快速，自动识别个体活脑细胞

研究人员在高清中了解大脑，单细胞细节的细节已经设计了一种新的计算机程序，以识别生物蠕虫的荧光显微镜图像中的每个神经细胞。以前试图自动识别个体神经细胞的识别，因此同一细胞可以在不同蠕虫中的大大不同位置。

蠕虫是秀丽隐杆线，在世界各地的土壤和研究实验室中常见的微小蛔虫。已经识别了动物透明，1毫米长的959种细胞类型中的每种类型，命名和映射，包括它们的302神经细胞。

科学家于1986年完成了C.秀丽隐杆线的第一个地图，从那时起一直在改善它。最近的项目包括露营，持续的全球努力，设计一个逐个细胞和行为准确的虚拟C.杆杆线虫 - 一个Tamagotchi宠物的研究价值版本。

尽管他们的价值，但普遍存在脑atlases，所谓的连接地图，仍然没有有助于识别神经元在个人的活虫中。“想象一下，如果你在地图上知道所有城市的名字，但每次看城市都会移动。这就是它的样子，试图比较当前的大脑地图集到生物体，”玉石大学教授从东京大学说，最近的研究文件发表了BMC生物学。

Iino的研究小组希望识别和映射每个神经细胞的生活C.秀丽隐杆线，以便他们可以将驾驶能力，学习和记忆的电脉冲的途径进行绘制。

C.杆状杆菌脑神经元没有被困在头骨中，而是在动物的头部区域形成一个松散的150个神经元组。“神经元是微小的，在C.秀丽隐形的头部，他们周围的那个大灯泡是消化系统的一部分，所以他们被推动并随着动物的移动或吃东西而拉出了很多东西，”Iino解释道。

研究人员通过寻找独特的基因组合，即当人工附着在荧光蛋白标签上时，将导致35组小群神经元在显微镜下发光。这些新的基因改性的C. elegans菌株使所有研究人员的后续图像研究和计算机编程工作成为可能。

研究人员鉴定了311个蠕虫中的单个神经元，对于35个神经元组中的每一个，约10个蠕虫，并测量显微镜图像中的神经元对之间的距离和相对位置。

虽然已知神经元在每个蠕虫内转移，但没有人预期神经元在不同的个体中具有不同的“家庭基地”位置。一些神经元的中央细胞体的位置可以在不同的动物之间变化超过0.02毫米，仅为1毫米的动物的大距离。

“个人C.秀丽隐形秀丽隐杆线被认为是统一的，因为它们都有几乎是相同的细胞谱系和刻板的神经循环。它真的很令人惊讶，但是，个体动物之间的位置差异有多大，”尤永泼的教授说，助理教授最近的研究论文和IINIO实验室成员的联合第一作者。

然后，研究团队使用他们的新位置变化数据和C. elegans Connectome Brain Atlas开发计算机程序以自动识别神经元。该程序使用数学算法来分析C.杆杆线虫脑的显微镜图像，并基于该神经元与其他神经元相关的位置分配对每个神经元的统计学上最可能的身份。

“该算法仅为60％，对于全自动细胞识别，这太低了，但它加速了我们的工作足以使其他项目可以根据全脑成像数据来理解神经网络，”丰田说。

在c. elegans中制作这个项目的一部分是每个神经元都已知并命名。在其他动物中使用类似的技术将需要微调遗传操作以使神经元组在显微镜下发光，并且知道需要识别多少神经元。

“人类大脑有数十亿神经元，因此了解自己的大脑在单细胞层面上是非常困难的。C.埃贝朗斯有小的大脑，但他们仍然可以学习和改变行为，所以他们可以让我们了解网络如何神经元创造行为，“Iino说。

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