PyZebrascope: An Open-Source Platform for Brain-Wide Neural Activity Imaging in Zebrafish
Notice bibliographique
Résumé
Understanding how neurons interact across the brain to control animal behaviors is one of the central goals in neuroscience. Recent developments in fluorescent microscopy and genetically-encoded calcium indicators led to the establishment of whole-brain imaging methods in zebrafish, which record neural activity across a brain-wide volume with single-cell resolution. Pioneering studies of whole-brain imaging used custom light-sheet microscopes, and their operation relied on commercially developed and maintained software not available globally. Hence it has been challenging to disseminate and develop the technology in the research community. Here, we present PyZebrascope, an open-source Python platform designed for neural activity imaging in zebrafish using light-sheet microscopy. PyZebrascope has intuitive user interfaces and supports essential features for whole-brain imaging, such as two orthogonal excitation beams and eye damage prevention. Its camera module can handle image data throughput of up to 800 MB/s from camera acquisition to file writing while maintaining stable CPU and memory usage. Its modular architecture allows the inclusion of advanced algorithms for microscope control and image processing. As a proof of concept, we implemented a novel automatic algorithm for maximizing the image resolution in the brain by precisely aligning the excitation beams to the image focal plane. PyZebrascope enables whole-brain neural activity imaging in fish behaving in a virtual reality environment. Thus, PyZebrascope will help disseminate and develop light-sheet microscopy techniques in the neuroscience community and advance our understanding of whole-brain neural dynamics during animal behaviors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,014 | 0,006 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».