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神経生理学用ソフトウェア

OpenEx - マルチチャンネルデータ記録

OpenExはスピーディ&ユーザーがカスタマイズ可能なフレキシブルなソフトウェアで、System3ハードウェアのリアルタイム制御を行います。オープンな構造とカスタマイズ可能なビジュアルインターフェイスにより、マルチチャンネル神経生理データ記録などのアプリケーションに幅広く対応します。

設定、コントロール、ディスプレイ、解析などのそれぞれに対応するプログラムが存在し、それら一連のパッケージがOpenExです。OpenExはクライアント/サーバー構造をベースとして設計されているので、すべてのOpenExソフトウェア群は平行して動作し、またそれらは1つのマネジメントソフトで管理されます。クライアントウィンドウをいくつでも同時に立ち上げることができ、各それぞれが記録中・記録済みのデータにアクセスすることができます。

OpenExは以下のプログラムを含みます:

TTank Engine

TTankプログラムは表には出てきませんが、データ保管&修復を実行します。反応波形は行動イベントや刺激イベントと一緒に、マイクロ秒単位で正確にタイムスタンプされて独自のDataTankフォーマットに保存されます。このフォーマットは、TTankによる膨大量のデータの保存と、リアルタイム表示や解析のためのクライアントアプリケーションへのデータの効率的な提供を可能としています。

OpenWorkbench

OpenWorkbenchは、OpenExソフトウェアとSystem3ハードウェアの間のインタフェースの役割を果たします。OpenWorkbenchのグラフィカルユーザインタフェースで、どのデバイスを実験に用いるか、それぞれにどのような機能を実行させるか、どのデータを保存するかなどの設定を行い、また実験の大まかな流れのコントロールを行います。

OpenController

OpenControllerは実験のリアルタイムコントロールを行います。フィルター設定、シングルユニットスレッシュホールド、刺激の変数などが、すべてオンラインで修変更できます。パラメータ制御およびデータ表示のビジュアルインタフェースは、ユーザーが制御コンポーネントを配置して自由にデザインできます。OpenControllerはゲージ、スイッチ、スライダー、手動&オートスパイクソーティングウィンドウ、データディスプレイなどの20以上の制御コンポーネントを備えています。

OpenScope

OpenScopeは神経スパイクデータやその他の生体信号(EEG、ローカルフィールドポテンシャル)をリアルタイム&オフラインで画面上に可視化するためのソフトウェアです。多くのプロットタイプが用意されており、チャート表示、スパイク重ね合わせ、PSTH、ラスタープロットなど、様々な形でデータを表示します。

OpenBrowser

OpenBrowserは、TTankデータサーバーにアクセスして、データのエクスポートや簡易的な閲覧をするためのソフトウェアです。 1つおよび複数のデータタンクからのデータを選択でき、フィルター、プレビュー、エクスポートといった処理を行います。OpenBrowserはNeuroshare、ASCII、NeuroExplorer、Plexon Offline Sorterなどのフォーマットでのエクスポート 機能を備えます。

OpenProject

OpenProjectはソフトウェア群統合ツールで、システムをシンプルに使いやすくします。すべてのOpenExソフトウェア群はOpenProjectというひとつのマネジメントソフトウェアで管理され、ひとつの実験に関連するすべてのファイルはひとつのディレクトリ構造の下で自動的に管理されます。

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OpenExのオプションソフトウェア:

 

SpikePac—オンラインマルチチャンネル神経生理学記録パッケージ *New*

SpikePacはOpenExソフトウェアの機能拡張パッケージで、マルチチャンネル神経生理学記録を行う研究者用に特化してデザインされています。このパッケージには一連のRPvdsExコンポーネント、およびそれと対で使用するOpenControllerインタフェースが含まれています。SpikePacはTDTユーザーにとってもっとも重要なフレキシビリティを犠牲にすることなく、これらの要素をOpenExに組み込むことで一段上の機能を提供します。

SpikePacは以下の機能を追加します:

・ 主成分分析(Principal Component Analysis)によるオンラインスパイクソーティング
・ 時間-電圧ウィンドウによるオンラインスパイクソーティング
・ フィルタリングマクロ(シングルユニット/LFP/EEG)
・ シグナルモニタリングマクロ
・ ノイズ除去マクロ
・ 電極配列リマッピングマクロ

SpikePacは実験の設定を簡素化し、なおかつ幅広いレンジのスパイクソーティングメソッドとパフォーマンス向上のためのツールを提供します。

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OpenExplorer—解析ソフトウェア

OpenExplorerはパワフルなデータ解析を実行するOpenExのオプションソフトウェアです。フレキシブルなプロット機能で、記録データ・刺激パラメータ・その他のイベントの関係を可視的に確認できます。複雑なデータの集合を素早くソートし、これらの関係をダイナミックに表示します。グラフィカルユーザーインタフェースにより、データの選択、プロットタイプの選択が簡単に行えます。記録したパラメータをコントロールエリアにシンプルにクリック&ドラッグし、関係をプロットさせます。プロットは画像として保存したり、時間に沿ってアニメーション表示させることができます。データ、刺激、行動イベント、環境イベントなどを任意な組み合わせでプロットし、関連を見ることができます。

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OpenDeveloper - カスタムプログラムへのインタフェース

OpenDeveloperは、MATLAB、Visual Basic、Visual C++などの言語で作成したユーザー独自のプログラムとOpneExとのインタフェースを可能とします。クライアントのプログラムを作成し、OpenExサーバーへのアクセスが可能となります。OpenScopeやOpenControllerなどで使用されるのと同じサーバーインタフェースへのアクセスができます。

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OpenSorter - スパイクソーティング

OpenSorterはOpenExのデータ用のスパイクソーティング専用ソフトウェアです。完全自動・監視いらずで多チャンネルデータのスパイクソーティングを実行します - 期待値はBayesian probabilitiesの最大化解析を用います。ソーティングはプリンシパルコンポーネントフィーチャスペース、波形パラメータフィーチャスペース、また波形をベースに行います。K-Means手法によるセミオートソーティング、マニュアルソーティングも行えます。オフライン解析の結果は、リアルタイム・ハードウェアベースのプリンシパルコンポーネントソーティングモードを行う場合の準備として使えます。ソーティング結果に対して、マニュアルフィーチャスペースおよび波形スペースエディタを使用し、編集および再割り当てを行えます。Pseudo-F、J statistics、isolation distance、L-ratioなどのソーティング解析結果表示から、ソーティングのクオリティの確認ができ、マニュアルでの編集の助けとなります。

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BrainWare - 記録・解析ソフトウェア

BrainWareは、刺激の発生、細胞外記録、解析を実行する多機能なソフトウェアです。BrainWareは神経の反応と刺激パラメータをオンラインでプロットし、細胞の応答を素早くフィードバックします。最高で16チャンネルのデータ記録、スパイクソート、オンラインモニタリングを行えます。 アクションポテンシャルのフィーチャスペース表示で、視覚的なインターフェースからクラスターカッティングを行えます。各クラスターに対し、PSTHが自動的に作成されます。クラスターの定義後は、クロスコリレーション、オートコリレーション、インタースパイクインターバル、ペリオドヒストグラムなどの解析を行えます。

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