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神经元步履的大畛域成像关于证据大脑功能至关遑急。但是火博体育_奔跑网，实时刻析大畛域成像数据是一项挑战，这扼制了对神经回路的闭环磋磨。

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2024年3月8日，中国科学院脑科学与智能时代格外中心杜久林磋磨组、穆宇磋磨组和自动化磋磨所蒿杰磋磨组互助在Nature Neuroscience在线发表题为“Real-time analysis of large-scale neuronal imaging enables closed-loop investigation of neural dynamics”的磋磨论文，该磋磨缔造了一个实时刻析系统，具有-图形惩办单位规划，用于高达每秒500兆字节的图像流。该系统适用于澄莹的幼体斑马鱼的全脑成像，可实时索求多达10万个神经元的步履，并达成神经能源学的闭环扰动。

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对脑功能的证据依赖于对神经能源学的十足测量和闭环扰动。先进的光学成像时代达成了对大王人神经元群神经能源学的测量，以致不错在斑马鱼等袖珍脊椎动物的全脑圭臬上进行测量。关于闭环摄动，实时刻析是拿获见识神经能源学出现的时刻的先决条款。固然在相对小畛域的光学成像中也曾达成了实时刻析，但由于数据流速度呈指数级增长，MoPlay在大畛域成像中仍然弗成行。因此，现存时代不及以达成对大畛域神经能源学因果探访至关遑急的闭环实验范式。

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强壮的实时刻析大畛域神经元步履的光学成像（图源自Nature Neuroscience）

该磋磨缔造了一个实时刻析大畛域成像数据的系统，并将其诈欺于澄莹的斑马鱼幼虫的全脑成像。通过定制的现场可编程门阵列图形惩办单位(FPGA-GPU)系统，不错在网罗经由均分析全脑神经能源学，并在见识神经能源学发生时提供光遗传和嗅觉刺激。

该系统具有高通量分析握续神经能源学的智商，不错看成大畛域里面能源学和外部扰动之间的邃密接口。除了光遗传和嗅觉刺激的闭环收尾外，该系统还不错通过针对神经能源学的特定阶段的功能聚合来达成其他闭环扰动(如光改革)。通过实时轮回和迭代分析-扰动-再分析经由，不错在实验中生成、测试和纠正模子。

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中国科学院脑智格外中心杜久林磋磨员、自动化所蒿杰磋磨员、脑智格外中心穆宇磋磨员为共同通信作家；暨南大学/深圳市神经科学磋磨院尚春峰磋磨员（原杜久林磋磨组副磋磨员）、脑智格外中心汪玙璠博士、自动化所赵好意思婷助理磋磨员为共同第一作家；自动化所范秋香助理磋磨员、脑智格外中心赵姗博士生、钱禹工程师和徐圣进磋磨员作念出了遑急孝敬。该职责赢得科技部、基金委、中国科学院、上海市和深圳市的资助。

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https://www.nature.com/articles/s41593-024-01595-6

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