Simulation des effets de la stimulation électrique directe cérébrale à partir de modèles biophysiques d'axones
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Inria
il y a 8 jours
Date de publicationil y a 8 jours
S/O
Niveau d'expérienceS/O
Temps pleinType de contrat
Temps pleinGestion de projet / produitCatégorie d'emploi
Gestion de projet / produitA propos du centre ou de la direction fonctionnelle
Le centre Inria d'Université Côte d'Azur regroupe 42 équipes de recherche et 9 services d'appui. Le personnel du centre (500 personnes environ) est composé de scientifiques de différentes nationalités, d'ingénieurs, de techniciens et d'administratifs. Les équipes sont principalement implantées sur les campus universitaires de Sophia Antipolis et Nice ainsi que Montpellier, en lien étroit avec les laboratoires et les établissements de recherche et d'enseignement supérieur (Université Côte d'Azur, CNRS, INRAE, INSERM ...), mais aussi avec les acteurs économiques du territoire.
Présent dans les domaines des neurosciences et biologie computationnelles, la science des données et la modélisation, le génie logiciel et la certification, ainsi que la robotique collaborative, le Centre Inria d'Université Côte d'Azur est un acteur majeur en termes d'excellence scientifique par les résultats obtenus et les collaborations tant au niveau européen qu'international.
Contexte et atouts du poste
L'objectif est de simuler les effets de la stimulation électrique appliquée au cortex, pour différents paramètres, en utilisant des modèles d'axones basés sur la résolution d'équations différentielles ordinaires. Plus précisément, l'objectif est de documenter un code déjà réalisé sous Matlab® pour le rendre accessible aux membres du laboratoire, de réaliser des mesures expérimentales complémentaires permettant de vérifier les simulations du modèle et de rédiger un article pour le soumettre
Mission confiée
La stimulation e'lectrique directe (SED) ce're'brale permet non seulement de cartographier les sites fonctionnels lors de son utilisation chez un patient e'veille' pendant une chirurgie du cerveau, mais aussi d'identifier la connectivite' anatomique par la mesure de potentiels e'voque's recueillis par e'lectrocorticographie. Les effets des parame'tres de la SED (intensite' et polarite' du courant de stimulation, distance entre les poles et leur orientation par rapport aux fibres) sur l'e'tendue spatiale de la zone active'e sont encore largement me'connus. La connaissance de la topographie de cette zone active'e est pourtant un e'le'ment essentiel pour l'interpre'tation de la cartographie fonctionnelle. Nous proposons donc d'utiliser des simulations nume'riques pour re'pondre a' ces questions, puis de ve'rifier certains re'sultats par des mesures expe'rimentales re'alise'es au bloc ope'ratoire. Notre me'thode de simulation comprend deux e'tapes. 1. Mode'lisation du volume conducteur ce're'bral : de'termination du champ de potentiel cre'e' par les e'lectrodes de stimulation. 2. Mode'lisation des tissus nerveux excitables (axones ou neurones) : de'termination de l'excitation neurale induite par ce champ de potentiel. La premie're contribution a e'te' d'identifier l'influence des parame'tres de la SED sur l'activation d'un faisceau de substance blanche. Un parame'tre souvent modifie' lors de la SED est l'intensite' de la stimulation.
Dans une dernière étape, nous avons ensuite voulu mode'liser l'influence des parame'tres de la SED dans trois blocs opératoires diffe'rents (Montpellier, Paris, Kobe) sur le recrutement des neurones pyramidaux place's dans la dernie're couche d'un gyrus du cortex. Pour cela, nous avons de'veloppe' un mode'le combinant un corps cellulaire (dendrite simplifie', soma, segment initial) et un axone afin de construire des neurones pyramidaux simplifie's pour observer l'aire d'excitation ge'ne're'e dans la dernie're couche d'un gyrus en fonction des stimulation utilise's dans les trois blocs. Cela permettrait de corre'ler certaines diffe'rences observe'es dans les potentiels e'voque's en ECoG pour ces diffe'rentes modalite's de stimulation. Ce type de mode'lisation sugge're des effets largement contre-intuitifs et oriente les ve'rifications expe'rimentales.
Principales activités
Durant son séjour, l'ingénieur devra :
Compétences
Compétences techniques et niveau requis : programmation sous Matlab(R) ++, connaissances du traitement de signal des données électrophysiologiques et en particulier des potentiels évoqués par la stimulation électrique, connaissances des systèmes de mesures des potentiels évoqués.
Compétences relationnelles : goøt pour les interactions dans une équipe pluri-disciplinaire
Avantages
Rémunération
A partir de 2692 € brut mensuel (selon diplôme et expérience)
Le centre Inria d'Université Côte d'Azur regroupe 42 équipes de recherche et 9 services d'appui. Le personnel du centre (500 personnes environ) est composé de scientifiques de différentes nationalités, d'ingénieurs, de techniciens et d'administratifs. Les équipes sont principalement implantées sur les campus universitaires de Sophia Antipolis et Nice ainsi que Montpellier, en lien étroit avec les laboratoires et les établissements de recherche et d'enseignement supérieur (Université Côte d'Azur, CNRS, INRAE, INSERM ...), mais aussi avec les acteurs économiques du territoire.
