2018년 5월 4일
탐색 하 고 마우스 somatosensory 피에 vivo에서 2 광자 현미경 검사 법에 의해 측정에 optogenetically 유도 혈관 반응의 데이터베이스 공유에 대 한 그래픽 사용자 인터페이스를 제공 됩니다. 그것은 데이터, 선택 기준을 기반으로, 평균, 맥 관 구조의 3D 볼륨 내에서 측정의 지역화를 탐색 하 고 데이터를 내보낼 수 있습니다.
Neurovascular Network Explorer 2.0 또는 NNE 2.0이라고 하는 제시된 소프트웨어는 두 개의 광자 현미경으로 측정된 광유전학적으로 유발된 혈관 직경 변화를 시각화, 검사, 선택 및 내보낼 수 있는 MATLAB 기반 그래픽 사용자 인터페이스입니다. 어느 두 가지 지원에서, 혈관 네트워크의 3D 구조 내에서 직경 측정의 국소화를 지원하며, 이는 뇌 기능에 대한 현대 연구에 사용될 수 있습니다. 그리고 두 가지를 사용하여 관련 데이터베이스를 탐색할 수 있을 뿐만 아니라 유사한 형식의 데이터베이스로 구조화된 사용자 자신의 데이터를 공유하고 탐색하는 템플릿을 사용할 수 있습니다.
NNE 2.execute를 선택하여 NNE 2.0 프로그램을 시작합니다. 기본 패널의 왼쪽 열에 있는 이미지는 데이터베이스 vdb에 있는 모든 항목의 시간, 과정 및 둘레 그래프를 보여줍니다. mat 오른쪽 열에서 피질 깊이의 범위를 선택하여 시작합니다.
여기에는 최소 40미크론의 깊이와 최대 560미크론의 깊이가 사용됩니다. 그런 다음 분기 순서를 선택하고 화살표를 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭한 다음 표시된 목록에서 옵션 중 하나를 선택합니다. 그런 다음 기준선 지름을 선택하고 범위를 입력합니다.
여기에는 최소 직경 2미크론과 최대 직경 45미크론이 사용됩니다. 이제 패널의 오른쪽 열에서 분석할 주제를 선택합니다. 화살표를 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하고 사용 가능한 옵션 중에서 선택합니다.
제출을 눌러 패널 2에서 선택한 데이터를 표시하고 탐색합니다. 선택한 데이터 하위 집합을 탐색하기 전에 그룹은 피질 깊이별 평균 또는 분기 순서별 평균을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 데이터의 평균을 구합니다. 선택 항목은 아래 녹색으로 강조 표시됩니다.
그런 다음 혈관 형태 또는 주제에 따라 데이터를 선택합니다. 나무에 대한 모든 데이터 선택은 단일 다이빙 동맥과 그 분기에 대한 데이터로 구성됩니다. 그런 다음 제출을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 선택한 데이터를 개별 시간 경과 그래프, 그룹 평균 시간 경과 및 시작 시간, 피크까지의 시간 피크 진폭 및 기준선 직경의 산점도에 표시합니다.
개별 시간 코스의 그래프에서 추적을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭합니다. 그런 다음 마젠타색으로 강조 표시된 선택한 시간 경과와 시작 시간, 피크까지의 시간, 피크 진폭 및 기준선 직경은 아래 그래프에서 빨간색 원으로 표시됩니다. 그런 다음 십자 커서로 패널 2의 아무 곳이나 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 패널 3에서 선택한 주제 ID 또는 트리 ID에 대한 모든 트레이스를 보고 탐색합니다.
트레이스를 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 왼쪽 열의 상단 그래프에서 시간 코스를 선택합니다. 선택한 추적은 그래프에서 자홍색으로 강조 표시되고 데이터베이스 항목의 설명 매개 변수가 그래프 맨 위에 표시됩니다. 해당 시작 시간, 피크까지의 시간, 피크 진폭 및 기준선 직경이 아래 그래프에 표시되어 있습니다.
짙은 검은색의 시간 경과는 표시된 모든 추적의 평균입니다. 내보내기 세트 버튼을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 상단 그래프에 표시된 트레이스를 NNE 2.0 폴더에 저장합니다. 내보내기 작업 중에 내보낸 파일이 열려 있지 않은지 확인하십시오.
파일 중 하나가 열려 있으면 경고가 나타납니다. 이 경우 사용자는 내보낸 파일을 닫고 NNE 2를 다시 시작해야 합니다. 트리 대신 주제에 대한 모든 데이터를 검사하려면 패널 3을 닫고 NNE 2.0을 다시 시작한 다음 이전과 같이 패널 1에서 범주 선택을 반복한 후 패널 2에서 주제에 대한 모든 데이터를 선택합니다.
