利用光流法绘制细胞神经网络中钙信号时空动力学图谱
计算工程、金融与科学
2010-01-22 v2 计算机视觉与模式识别
神经元与认知
摘要
我们将一种光流梯度算法应用于自发形成的神经元和胶质细胞网络（通过荧光光学显微镜成像），以单像素分辨率绘制功能性钙信号图谱。光流法可估计记录的数字图像序列（即电影）中连续帧之间物体运动的方向和速度。算法输出的计算向量场能够追踪钙信号模式的时空动力学。我们首先简要回顾光流算法的数学原理，然后描述如何求解位移向量以及如何衡量其可靠性。接着，我们将计算出的流向量与从代表性星形胶质细胞培养物记录的钙信号进展中手动估计的向量进行比较。最后，我们将该算法应用于原代星形胶质细胞和海马神经元培养物以及rMC-1 Müller胶质细胞系，以说明该算法捕捉不同类型时空钙活动的能力。我们讨论了可靠测量的成像要求、参数选择和阈值选择，并对向量数据的使用前景提出了展望。
引用
@article{arxiv.0912.0265,
title = {Mapping the spatiotemporal dynamics of calcium signaling in cellular neural networks using optical flow},
author = {Marius Buibas and Diana Yu and Krystal Nizar and Gabriel A. Silva},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.0265},
year = {2010}
}
备注
23 pages, 5 figures. Peer reviewed accepted version in press in Annals of Biomedical Engineering