A deep learning pipeline for three-dimensional brain-wide mapping of local neuronal ensembles in teravoxel light-sheet microscopy
Notice bibliographique
Résumé
Teravoxel-scale, cellular-resolution images of cleared rodent brains acquired with light-sheet fluorescence microscopy have transformed the way we study the brain. Realizing the potential of this technology requires computational pipelines that generalize across experimental protocols and map neuronal activity at the laminar and subpopulation-specific levels, beyond atlas-defined regions. Here, we present artficial intelligence-based cartography of ensembles (ACE), an end-to-end pipeline that employs three-dimensional deep learning segmentation models and advanced cluster-wise statistical algorithms, to enable unbiased mapping of local neuronal activity and connectivity. Validation against state-of-the-art segmentation and detection methods on unseen datasets demonstrated ACE's high generalizability and performance. Applying ACE in two distinct neurobiological contexts, we discovered subregional effects missed by existing atlas-based analyses and showcase ACE's ability to reveal localized or laminar neuronal activity brain-wide. Our open-source pipeline enables whole-brain mapping of neuronal ensembles at a high level of precision across a wide range of neuroscientific applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».