십자 커서로 패널 3의 아무 곳이나 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하면 패널 4로 이동하여 패널 3의 상단 그래프에 있는 모든 트레이스에 대한 참조 이미지 및 3D 이미지 스택을 탐색할 수 있습니다. 패널 4는 패널 2에서 트리에 대한 모든 데이터 옵션을 선택한 경우에만 열립니다. 대신 주제에 대한 모든 데이터를 선택한 경우 사용자에게 선택 항목을 변경하고 패널 1로 안내하라는 메시지가 표시됩니다.
왼쪽 열 상단의 그래프에서 시간 과정을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 선택합니다. 왼쪽 열의 오른쪽 하단에서 해당 참조 이미지를 탐색하며, 이 경우 hana_refs 폴더에서 자동으로 로드됩니다. 왼쪽 열의 왼쪽 하단에서 hana_stk 폴더에서 자동으로 로드된 해당 3D 이미지 스택을 탐색합니다.
Figure 아래에 있는 화살표 또는 슬라이더를 사용하여 이 스택을 스크롤합니다. 스택 이미지가 참조 이미지의 수준에 도달하면 스택 이미지가 강조 표시되고 프레임 수준으로 표시됩니다. 오른쪽 열에서 내보내기 세트를 클릭하여 강조 표시된 시간 과정을 파일 ref_stacks_trace로 내보냅니다.
NNE 2 폴더에 저장되는 xls. 마지막으로, 패널 4를 닫아 패널 1로 돌아가 새로운 데이터 세트 탐색을 시작하거나 패널 1을 닫아 프로그램을 종료합니다. 3D 혈관 구조와 함께 기능 측정을 사용하기 위해 해당 이미지 스택은 패널 4에 표시된 스택 참조 이름을 사용하여 폴더 hana_stk에 위치합니다.
특정 다이빙 동맥을 인식하기 위해, 사용자는 측정된 동맥 또는 해당 번호로 표시된 나무의 다이빙 세그먼트와 함께 표면 혈관 구조의 저배율 맵을 참조할 수 있습니다. 프레임 레벨의 이 스택 인덱스 번호는 적절한 깊이 내에서 측정을 지역화합니다. 스캔 궤적과 함께 분기 순서는 이미징 평면 내에서 측정을 지역화합니다.
종합하면, 사용자는 혈관 나무 내의 여러 위치에서 자극에 의해 유도된 혈관 운동에 의해 채워진 혈관 구조의 3D 지형을 제공받습니다. 그리고 NNE 2는 특정 연구의 혈관 영상 데이터를 공유하기 위해 작성되었지만, 다른 사용자가 유사한 종류의 데이터를 공유하고 탐색할 수 있는 간단한 도구를 개발하기 위한 의도로 작성되었습니다. NNE 2를 사용하기 위한 전제 조건에는 템플릿이 있으며, 매트릭스 형식의 데이터베이스입니다 그리고 이는 MATLAB에서 직접 데이터를 처리하거나 도구를 사용하여 다른 형식에서 매트릭스를 작성함으로써 달성할 수 있습니다.
NNE 2는 연구 커뮤니티 간에 실험 데이터를 공유하는 데 도움이 될 수 있는 잠재력이 있습니다. 데이터의 추가 활용을 촉진하고 데이터 수집 및 처리를 위한 표준을 개발합니다.
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이 연구는 마우스 체성감각 피질의 광유전학적 유도 혈관 반응 데이터베이스를 탐색하도록 설계된 MATLAB 기반 그래픽 사용자 인터페이스인 Neurovascular Network Explorer 2.0 (NNE 2.0)을 제시합니다. 2광자 현미경을 활용하는 이 소프트웨어를 통해 사용자는 혈관 직경 변화를 시각화하고 분석하여 뇌 기능 및 혈관 반응에 대한 심층적인 통찰력을 얻을 수 있습니다.
Neurovascular Network Explorer 2.0 (NNE 2.0) addresses the critical need for data sharing and standardization in preclinical neuroscience research, enabling biopharma teams to validate vascular biomarkers and mechanistic hypotheses with greater confidence. By providing a reusable platform for exploring optogenetically-evoked vasomotion data, NNE 2.0 supports target validation and assay development pipelines where vascular function serves as a translational readout. This enhances predictive confidence in early discovery by reducing biological ambiguity in neurovascular coupling studies.
NNE 2.0 integrates into the discovery continuum from hypothesis testing through lead identification, where vascular response metrics serve as mechanistic biomarkers for target engagement and pathway modulation.