4 mei 2018
Een grafische user interface voor het verkennen van en het delen van een database van optogenetically-geïnduceerde vasculaire reacties in muis Somatosensorische cortex in vivo gemeten door 2-foton microscopie wordt gepresenteerd. Het laat doorbladeren van de gegevens, criteria gebaseerde selectie, gemiddeld, lokalisatie van metingen in een 3D-volume van therapieën en exporteren van de gegevens.
De gepresenteerde software genaamd Neurovascular Network Explorer 2.0 of NNE 2.0, is een op MATLAB gebaseerde grafische gebruikersinterface die visualisatie, inspectie, selectie en export van optogenetisch-uitgelokte veranderingen in vaatdiameter meetbaar door middel van twee-fotonmicroscopie mogelijk maakt. In elke twee ondersteunt lokalisatie van de diametermetingen binnen een 3D-structuur van een vaatnetwerk die kan worden gebruikt in moderne studies van hersenfunctie. En elke twee kan worden gebruikt om de bijbehorende database te verkennen, evenals een sjabloon voor het delen en verkennen van eigen gebruikersgegevens gestructureerd in een database van vergelijkbaar formaat.
Start het NNE 2.0 programma door NNE 2.execute te selecteren. Afbeeldingen in de linkerkolom van het hoofdpaneel tonen grafieken van tijdsverlopen en omtrek van alle vermeldingen in de database vdb. mat Begin met het selecteren van het bereik voor corticale diepte in de rechterkolom.
Een minimale diepte van 40 micron en een maximale diepte van 560 micron wordt hier gebruikt. Selecteer vervolgens vertakkingsvolgorde, klik met de linkermuisknop op de pijl en kies een van de opties uit de getoonde lijst. Selecteer vervolgens de basislijndiameter en typ het bereik in.
Een minimale diameter van twee micron en een maximale diameter van 45 micron wordt hier gebruikt. Selecteer nu de proefpersonen die moeten worden geanalyseerd in de rechterkolom van het paneel. Klik met de linkermuisknop op de pijl en kies uit de beschikbare opties.
Druk op verzenden om de geselecteerde gegevens in paneel twee weer te geven en te verkennen. Voorafgaand aan het verkennen van de geselecteerde subset van gegevens, gemiddeld de gegevens door met de linkermuisknop te klikken op gemiddeld door corticale diepte of gemiddeld door vertakkingsvolgorde. De keuze wordt groen gemarkeerd hieronder.
Selecteer vervolgens gegevens op basis van vaatmorfologie of onderwerp. Selecteer alle gegevens voor een boom die bestaat uit de gegevens voor een enkele duikslagader en zijn takken. Klik vervolgens met de linkermuisknop op verzenden om geselecteerde gegevens weer te geven in grafieken van individuele tijdsverlopen, gemiddelde tijdsverlopen van groepen en spreidingsdiagrammen van begintijden, tijd-tot-piek, piekamplitudes en basislijndiameters.
Klik met de linkermuisknop op een spoor in de grafiek van individuele tijdsverlopen. De geselecteerde tijdsverlopen worden dan gemarkeerd in magenta en de begintijd, tijd-tot-piek, piekamplitude en basislijndiameter worden gemarkeerd met rode cirkels in de onderstaande grafieken. Klik vervolgens met de rechtermuisknop ergens in paneel twee met een kruiscursor om alle sporen voor het geselecteerde onderwerp-ID of boom-ID te bekijken en te verkennen in paneel drie.
Selecteer een tijdsverloop in de bovenste grafiek van de linkerkolom door met de linkermuisknop op een spoor te klikken. Het geselecteerde spoor wordt gemarkeerd in magenta in de grafiek en de beschrijvende parameters van de databasevermelding worden weergegeven bovenop de grafiek. De corresponderende begintijd, tijd-tot-piek, piekamplitude en basislijndiameter worden weergegeven in de onderstaande grafieken.
Het tijdsverloop in dik zwart is het gemiddelde van alle weergegeven sporen. Klik met de linkermuisknop op de exportsetknop om de sporen weergegeven in de bovenste grafiek op te slaan in de NNE 2.0-map. Zorg ervoor dat geen van de geëxporteerde bestanden open is tijdens de exportactie.
Als een van de bestanden open is, verschijnt er een waarschuwing. In dit geval moet de gebruiker het geëxporteerde bestand sluiten en NNE 2 opnieuw starten. Om alle gegevens voor het onderwerp in plaats van de boom te inspecteren, sluit paneel drie, start NNE 2.0 opnieuw op en selecteer na het opnieuw selecteren van de categorieën in paneel één als voorheen alle gegevens voor het onderwerp in paneel twee.
Klik met de rechtermuisknop ergens in paneel drie met een kruiscursor om naar paneel vier te gaan om verwijzingsbeelden en 3D-beeldstacks voor alle sporen in de bovenste grafiek van paneel drie te verkennen. Houd er rekening mee dat paneel vier alleen wordt geopend als de optie alle gegevens voor de boom is geselecteerd in paneel twee. Als alle gegevens voor het onderwerp in plaats daarvan zijn geselecteerd, wordt de gebruiker gevraagd om de selectie te wijzigen en deze naar paneel één te richten.
Selecteer een tijdsverloop door met de linkermuisknop erop te klikken in de grafiek bovenaan de linkerkolom. Onderaan rechts van de linkerkolom, verken het bijbehorende verwijzingsbeeld dat in dit geval automatisch wordt geladen uit de hana_refs-map. Onderaan links van de linkerkolom, verken het bijbehorende 3D-beeldstack dat automatisch wordt geladen uit de hana_stk-map.
Scroll door deze stack met behulp van de pijlen of de schuifregelaar onder de afbeelding. Wanneer het stackbeeld het niveau van het verwijzingsbeeld bereikt, wordt het stackbeeld gemarkeerd en aangegeven als frameniveau. Klik op exportset in de rechterkolom om het gemarkeerde tijdsverloop te exporteren naar een bestand ref_stacks_trace.
xls dat wordt opgeslagen in de NNE 2-map. Sluit ten slotte paneel vier om terug te gaan naar paneel één om een nieuwe set gegevens te gaan verkennen of sluit paneel één om het programma te beëindigen. Om de functionele metingen samen met de 3D-vaatstructuur te gebruiken, bevindt een corresponderend beeldstack zich in map hana_stk met behulp van de stackreferentienaam die in paneel vier wordt weergegeven.
Om de specifieke duikslagader te herkennen, kan de gebruiker verwijzen naar een kaart met lage vergroting van oppervlaktevaatwerk met duiksegmenten van gemeten arteriële of bomen gelabeld met overeenkomstige nummers. Dit stackindexnummer op frameniveau localiseert de meting binnen de juiste diepte. De vertakkingsvolgorde samen met de scantrajectorie, localiseert de meting binnen het beeldvlak.
Samen genomen krijgt de gebruiker 3D-topografie van vaatwerk bevolkt door stimulus-geïnduceerde vasomotoire reacties op meerdere locaties binnen vaatbomen. En NNE 2 is geschreven om de vas
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert de Neurovascular Network Explorer 2.0 (NNE 2.0), een MATLAB-gebaseerde grafische gebruikersinterface die is ontworpen voor het verkennen van een database van optogenetisch geïnduceerde vasculaire reacties in de muis somatosensorische cortex. Met behulp van 2-foton microscopie, stelt de software gebruikers in staat om vasculaire diameterveranderingen te visualiseren en te analyseren, waardoor diepere inzichten in hersenfunctie en vasculaire reacties worden mogelijk gemaakt.
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.