Rotarod

Ce test a comme avantages :

• de faibles coûts et une rapidité et simplifié de mise en œuvre ;
• une variable continue (durée) discrètement mesurable, utilisable à des fins statistiques, pour quantifier les effets de différents médicaments, contextes et procédures ;
• l’absence de jugements subjectifs d’aptitude ;
• une fiabilité inter-juges quasi parfaite. La fiabilité interlaboratoires est toujours difficile avec les animaux[4], mais semble pouvoir être atteinte, aux conditions suivantes dans chaque section de l'appareil : la largeur et le diamètre du cylindre, la vitesse de rotation du cylindre, la composition du matériau de la surface, le degré de pratique/entraînement acquis par l'animal doivent toujours être les mêmes. Les souches de rongeurs utilisées doivent aussi être homogènes et identiques (c'est justement grâce à ce test qu'on a montré que le génome de l'animal influe sur son temps de « réussite » et/ou sur sa résistance au produit que l'on veut tester ; par exemple certaines souches consanguines[5] - [6] - [7] - [8], des lignées sélectionnées[9] ou des animaux transgéniques[10] - [11] - [12] sur le Rotarod résistent plus ou moins à l'alcool/éthanol ou ont des réactions différentes aux médicaments atténuant ou aggravant les effets de l'alcool). Les performances au test du rotarod « sont fortement influencées par les antécédents génétiques des souris ».

À ces conditions, l'expérience est facilement « reproductible » d'un laboratoire à l’autre[13].

Ces paramètres peuvent aussi être ajustés de diverses manières pour optimiser la séparation statistique des différentes conditions. Par exemple, on a ainsi démontré que, paradoxalement, les effets de l'alcool sur les souris deviennent moins apparents lorsque la vitesse est augmentée[13].

L'appareil met facilement et rapidement des effets de type ataxie (fréquemment associée à la toxicité d'un médicament ou d'un produit), mais généralement sans donner d'indices sur le mécanisme de cause à effet. Ceci n'est pas toujours vrais ; à titre d'exemple l'étude des effets de divers agonistes et antagonistes chimiques a pu indirectement aider les scientifiques à déterminer quels composants des neurones interviennent dans les effets de certains produits chimiques[14].

Selon Crable, au début des années 2000, il y a encore « peu de consensus sur les paramètres idéaux et les calendriers d'essai pour produire des résultats optimaux »[13].

Certains biais scientifiques restent possibles et doivent être recherchés par d'autres tests.
Par exemple des effets d'affaiblissement neuromusculaire et du contrôle psychomoteur de l'équilibre peut être induit par l'éthanol, tout en étant en quelque sorte contrebalancé dans une situation de stress aigu (les souris ont une certaine peur du vide). En situation de moindre stress l'effet pourrait être plus marqué. Ainsi, de manière contre-intuitive, une expérience conduite par Rustay et al. (2003) sur Rotarod a montré que contre toute attente, des taux d'accélération plus élevés diminuait ou supprimaient les effets de l'intoxication de la souris par l'éthanol alors que l'expérimentateur l'oblige à courir plus vite[13].

S'ajoute un biais possible induite par à la souche génétique choisie (ou mal choisie) : on a ainsi montré que certaines souches de souris mutantes traitées à l'éthanol faisaient moins de faux pas sur une poutre que les souris de type sauvage également traitées à l'éthanol (souche qui avait antérieurement montré une moindre sensibilité à l'éthanol dans le test de grille alors que les génotypes ne différaient pas en ce qui concerne la sensibilité à l'éthanol mesurée par le test d'écran, la cheville statique, le rotarod à vitesse fixe, le rotarod accélérateur, la force de préhension ou la perte de réflexes de redressement[15]. Ceci suggère que « dans un domaine comportemental, les tests alternatifs de fonction ne sont pas équivalents, de sorte que plusieurs outils d'évaluation doivent être utilisés pour éviter une mauvaise interprétation de la fonction des gènes »[15].

Ce test permet aussi d'évaluer d'éventuels effets discrètement délétères d’aliments ou de boissons à effets dangereux sur la conduite d’un véhicule ou de machines dangereuses (par exemple). Ainsi, l'alcool altère considérablement les performances de la souris dans le test du rotarod[19] - [17].

Le test du rotarod peut aussi aider à comparer les effets de différents isomères d’un même solvant aromatique (ex : triméthylbenzène, pseudocumène, mésitylène 3 isomères du triméthylbenzène, qui se sont avérés avoir des effets toxique différents, comme l’a démontré le test du rotarod. Ce même test a pu démontrer que les effets de ces 3 molécules se prolongent longtemps après l’arrêt de l’exposition (par inhalation dans ce cas) : 15 jours après l'arrêt de l'exposition au pseudocumène ou à l'hémimellitène, aucune aucune amélioration de performance au test « rotarods » n'était observée[20]. En 1997, Gralewicz constate, sans pouvoir l'expliquer que « le toilettage a augmenté de manière significative chez les rats exposés à 100 ppm de TMB » (1,2,4-Trimethylbenzene ou Pseudocumène).

Les tests sur des animaux « génétiquement désactivés » peuvent aider à déterminer quels gènes sont les plus responsables du maintien de l'équilibre et de la coordination chez les mammifères[21].

Il est aussi possible de tester les descendants d'une souris contaminées par un produit ; ainsi Lo Pumo et ses collègues ont-ils pu (en 2006) montrer qu'une exposition aiguë d'une souris enceinte au benzène (lors de l'organogenèse gestationnelle) peut conduire chez la future souris à naître à des modifications durables du comportement moteur et de processus cognitifs, bien qu'aucun effet tératogène ne soit observé[22].

La comparaison des performances de différents animaux avec des lésions cérébrales spécifiques aide les scientifiques à cartographier les structures essentielles au maintien de l'équilibre[23].