Conditionnement sans fil et très basse consommation de signaux neuronaux pour des implants cérébraux // wireless and ultra-low power conditioning of neural signals for brain implants

Topic description

Ce projet de thèse s'inscrit dans le cadre d'un réseau collaboratif visant à développer des implants cérébraux pour la réalisation d'interfaces cerveau-ordinateur (BCI) de réhabilitation. D'un côté, l'efficacité des systèmes BCI implantables est directement lié au nombre de sites d'enregistrement, plus ceux-ci sont nombreux, plus la performance est élevée. D'un autre côté, plus le nombre de signaux recueillis est élevé, plus la quantité de données à transmettre sans fil à travers la peau est grande. Il devient alors crucial de disposer de méthodes de conditionnement/compression des signaux neuronaux pour une transmission efficace et basse consommation. Par ailleurs, l'implant lui-même nécessite d'une alimentation sans fil et sans perturbation des signaux. Dans ce contexte, la thèse aura pour objectif de trouver une configuration acceptable pour regrouper les signaux numériques sortant de quelques milliers de voies de lecture/numérisation et les transmettre sans fil vers l'extérieur proche à quelques dizaines de centimètres au plus. Les données neuronales étant des données sensibles, des algorithmes de cryptage seront étudiés pour renforcer la sécurité du système. Enfin, une solution d'alimentation sans fil des implants sera étudiée.
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This thesis project is part of a collaborative network aimed at developing brain implants for the implementation of rehabilitation brain-computer interfaces (BCI). On one hand, the efficiency of implantable BCI systems is directly related to the number of recording sites — the greater their number, the higher the performance. On the other hand, the more signals are collected, the larger the amount of data to be transmitted wirelessly through the skin. It therefore becomes crucial to have methods for conditioning/compressing neural signals for efficient and low-power transmission. Furthermore, the implant itself requires wireless power supply without impacting the signals. In this context, the thesis will aim to find an acceptable configuration to consolidate the digital signals coming out of several thousand read-out/digitization channels and transmit them wirelessly to the near exterior at a distance of at most a few tens of centimeters. Since neural data is sensitive data, encryption algorithms will be studied to enhance the security of the system. Finally, a wireless power supply solution for the implants will be investigated.
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Début de la thèse : 01/10/
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Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

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