Offre de doctorat : Communication entre une future neuroprothèse biomimétique à spike et un réseau de neurones vivants : design, caractérisation et modélisation d’un modèle physiologique in vitro

Le projet interdisciplinaire dans lequel va se dérouler la thèse s’appelle Interconnect. Il regroupe 3 domaines de recherche (Neurosciences, BioMems, Nanoélectronique) et s'appuie sur un partenariat entre 2 équipes de l’IEMN, à savoir CSAM et BioMEMS. Ce projet à la croisée de l’IA, de la neuroingénierie et des neurosystèmes se positionne au niveau des innovations dans le secteur des technologies neuromorphiques et des dispositifs médicaux implantables. Il y a deux défis à adresser d’un point de vue scientifique. Le premier défi porte sur le développement d’une nouvelle génération d’implants électroniques, à savoir des neuroprothèses à base de neurones et de synapses artificiels. En termes de propriétés, il s’agira de développer des neuroprothèses neuromorphiques adaptatives biomimétiques embarquées in vivo, autoalimentées, efficaces en énergie et dotées de capacités d'apprentissage pour offrir de nouvelles solutions à la neurodégénérescence. Le second défi porte sur la nécessité de développer un modèle physiologique in vitro, encore appelé une interface neurobiohybride, reproduisant l'environnement du cerveau et permettant de démontrer qu'une communication bidirectionnelle en temps réel et économe en énergie est possible entre la neuroprothèse et les neurones vivants. Ces actions se font en parallèle du développement d’un banc de caractérisation sous pointes, intégrant de l'imagerie calcique, fonctionnant en analogique, en très basse fréquence, en temps réel, et adapté à la mesure de réponses électriques émises par des cellules biologiques au sein de nouveaux systèmes neurobiohybrides. Les travaux de la thèse se concentreront sur les actions autour de l’interface neurobiohybride et sur la nécessité de tester des nouveaux types cellulaires cibles des maladies neurodégénératives identifiées.

Responsables scientifiques / Chercheurs principaux : Prof. Pr. Virginie Hoel (virginie.hoel@univ-lille.fr) and Pr. Christel Vanbesien (christel.vanbesien@univ-lille.fr)

Lieu / Département : CSAM - BioMems, IEMN, Lille, France