Automated analysis of cellular signals from large-scale calcium imaging data.
Automated analysis of cellular signals from large-scale calcium imaging data.
复制标题
DOI：
10.1016/j.neuron.2009.08.009
复制
发表时间：
2009-09-24
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Schnitzer, Mark J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mukamel, Eran A.;Nimmerjahn, Axel;Schnitzer, Mark J.
荧光成像的最新进展使得在麻醉和清醒行为的动物中研究大量细胞中的钙动力学成为可能。然而，与电生理信号不同的是，将光学记录的信号分配给单个细胞的标准化算法尚未出现。在这里，我们描述了一种结合独立分量分析和图像分割的自动分类程序，用于在最少的人工监督下提取细胞的位置及其动力学。在使用模拟数据的验证研究中，与基于感兴趣图像区域的传统分析相比，自动分类显著改进了对细胞信号的估计。我们使用自动化程序来分析由双光子钙离子成像记录的数据，这些数据记录在清醒行为的小鼠的小脑蠕虫中。我们的分析从单个记录中获得了高达>；100个Purkinje细胞和Bergmann胶质细胞的同时钙活性示踪。使用这种方法，我们发现浦肯野细胞的微区在行为状态下是稳定的，并且在运动过程中同步钙尖峰显著上升。
Recent advances in fluorescence imaging permit studies of Ca2+ dynamics in large numbers of cells, in anesthetized and awake behaving animals. However, unlike for electrophysiological signals, standardized algorithms for assigning optically recorded signals to individual cells have not yet emerged. Here we describe an automated sorting procedure that combines independent component analysis and image segmentation for extracting cells’ locations and their dynamics with minimal human supervision. In validation studies using simulated data, automated sorting significantly improved estimation of cellular signals compared to conventional analysis based on image regions of interest. We used automated procedures to analyze data recorded by two-photon Ca2+ imaging in the cerebellar vermis of awake behaving mice. Our analysis yielded simultaneous Ca2+ activity traces for up to >100 Purkinje cells and Bergmann glia from single recordings. Using this approach, we found microzones of Purkinje cells that were stable across behavioral states and in which synchronous Ca2+-spiking rose significantly during locomotion.
登录
查看更多内容
影响因子：
5.5
作者：
ANDERSSON, G;ARMSTRONG, DM
通讯作者：
ARMSTRONG, DM
DOI：
10.1073/pnas.0809269106
发表时间：
2009-03-03
影响因子：
11.1
作者：
Hoogland, Tycho M.;Kuhn, Bernd;Wang, Samuel S. -H.
通讯作者：
Wang, Samuel S. -H.
影响因子：
7.8
作者：
Hyvärinen, A;Oja, E
通讯作者：
Oja, E
影响因子：
5.5
作者：
EKEROT, CF;GARWICZ, M;SCHOUENBORG, J
通讯作者：
SCHOUENBORG, J
影响因子：
5.5
作者：
Jörntell, H;Ekerot, CF;Luo, XL
通讯作者：
Luo, XL