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2022年6月2日

九卅体育appAPL开发标准,以实现更好的大脑分析

高分辨率电子显微镜, 小鼠视觉皮层皮层回路的分割与形态重建.

高分辨率电子显微镜, 小鼠视觉皮层皮层回路的分割与形态重建. 从皮层网络(MICrONS)程序捕获的机器智能的一部分,以映射皮层电路的功能和连通性, 使用高通量成像技术.

信贷:BossDB

在过去十年中, 神经科学领域已经收集了越来越大的数据集, 使用高分辨率成像方式,如电子显微镜和x射线显微断层扫描, 为了更好地理解神经系统的结构和解剖结构. 然而, 在如何收集和注释数据方面有很大的可变性, 限制了研究人员有效利用这一巨大资源的能力, 公共投资.

九卅体育应用物理实验室(APL)的研究人员在劳雷尔, 马里兰, 正在利用实验室的系统工程和科学专业知识来联合不同的利益相关者,并为这些高分辨率数据集制定标准. 这些数据包括前所未有的大脑地图, 科学家可以在只有几纳米的分辨率下直接观察和研究细胞之间的单个连接.

九卅体育将通过确保数据和分析产品的可比性和可重复性来显著扩大神经科学研究投资,威尔·格雷·罗纳说, APL研究与探索开发部(REDD)的电气工程师和BENCHMARK(新群落假设的大数据电子显微镜:测量和检索知识)的首席研究员, 由1美元基金资助.来自美国国立卫生研究院(NIH)的300万美元研究项目拨款.

BENCHMARK是美国国立卫生研究院BRAIN计划的一个关键项目, 旨在彻底改变对人脑的认识. 加快创新技术开发应用, 该机构表示, 研究人员将能够绘制出一幅新的大脑动态图像, 第一次, 将显示单个细胞和复杂神经回路如何在时间和空间上相互作用. 预计这些工具和技术的应用将最终导致治疗和预防大脑疾病的新方法.

之前的NIH BRAIN计划已经建立了光学显微镜数据收集的标准, 功能性磁共振成像, 电生理学和基因组学, 灰色Roncal纸币. 但直到现在, 对于大型结构数据,如电子显微镜(EM)和x射线显微断层扫描(XRM),还没有尝试创建一套类似的指南。.

该小组计划分多个阶段传播这些标准, 这将包括将它们集成到 BossDB, 这是一个由APL建立和维护的公共神经科学数据库,拥有世界上最多样化的电子显微镜大脑图像集.

“通过结合数据存储, 在单一生态系统中进行数据处理和跨数据集查询, 九卅体育的目标是在神经科学社区生成的丰富数据集上实现二级科学的新水平, 帮助那些可能无法自行收集数据的研究团队确保科学民主化,REDD的布罗克·韦斯特说, 谁管理BossDB并担任BENCHMARK团队的高级关键成员.

这项工作的另一个目标是为注释制定指导方针, 元数据和来自EM和XRM数据的其他产品,以确保可互操作的处理工具和数据下游处理的一致结果. “例如, 九卅体育可以比较不同蠕虫的结构布线图案, 苍蝇, 老鼠和人类——创造工具和范式,让其他人在这些问题的基础上提出自己的问题,格雷·朗卡尔解释道.

APL本科生创新和开拓的基于队列的综合研究社区的参与者-或 电路 其中包括目前在哈佛大学攻读博士学位的摩根·桑切斯(Morgan Sanchez),以及在哈佛大学攻读博士学位的戴蒙·摩尔(Dymon Moore) APL GEM研究员 德雷克塞尔大学的研究生, 在开发初始元数据查询引擎原型中发挥了关键作用.

建立这些标准的一个重要部分是在社区中建立共识, 埃里克·约翰逊说, REDD的计算机科学家和工程师,同时也是BENCHMARK的项目经理.

“这是一个令人难以置信的激动人心的前沿领域, 但九卅体育要问的一些问题是这些看似简单的问题, 从某种意义上说,九卅体育已经研究了大约一个半世纪的神经科学,但九卅体育无法回答“果蝇蘑菇体中有多少突触”的问题?或者“老鼠皮层的第二层有多少个突触”?’”约翰逊说.

“直到最近十年,九卅体育才开始问这些问题,他继续说. “通过这种努力,九卅体育希望把所有东西都变成一种形式,让任何人都能得到这些答案. 我认为九卅体育越深入,这些问题就会越令人兴奋.”

附加阅读:在标准化大规模空间图像数据的接口方面已经取得了很大的进展, 但是标准化注释还需要做更多的工作, 特别是与神经解剖实体相关的元数据. In “连接组学注释元数据标准化,提高可访问性和可查询性发表在5月的《九卅体育app》杂志上, Moore和合著者分享了关键的设计考虑因素,以及为最近大规模数据集的元数据开发的用例.

本材料基于美国国立卫生研究院R01MH126684资助的工作, R24MH114799和R24MH114785, 由美国国家卫生研究院BRAIN倡议信息项目资助.

媒体联络: 波莱特·坎贝尔,电话240228-6792, 波莱特.Campbell@openbooknigeria.com

应用物理实验室, 九卅体育的非营利部门, 通过科学和技术的创新应用,应对国家面临的重大挑战. 更多信息,请访问 hispaniclatinoaffairs.multicultural.openbooknigeria.com.

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