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自由行动下マウス脳の长期活动を捉える新たな解析手法を开発

研究イメージ画像
(Image by Sergey Nivens/Shutterstock)
 脳内の神経活动を解析する新しい手法により、自然に活动する动物脳内の神経活动を99日间以上追跡することが可能になりました。この技术は、撮影のセッションをまたぐデータを高精度に解析できます。记忆の仕组みや神経疾患の进行解明に役立つ重要な研究ツールとして期待されます。

 自由に行动し、自然な睡眠を取るマウスの脳内神経活动を可视化するための手法として、超小型顕微镜によるカルシウムイメージングが広く用いられています。しかし、この手法は、复数のイメージングセッションをまたぐ神経细胞集団の分析において、セッション毎に変化する撮影视野や脳组织の微细な変形を扱うことができず、集団内の同一の细胞を正确に対応付けることが困难でした。

 本研究ではこの課題を解決するために、新たな解析手法「CaliAli(Calcium Imaging inter-session Alignment)」を開発しました。CaliAliでは、各解析で撮影されたさまざまな情報を段階的に利用して画像の位置のずれを補正し、すべての解析データを柔軟に重ね合わせて連結動画を構築します。連結された動画に対して、最適化したアルゴリズムで神経信号を一括抽出し、ノイズや重複検出を自動的に排除する機能も備えています。この手法により、一般的な超小型顕微鏡を用いて同一の神経細胞集団を、最大99日間にわたり継続的に追跡?記録することに世界で初めて成功しました。CaliAliは、記憶形成?保持のメカニズムや、神経疾患の進行といった長期的な神経活動の変化を解明するための強力なツールとして期待されます。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学医学医疗系/国际统合睡眠医科学研究机构(奥笔滨-滨滨滨厂)

掲载论文

【题名】
A comprehensive suite for extracting neuron signals across multiple sessions in one-photon calcium imaging.
(复数セッションにまたがる1光子カルシウムイメージングから神経信号を抽出する包括的手法)
【掲载誌】
Nature Communications
【顿翱滨】

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