Postdoctorat en biomécanique de la marche et modélisation musculaire / Postdoctorate in gait biomechanics and muscle modelling

Poste de catégorie A / Position level : A

Etablissement d'emploi / Employment establishment : Université du Mans, Avenue Olivier Messiaen, 72085 LE MANS CEDEX 11

Laboratoire d'exercice des fonctions / Research laboratory : MIP – Motricité, interactions, performance – EA4334

Métier auquel se rattache l'emploi proposé / Job : Chercheur/Chercheuse (la fiche emploi-type est consultable sur ce lien, aux pages 1738 et suivantes, sous la référence FPRCH007. Ce document détaille les tâches principales associées à la profession, les compétences, les capacités interpersonnelles et les particularités qui peuvent être requises. ) / Searcher (The standard job description can be consulted at this link, on pages 1738 et seq., under reference FPRCH007. This document details the main tasks associated with the occupation, as well as the skills, interpersonal abilities and special features that may be required. )

Description du projet ou de l'opération de recherche dans lesquels s'inscrivent les activités de recherche confiées / Description of the research subject

Ce postdoctorat fait partie du projet ANR e-Walking qui vise à développer une technologie portable d’assistance à la marche par stimulation électrique fonctionnelle (FES) des muscles pour améliorer l’équilibre et la propulsion chez les personnes âgées. Le vieillissement s’accompagne d’une réduction de la fonction de propulsion des muscles fléchisseurs plantaires, entraînant une diminution des capacités de propulsion, une instabilité accrue et un coût énergétique plus élevé lors de la marche. Pour y remédier, le projet propose d’utiliser la stimulation électrique fonctionnelle (FES) pour pallier à cette faiblesse musculaire de manière contextuelle (selon la vitesse, la pente ou la fatigue). Cette approche innovante et non invasive pourrait contribuer à prévenir les chutes, favoriser la mobilité et promouvoir l’activité physique dans le vieillissement.

L'action 2.3 du projet vise à mieux comprendre les effets de la FES sur les capacités maximales de production de force à la marche en fonction de la vitesse, de la pente et de la fatigue. Pour mesurer cette production de force à la marche, un chariot instrumenté isocinétique a été développé. L’objectif sera alors d’étudier et de modéliser la relation Force-Vitesse-Endurance des membres inférieurs en marche en fonction des paramètres de stimulation (intensité, durée, fréquence) pour optimiser la production de force selon les conditions de marche (vitesse, pente et fatigue).

This postdoctoral position is part of the ANR e-Walking project, which aims to develop a portable gait assistance technology using functional electrical stimulation (FES) of muscles to improve balance and propulsion in older adults. Aging is associated with a decline in the propulsive function of the ankle plantar flexor muscles, leading to reduced propulsion capacity, increased instability, and a higher energetic cost of walking. To address this, the project proposes using FES to compensate for this muscular weakness, adapting stimulation to walking conditions such as speed, slope, and fatigue. This innovative and non-invasive approach could help prevent falls, promote mobility, and support physical activity in aging populations.

The task 2.3 of the project focuses on better understanding the effects of FES on maximal force production during walking, depending on speed, slope, and fatigue. To this end, an isokinetic instrumented cart has been developed to measure force production during gait. The objective is to study and model the Force–Velocity–Endurance relationship of the lower limbs during walking, as a function of stimulation parameters (intensity, duration, frequency), in order to optimize force generation under varying walking conditions (speed, slope, and fatigue).

Calendrier prévisionnel du projet ou de l'opération de recherche / Planning research project

Le projet débutera en 2025 pour une durée de 1 an. Dans un premier temps, le postdoctorat aura pour mission de développer et de valider le test de mesure de la production de force avec le chariot, ainsi que la modélisation de la relation Force-Vitesse-Endurance. 

Dans un second temps, il étudiera l'effet de la FES en fonction des paramètres de réglage sur la relation Force-Vitesse-Endurance des membres inférieurs en marche.

Enfin, il valorisera les résultats de l'étude par l'écriture et la soumission d'un article scientifique.

The project will begin in 2025 and will run for one year. Initially, the postdoctoral researcher will be responsible for developing and validating the force production measurement test using the instrumented cart, as well as for modeling the Force–Velocity–Endurance relationship.

