Neurovascular rete Explorer 2.0: Un semplice strumento per esplorare e condividere un Database di Vasomotion Optogenetically-evocato nella corteccia di topo In Vivo

Il software presentato, chiamato Neurovascular Network Explorer 2.0 o NNE 2.0, è un'interfaccia utente grafica basata su MATLAB che consente la visualizzazione, l'ispezione, la selezione e l'esportazione delle variazioni del diametro vascolare evocate optogeneticamente misurate mediante microscopia a due fotoni. In qualsiasi due supporta la localizzazione delle misure di diametro all'interno di una struttura 3D della rete vascolare che può essere utilizzata nei moderni studi sulla funzione cerebrale. E due qualsiasi possono essere utilizzati per esplorare il database associato, nonché un modello per condividere ed esplorare i dati degli utenti strutturati in database di formato simile.

Avviare il programma NNE 2.0 selezionando NNE 2.execute. Le immagini nella colonna di sinistra del pannello principale mostrano i grafici dei corsi temporali e i perimetri di tutte le voci nel database vdb. mat Inizia selezionando l'intervallo per la profondità corticale nella colonna di destra.

Qui viene utilizzata una profondità minima di 40 micron e una profondità massima di 560 micron. Quindi seleziona l'ordine di ramificazione, fai clic con il pulsante sinistro del mouse sulla freccia e scegli una delle opzioni dall'elenco visualizzato. Quindi, selezionare il diametro della linea di base e digitare nell'intervallo.

In questo caso viene utilizzato un diametro minimo di due micron e un diametro massimo di 45 micron. Ora, seleziona i soggetti da analizzare nella colonna di destra del pannello. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse sulla freccia e scegliere tra le opzioni disponibili.

Premere invio per visualizzare ed esplorare i dati selezionati nel pannello due. Prima di esplorare il sottoinsieme di dati selezionato, raggruppare la media dei dati facendo clic con il pulsante sinistro del mouse su media per profondità corticale o media per ordine di ramificazione. La scelta è evidenziata in verde qui sotto.

Quindi seleziona i dati in base alla morfologia del vaso o al soggetto. Seleziona tutti i dati per l'albero è costituito dai dati per una singola arteria di immersione e i suoi rami. Quindi, fare clic con il pulsante sinistro del mouse su Invia per visualizzare i dati selezionati nei grafici dei singoli corsi temporali, dei corsi del tempo medio di gruppo e dei grafici a dispersione dei tempi di insorgenza, delle ampiezze di picco del tempo di picco e dei diametri della linea di base.

Fare clic con il pulsante sinistro del mouse su una traccia nel grafico dei singoli corsi orari. I corsi temporali selezionati quindi evidenziati in magenta e il tempo di inizio, il tempo al picco, l'ampiezza del picco e il diametro della linea di base saranno contrassegnati da cerchi rossi nei grafici sottostanti. Quindi fare clic con il pulsante destro del mouse in un punto qualsiasi del pannello due con un cursore a croce per visualizzare ed esplorare tutte le tracce per l'ID soggetto selezionato o l'ID albero nel pannello tre.

Seleziona un andamento temporale nel grafico superiore della colonna di sinistra facendo clic con il pulsante sinistro del mouse su una traccia. La traccia selezionata verrà evidenziata in magenta nel grafico e i parametri descrittivi della voce del database verranno visualizzati sopra il grafico. Il tempo di insorgenza corrispondente, il tempo al picco, l'ampiezza di picco e il diametro della linea di base sono visualizzati nei grafici seguenti.

L'andamento del tempo in nero spesso è la media di tutte le tracce visualizzate. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse sul pulsante del set di esportazione per salvare le tracce visualizzate nel grafico superiore nella cartella NNE 2.0. Assicurati che nessuno dei file esportati sia aperto durante l'azione di esportazione.

Se uno dei file è aperto, verrà visualizzato un avviso. In questo caso, l'utente deve chiudere il file esportato e riavviare NNE 2. Per ispezionare tutti i dati per l'oggetto anziché per l'albero, chiudere il pannello tre, riavviare NNE 2.0, quindi dopo aver ripetuto la selezione delle categorie nel pannello uno come prima, selezionare tutti i dati per l'oggetto nel pannello due.

Fare clic con il pulsante destro del mouse in un punto qualsiasi del pannello tre con un cursore a croce per passare al pannello quattro ed esplorare le immagini di riferimento e le pile di immagini 3D per tutte le tracce nel grafico superiore del pannello tre. Si prega di notare che il pannello quattro si aprirà solo se l'opzione tutti i dati per l'albero è stata selezionata nel pannello due. Se invece sono stati selezionati tutti i dati per il soggetto, all'utente verrà richiesto di modificare la selezione e indirizzarla al pannello uno.

Seleziona un corso temporale facendo clic con il pulsante sinistro del mouse su di esso nel grafico in cima alla colonna di sinistra. In basso a destra della colonna di sinistra, esplora l'immagine di riferimento corrispondente che in questo caso viene caricata automaticamente dalla cartella hana_refs. In basso a sinistra della colonna di sinistra, esplora la pila di immagini 3D corrispondente caricata automaticamente dalla cartella hana_stk.

Scorri questa pila usando le frecce o il cursore sotto la figura. Quando l'immagine dello stack raggiunge il livello dell'immagine di riferimento, l'immagine dello stack viene evidenziata e indicata come livello di fotogramma. Fare clic su Esporta set nella colonna di destra per esportare l'andamento temporale evidenziato in un file ref_stacks_trace.

xls che viene salvato nella cartella NNE 2. Infine, chiudi il pannello quattro per tornare al pannello uno per iniziare a esplorare un nuovo set di dati o chiudi il pannello uno per terminare il programma. Per utilizzare le misurazioni funzionali insieme alla struttura vascolare 3D, una pila di immagini corrispondente si trova nella cartella hana_stk utilizzando il nome di riferimento della pila visualizzato nel pannello quattro.

Per riconoscere la particolare arteria di immersione, l'utente può fare riferimento a una mappa a basso ingrandimento della vascolarizzazione superficiale con segmenti di immersione di arterie misurate o alberi etichettati con numeri corrispondenti. Questo numero di indice di stack a livello di fotogramma localizza la misurazione entro la profondità appropriata. L'ordine di ramificazione, insieme alla traiettoria di scansione, localizza la misurazione all'interno del piano di imaging.

Nel complesso, all'utente viene fornita una topografia 3D del sistema vascolare popolato da vasomozione indotta da stimoli in più punti all'interno degli alberi vascolari. E NNE 2 è stato scritto per condividere i dati di imaging vascolare di uno studio specifico, ma con l'intenzione di sviluppare uno strumento semplice per la condivisione e l'esplorazione di dati di tipo simile da parte di altri utenti. Nel prerequisito per l'utilizzo di NNE 2 è un modello, è un database nel formato di una matrice E questo potrebbe essere ottenuto elaborando i dati direttamente in MATLAB o utilizzando strumenti per costruire la matrice da altri formati.

In NNE 2 ha il potenziale per aiutare a condividere i dati sperimentali tra le comunità di ricerca. Facilitare l'ulteriore utilizzo dei dati e lo sviluppo di standard per l'acquisizione e l'elaborazione dei dati.