神経血管ネットワーク エクスプ ローラー 2.0: 探索と In Vivo マウス皮質で生じる誘発皮膚血管運動のデータベースを共有するためのシンプルなツール

Neurovascular Network Explorer 2.0またはNNE 2.0と呼ばれる提示されたソフトウェアは、MATLABベースのグラフィカルユーザーインターフェースであり、2光子顕微鏡で測定された光遺伝学的に誘発された血管径の変化の視覚化、検査、選択、およびエクスポートを可能にします。任意の2つで、脳機能の現代の研究に使用できる血管ネットワークの3D構造内の直径測定値の局在化をサポートします。また、任意の2つを使用して、関連するデータベースを探索するだけでなく、同様の形式のデータベースに構造化されたユーザー自身のデータを共有および探索するためのテンプレートも使用できます。

NNE 2.execute を選択して、NNE 2.0 プログラムを起動します。メインパネルの左の列の画像は、データベース vdb 内のすべてのエントリの時間経過と周囲長のグラフを示しています。mat 右の列で皮質の深さの範囲を選択することから始めます。

ここでは、最小の深さ 40 ミクロンと最大の深さ 560 ミクロンが使用されます。次に、分岐順序を選択し、矢印を左クリックして、表示されたリストからオプションの1つを選択します。次に、ベースラインの直径を選択し、範囲を入力します。

ここでは、最小直径 2 ミクロン、最大直径 45 ミクロンが使用されます。次に、パネルの右側の列で分析する被験者を選択します。矢印を左クリックして、使用可能なオプションから選択します。

送信を押して、パネル 2 で選択したデータを表示して探索します。選択したデータのサブセットを探索する前に、皮質の深さによる平均化または分岐順序による平均化を左クリックしてデータをグループ化します。選択肢は、以下の緑色で強調表示されています。

次に、血管の形態または被験者に基づいてデータを選択します。[ツリーのすべてのデータを選択] は、1 つのダイビング動脈とその分岐のデータで構成されます。次に、送信を左クリックすると、選択したデータが個々の時間コース、グループ平均時間コース、開始時間、Time-to-Peakのピーク振幅、ベースライン直径の散布図のグラフに表示されます。

個々の時間経過のグラフ内のトレースを左クリックします。選択した時間コースはマゼンタで強調表示され、その開始時間、ピークまでの時間、ピーク振幅、およびベースライン直径は、下のグラフで赤い円でマークされます。次に、パネル 2 の任意の場所を十字カーソルで右クリックして、パネル 3 で選択したサブジェクト ID またはツリー ID のすべてのトレースを表示および探索します。

トレースを左クリックして、左の列の上部のグラフで時間コースを選択します。選択したトレースはグラフ内でマゼンタ色で強調表示され、データベース エントリの説明パラメータがグラフの上部に表示されます。対応する開始時間、ピークまでの時間、ピーク振幅、およびベースライン直径を下のグラフに示します。

太い黒の時系列は、表示されているすべてのトレースの平均です。エクスポートセットボタンを左クリックすると、トップグラフに表示されているトレースがNNE 2.0フォルダに保存されます。エクスポートアクション中に、エクスポートされたファイルが開いていないことを確認してください。

ファイルの 1 つが開いている場合は、警告が表示されます。この場合、ユーザーはエクスポートされたファイルを閉じて、NNE 2を再起動する必要があります。ツリーではなくサブジェクトのすべてのデータを検査するには、パネル 3 を閉じて NNE 2.0 を再起動し、前と同じようにパネル 1 でカテゴリの選択を繰り返した後、パネル 2 でサブジェクトのすべてのデータを選択します。

パネル 3 の任意の場所を十字カーソルで右クリックすると、パネル 4 に移動し、パネル 3 の上部グラフにあるすべてのトレースの参照画像と 3D 画像スタックを探索します。パネル 4 は、パネル 2 で [ツリーのすべてのデータ] オプションが選択されている場合にのみ開きます。代わりに、サブジェクトのすべてのデータが選択された場合、ユーザーは選択を変更してパネル 1 に移動するように求められます。

時間経過を選択するには、左の列の上部にあるグラフで時間経過を左クリックします。左の列の右下で、対応する参照画像(この場合はhana_refsフォルダから自動的に読み込まれます)を確認します。左の列の左下で、hana_stkフォルダから自動的に読み込まれた対応する3D画像スタックを探索します。

図の下の矢印またはスライダーを使用して、このスタックをスクロールします。スタック イメージが参照イメージのレベルに達すると、スタック イメージが強調表示され、フレーム レベルとして示されます。右側の列にある「エクスポートセット」をクリックして、強調表示された時間経過をファイルref_stacks_traceにエクスポートします。

xls は NNE 2 フォルダに保存されます。最後に、パネル 4 を閉じてパネル 1 に戻り、新しいデータ セットの探索を開始するか、パネル 1 を閉じてプログラムを終了します。3D血管構造とともに機能測定を使用するために、対応する画像スタックは、パネル4に表示されるスタック参照名を使用してフォルダhana_stkに配置されます。

特定のダイビング動脈を認識するために、ユーザーは、測定された動脈または対応する番号でラベル付けされた樹木のダイビングセグメントを含む表面血管系の低倍率マップを参照できます。フレームレベルでのこのスタックインデックス番号は、適切な深さ内で測定をローカライズします。分岐順序とスキャン軌道により、イメージング平面内の測定値が特定されます。

まとめると、ユーザーは、血管樹内の複数の場所で刺激によって誘発された血管運動によって入力された血管系の3Dトポグラフィーが提供されます。また、NNE 2は、特定の研究の血管イメージングデータを共有するために作成されましたが、他のユーザーが同様の種類のデータを共有および探索するためのシンプルなツールを開発することを目的としています。NNE 2を使用するための前提条件はテンプレートであり、 マトリックス形式のデータベース そして、これはMATLABでデータを直接処理するか、他の形式からマトリックスを構築するツールを使用して実現できます。

NNE 2では、研究コミュニティ間での実験データの共有に役立つ可能性があります。データのさらなる活用と、データの取得と処理の標準の開発を促進します。