Description du sujet de thèse

Modélisation mathématique et analyse de la consommation d’énergie par les mitochondries et dynamique du voltage contrôlé par l’activité neuronale.

Contexte de travail

Implantation de l’unité : de biologie de l’ENS (IBENS) est un centre de recherche fondamentale qui mène des recherches originales visant à décrypter les mécanismes fondamentaux au cœur des processus biologiques.
Unité mixte ENS-CNRS-INSERM, l’IBENS accueille plus de 300 personnes regroupées en 30 équipes autonomes conduisant une recherche hautement collaborative et multidisciplinaire qui allie approches expérimentales et théoriques.
L’activité de recherche couvre des champs thématiques variés : Neurosciences, Biologie du développement, Génomique fonctionnelle, Écologie et biologie de l’évolution.
Plusieurs plateformes technologiques, notamment en imagerie, génomique, protéomique et bio-informatique sont à la disposition des chercheurs. Les recherches menées à l’IBENS bénéficient des interactions avec d’autres disciplines présentes à l’ENS (physique, chimie, sciences cognitives, mathématiques). L’IBENS est activement impliqué dans la formation des étudiants et jeunes chercheurs à tous les niveaux.
L’équipe d’accueil Mathématiques appliquées et Biologie computationnelle, dirigée par David Holcman comprend une dizaine de d’étudiants et chercheurs tous confondus.
L’objectif de l’équipe est de comprendre et de quantifier les mécanismes sous-jacents de la biologie computationnelle.

La mission du doctorant sera de réaliser des modèles mathématiques, de développer des solution asymptotique d’EDP. Une mission sera d’utiliser les solutions en relation avec des données expérimentales obtenues par le groupe d. E. korkotian au Weizmann et F. Watanabe de John Hopkins Université. Si le temps le permet, on pourra aussi simuler pour les statistiques extrêmes des situations avec un champ pour des applications de modélisation du Reticulum Endoplasmique.
Le candidat développera des outils théoriques, mathématique d'EDP pour l'électro-diffusion, théorie des graphes pour étudier le trafficking dans les réseaux de neurones, de traitement du signal par ondelette et transformée de Fourier, de la classification, théorie du contrôle stochastique puis des modèles de signaux d’électrophysiologie ainsi que des modèles mathématiques de réseaux de neurones et des simulations numériques conformes à celles développées par le groupe D. Holcman.