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

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.

Contexte :
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