Графический интерфейс пользователя для изучения и обмена базы данных optogenetically индуцированной сосудистой реакции в мыши соматосенсорной коры в vivo измеряется микроскопии 2-Фотон представлен. Она позволяет просматривать данные, на основе критериев отбора, в среднем, локализация измерений в 3D-объем сосудистую и экспорта данных.
Важность обмена экспериментальных данных в неврологии растет с количество и сложность полученных данных и различные методы, используемые для получения и обработки этих данных. Однако большинство экспериментальных данных, особенно от отдельных исследований обычного размера лабораторий никогда не достигают более широкого исследовательского сообщества. Графический пользовательский интерфейс (GUI) двигатель называется нервно-сосудистого сети Explorer 2.0 (Северный 2.0) была создана как инструмент для простых и недорогостоящих обмена и изучения сосудистой визуализации данных. ССВ-2.0 взаимодействует с базой данных, содержащей вызвала optogenetically дилатация/сужения время курсы отдельных судов измеряется в мышей соматосенсорной коры в естественных условиях 2-Фотон микроскопии. ССВ-2.0 позволяет выбор и отображение времени курсы на основе различных критериев (тема, порядок ветвления, корковых глубины, диаметр сосуда, артериол дерево) а также простое математическое (например. усреднения, пик нормализация) и Экспорт данных. Он поддерживает визуализации сосудистой сети в 3D и позволяет локализации измерений диаметра отдельных функциональных судна в пределах сосудистого деревья.
ССВ-2.0, его исходный код и соответствующей базы данных могут свободно загружаться из UCSD нервно-сосудистого Imaging лаборатории сайт1. Исходный код может использоваться пользователями для изучения соответствующей базы данных или как шаблон для databasing и делить их собственные экспериментальные результаты, представила в соответствующий формат.
Мозг считается одним из самых сложных органов и желание распутать его сложная функция является неизменной. Она в настоящее время изучается в различных масштабах от молекулярного до уровня поведенческих, используя широкую палитру инструментов2,3,4,5,6,7,8 . Количество неоднородность экспериментальных данных растет с беспрецедентной скоростью. Осознание необходимости совместного использования экспериментальных данных, Организации и стандартизации растет с количеством полученных данных. Стало очевидным, что Нейроинформатика будет играть решающую роль в интеграции экспериментальных данных через весы в модели мозга функции и дисфункции9,10.
С этой целью некоторых исследований, особенно крупных, были в состоянии выделять ресурсы, чтобы сделать их результаты через обширные базы данных11,12,13,14,15. Однако огромное количество экспериментальных данных из отдельных исследований и обычного размера лаборатории никогда не достигла широкого исследовательского сообщества. Это главным образом по двум причинам: во-первых, более посвященный время необходимо создать базу данных и инструменты, которые позволят пользователю взаимодействовать с базой данных; и во-вторых, для поддержки этих задач необходима больше денег. Руководствуясь этими проблемами, MATLAB на основе графического пользовательского интерфейса (GUI) двигатель называется нервно-сосудистого сети Explorer 2.0 (Северный 2.0)16 была разработана как простой и недорогой инструмент для databasing, совместного использования и изучения сосудистой визуализации данных. Эта рукопись дается руководство по эксплуатации ССВ 2.0 и связанная база данных экспериментальных данных.
ССВ-2.0 уже двигателем второго поколения программного обеспечения. Первое поколение, называется нервно-сосудистого сети Explorer 1.0 (Северный 1.0)17 был построен, чтобы взаимодействовать с базой данных чувственного вызывали вазодилатация в крыса первичной соматосенсорной коры (SI) в естественных условиях измеряется 2-Фотон микроскопии18. СВ-1.0, его исходный код, а также связанная база данных свободно скачать как ZIP-файл под названием «Северный Тянь 1» от UCSD нервно-сосудистого Imaging лаборатории сайт1. Дополнительные сведения о СВ 1.0 и связанную базу данных можно найти в17.
Второе поколение, Северный 2.0, взаимодействует с базой данных optogenetically вызывают расширение сосудов отдельных мышей SI в vivo измеряется 2-Фотон микроскопии20. Пользователь может просматривать, выберите и визуализировать данные, основанные на выбор категорий, таких как корковых глубины, ветвления порядок, диаметр сосуда, животные тему или конкретного артериол дерева. GUI далее выполняет простые математические операции, такие как усреднение и пик нормализации в выбранных категориях. ССВ-2.0 позволяет просматривать и просматривать изображения захвата 3D томов сосудистую, а также определить расположение функциональных измерений в пределах сосудистого деревья. Эта функция может использоваться для реконструкции сосудов морфологии в 3D и заполнить их с реальной сингл судно сосудисто движение измерения. Эти реконструкций в свою очередь могут быть включены в вычислительных моделях мозга функции21,22. ССВ-2.0, его исходный код и связанная база данных свободно скачать как ZIP-файл под названием «Северный 2.0 HDbase v1.0» от UCSD нервно-сосудистого Imaging лаборатории сайт1.
