科學家實現斑馬魚神經元集群活動閉環調控
【環球網科技綜合報道】3月14rixiaoxi,juzhongguokexueyuanzidonghuayanjiusuoxiaoxi,shoutianwenshujuchulitixiqifa,zhongguokexueyuanzidonghuayanjiusuoyuzhongguokexueyuannaokexueyuzhinengjishuzhuoyuechuangxinzhongxinhezuoyanfashiganzhinengjisuan-控製平台,可快速提取和分析斑馬魚全腦神經元活動,實現神經元集群活動的閉環調控。
該研究借助天文學領域的數據處理技術,采用FPGA-GPU混合架構,成功對高達500MB/s的大數據流神經功能數據進行實時配準、xinhaotiquhefenxi。tongguozheyijishutupo,yanjiutuanduishoucishixianleduibanmayuquannaoshiwanjishenjingyuandeshishijiankong,jinerduirenyixuanzedeshenjingyuanjiqunhuodongjinxingjiema,yikongzhiwaibushebei。zheyichengguobiaozhizhejiyuquannaodanxibaoguangxuechengxiangdexunixianshi、光遺傳調控等技術在腦科學閉環研究領域的應用邁出了關鍵一步。
jujieshao,quannaofanweidanshenjingyuanhuodongchengxiangshijiexidanaobingxingfenbushijisuanyuanlideyouligongju,danqijudadeshujushishichulixuqiuyichengweijishufazhandepingjing,daozhinanyishishifenxiyijizaidachidushangbihuantiaokongheyanjiunaogongneng。shoutianwenxuelingyuzhongkuaisushedianbaojiancejishudeqifa,bingjiejianqixitongshejicelve,benxiangyanjiuliyongFPGA編程的靈活性建立光學神經信號預處理係統,對來自光學傳感器的信號規整化,並將其發送給基於GPU的實時處理係統,進行高速非線性配準,提取各信道的神經信號,依據編碼規則進行解碼,以獲得用於控製外部器件的反饋信號。
依(yi)托(tuo)大(da)數(shu)據(ju)流(liu)的(de)實(shi)時(shi)分(fen)析(xi)和(he)高(gao)通(tong)量(liang)全(quan)腦(nao)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu),研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)未(wei)來(lai)將(jiang)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)篩(shai)選(xuan)適(shi)合(he)光(guang)學(xue)腦(nao)機(ji)接(jie)口(kou)的(de)神(shen)經(jing)群(qun)體(ti)活(huo)動(dong)特(te)征(zheng),以(yi)揭(jie)示(shi)其(qi)機(ji)製(zhi),開(kai)發(fa)出(chu)更(geng)高(gao)效(xiao)的(de)光(guang)學(xue)腦(nao)機(ji)接(jie)口(kou)技(ji)術(shu),推(tui)進(jin)腦(nao)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)範(fan)式(shi)的(de)發(fa)展(zhan)。
相關研究論文以Real-time analysis of large-scale neuronal imaging enables closed-loop investigation of neural dynamics為題,在線發表於《自然·神經科學》(Nature Neuroscience)。
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