4 maja 2018
Prezentowany jest graficzny interfejs użytkownika do eksploracji i udostępniania bazy danych optogenetycznie indukowanych reakcji naczyniowych w korze somatosensorycznej myszy in vivo, mierzonych za pomocą mikroskopii 2-fotonowej. Umożliwia przeglądanie danych, selekcję opartą na kryteriach, uśrednianie, lokalizację pomiarów w obrębie objętości 3D unaczynienia oraz eksport danych.
Prezentowane oprogramowanie o nazwie Neurovascular Network Explorer 2.0 lub NNE 2.0 jest graficznym interfejsem użytkownika opartym na MATLAB, który umożliwia wizualizację, kontrolę, wybór i eksport optogenetycznie wywołanych zmian średnicy naczyń krwionośnych mierzonych za pomocą mikroskopii dwufotonowej. W dowolnych dwóch obsługuje lokalizację pomiarów średnicy w strukturze 3D sieci naczyniowej, która może być wykorzystana w nowoczesnych badaniach funkcji mózgu. Dowolne dwa mogą być używane do eksplorowania powiązanej bazy danych, a także jako szablon do udostępniania i eksplorowania własnych danych użytkowników ustrukturyzowanych w bazę danych o podobnym formacie.
Uruchom program NNE 2.0, wybierając NNE 2.execute. Obrazy w lewej kolumnie panelu głównego pokazują wykresy przebiegów czasowych i obwodów wszystkich wpisów w bazie danych vdb. mat Zacznij od wybrania zakresu głębokości kory mózgowej w prawej kolumnie.
Stosuje się tutaj minimalną głębokość 40 mikronów i maksymalną głębokość 560 mikronów. Następnie wybierz kolejność rozgałęzień, kliknij lewym przyciskiem myszy strzałkę i wybierz jedną z opcji z wyświetlonej listy. Następnie wybierz średnicę linii bazowej i wpisz zakres.
Stosuje się tutaj minimalną średnicę dwóch mikronów i maksymalną średnicę 45 mikronów. Teraz wybierz tematy do analizy w prawej kolumnie panelu. Kliknij strzałkę lewym przyciskiem myszy i wybierz jedną z dostępnych opcji.
Naciśnij przycisk Prześlij, aby wyświetlić i eksplorować wybrane dane w panelu drugim. Przed eksplorowaniem wybranego podzbioru danych pogrupuj dane w celu uśrednienia danych, klikając lewym przyciskiem myszy pozycję uśrednij według głębokości kory mózgowej lub uśredniając według kolejności rozgałęzień. Wybór jest podświetlony na zielono poniżej.
Następnie wybierz dane na podstawie morfologii naczynia lub tematu. Opcja Zaznacz wszystkie dane dla drzewa składa się z danych dla pojedynczej tętnicy nurkowej i jej odgałęzień. Następnie kliknij lewym przyciskiem myszy Prześlij, aby wyświetlić wybrane dane na wykresach poszczególnych kursów czasu, grupowych średnich kursów czasowych oraz wykresów punktowych czasów początków, amplitud szczytowych czasu do szczytu i średnic linii bazowej.
Kliknij lewym przyciskiem myszy na ślad na wykresie poszczególnych przebiegów czasowych. Wybrane przebiegi czasowe podświetlone następnie w kolorze magenta, a jego czas rozpoczęcia, czas do szczytu, amplituda szczytu i średnica linii bazowej zostaną oznaczone czerwonymi kółkami na poniższych wykresach. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu panelu drugiego z kursorem krzyżowym, aby wyświetlić i zbadać wszystkie ślady dla wybranego identyfikatora tematu lub identyfikatora drzewa w panelu trzecim.
Wybierz przebieg czasowy na górnym wykresie lewej kolumny, klikając lewym przyciskiem myszy ślad. Wybrany ślad zostanie podświetlony na wykresie w kolorze magenta, a parametry opisowe wpisu w bazie danych zostaną wyświetlone na górze wykresu. Odpowiedni czas początku, czas do szczytu, amplituda piku i średnica linii bazowej są wyświetlane na poniższych wykresach.
Przebieg czasu w grubej czerni jest średnią ze wszystkich wyświetlanych śladów. Kliknij lewym przyciskiem myszy przycisk eksportuj zestaw, aby zapisać ślady wyświetlane na górnym wykresie do folderu NNE 2.0. Upewnij się, że żaden z wyeksportowanych plików nie jest otwarty podczas operacji eksportu.
