Ерофеев А. И.
Герасимов Е. И.
Пушкарева С.А.
Баринов Д.С.
Болсуновская М.В.
Сянью Ян
Хаою Ян
Чэнбинь Чжоу
Власова О. Л.
Уейдонг Ли
Безпрозванный И. Б.

Миниатюрный флуоресцентный микроскоп является перспективным средством визуализации активности нейронов. Использование минископа позволяет получать изображения ранее недоступных популяций нейронов в глубине мозга свободно движущихся животных. Тем не менее, обработка первичных данных, полученных с помощью минископа, имеет ряд трудностей: экстракция нейронной активности и ее последующий анализ, в том числе высокоуровневый.

В связи с тем, что в открытых источниках не удалось найти инструмента, позволяющего провести высокоуровневый анализ нейронной активности ADDIN EN.CITE  ADDIN EN.CITE.DATA
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
, было предложено разработать собственный программный инструмент, сочетающий в себе возможности по первичной обработке видеозаписи, процедуру регистрации нейронов для нескольких экспериментов, а также высокоуровневый анализ изменений в нейрональной активности от эксперимента к эксперименту.

На данный момент разработан прототип плагина в среде MATLAB (Math Works), позволяющий импортировать данные обработки видеопоследовательности одного эксперимента, проводить корреляционный анализ и представлять результат в графическом виде (рис. 1). Данный плагин планируется доработать до конечного программного продукта. Впоследствии с его помощью исследователи смогу получать новые сведения о нейронной активности в целом, а также о взаимодействии нейронов между собой.

0