Missions

Le travail proposé est lié à l’évaluation du rôle des retours somatosensoriels dans le contrôle moteur de la langue au cours de la production de la parole. Il est généralement admis que la production de la parole est essentiellement de nature auditive. Cependant, la stabilité de son contrôle, la grande variabilité des conditions physiques dans lesquelles elle est produite dans la vie quotidienne (en marchant, courant, mangeant, en position allongée ou verticale, …) ainsi que la durée du traitement cortical de l’information phonétique disponible dans le signal audible de la parole, ont incité de nombreux scientifiques à considérer l’hypothèse que les retours somatosensoriels pourraient jouer un rôle important dans le processus de contrôle. Nos récentes études expérimentales avec des participants ayant accès à la fois aux modalités sensorielles auditives et somatosensorielles ([1], [2]), ont clairement soutenu cette hypothèse : une perturbation soudaine de la posture de la langue atteinte lors de la production d’une voyelle a induit une réponse compensatoire rapide qui est très peu susceptible d’avoir des origines auditives.
Le travail proposé visa à approfondir ces observations selon deux axes : (1) une étude de modélisation neurophysiologique de la mise en œuvre d’une telle réponse compensatoire, qui inclurait une prise en compte par le système nerveux des propriétés biomécaniques de la langue, en particulier des conséquences de l’activation musculaire sur le contrôle de la posture, et des caractéristiques habituelles des retours somatosensoriels associés à la pratique de la production de la parole ; (2) une étude expérimentale qui évaluerait comment les patients souffrant de désafférentation dans la région orofaciale, mais qui seraient capables de parler, traitent la perturbation de la langue pendant la production d’une voyelle tenue.
La modélisation comprendra la mise en œuvre et l’évaluation dans le contexte de la production de la parole de mécanismes potentiellement impliqués dans les stratégies d’équivalence motrice dans le contrôle moteur du bras : (1) codage proprioceptif et contrôle de l’impédance ; (2) l’acquisition et l’utilisation du cadre théorique des « Uncontrolled Manifolds » dans la réalisation des objectifs de production de la parole auditive ; (3) l’apprentissage des mécanismes compensatoires dans le contexte du Contrôle Feedback Optimal.

L'étude expérimentale comprendra le recrutement de patients désafférentés, l'évaluation de leurs déficits somatosensoriels dans la région orofaciale, l'adaptation aux patients du paradigme de perturbation développé au laboratoire pour des participants standard ([1]), la collecte et le traitement des données. En fonction des compétences du candidat recruté, différentes implications dans l'un ou l'autre des aspects du travail seront envisagées.

Références :
[1] Ito, T., Szabados, A., Caillet, J. L., & Perrier, P. (2020). Quick compensatory mechanisms for tongue posture stabilization during speech production. Journal of Neurophysiology, 123(6), 2491-2503.
[2] Bourhis M, Perrier P, Savariaux C, Ito T (2024) Quick speech motor correction in the absence of auditory feedback. Front Hum Neurosci 18:1399316.

Activités

Le candidat retenu devra jouer un rôle de premier plan dans la mise en œuvre, l'exécution et l'interprétation de paradigmes cognitifs réalisés chez des individus normalement développés et des individus souffrant de troubles sensoriels afin d'examiner une hypothèse concernant les contributions et les interactions des rétroactions somatosensorielles et auditives dans la compensation en ligne pour la stabilité de la production de la parole. Ce poste est lié à un projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR_CE28_2021).

Compétences

Nous attendons d'un candidat qu'il ait une formation scientifique en neurosciences et/ou en psychologie expérimentale et/ou en contrôle moteur humain, qu'il ait une expérience substantielle de la programmation informatique (en particulier MATLAB, ou Python, ou le langage C), et qu'il soit motivé par le travail expérimental avec des participants humains et/ou par l'application de modèles computationnels de contrôle moteur, pour interpréter des données expérimentales au cours de la production perturbée de la parole.
Les candidats doivent être titulaires d'un doctorat (ou être sur le point d'en obtenir un). Des compétences en informatique ou enbio-ingénierie seraient utiles, mais elles ne sont pas obligatoires.

Contexte de travail

GIPSA-lab est un laboratoire de recherche mixte du CNRS, de Grenoble-INP et de l’Université de Grenoble Alpes, il est conventionné avec INRIA et l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble. Il mène des recherches théoriques et appliquées sur l’AUTOMATIQUE, le SIGNAL, les IMAGES, la PAROLE, la COGNITION, la ROBOTIQUE et l’APPRENTISSAGE.

Pluridisciplinaire et à l’interface entre l’humain, les mondes physiques et numériques, nos recherches se confrontent à des mesures, des données, des observations provenant des systèmes physiques, physiologiques, cognitifs. Elles portent sur la conception de méthodologies et d’algorithmes de traitement et d’extraction de l’information, de décisions, d’actions et de communications viables, performants, et compatibles avec la réalité physique et humaine. Nos travaux s’appuient sur des théories mathématiques et informatiques pour le développement de modèles et d’algorithmes, validés par des implémentations matérielles et logicielles.
En s’appuyant sur ses plateformes et ses partenariats, GIPSA-lab garde un lien constant avec des applications dans des domaines très variés : la santé, l’environnement, l’énergie, la géophysique, les systèmes embarqués, la mécatronique, les procédés industriels, les télécommunications, les réseaux, les transports et véhicules, la sécurité et la sûreté de fonctionnement, l’interaction homme-machine, l’ingénierie linguistique, la physiologie et la biomécanique.
De par la nature de ses recherches, GIPSA-lab est en relation directe et constante avec le milieu économique et la société.
Son potentiel d’enseignants-chercheurs et chercheurs est investi dans la formation au niveau des universités et écoles d’ingénieurs du site grenoblois (Université Grenoble Alpes).

GIPSA-lab développe ses recherches au travers de 16 équipes ou thèmes organisés en 4 pôles :
- Automatique et Diagnostic (PAD)
- Sciences des Données (PSD)
- Parole et Cognition (PPC)
- Géométries, Apprentissage, Information et Algorithmes (GAIA)

Le personnel accompagnant la recherche (38 ingénieurs et techniciens) est réparti dans les services communs répartis au sein de 2 pôles :
- Le Pôle Administratif et Financier
- Le Pôle Technique

GIPSA-lab compte environ 150 permanents dont 70 enseignants-chercheurs et 41 chercheurs. Il accueille également des chercheurs invités, des post-doctorants.
GISPA-lab encadre près de 150 thèses dont environ 50 nouvelles chaque année. Toutes les thèses effectuées au laboratoire sont financées et encadrées par des enseignants-chercheurs et chercheurs, dont 50 titulaires d’une HDR.
Enfin, une soixantaine de stagiaires de master vient chaque printemps grossir les rangs du laboratoire.

Le travail sera effectué au sein de l'équipe PCMD (Perception Contrôle Multimodalité Dynamiques) dans le Pôle Parole et Cognition de GIPSA-lab.

Contraintes et risques

Aucun risque remarquable