从钙成像分析神经活动的方法

越来越多的研究人员正在利用光学成像来监测大脑活动。一种类型的光学成像，双光子钙成像，因其记录大量神经群体的能力而被广泛采用。然而，一个主要的悬而未决的问题是使用哪种统计方法来分析钙成像记录。

“在我们的工作之前，两种标准类型的统计方法被应用于钙成像记录——反卷积和降维，”卡内基梅隆大学和神经科学研究所的生物医学工程教授史蒂夫蔡斯解释道。“在使用一组模拟和实验室数据测试每项技术后，我们得出结论，做任何一个/或都没有意义。将这些方法结合到一个操作中被证明是更成功的。”

卡内基梅隆大学和霍华德休斯医学研究所的研究人员联手分析了用于解释钙成像记录的现有方法，并提出了一种结合两种主要方法的新方法。该小组的新方法同时执行反卷积和降维，被称为钙成像线性动力系统或 CILDS。

“通过这个过程，我们意识到目前的方法通常关注一个神经元的活动，但因为我们知道神经元携带和交流彼此的重要信息，我们想开发一种方法来检查神经元群以更好地总结神经活动”该论文的第一作者、卡内基梅隆大学生物医学工程研究生 Tze Hui Koh 说。“在我们测试 CILDS 的各种情况下，它优于其他独立方法。”

了解将反卷积和降维相结合所需的不同权衡和选择是最近一篇《自然计算科学》论文中详述的另一项关键学习。CILDS 代表的东西大于其各部分的总和。

“我们开发了一种工具并发表了一篇论文，证明它很有用，”生物医学工程和电气与计算机工程教授 Byron Yu 总结道。“我们拥有现已公开可用的代码，我们的目标是让更广泛的领域进行科学研究并用它发现有关大脑的一些东西。”

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