PhD Position on Sleep, Stress and Arousal in Humans

Das Neural Control of Movement Lab an der ETH Zürich, Department of Health Sciences and Technology, lädt außergewöhnliche Kandidaten ein, sich für eine PhD-Position zu bewerben, die sich auf die physiologischen Zusammenhänge zwischen Schlaf, Stress, Erregung und Gesundheit bei Menschen konzentriert. Das Projekt kombiniert mechanistische Laboruntersuchungen mit realen, häuslichen und dezentralen Phänotypisierungen unter Verwendung multimodaler physiologischer Aufzeichnungen, mobiler Gesundheitstechnologien und computergestützter Analysepipelines.

Im Rahmen eines translationalen Forschungsprogramms wird der PhD-Student menschliche Studien entwerfen, durchführen und analysieren, die Schlaf, Stress, Erregung und autonome Physiologie sowohl in Labor- als auch in realen Umgebungen verknüpfen. Ein zentraler Bestandteil der Position wird die Implementierung robuster Forschungs-Pipelines für mobile und dezentrale Phänotypisierungen sein, einschließlich Datenaufnahme-Workflows, Biosignalverarbeitung, Qualitätskontrolle, Synchronisation, Merkmalsextraktion und computergestützter Analyse.

Hintergrund des Projekts: Schlaf, Stress und Erregung sind tief miteinander verbundene physiologische Prozesse. Anhaltender Stress und erhöhte Erregung können den Übergang in den Schlaf verändern, die nächtliche Gehirn- und autonome Aktivität beeinflussen und die Erholung sowie die langfristige Gesundheit beeinflussen. Das Projekt adressiert diese Lücke, indem mechanistische Studien im Labor mit realen Phänotypisierungen von Schlaf, Stress und Erregung im Alltag kombiniert werden, mit dem Ziel, rigorose, skalierbare Forschungs-Workflows zu entwickeln.

Das Projekt nutzt multimodale Biosignal-Akquisition – Pupillometrie, Schlaf-EEG, ECG, Atmung, tragbare und Aktigraphiedaten, smartphone-gestützte Bewertungen und validierte Fragebögen – zusammen mit fortschrittlicher Signalverarbeitung, statistischer Modellierung und maschinellem Lernen.

Verantwortlichkeiten:

• Entwurf und Durchführung mechanistischer Laborstudien sowie realer Studien zu Schlaf, Stress und Erregung bei menschlichen Teilnehmern.
• Erfassung und Verwaltung multimodaler physiologischer Daten während Wach- und Schlafphasen.
• Koordination dezentraler und häuslicher Studienabläufe, einschließlich Teilnehmeranweisungen, Geräte-Logistik, Fernüberwachung, Fehlersuche, Dokumentation und Datenqualitätskontrolle.
• Entwicklung und Pflege reproduzierbarer Analysepipelines für physiologische und verhaltensbezogene Daten.
• Anwendung statistischer Modellierung, Signalverarbeitung und maschineller Lernansätze zur Identifizierung von Phänotypen von Schlaf, Stress, Erregung und Erholung.
• Interpretation komplexer physiologischer Daten im Hinblick auf Mechanismen der Erregungsregulation, autonome Kontrolle, Schlafphysiologie und gesundheitsrelevante Ergebnisse.
• Enge Zusammenarbeit mit Forschern, Ingenieuren, Klinikern, Studenten und externen Partnern.
• Verbreitung der Ergebnisse durch wissenschaftliche Publikationen, Konferenzpräsentationen und Beiträge zu größeren translationalen Forschungsinitiativen.

Qualifikationen:

• Master-Abschluss (oder kurz vor dem Abschluss) in biomedizinischer Technik, medizinischer Informatik, computergestützter Neurowissenschaft, Datenwissenschaft oder einem verwandten Bereich.
• Starke Programmierkenntnisse in Python, MATLAB, R oder vergleichbaren Sprachen.
• Erfahrung in der Datenanalyse, Statistik, Signalverarbeitung, computergestützter Modellierung, maschinellem Lernen oder künstlicher Intelligenz.
• Erfahrung mit der Erfassung und Analyse physiologischer Daten, idealerweise einschließlich Schlaf-EEG, ECG, Atmung, Photoplethysmographie, Aktigraphie und tragbaren Sensoren.
• Solides Verständnis der menschlichen Physiologie und starke Motivation, an Schlaf, Stress, Erregung, autonomer Regulation, Erholung und gesundheitsrelevantem Phänotyping zu arbeiten.
• Fähigkeit, strukturierte Forschungs-Pipelines aufzubauen und zu verwalten.
• Kapazität zur Koordination von realen, häuslichen oder dezentralen Studien mit hoher Zuverlässigkeit.
• Hochgradig strukturierten, detailorientierten und zuverlässigen Arbeitsstil.
• Wissenschaftliche Neugier, intellektuelle Unabhängigkeit, starke Arbeitsmoral und Problemlösungsfähigkeit.
• Ausgezeichnete Kommunikationsfähigkeiten und die Fähigkeit zur Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern.
• Fließende Englischkenntnisse; Deutschkenntnisse sind von Vorteil.

Wir bieten:

Eine vollständig finanzierte PhD-Position für etwa vier Jahre in einem hervorragenden wissenschaftlichen und sozialen Umfeld an einer weltweit führenden Universität.

Chancengleichheit:

Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir setzen uns für Chancengleichheit ein, schätzen Vielfalt und pflegen ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und die Würde aller Mitarbeiter und Studierenden respektiert werden.