These interdisciplinaire s sur les déterminants génétiques de la spécialisation motrice (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Bien que tous les muscles squelettiques partagent une structure de base, les muscles sont spécialisés pour répondre à des exigences fonctionnelles distinctes telles que la posture, la locomotion, la respiration et la parole. Notre expérience visuelle dépend de l'activité des muscles extraoculaires (EOMs), le groupe musculaire le plus spécialisé du corps des mammifères. L'activité des EOMs couvre l'ensemble du répertoire moteur: ils permettent les déplacements balistiques du regard (jusqu'à 40° en 100 ms) mais génèrent également des mouvements lents et compensatoires pour maintenir une vision stable lors des déplacements de tête ou de l'environnement, ainsi que des fixations oculaires soutenues. Une question fondamentale reste sans réponse : comment un seul groupe musculaire peut-il concilier des exigences motrices aussi diverses ?
Le projet de thèse proposé vise à comprendre comment la spécialisation génétique et structurelle des muscles façonne des productions contractiles spécialisées. Des travaux récents et non publiés du groupe de G. Comai utilisant le séquençage à noyau unique (single-nucleus multiome sequencing) ont identifié plusieurs programmes génétiques parallèles dans les EOMs, conduisant à l'hypothèse que chacun d'eux génère des fibres musculaires spécialisées pour des exigences oculomotrices distinctes. Le système oculomoteur est un modèle idéal pour cette question : il englobe l'ensemble des exigences motrices des mammifères tout en opérant dans un espace géométriquement simple en 2D, le rendant particulièrement accessible à la modélisation quantitative.
Le ou la candidat(e) intégrera l'histologie quantitative 3D et la biomécanique tissulaire, les tests comportementaux oculomoteurs chez des souris mutantes, et la modélisation mathématique, afin de développer un cadre multi-échelles prédictif liant la structure musculaire aux productions motrices coordonnées. En établissant comment l'architecture tissulaire contraint la performance oculomotrice, ce travail transformera non seulement notre compréhension du système oculomoteur mais fournira également un cadre généralisable pour l'étude des systèmes neuromusculaires complexes.
References:
Robinson, D. A quantitative analysis of extraocular muscle cooperation and squint.
Investigative ophthalmology. Invest Ophthalmol. 1975 Nov;14(11):801-25.
Stahl JS. Using eye movements to assess brain function in mice. Vision Res. 2004 Dec;44(28):3401-10. doi: 10.1016/j.visres.2004.09.011. PMID: 15536008.
Caillet H et al. Hill-Type Models of Skeletal Muscle and Neuromuscular Actuators: A Systematic Review. IEEE Rev. Biomed. Eng. PP, 1–23 (2025).
Comai G, Tajbakhsh S. A Global, and Orbital, View of Extraocular Muscles. P. A. D’Amore, Ed., Encyclopedia of the Eye (2nd edition) (2024)pp. 322–346.

Votre Environnement de Travail

Cette bourse de thèse PRIME 80 entièrement financée (CNRS MITI) offre une expérience de formation interdisciplinaire rare à l'interface de la biologie musculaire, des neurosciences des systèmes et des mathématiques appliquées.
Le doctorat sera réalisé sous la direction du Dr Glenda Comai (coordinatrice), cheffe de l'équipe nouvellement formée « Integrative Neuromuscular Systems » à l'Institut Paris Saclay des Neurosciences (NeuroPSI). Le projet sera mené en étroite collaboration avec le Dr Guy Bouvier, chef du laboratoire SensoMotion à NeuroPSI et expert en comportement oculomoteur, ainsi qu'avec le Dr Antoine Chaillet, Professeur en théorie du contrôle au Laboratoire des Signaux et Systèmes (L2S) de CentraleSupélec.
Le ou la candidat(e) doit s'inscrire à l'École Doctorale BIOSIGNE (ED568) dans le cadre de ses études doctorales et bénéficiera de son offre de formation multidisciplinaire. Nous recherchons un(e) candidat(e) très motivé(e) et disposant d'un excellent cursus, titulaire d'un Master (ou équivalent) en Neurosciences des systèmes, Neurosciences computationnelles, Bio-ingénierie ou spécialité Biomécanique. Les missions comprendront l'acquisition et l'analyse de l'anatomie 3D des EOMs et des données de contractilité ex vivo, l'oculographie vidéo à haute vitesse et le suivi de la tête chez la souris par deep learning, ainsi que la mise en œuvre de modèles mathématiques de type Hill capables de capturer les propriétés fondamentales de génération de force du tissu musculaire.
Le ou la candidat(e) acquerra une combinaison unique de compétences couvrant l'analyse de données de transcriptomique à noyau unique, l'histologie quantitative et la biomécanique tissulaire, le comportement oculomoteur in vivo chez la souris, et la modélisation mathématique - offrant un terrain de formation exceptionnel à l'interface de la génétique, de la neurophysiologie et de la biologie computationnelle. Nous recherchons un(e) candidat(e) doté(e) de la curiosité intellectuelle et de la flexibilité nécessaires pour travailler de manière fluide à l'interface des approches expérimentales et computationnelles.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

Le CNRS

Les métiers de la recherche