Нервно-сосудистого сети Explorer 2.0: Простой инструмент для изучения и обмена базы данных вызвали Optogenetically Vasomotion в коре мыши в естественных условиях

Представленное программное обеспечение под названием Neurovascular Network Explorer 2.0 или NNE 2.0 представляет собой графический пользовательский интерфейс на основе MATLAB, который позволяет визуализировать, проверять, выбирать и экспортировать оптогенетически вызванные изменения диаметра сосудов, измеренные с помощью двухфотонной микроскопии. В любых двух поддерживает локализацию измерений диаметра в пределах трехмерной структуры сосудистой сети, что может быть использовано в современных исследованиях функции мозга. И любые два могут быть использованы как для изучения связанной базы данных, так и в качестве шаблона для совместного использования и изучения собственных данных пользователей, структурированных в базу данных аналогичного формата.

Запустите программу NNE 2.0, выбрав NNE 2.execute. Изображения в левой колонке главной панели показывают графики временных ходов и периметров всех записей в базе данных vdb. Начните с выбора диапазона глубины коры головного мозга в правой колонке.

Здесь используется минимальная глубина 40 микрон и максимальная глубина 560 микрон. Затем выберите порядок ветвления, щелкните левой кнопкой мыши по стрелке и выберите один из вариантов из показанного списка. Далее выберите диаметр базовой линии и введите диапазон.

Здесь используется минимальный диаметр в два микрона и максимальный диаметр в 45 микрон. Теперь выберите объекты для анализа в правой колонке панели. Щелкните левой кнопкой мыши по стрелке и выберите один из доступных вариантов.

Нажмите кнопку «Отправить», чтобы отобразить и изучить выбранные данные на второй панели. Прежде чем исследовать выбранное подмножество данных, усредните данные, щелкнув левой кнопкой мыши либо усреднение по глубине коры, либо усреднить по порядку ветвления. Выбор выделен зеленым цветом ниже.

Затем выберите данные на основе морфологии сосуда или предмета. Выберите все данные для дерева состоит из данных по одной водолазной артерии и ее ответвлениям. Затем щелкните левой кнопкой мыши по кнопке «Отправить», чтобы отобразить выбранные данные в виде графиков отдельных временных курсов, групповых средних временных курсов и точечных диаграмм времени наступления, амплитуд пиковых значений времени до пика и базовых диаметров.

Щелкните левой кнопкой мыши по трассе на графике отдельных временных курсов. Выбранные временные курсы, выделенные пурпурным цветом, и время начала, время до пика, амплитуда пика и диаметр базовой линии будут отмечены красными кружками на графиках ниже. Затем щелкните правой кнопкой мыши в любом месте второй панели с помощью перекрестного курсора, чтобы просмотреть и изучить все трассы для выбранного идентификатора объекта или идентификатора дерева на третьей панели.

Выберите ход времени на верхнем графике левого столбца, щелкнув левой кнопкой мыши по трассе. Выбранная трассировка будет выделена пурпурным цветом на графике, а описательные параметры записи базы данных будут отображаться в верхней части графика. Соответствующее время начала, время до пика, амплитуда пика и диаметр базовой линии отображаются на графиках ниже.

Ход времени, выделенный толстым черным цветом, является средним значением всех отображаемых следов. Щелкните левой кнопкой мыши по кнопке набора экспорта, чтобы сохранить трассы, отображаемые на верхнем графике, в папке NNE 2.0. Убедитесь, что ни один из экспортируемых файлов не открыт во время экспорта.

Если один из файлов открыт, появится предупреждение. В этом случае пользователь должен закрыть экспортированный файл и перезапустить NNE 2. Чтобы проверить все данные по теме, а не по дереву, закройте третью панель, перезапустите NNE 2.0, затем, повторив выбор категорий на первой панели, как и раньше, выберите все данные для темы на второй панели.

Щелкните правой кнопкой мыши в любом месте третьей панели с помощью перекрестного курсора, чтобы перейти на четвертую панель и изучить опорные изображения и стеки 3D-изображений для всех трасс на верхнем графике третьей панели. Пожалуйста, имейте в виду, что четвертая панель откроется только в том случае, если на второй панели была выбрана опция все данные для дерева. Если вместо этого были выбраны все данные по теме, пользователю будет предложено изменить выбор и направить его на первую панель.

Выберите временной ход, щелкнув по нему левой кнопкой мыши на графике в верхней части левого столбца. В правом нижнем углу левого столбца изучите соответствующее справочное изображение, которое в данном случае загружается автоматически из папки hana_refs. В левом нижнем углу левого столбца изучите соответствующий стек 3D-изображений, автоматически загруженный из папки hana_stk.

Прокрутите эту стопку с помощью стрелок или ползунка под рисунком. Когда изображение стека достигает уровня эталонного изображения, изображение стека выделяется и отображается как уровень кадра. Нажмите «Экспортировать набор» в правой колонке, чтобы экспортировать выделенный временной ход в файл ref_stacks_trace.

xls, который сохраняется в папке NNE 2. Наконец, закройте четвертую панель, чтобы вернуться к первой панели, чтобы начать изучение нового набора данных, или закройте первую панель, чтобы завершить программу. Чтобы использовать функциональные измерения вместе с 3D-сосудистой структурой, соответствующий стек изображений находится в папке hana_stk с использованием его ссылочного имени стека, отображаемого на четвертой панели.

Чтобы распознать конкретную ныряющую артерию, пользователь может обратиться к карте поверхностной сосудистой сети с малым увеличением с ныряющими сегментами измеренных артерий или деревьями, помеченными соответствующими номерами. Этот индекс стека на уровне кадра локализует измерение в соответствующей глубине. Порядок ветвления, а также траектория сканирования локализуют измерение в плоскости изображения.

В совокупности пользователю предоставляется 3D-топография сосудистой сети, населенной вазомоцией, вызванной стимулом, в нескольких местах сосудистых деревьев. А NNE 2 был написан для обмена данными сосудистой визуализации конкретного исследования, но с намерением разработать простой инструмент для обмена и изучения данных подобного рода другими пользователями. Обязательным условием для использования NNE 2 является наличие шаблона, являющегося базой данных в формате матрицы, причем это может быть достигнуто либо путем обработки данных непосредственно в MATLAB, либо с помощью инструментов для построения матрицы из других форматов.

In NNE 2 может помочь в обмене экспериментальными данными между исследовательскими сообществами. Содействие дальнейшему использованию данных, а также разработка стандартов для сбора и обработки данных.