Explorateur de réseau vasculo-nerveux 2.0 : Un outil Simple pour l’exploration et de partage d’une base de données de la vasomotricité évoquée par Optogenetically dans le Cortex de souris In Vivo

Le logiciel présenté, appelé Neurovascular Network Explorer 2.0 ou NNE 2.0, est une interface utilisateur graphique basée sur MATLAB qui permet de visualiser, d’inspecter, de sélectionner et d’exporter les changements de diamètre vasculaire évoqués optogénétiquement mesurés par microscopie à deux photons. Dans n’importe quel cas, la localisation des mesures de diamètre dans une structure 3D de réseau vasculaire peut être utilisée dans les études modernes de la fonction cérébrale. Et deux peuvent être utilisés pour explorer la base de données associée, ainsi qu’un modèle pour partager et explorer les données des utilisateurs structurées dans une base de données de format similaire.

Démarrez le programme NNE 2.0 en sélectionnant NNE 2.execute. Les images de la colonne de gauche du panneau principal montrent des graphiques des parcours temporels et des périmètres de toutes les entrées de la base de données vdb. Commencez par sélectionner la plage de profondeur corticale dans la colonne de droite.

Une profondeur minimale de 40 microns et une profondeur maximale de 560 microns sont utilisées ici. Sélectionnez ensuite l’ordre des embranchements, faites un clic gauche sur la flèche et choisissez l’une des options dans la liste affichée. Ensuite, sélectionnez le diamètre de la ligne de base et saisissez la plage.

Un diamètre minimum de deux microns et un diamètre maximum de 45 microns sont utilisés ici. Maintenant, sélectionnez les sujets à analyser dans la colonne de droite du panneau. Faites un clic gauche sur la flèche et choisissez parmi les options disponibles.

Appuyez sur Soumettre pour afficher et explorer les données sélectionnées dans le deuxième panneau. Avant d’explorer le sous-ensemble de données sélectionné, faites la moyenne des données en faisant la moyenne gauche de la souris en cliquant sur la moyenne par profondeur corticale ou sur la moyenne par ordre de branchement. Le choix est surligné en vert ci-dessous.

Sélectionnez ensuite les données en fonction de la morphologie du récipient ou du sujet. L’option Sélectionner toutes les données pour l’arbre se compose des données d’une seule artère de plongée et de ses branches. Ensuite, cliquez avec le bouton gauche de la souris sur Soumettre pour afficher les données sélectionnées dans des graphiques de parcours temporels individuels, de parcours temporels moyens de groupe et de nuages de points des temps d’apparition, des amplitudes de crête du temps jusqu’au pic et des diamètres de référence.

Faites un clic gauche sur une trace dans le graphique des parcours temporels individuels. Les cours temporels sélectionnés sont ensuite mis en évidence en magenta et leur temps d’apparition, leur temps jusqu’au pic, leur amplitude de crête et leur diamètre de base seront marqués par des cercles rouges dans les graphiques ci-dessous. Cliquez ensuite avec le bouton droit de la souris n’importe où sur le panneau deux avec un curseur croisé pour afficher et explorer toutes les traces de l’ID de sujet ou de l’ID d’arbre sélectionné dans le panneau trois.

Sélectionnez un parcours temporel dans le graphique supérieur de la colonne de gauche en cliquant avec le bouton gauche sur une trace. La trace sélectionnée sera mise en évidence en magenta dans le graphique et les paramètres descriptifs de l’entrée de la base de données seront affichés en haut du graphique. Le temps d’apparition, le temps jusqu’au pic, l’amplitude de crête et le diamètre de base correspondants sont affichés dans les graphiques ci-dessous.

Le parcours temporel en noir épais est la moyenne de toutes les traces affichées. Faites un clic gauche sur le bouton d’exportation pour enregistrer les traces affichées dans le graphique supérieur dans le dossier NNE 2.0. Assurez-vous qu’aucun des fichiers exportés n’est ouvert pendant l’action d’exportation.

Si l’un des fichiers est ouvert, un avertissement apparaîtra. Dans ce cas, l’utilisateur doit fermer le fichier exporté et redémarrer NNE 2. Pour inspecter toutes les données pour le sujet au lieu de l’arborescence, fermez le panneau trois, redémarrez NNE 2.0, puis après avoir répété la sélection des catégories dans le premier panneau comme précédemment, sélectionnez toutes les données pour le sujet dans le panneau deux.

Cliquez avec le bouton droit de la souris n’importe où dans le panneau trois à l’aide d’un curseur croisé pour accéder au panneau quatre afin d’explorer les images de référence et les piles d’images 3D pour toutes les traces du graphique supérieur du panneau trois. Veuillez noter que le panneau quatre ne s’ouvrira que si l’option toutes les données de l’arbre a été sélectionnée dans le panneau deux. Si toutes les données du sujet ont été sélectionnées à la place, l’utilisateur sera invité à modifier la sélection et à la diriger vers le premier panneau.

Sélectionnez un parcours temporel en cliquant dessus avec le bouton gauche de la souris dans le graphique en haut de la colonne de gauche. En bas à droite de la colonne de gauche, explorez l’image de référence correspondante qui, dans ce cas, est chargée automatiquement à partir du dossier hana_refs. En bas à gauche de la colonne de gauche, explorez la pile d’images 3D correspondante chargée automatiquement à partir du dossier hana_stk.

Faites défiler cette pile à l’aide des flèches ou du curseur sous la figure. Lorsque l’image de la pile atteint le niveau de l’image de référence, l’image de la pile est mise en surbrillance et indiquée au niveau de l’image. Cliquez sur exporter l’ensemble dans la colonne de droite pour exporter le parcours horaire en surbrillance dans un fichier ref_stacks_trace.

xls qui est enregistré dans le dossier NNE 2. Enfin, fermez le panneau quatre pour revenir au panneau un pour commencer à explorer un nouvel ensemble de données ou fermez le panneau un pour terminer le programme. Pour utiliser les mesures fonctionnelles avec la structure vasculaire 3D, une pile d’images correspondante se trouve dans le dossier hana_stk en utilisant son nom de référence de pile affiché dans le panneau quatre.

Pour reconnaître l’artère de plongée particulière, l’utilisateur peut se référer à une carte à faible grossissement de la vascularisation de surface avec des segments de plongée d’artères mesurées ou d’arbres étiquetés avec les numéros correspondants. Ce numéro d’index de pile au niveau du cadre localise la mesure à la profondeur appropriée. L’ordre de branchement ainsi que la trajectoire de balayage localisent la mesure dans le plan d’imagerie.

Dans l’ensemble, l’utilisateur dispose d’une topographie 3D d’un système vasculaire peuplé de vasomotion induite par un stimulus à plusieurs endroits dans les arbres vasculaires. Et NNE 2 a été écrit pour partager les données d’imagerie vasculaire d’une étude spécifique, mais avec l’intention de développer un outil simple pour partager et explorer des données de type similaire par d’autres utilisateurs. La condition préalable à l’utilisation de NNE 2 est un modèle, une base de données au format d’une matrice Et cela pourrait être réalisé soit en traitant les données directement dans MATLAB, soit en utilisant des outils pour construire la matrice à partir d’autres formats.

In NNE 2 a le potentiel d’aider à partager les données expérimentales entre les communautés de recherche. Faciliter l’utilisation ultérieure des données ainsi que l’élaboration de normes pour l’acquisition et le traitement des données.