Jeśli jeden z plików jest otwarty, pojawi się ostrzeżenie. W takim przypadku użytkownik powinien zamknąć wyeksportowany plik i ponownie uruchomić NNE 2. Aby sprawdzić wszystkie dane dla tematu, a nie dla drzewa, zamknij panel trzeci, uruchom ponownie NNE 2.0, a następnie po powtórzeniu wyboru kategorii w panelu pierwszym, jak poprzednio, wybierz wszystkie dane dla tematu w panelu drugim.
Kliknij prawym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu panelu trzeciego z kursorem krzyżowym, aby przejść do panelu czwartego w celu zbadania obrazów referencyjnych i stosów obrazów 3D dla wszystkich śladów na górnym wykresie panelu trzeciego. Pamiętaj, że panel czwarty otworzy się tylko wtedy, gdy w panelu drugim wybrano opcję wszystkie dane dla drzewa. Jeśli zamiast tego wybrano wszystkie dane dla tematu, użytkownik zostanie poproszony o zmianę wyboru i skierowanie go do panelu pierwszego.
Wybierz przebieg czasowy, klikając go lewym przyciskiem myszy na wykresie w górnej kolumnie po lewej stronie. W prawym dolnym rogu lewej kolumny zapoznaj się z odpowiednim obrazem referencyjnym, który w tym przypadku jest ładowany automatycznie z folderu hana_refs. W lewym dolnym rogu lewej kolumny zapoznaj się z odpowiednim stosem obrazów 3D załadowanym automatycznie z folderu hana_stk.
Przewiń ten stos za pomocą strzałek lub suwaka pod rysunkiem. Gdy obraz stosu osiągnie poziom obrazu referencyjnego, obraz stosu zostanie wyróżniony i wskazany jako poziom klatki. Kliknij przycisk eksportuj zestaw w prawej kolumnie, aby wyeksportować podświetlony przebieg czasowy do pliku ref_stacks_trace.
xls, który jest zapisywany w folderze NNE 2. Na koniec zamknij panel czwarty, aby wrócić do panelu pierwszego, aby rozpocząć eksplorowanie nowego zestawu danych, lub zamknij panel pierwszy, aby zakończyć program. Aby użyć pomiarów funkcjonalnych wraz ze strukturą naczyniową 3D, odpowiedni stos obrazów znajduje się w folderze hana_stk przy użyciu nazwy referencyjnej stosu wyświetlanej w panelu czwartym.
Aby rozpoznać konkretną tętnicę nurkową, użytkownik może odwołać się do mapy naczyń powierzchniowych w małym powiększeniu z odcinkami nurkowymi mierzonej tętnicy lub drzew oznaczonych odpowiednimi numerami. Ten numer indeksu stosu na poziomie klatki lokalizuje pomiar na odpowiedniej głębokości. Kolejność rozgałęzień wraz z trajektorią skanowania lokalizuje pomiar w płaszczyźnie obrazowania.
Podsumowując, użytkownik otrzymuje topografię 3D naczyń krwionośnych wypełnionych przez wywołaną bodźcem wazomotorykę w wielu miejscach w drzewach naczyniowych. NNE 2 został napisany w celu udostępniania danych obrazowania naczyń krwionośnych z konkretnego badania, ale z zamiarem opracowania prostego narzędzia do udostępniania i eksplorowania podobnych danych przez innych użytkowników. Warunkiem korzystania z NNE 2 jest szablon, jest bazą danych w formacie macierzy I można to osiągnąć poprzez przetwarzanie danych bezpośrednio w MATLAB lub użycie narzędzi do budowy macierzy z innych formatów.
In NNE 2 może pomóc w udostępnianiu danych eksperymentalnych między społecznościami badawczymi. Ułatwienie dalszego wykorzystania danych, jak również opracowanie standardów pozyskiwania i przetwarzania danych.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
To badanie prezentuje Neurovascular Network Explorer 2.0 (NNE 2.0), graficzny interfejs użytkownika oparty na MATLAB, zaprojektowany do eksploracji bazy danych spowodowane optogenetycznie odpowiedziami naczyniowymi w korze somatosensorycznej myszy. Wykorzystując mikroskopi 2-fotonową, oprogramowanie umożliwia użytkownikom wizualizowanie i analizowanie zmian średnicy naczyń, ułatwiając głębsze wgląd w funkcjonowanie mózgu i reakcje naczyniowe.
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.