利用深度学习算法开发大脑图谱
来自苏黎世大学大脑研究所和瑞士联邦理工学院(ETH)的一组研究人员已经开发出一种完全自动化的大脑注册方法,可以用来分割老鼠感兴趣的大脑区域。
神经科学家总是在寻找新的方法来探索大脑不同区域的结构和功能,这些方法最初应用于动物,但最终可能会导致有关人类大脑组织的重要发现。
"我的实验室旨在揭示哺乳动物的大脑如何发展其处理和反应感官刺激的能力,"Theofanis Karayannis,进行这项研究的研究人员之一,告诉Tech Xplore。"我们做的大部分工作是在实验方面,利用老鼠作为一个模型系统和技术,从分子遗传学到功能和解剖学。"
本研究是一个更大的项目的一部分,其中还包括"探索Brain-wide发展……通过深度学习,"Karayannis和他的同事在一项研究中使用深度学习算法,全面跟踪所谓的抑制性神经元随时间为了衡量大脑功能的发展在特定的时间点。
为了做到这一点,他们试图设计出一种方法,能够在正在发育的小鼠大脑的实验图像中准确地描绘和分割不同的大脑区域,然后提取有关抑制性神经元的位置和密度的信息。
Karayannis解释说:"通过利用我实验室的博士生Asim Iqbal的计算技能,我们首先测试了一些基于图像配准的方法的实用性,这些方法在去年的神经科学研究中得到了广泛关注。""我们很快意识到,现有的技术在组织切片旋转或由于方法问题导致几何结构受损的情况下并不理想,例如在脑组织切片过程中。"
在观察了现有的基于图像注册的方法的局限性后,研究人员着手开发一种新的深度学习工具,它可以产生可靠的结果,无论可能的规模、旋转和形态学问题影响部分脑组织。
这种方法被称为SeBRe(分割大脑区域),它允许通过分割感兴趣的大脑区域进行配准,这可以帮助科学家研究不同发展阶段的大脑区域。SeBRe将大脑切片以及大脑区域的二进制掩码作为训练输入。
研究人员对14天大的老鼠的大脑切片进行神经网络训练,寻找两种遗传标记。然后,他们通过一系列神经元标记,测试了它在生成4、14、28和56天大的小鼠大脑中此前未被识别的部分的解剖面具方面的表现。SeBRe优于所有现有的大脑配准方法,在小鼠大脑数据集上提供了最小均方误差(MSE)评分。
Karayannis说:"我们的研究为当前的仿射和非仿射脑区注册方法提供了一种新颖、可靠的方法。""它还指出了基于人工智能的方法在分割感兴趣的大脑结构方面的适用性。"
在未来,SeBRe将在跟踪和量化大脑发育过程中的解剖变化,以及识别其他有意义的信息方面发挥重要作用,比如在老鼠大脑发育过程中表达的基因以及它们的时空特性。
到目前为止,他们的深度学习算法只在大脑的几个区域进行了训练,研究人员发现,在其他具有复杂三维结构的区域,该算法的表现并不理想。
Karayannis和他的同事们现在正计划扩展他们的方法,通过使用更多的注释数据来进一步优化算法的性能,来分割小鼠和人类大脑的各个子区域。
"希望,这项研究是道路的开始,最终会让我们和社区探索大脑结构和功能变化,不仅在不同的发展阶段,而且在毁灭性的脑部疾病,帮助确定新的生物标志物和形式新颖的假设关于疾病的产生和发展,"Karayannis说。
教大家阴阳师协同斗技玩法攻略关于到现在阴阳师协同斗技玩法攻略这个话题,相信很多小伙伴都是非常有兴趣了解的吧,因为这个话题也是近期非常火热的,那么既然现在大家都想要知道阴阳师协同斗技玩法攻略,小编也是到网上收集
路旁土命是什么意思(1990路旁土命几月最好)命运的玄妙之处,就在于每一年都会有全新的气象,正所谓人到三十是而立,可见30岁这个年纪非同小可,甚至会成为人一生运势的转折点。根据命理学规律来看,下面这几个年份出生的人,只有熬过了
2010年是什么命(2010年木命)给自己算命十二生肖逐年逐月逐日逐时福禄解之寅虎篇寅虎一声长啸谷生风独步山林盖世雄莫笑狡狐威假借尊容常见挂堂中虎年生人丙寅炉中火(1926年1986年2022年)五行属炉中火,山林之
十一月什么星座(把天蝎男迷得死死的星座女)天蝎男可谓是既有魅力又神秘的一个星座,但是天蝎的感情是很简单的,一房两人三餐四季,可是了解天蝎的人不难发现,真的是很记仇的一个星座,他也很谨慎,很难动情。1。狮子女简直就是配一脸啊
十月初十是什么星座(1992阴历8月21日是什么星座)所说的星座是按阳历来算的。大家请知晓,对应下面的日期,不懂的看下自己是什么星座吧!白羊座Aries3月21日4月20日金牛座Taurus4月21日5月21日双子座Gemini5月2
教大家崩坏3元宵赐福限时补给分析攻略关于到现在崩坏3元宵赐福限时补给分析攻略这个话题,相信很多小伙伴都是非常有兴趣了解的吧,因为这个话题也是近期非常火热的,那么既然现在大家都想要知道崩坏3元宵赐福限时补给分析攻略,小
今日成都攀钢钢材价格攀钢成都医院钢轨及配件,成都攀钢圆钢销贸易成都钢材当日钢材报价影响因素隔夜HC2110合约低整理,家父冯茂宝因哮喘病在成都攀成钢医院进行输液治疗,成都冷轧板卷价格多少钱一吨销售批发成都冷轧板卷
公历是什么意思(农历是指几号还是初几)文蓝梦岛主原创文章,已开启全网维权,抄袭必究!历法,一个我们生活中经常用到,却也经常混淆的概念。所谓历法,就是根据天象制成的计算时间的方法。我们如今经常接触到的相关概念有阳历阴历公
1987年多少岁(今年满87岁属什么生肖)每个人为什么会有不一样的个性?其决定因素有很多,其中就有生肖的不同,出生年份的不同,出生时辰的不同,而年龄是跟随着我们的一生,不同年份出生的人,会有不一样的生肖属相,十二年为一个周
今日山西太谷猪价(山西太谷旅游景点)中华民族有着上下五千年文明的积淀。记者从太谷区新冠肺炎疫情防控指挥部了解到。从家家利购物中心到太谷工商局坐几路公交。本资讯是关于去太谷有哪些好去处。病毒隐匿性和潜伏性传播风险不可轻
理财投资哪个好(最好的理财)作者青梅来源知乎(著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处)看懂财经新闻的第一本书增值自己的钱包每天的财经新闻铺天盖地,背后隐藏着什么经济规律和投资机会?