Eview — программа с открытым исходным кодом для преобразования и визуализации многоканальных электрофизиологических сигналов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Методы и средства работы с многоканальными электрофизиологическими сигналами должны развиваться и соответствовать скорости потока данных в современных экспериментах. Анализ и визуализация экспериментальных данных с минимальной задержкой и с минимизацией усилий экспериментатора — актуальная задача в области нейробиологии, которая требует использования комплексных подходов, специально подобранных для каждого конкретного типа эксперимента. Создание программ с открытым исходом кодом, которые могут быть оперативно адаптированы для различных задач, является одним из подходов, обеспечивающих возможность качественного проведения сложных научных экспериментов.

Цель — разработка программного обеспечения с открытым исходным кодом для аналитической и визуализационной поддержки экспериментов нейробиологического направления.

Методы. Программное обеспечение разработано в среде MATLAB. Программа построена по модульному принципу и включает интуитивно понятный графический интерфейс, облегчающий управление процессом преобразования и отображения сигналов.

Результаты. Создан программный инструмент, который позволяет оптимизировать и ускорить различные этапы электрофизиологических исследований, включая предварительный анализ качества готовящегося эксперимента, глубокий анализ записанных сигналов и подготовку иллюстративного материала для публикаций.

Заключение. Полученная программа имеет ряд преимуществ по сравнению с аналогичными продуктами в части универсальности, быстродействия и доступности и может быть использована при решении широкого класса исследовательских задач.

Об авторах

Андрей Викторович Захаров

Казанский (Приволжский) федеральный университет; Казанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: AnVZaharov@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-6175-9796
SPIN-код: 5181-0893

к.б.н.

Россия, Казань; Казань

Юлия Павловна Захарова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: 3axapova.71@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4808-3541
SPIN-код: 6251-5722
Россия, Казань

Список литературы

  1. Nasretdinov A., Evstifeev A., Vinokurova D., et al. Full-band eeg recordings using hybrid ac/dc-divider filters // eNeuro. 2021. V. 8, N 4. P. ENEURO.0246-21.2021. doi: 10.1523/ENEURO.0246-21.2021
  2. Nasretdinov A., Lotfullina N., Vinokurova D., et al. Direct current coupled recordings of cortical spreading depression using silicone probes // Front Cell Neurosci. 2017. V. 11. P. 408. doi: 10.3389/fncel.2017.00408
  3. Dreier J.P., Fabricius M., Ayata C., et al. Recording, analysis, and interpretation of spreading depolarizations in neurointensive care: review and recommendations of the COSBID research group // J Cereb Blood Flow Metab. 2017. V. 37, N 5. P. 1595–1625. doi: 10.1177/0271678X16654496
  4. Vinokurova D., Zakharov A., Chernova K., et al. Depth-profile of impairments in endothelin-1 — induced focal cortical ischemia // J Cereb Blood Flow Metab. 2022. V. 42, N 10. P. 1944–1960. doi: 10.1177/0271678X221107422
  5. Lückl J., Lemale C.L., Kola V., et al. The negative ultraslow potential, electrophysiological correlate of infarction in the human cortex // Brain. 2018. V. 141, N 6. P. 1734–1752. doi: 10.1093/brain/awy102

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Главное окно программы ExpressAnalysis. Слева вверху указан список конвертируемых файлов с исходными сигналами, внизу — сообщения программы о ходе выполнения команд. Справа показан текущий сигнал в режиме ручной коррекции параметров вызванных потенциалов. Красные кружки соответствуют положению начала и окончания фазы нарастания вызванного ответа.

Скачать (438KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Главное окно программы Eview. Показан пример расчёта и отображения цветовым кодом распределения плотностей источников тока по глубине коры мозга (a и b, каналы 1–16) и цветокодированной частоты потенциалов действия (a, каналы 17–33). Чёрными линиями обозначены локальный полевой потенциал (каналы 1–33 на рис. a и 1–16 на рис. b) и сигналы датчиков движения животного (канал 65 на рис. a и каналы 17–20 на рис. b).

Скачать (2MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Анализ частоты потенциалов действия нейронов. Показан пример отображения колебаний мгновенной частоты потенциалов действия в двух участках коры мозга. Чёрными линиями обозначен локальный полевой потенциал, красными вертикальными отрезками — отдельные потенциалы действия, синими линиями — частота потенциалов действия. Приведены графики для следующих комбинаций параметров отображения: a — ПД-порог 4, окно 1, дробность 1; b — ПД-порог 4, окно 20, дробность 5; c — ПД-порог 7, окно 10, дробность 1; d — ПД-порог 7, окно 10, дробность 10.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».