Doctorat pour la Conception d'Une Neuroprothèse Bidirectionnelle du Membre Supérieur chez la Souris H/F - CNRS

Les neuroprothèses actuelles des membres supérieurs qui sont directement contrôlées par l'activité neuronale n'ont pas la capacité de fournir un retour tactile et proprioceptif à leurs utilisateurs. Afin d'identifier des stratégies pour atteindre cet objectif, notre équipe développe une neuroprothèse du membre supérieur pour le modèle murin qui comprend 4 degrés de liberté et qui a déjà été utilisée par des souris pour résoudre des tâches motrices dans un espace de contrôle 3D grâce à une neuroprothèse invasive du membre supérieur (Abbasi et al. 2018, 2023).

Notre objectif est maintenant d'utiliser cette plateforme expérimentale unique pour mener à bien le développement de riches retours tactiles et proprioceptifs de la prothèse vers le cortex, en utilisant des stimulations optogénétiques.

À cette fin, nous tirerons parti du retour d'information sur la posture de la prothèse ainsi que du capteur capacitif intégré dans notre prothèse afin de fournir des données pour le retour d'information à la souris. Ensuite, nous concevrons une structure de rétroaction qui sera projetée sur le cortex de la souris. Nos expériences permettront de vérifier si la souris est capable d'intégrer les informations pertinentes par ce moyen, et d'explorer d'autres modèles de rétroaction en mesurant les performances comportementales réalisées par les souris dans le contrôle de la prothèse avec ou sans la disponibilité de la rétroaction.

Bibiliographie :
A fast intracortical brain-machine interface with patterned optogenetic feedback, A Abbasi, D Goueytes,
DE Shulz, V Ego-Stengel, L Estebanez, Journal of Neural Engineering, 2018

Brain-machine interface learning is facilitated by specific patterning of distributed cortical feedback
A Abbasi, H Lassagne, L Estebanez, D Goueytes, DE Shulz, V Ego-Stengel, Science Advances 9 (38),
eadh1328, 2023

Embodiment of an artificial limb in the mouse model, Zineb Hayatou, Hongkai Wang, Antoine Chaillet,
Daniel E. Shulz, Luc Estebanez, BioRxiv, 2024, https://doi.org/10.1101/2024.04.25.591084

Contexte de travail
Le travail de thèse aura lieu dans l'institut NeuroPSI, situé sur le campus Paris-Saclay, au sein de l'équipe Traitement Sensorimoteur et Plasticité, formé de 4 permanents et de 6 à 8 doctorants et étudiants en master.