Begonia-A Two-Photon Imaging Analysis Pipeline for Astrocytic Ca(2+) Signals.
Begonia-A Two-Photon Imaging Analysis Pipeline for Astrocytic Ca(2+) Signals.
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Hechonia-A A双光子成像分析管道的星形胶质细胞CA（2+）信号。
DOI：
10.3389/fncel.2021.681066
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发表时间：
2021
影响因子：
5.3
通讯作者：
Enger R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bjørnstad DM;Åbjørsbråten KS;Hennestad E;Cunen C;Hermansen GH;Bojarskaite L;Pettersen KH;Vervaeke K;Enger R
在没有麻醉抑制作用的情况下，对清醒行为小鼠的完整大脑进行成像，揭示了星形胶质细胞Ca 2+信号的极其丰富的剧目。分析和解释这些复杂的信号带来了许多挑战。荧光变化的传统分析通常依赖于手动概述的静态区域的利益，但这样的分析未能捕捉到复杂的时空格局的星形胶质细胞Ca2+动力学。此外，从清醒行为小鼠获得的所有星形胶质细胞Ca2+成像数据需要根据动物的复杂行为模式进行解释。因此，需要处理多模态数据，包括动物行为指标，刺激时间和电生理信号来解释星形胶质细胞Ca2+信号。管理这些数据类型并将其整合到一个连贯的分析管道中是具有挑战性和耗时的，特别是如果研究方案发生变化或添加了新的数据类型。在这里，我们介绍了秋海棠，一个基于MATLAB的数据管理和分析工具箱量身定制的星形胶质细胞Ca2+信号结合行为数据的分析。该分析套件包括一个自动的，基于事件的算法，具有很少的输入参数，可以捕获高水平的时空复杂性的星形胶质细胞Ca2+信号。该工具箱使实验者能够以精确和无偏的方式量化星形胶质细胞Ca 2+信号，并将它们与其他类型的时间序列数据联合收割机结合起来。
Imaging the intact brain of awake behaving mice without the dampening effects of anesthesia, has revealed an exceedingly rich repertoire of astrocytic Ca2+ signals. Analyzing and interpreting such complex signals pose many challenges. Traditional analyses of fluorescent changes typically rely on manually outlined static region-of-interests, but such analyses fail to capture the intricate spatiotemporal patterns of astrocytic Ca2+ dynamics. Moreover, all astrocytic Ca2+ imaging data obtained from awake behaving mice need to be interpreted in light of the complex behavioral patterns of the animal. Hence processing multimodal data, including animal behavior metrics, stimulation timings, and electrophysiological signals is needed to interpret astrocytic Ca2+ signals. Managing and incorporating these data types into a coherent analysis pipeline is challenging and time-consuming, especially if research protocols change or new data types are added. Here, we introduce Begonia, a MATLAB-based data management and analysis toolbox tailored for the analyses of astrocytic Ca2+ signals in conjunction with behavioral data. The analysis suite includes an automatic, event-based algorithm with few input parameters that can capture a high level of spatiotemporal complexity of astrocytic Ca2+ signals. The toolbox enables the experimentalist to quantify astrocytic Ca2+ signals in a precise and unbiased way and combine them with other types of time series data.
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