In a second phase, the researcher will investigate the effects of FES stimulation parameters on the Force–Velocity–Endurance relationship of the lower limbs during walking.

Finally, the results of the study will be disseminated through the writing and submission of a scientific article.

Activités de recherche confiées, tâches à accomplir et résultats attendus / Assigned activities and expected results

Le candidat retenu sera responsable de :

– Développer et valider le test de mesure de la production de force en marche avec le chariot.

– Assurer le fonctionnement du matériel avec l'ingénieur du laboratoire MIP.

– Modéliser la relation Force-Vitesse-Endurance et extraire les paramètres clés. 

– Écrire le dossier et présenter l'étude au comité d'éthique local.

– Recruter 20 participants jeune et en bonne santé pour participer à l'étude.

– Réaliser le protocole expérimental et étudier l'effet de la FES en fonction des paramètres de réglage sur la relation Force-Vitesse-Endurance des membres inférieurs en marche.

– Traiter les données biomécaniques

‐ Publier les résultats de l'étude dans une revue internationale à comité de lecture.

– Collaborer et présenter les avancer du projet aux partenaires e.walking et contribuer aux réunions et aux rapports.

The selected candidate will be responsible for:

– Developing and validating the force production measurement test during walking using the instrumented cart.

– Ensuring proper operation of the equipment in collaboration with the engineer at the MIP laboratory.

– Modeling the Force–Velocity–Endurance relationship and extracting key parameters.

– Preparing the study protocol and submitting it to the local ethics committee.

– Recruiting 20 healthy young participants to take part in the study.

– Designing the experimental protocol and investigating the effects of FES settings on the Force–Velocity–Endurance relationship of the lower limbs during walking.

– Processing biomechanical data

– Publishing the study results in a peer-reviewed international journal.

– Collaborating with e-Walking project partners, presenting project progress, and contributing to meetings and reports.

Qualification requises pour l'exercice des fonctions / Required education level : être titulaire du doctorat / PhD or equivalent

Mots clefs / Key Words :

• Physics / Physique

• Biological sciences / Sciences biologiques

• Engineering / Ingénierie 

• Technology / Technologie

Conditions d'exercice des missions / working conditions :

Le postdoctorat travaillera au Laboratoire MIP. Il pourra être amené à réaliser des missions professionnelles dans les laboratoires partenaires du projet en métropole et à La Réunion. Le coordonnateur du projet e.walking étant au Laboratoire IRISSE de l'Université de la Réunion.

The postdoctoral researcher will be based at the MIP Laboratory. They may be required to undertake professional assignments at partner laboratories of the project in mainland France and La Réunion. The coordinator of the e-Walking project is based at the IRISSE Laboratory, University of La Réunion.

Compétences attendue / Candidate profile :

Avoir des compétences en :

– analyse biomécanique du mouvement,

– modélisation musculaire,

– méthodologie de la recherche chez l'Homme

– programmation en langage Matlab/Python

– en ergométrie et chaîne d'acquisition du signal

Required skills :

– Biomechanical motion analysis

– Muscle modeling

– Human research methodology

– Programming in Matlab/Python

– Ergometry and signal acquisition systems

Éventuelles sujétions particulières attachées au poste / Specific topics : Missions possibles au Laboratoire IRISSE de l'Université de la Réunion / Possible assignments at IRISSE Laboratory at the University of La Réunion.

Localisation géographique du poste / Work location : MIP, Campus de l'Université du Mans

Prise de fonction souhaitée le / offer starting date : 1er septembre 2025 / September 1, 2025

Fin de fonction prévue le / offer ending date : 31 août 2026 / 31st August 2026

Durée prévue des missions confiées (durée initiale du contrat proposé) / contract length : Un an / One year

Rémunération brute mensuelle proposée / Salary : 3017,67 €

Quotité du poste / Work quota : 100% / Full time

Si le candidat a obtenu son doctorat depuis moins de trois ans, il se verra proposé un contrat de postdoctorant de droit public prévu par les dispositions du Décret n°2021-1450. Le cas échéant, il aura un contrat équivalent. / If the candidate obtained their doctorate less than three years ago, he will have a public law postdoctoral contract provided for by the provisions of Decree No. 2021-1450.