Virtual observatory of the cortex: organelles, cells, circuits, and dynamics

皮质虚拟观察站:细胞器、细胞、回路和动力学

基本信息

  • 批准号:
    10440183
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 159.38万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-07-01 至 2028-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

We propose to create VOrtex, a Virtual Observatory for the Cortex: Spanning the Scales of Organelles, Cells, Circuits, and Dynamics. The observatory will disseminate an existing dataset: an automated reconstruction of all cells in a cubic millimeter of mouse visual cortex, along with the synaptic connectivity of the neurons and calcium-imaged responses to video stimuli. The cubic millimeter volume spans all layers of cortex and four visual areas (V1, LM, AL, RL). A team of human proofreaders will detect and correct the remaining errors in the automated segmentation. Such semiautomated reconstruction by “proofreading” is much faster than manual tracing of neurons. Considerable human proofreading effort is still required, however, due to the enormous scale of the data. Our cubic millimeter volume is 35x larger than an entire Drosophila brain, and 70x larger than the Janelia fly “hemibrain.” The proofreading team can be viewed as a new kind of scientific instrument. Just as a telescope is directed by the astronomy community, proofreading efforts should be directed by the neuroscience community. Based on requests from users (target cells, scientific rationale), the proofreading schedule will be decided by a scientific steering committee. The committee will consist of representatives from five subfields: neuronal cell biology, glial cell biology, cortical cell types, cortical circuits, and theory/simulation. Our novel approach of centralized labor, but distributed governance, combined with fast public releases of proofreading updates, should accelerate scientific discovery. The proofreading team will follow established quality control procedures, and quantitative metrics of accuracy will be maintained. Updates to the reconstructed wiring diagram will be made on an at least quarterly basis. Interactive viewing of the EM images and automated segmentation will be possible from any site with an internet connection. Users may execute large-scale computational analyses on their local clusters or commercial cloud through programmatic downloading of the data using our CloudVolume software. A community manager will solicit proofreading requests from the user community, design a proofreading schedule that maximizes fulfillment of requests, and propose the schedule to the steering committee. The manager will also recruit users and help them with the mechanics of accessing the data. The Allen Institute will continue to educate in the use of this data at The Summer Workshop on the Dynamic Brain. The VOrtex will provide fundamental knowledge about the cortex. The cell biology of neurons and glia is relevant for brain diseases, and the normal wiring diagram of the cortex could be relevant to the search for connectopathies.
我们建议创建VORTEX,一个皮质的虚拟天文台:跨越细胞器、细胞、 电路和动力学。天文台将发布一个现有的数据集:自动重建 一立方毫米的小鼠视皮层中的所有细胞,以及神经元和 钙成像对视频刺激的反应。立方毫米体积横跨大脑皮层的所有层和四层 视觉区域(V1、Lm、AL、RL)。 一组人工校对人员将检测并更正自动化的 分段。这种半自动的“校对”重建比人工追踪要快得多。 神经元。然而,仍然需要大量的人工校对工作,因为 数据。我们的立方毫米体积是整个果蝇大脑的35倍,是珍妮莉亚的70倍 飞“半脑” 校对团队可以被视为一种新型的科学仪器。就像望远镜一样 校对工作应该由天文学社区指导,也应该由神经科学界指导。 根据用户(目标细胞、科学原理)的要求,校对时间表将由 科学指导委员会。该委员会将由来自五个子领域的代表组成:神经元细胞 生物学、神经胶质细胞生物学、皮质细胞类型、皮质回路和理论/模拟。我们的新方法 集中的工作,但分布式的治理,结合快速公开发布校对更新, 应该加速科学发现。 校对团队将遵循既定的质量控制程序,以及 准确度将保持不变。重建的接线图的更新将至少每季度进行一次 基础。可以从任何具有以下功能的站点交互查看EM图像和自动分割 互联网连接。用户可以在其本地群集上执行大规模计算分析,或者 通过使用我们的CloudVolume软件以编程方式下载数据来实现商业云。一个 社区管理员将向用户社区征集校对请求,设计校对 最大限度地满足请求的时间表,并向指导委员会建议时间表。这个 经理还将招募用户,并帮助他们掌握访问数据的机制。艾伦研究所将 在关于动态大脑的夏季研讨会上继续教育如何使用这些数据。 漩涡将提供有关大脑皮层的基本知识。神经元和胶质细胞的细胞生物学 与大脑疾病有关,而大脑皮层的正常接线图可能与研究 连通病症。

项目成果

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  • 批准号:
    2326713
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 159.38万
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    2024
  • 资助金额:
    $ 159.38万
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RAPID:协作研究:2024 年 3 月 26 日 DC-马里兰-弗吉尼亚地区 Francis Scott Key 大桥倒塌事故后果的多方面数据收集
  • 批准号:
    2427232
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 159.38万
  • 项目类别:
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