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Doctorat (H/F) : Une nouvelle approche électrophysiologique et fonctionnelle pour mesurer l'activité neuronale en réponse à divers stimuli (Neurotrace)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 5 septembre 2022

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Informations générales

Référence : UMR5051-DANDUN-002
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : lundi 4 juillet 2022
Nom du responsable scientifique : Daniel DUNIA
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 3 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Une meilleure compréhension de l'impact de diverses agressions environnementales (infections, inflammation, polluants…) sur le fonctionnement du cerveau passe nécessairement par la capacité de mesurer de façon précise l'activité neuronale, avec la meilleure résolution spatio-temporelle possible et de manière non-invasive, pour permettre un suivi longitudinal au cours du temps.

Pour aborder ce défi, une collaboration a été mise en place entre des biologistes infectiologues (Infinity) et des physiciens (LAAS-CNRS). Ceci a permis de concevoir de nouveaux capteurs de mesure de l'activité neuronale basés sur l'utilisation de réseaux de "nano-électrodes" composées de nanofils de silicium. Le projet proposé ici vise à exploiter ce système novateur d'exploration de l'activité neuronale pour répondre à diverses questions. Le projet s'articule autour de plusieurs axes complémentaires :
- Utiliser les réseaux de nano-électrodes pour évaluer l'impact sur l'activité neuronale d'une protéine virale ayant des propriétés neuroprotectrices. Nous avons récemment montré que cette protéine, ou un peptide dérivé de celle-ci, agissait comme un "booster" bioénergétique de l'activité mitochondriale des neurones et nous cherchons à évaluer les conséquences de cette action sur la communication inter-neuronale, aussi bien à l'état basal qu'en réponse à certains stress ;
- Même si les protocoles de culture sont bien en place, une partie préliminaire du projet consistera à standardiser les cultures 2D de neurones (cortex et/ou hippocampe de rongeur, mais également neurones différentiés à partir d'iPSC humaines), visant notamment à optimiser les interactions avec ces réseaux de nanosondes et la viabilité des neurones. Ce paramètre est déterminant pour répondre au mieux aux questions posées.
- Un autre aspect technologique, qui sera développé en lien avec des ingénieurs du LAAS spécialisés en analyse et traitement du signal, visera au développement de routines post acquisition des signaux électriques détectés, permettant ainsi d'extraire le maximum d'informations pertinentes (fréquence, "spike sorting" etc…).
A terme, l'objectif de ce projet sera donc de disposer d'un système sensible, versatile et performant permettant un suivi précis de la communication inter-neuronale, mais aussi d'apporter des informations nouvelles et pertinentes concernant une protéine virale neuroprotectrice, qui est actuellement testée dans diverses stratégies de neuroprotection contre des affections neurodégénératives.

Contexte de travail

Ce programme bénéficie d'un soutien dans le cadre de l'appel d'offres CNRS "Prime" et d'un financement complémentaire des deux laboratoires participants. Il est destiné à être réalisé en co-direction dans deux laboratoires Toulousains. L'essentiel des analyses "biologiques" sera effectué au Centre Infinity, alors que les procédures de fabrication et d'optimisation des capteurs seront réalisées au LAAS-CNRS. Les deux co-directeurs de thèse ont une grande expérience (ayant déjà co-dirigé deux thèses dans les années passées), mais cela requiert de l'autonomie et de la flexibilité de la part du•de la candidat•e

Contraintes et risques

Besoin de se former aux risques infectieux (travail en environnement BSL2). Possibilité de travail en horaires décalés ou en fin de semaine.

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