Présent dans les domaines des neurosciences et biologie computationnelles, la science des données et la modélisation, le génie logiciel et la certification, ainsi que la robotique collaborative, le Centre Inria d'Université Côte d'Azur est un acteur majeur en termes d'excellence scientifique par les résultats obtenus et les collaborations tant au niveau européen qu'international.
Contexte et atouts du poste
L'objectif est de simuler les effets de la stimulation électrique appliquée au cortex, pour différents paramètres, en utilisant des modèles d'axones basés sur la résolution d'équations différentielles ordinaires. Plus précisément, l'objectif est de documenter un code déjà réalisé sous Matlab® pour le rendre accessible aux membres du laboratoire, de réaliser des mesures expérimentales complémentaires permettant de vérifier les simulations du modèle et de rédiger un article pour le soumettre
Mission confiée
La stimulation e'lectrique directe (SED) ce're'brale permet non seulement de cartographier les sites fonctionnels lors de son utilisation chez un patient e'veille' pendant une chirurgie du cerveau, mais aussi d'identifier la connectivite' anatomique par la mesure de potentiels e'voque's recueillis par e'lectrocorticographie. Les effets des parame'tres de la SED (intensite' et polarite' du courant de stimulation, distance entre les poles et leur orientation par rapport aux fibres) sur l'e'tendue spatiale de la zone active'e sont encore largement me'connus. La connaissance de la topographie de cette zone active'e est pourtant un e'le'ment essentiel pour l'interpre'tation de la cartographie fonctionnelle. Nous proposons donc d'utiliser des simulations nume'riques pour re'pondre a' ces questions, puis de ve'rifier certains re'sultats par des mesures expe'rimentales re'alise'es au bloc ope'ratoire. Notre me'thode de simulation comprend deux e'tapes. 1. Mode'lisation du volume conducteur ce're'bral : de'termination du champ de potentiel cre'e' par les e'lectrodes de stimulation. 2. Mode'lisation des tissus nerveux excitables (axones ou neurones) : de'termination de l'excitation neurale induite par ce champ de potentiel. La premie're contribution a e'te' d'identifier l'influence des parame'tres de la SED sur l'activation d'un faisceau de substance blanche. Un parame'tre souvent modifie' lors de la SED est l'intensite' de la stimulation.
Dans une dernière étape, nous avons ensuite voulu mode'liser l'influence des parame'tres de la SED dans trois blocs opératoires diffe'rents (Montpellier, Paris, Kobe) sur le recrutement des neurones pyramidaux place's dans la dernie're couche d'un gyrus du cortex. Pour cela, nous avons de'veloppe' un mode'le combinant un corps cellulaire (dendrite simplifie', soma, segment initial) et un axone afin de construire des neurones pyramidaux simplifie's pour observer l'aire d'excitation ge'ne're'e dans la dernie're couche d'un gyrus en fonction des stimulation utilise's dans les trois blocs. Cela permettrait de corre'ler certaines diffe'rences observe'es dans les potentiels e'voque's en ECoG pour ces diffe'rentes modalite's de stimulation. Ce type de mode'lisation sugge're des effets largement contre-intuitifs et oriente les ve'rifications expe'rimentales.
Principales activités
Durant son séjour, l'ingénieur devra :
- Documenter précisément le code développé sous Matlab® pour le rendre facile d'usage
- Traiter des mesures électrophysiologiques réalisées au bloc opératoire de neurochirurgie pour vérifier les prédictions des simulations réalisées en fonction de la variation de différents paramètres de SED
- Rédiger et soumettre un 3 ème article issu de sa thèse
Compétences
Compétences techniques et niveau requis : programmation sous Matlab(R) ++, connaissances du traitement de signal des données électrophysiologiques et en particulier des potentiels évoqués par la stimulation électrique, connaissances des systèmes de mesures des potentiels évoqués.
Compétences relationnelles : goøt pour les interactions dans une équipe pluri-disciplinaire
Avantages
- Restauration subventionnée
- Transports publics remboursés partiellement
- Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
- Possibilité de télétravail (après 6 mois d'ancienneté) et aménagement du temps de travail
- Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
- Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d'Inria)
- Accès à la formation professionnelle
- Participation mutuelle (sous conditions)
Rémunération
A partir de 2692 € brut mensuel (selon diplôme et expérience)
RÉSUMÉ DE L' OFFRE
Simulation des effets de la stimulation électrique directe cérébrale à partir de modèles biophysiques d'axonesInria
Montpellier
il y a 8 jours
S/O
Temps plein