ССВ-2.0 работает с базой данных под названием «vdb.mat». Эта база данных является матрица, содержащая временные профили (время курсы) одно судно диаметр изменений вызываемую optogenetic стимул и измеряется в разных местах артериол деревьев. Каждый раз курс был рассчитан с помощью пользовательской программы. Он вычисляет относительное изменение диаметра судна от расширения профиля интенсивности флуоресценции, полученные путем сканирования через судна. Флуоресцентный контраст был представлен внутрисосудистого введения флуоресцеин Изотиоцианаты (FITC)-помечены декстрана. Дополнительные сведения о данных и анализ процедур пожалуйста, смотрите20,23. База данных имеет в общей сложности 305 время курсы (т.е. записей базы данных). В дополнение к изменению диаметра, каждая запись в базе данных содержится массив дополнительных метаданных, которые (1) количественно время курс (2) измеренные судна и описать (3) измерения местоположения в 3D-объем корковых сосудистую. Метаданные включают время начала, пиковых амплитудно, пиковой амплитудой времени, корковых глубины, порядок ветвления, диаметр судна на базовой линии, путь к оригинальных исходных образов и стеки 3D изображений для каждого измерения и низким масштаб карты поверхности мозга сосудистую. Пожалуйста, смотрите все параметры в метаданных, перечислены и подробно описаны ранее в таблице 116.
ССВ-2.0 взаимодействует с ссылкой изображения, которые являются что сканирует X-Y плоскости, где произошло измерения диаметра. Каждая запись базы данных имеет один соответствующий исходный образ с именем ссылки, отображаемые в GUI. Каждая запись базы данных также имеет связанный стек изображений (3D стека) захвата 3D-объем сосудов дерева, в течение которого произошло измерения. Графический интерфейс позволяет выбрать запись определенной базы данных и отображения соответствующего исходного образа, а также 3D стека. Он также направляет пользователю найти соответствующий исходный образ и фрейм в стеке 3D (те же функции можно найти в оба изображения). Все стек и исходных образов в их полном разрешении (1024 пикселей x 1024 пикселей), включены в папки hana_stk и hana_refs, соответственно. Низкий масштаб карты мозга сосудистую, включены в папку «карты». Все три папки, а также базы данных матрицы «vdb.mat» загружаются в ZIP-файл «Северный 2.0 HDbase v1.0» от UCSD нервно-сосудистого Imaging лаборатории сайт1 и сохранены в корневой папке ССВ 2.0 во время процесса установки.
Графический интерфейс был разработан как набор четырех панелей (Группа 1 (основные группы) – Группа 4), которые открываются последовательно, как пользователь исследует базы данных и выбирает конкретные данные, основанные на категориях выбора. Каждая группа состоит из двух основных частей: (1) правой колонке предоставляет возможность для взаимодействия с базой данных, выбрав параметры и категории данных и отображает важную информацию из метаданных; (2 левый столбец отображает данные в виде времени курсы (диаметр изменения во времени) и скаттер участки. Существует четыре типа точечных участков показано начало (1) дилатация (2) время дилатация пик (3) максимальный диаметр изменения (пик амплитуда) и (4) базовый диаметр (диаметр до стимуляции) как функции корковых глубины. Пользователь имеет возможность отображать среднее время курсы и значений для выбранных данных, сгруппированных корковых глубины или порядка ветвления. Это должно подчеркнуть особенность градиента диаметр изменения поведения с увеличением глубины и ветвление порядка20. ССВ-2.0 позволяет пользователю экспорт выбранного подмножества данных в формате «xls», «.csv» или «.mat».
ССВ-2.0 был написан для того, чтобы поделиться сосудистой визуализации данных конкретного исследования20 , но с целью разработки простой инструмент для обмена и изучения данных подобного рода другими пользователями. Исследователей, заинтересованных в проверке связанная ба?…
The authors have nothing to disclose.
Мы с благодарностью признаем поддержку от НИЗ (NS057198, EB00790, MH111359 и S10RR029050) и министерства образования, молодежи и спорта Чешской Республики (CEITEC 2020, LQ1601). KK был поддержан докторской стипендии от международного головная боль общества в 2014 году и научных и технологических исследований Совет Турции в 2015 году. MT была поддержана докторантура стипендий от немецкого фонда научных исследований (DFG й 2031/1).