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Doctorat: interfaçage d'une prothèse bi-directionnelle chez la souris (H/F)

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

Date Limite Candidature : mardi 22 juin 2021

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Informations générales

Référence : UMR9197-LUCEST-003
Lieu de travail : GIF SUR YVETTE
Date de publication : mardi 1 juin 2021
Nom du responsable scientifique : Luc Estebanez
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les interfaces cerveau-machines (ICM) invasives offrent à des patients avec des déficits moteurs lourds un espoir de regagner un degré d'autonomie en contrôlant un bras robotique via l'activité neuronale enregistrée dans leur cortex moteur. Encore dans une phase très expérimentale chez l'homme, la recherche sur les ICM est conduite principalement chez le primate. L'absence de recherche préclinique chez le rongeur a fortement ralenti l'exploration de stratégies innovantes d'interfaçage. Par exemple, jusqu'ici les ICM invasives chez le singe et l'humain sont motorisées, mais l'absence de retour sensoriel depuis la prothèse vers son utilisateur limite fortement leur utilisation pratique.

Au contraire, dans notre laboratoire, nous nous sommes appuyés sur les caractéristiques du modèle souris pour établir une interface bidirectionnelle (sensori-motrice) et ainsi commencer à répondre au défi d'inclure un retour tactile artificiel dans les prothèses (Abbasi et al. 2018, Goueytes et al. 2019, Abbasi et al. 2019). Notre but durant ce projet est de développer à partir de notre ICM une véritable interface cerveau-prothèse chez la souris. Pour cela nous développons actuellement un bras robotique miniature biomimétique à une échelle commensurable avec une souris.

Ce développement sans équivalent dans la communauté des ICMs est possible grâce à l'utilisation de l'impression 3D de nombreuses pièces de précision, et à la collaboration avec les Pr. Antoine Chaillet et Dr. Maria Makarov à CentraleSupélec. In fera l'objet d'une diffusion active auprès de la communauté de recherche, sur le mode de l'open hardware (matériel libre).

La mise en place actuelle de ce bras robotisé avec plusieurs degrés de liberté va nous permettre de tester nos hypothèses concernant le contrôle d'une prothèse physique. Pour ce faire, le bras sera fixé à un support placé à côté d'une souris entrainée à rester immobile pour accomplir une tâche de contrôle du bras robotique. Ainsi, en parallèle de la finalisation de cette prothèse, le doctorant pourra l'exploiter pour explorer deux thématiques fortes de l'équipe:
(1) - l'intégration des informations visuelles et tactiles pour le contrôle de la patte artificielle.
(2) - l'impact du contrôle moteur de la prothèse physique sur son appropriation.

Contexte de travail

L'équipe "Traitement sensori-moteur et plasticité" est située dans l'institut de neurosciences Paris-Saclay (NeuroPSI), constitué de quelques 300 chercheurs en neuroscience, au coeur du campus de Saclay. L'équipe de 10 personnes (4 chercheurs permanents) explore les thématiques de l'intégration sensori-motrice à travers le développement et l'étude d'interfaces ceerveau-machine et de préparations in-vivo.

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