reproduction ont montré que certains d’entre eux pouvaient agir comme dérégulateurs endocriniens (« endocrine disruptors ») et perturber le comportement reproducteur des poissons contaminés. Des doses sublétales en toxiques peuvent aussi entraîner des perturbations importantes du comportement locomoteur. De plus, des altérations comportementales sévères (augmentation des comportements agonistiques, regroupement sous abri) ont été observées chez le carassin doré en présence de faibles concentrations en polluants (carbofuran). Enfin, plusieurs études ont démontré des altérations de la capacité de reproduction chez différentes espèces de poissons, pouvant se traduire par une modification des activités comportementales qui y sont liées.

Listes des principales publications

Les abstracts et textes intégraux (pdf) sont disponibles via ORBI
(Open Reposititory and Bibliography) de l'Université de Liège.

Ylieff M., Ferrara A., Fagniart C., Voncken Audre., Poncin P. 2008. Optimizing active avoidance conditioning for high-throughput behavioral and cognitive screening in fish. Proceedings of Measuring behaviour [full text - ORBI]

Ylieff M., Poncin P. 2004. Using EthoVision Color-Pro to quantify spontaneous swimming behavior in small groups of fish. [full text - ORBI]

Ylieff M., Poncin P. 2003. Quantifying spontaneous swimming activity in fish with the Ethovision Color-Pro computerized video tracking system, a laboratory device based on digital imaging techniques. [full text - ORBI]

Ylieff M. 2002. Validation et exploitation de nouvelles techniques d’imagerie numérique pour la caractérisation des profils comportementaux chez les poissons. Etude de l’influence de facteurs abiotiques et biotiques chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775) et Chromis chromis Linné, 1758, Labridé et Pomacentridé méditerranéens. Thèse de doctorat en Sciences psychologiques : 172 pages.

Ylieff, M. 2000. Les stratégies de reproduction chez les poissons labridés méditerranéens. Cahiers d’Ethologie 20: 113-138.

Ylieff M., Michel C. & Voss J. 1998. Dynamique de défense du nid chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775), poisson labridé méditerranéen. II. Comportements agressifs du mâle territorial nidificateur envers des mollusques gastéropodes. Cahiers d’Ethologie 18: 39-52.

Ylieff M., Michel C. & Voss J. 1997. Dynamique de défense du nid chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775), poisson labridé méditerranéen. I. Comportements agonistiques entre le mâle territorial nidificateur et cinq autres espèces de labridés. Cahiers d’Ethologie 17: 49-74.