Se traza y se marca una célula neuronal en el cerebro en una imagen de microscopía en visión 3D. El cuerpo celular se encuentra en el centro y las ramas axónicas brotan del mismo.
FLUJOS DE TRABAJO DE ANÁLISIS DE IMÁGENES

Automatice sus flujos de trabajo neurocientíficos y de trazado neuronal

Ejemplos de análisis de imágenes avanzados de aplicaciones para la investigación neurocientífica

Nuestros algoritmos innovadores le permitirán extraer automáticamente la morfología neuronal de sus datos de imagen. Todas las tareas quedan cubiertas, desde el trazado neuronal hasta el análisis de las espinas dendríticas. Podrá escoger entre dos algoritmos publicados recientemente que le facilitarán el análisis de imágenes automatizado: algoritmo basado en umbrales o de reconstrucción probabilística. Nuestras herramientas de corrección y edición de trazados permiten obtener resultados precisos con unos pocos clics, lo que llevará su investigación en neurociencia a otro nivel.

Se traza y se marca una célula neuronal en una imagen de microscopía. Las espinas dendríticas están diferenciadas y segmentadas en azul, mientras que el cuerpo celular de la neurona y las ramas axónicas están segmentadas en naranja.
Se traza y se marca una célula neuronal en una imagen de microscopía. Las espinas dendríticas están diferenciadas y segmentadas en azul, mientras que el cuerpo celular de la neurona y las ramas axónicas están segmentadas en naranja.
Muestra cortesía de R. Thomas y D. L. Benson, Icahn School of Medicine, Mount Sinai, Nueva York (EE. UU.)

Análisis de espinas dendríticas

Examine espinas dendríticas y proyecciones neuronales para comprender los circuitos neuronales

La microscopía y el aprendizaje profundo son herramientas valiosas en la investigación del Parkinson, ya que permiten a los investigadores estudiar los circuitos neuronales y comprender los mecanismos celulares que regulan la formación y composición de sinapsis.

En esta aplicación de trazado neuronal, se ha entrenado un modelo de segmentación semántica basado en aprendizaje profundo con ZEISS arivis Cloud, con el fin de separar espinas dendríticas y proyecciones neuronales a partir de imágenes de z-stack en 3D obtenidas con un microscopio ZEISS Celldiscoverer 7. Se ha empleado un proceso repetitivo que implica el entrenamiento de modelos centrados en datos con el fin de perfeccionar el modelo antes de integrarlo en un flujo de trabajo de análisis de imágenes con el 3D Toolkit ZEN.

La segmentación correcta de espinas dendríticas usando el modelo entrenado demuestra la eficacia del aprendizaje profundo en análisis de imágenes complejos y su potencial para contribuir en la futura investigación de enfermedades neurológicas.

Resultados de análisis de imágenes en una visión 3D de imagen obtenida con microscopía de rayos X. La segmentación resalta los vasos sanguíneos cerebrales (en rojo), el nucleolo (en verde) dentro del núcleo (en amarillo) y el soma (en azul).

Cortesía del Dr. Kevin Boergens, Universidad de Illinois en Chicago, EE. UU.

Segmentación en 3D del cerebro de un ratón

La sección de cerebro de ratón en 3D ha sido captada con ZEISS XRM Versa y segmentada en ZEISS arivis Pro utilizando un modelo de aprendizaje profundo entrenado a medida. Las diversas estructuras se pueden visualizar claramente y están marcadas en distintos colores. La segmentación resalta los vasos sanguíneos cerebrales en rojo, el nucleolo en verde dentro del núcleo en amarillo, y el soma en azul.

Captura de pantalla de la vista previa en 3D de los resultados del análisis de imágenes en ZEISS arivis Pro. Un cubo y un conjunto de flechas amarillas indican el área que se previsualiza. En esta área, las ramas neuronales se trazan desde el cuerpo celular y se marca la traza.

Imagen captada con el microscopio confocal ZEISS LSM 980 y analizada con ZEISS arivis Pro. Conjunto de datos original de volumen tisular en 3D (45 GB CZI, microscopía de fluorescencia confocal, monocanal) cortesía del Dr. Steffen Burgold, ZEISS RMS Customer Center, Oberkochen, Alemania.

Automatic Neuron Tracing para lograr resultados más rápidos

Supere el desafío de trazar neuronas en datos de imágenes de volumen de microscopía

El módulo Automatic Neuron Tracing de ZEISS arivis Pro permite analizar incluso redes estructurales complejas en conjuntos de datos multicanal en 2D o 3D de casi cualquier tamaño. El algoritmo se basa en la integración de dos métodos publicados recientemente para el trazado neuronal y ha sido probado con 100 s de GB. Los algoritmos más recientes ofrecen un enfoque sencillo con total flexibilidad e interactividad en todos los pasos.

La innovadora arquitectura de software ofrece el máximo rendimiento en aplicaciones de trazado para una gran variedad de modalidades de captura de imágenes. Junto con nuestro mejor entrenamiento de modelos de IA en ZEISS arivis Cloud, el trazado y la edición del trazado automáticos de conjuntos de datos multidimensionales se han convertido en una tarea sencilla que no requiere de conocimiento experto en bioinformática. La nueva herramienta de edición de trazados semiautomática crea un trazado o rama neuronal de forma interactiva dibujando en el visor con detección automática de la trayectoria. Puede utilizar la RV inmersiva para examinar sus muestras y corregir los resultados.

Dos neuronas trazadas y segmentadas, marcadas de forma clara en dos colores distintos en una visión 3D de una imagen obtenida con microscopía de fluorescencia confocal.

Investigación neurocientífica sin concesiones

Seminario web grabado

En este seminario web, la Dra. Delisa García y la Dra. Kalliopi Arkoudi demuestran cómo LSM Plus y Airyscan Joint Deconvolution (jDCV) permiten mejorar la resolución y la relación señal-ruido. Los flujos de trabajo de análisis de imágenes automatizados de principio a fin en ZEISS arivis Pro se basan en algoritmos publicados recientemente y revisados por evaluadores externos. Permiten el procesamiento de grandes conjuntos de datos de múltiples canales, adecuado para neuronas con/sin cuerpos celulares para la revisión y corrección rápida y eficiente de los resultados de trazado.

Descubra cómo puede llevar su investigación neurocientífica a un nuevo nivel.

Trazado neuronal en 3D automatizado de tejido neuronal de cerebro de ratón

  • Conjunto de datos de volumen tisular en 3D cortesía del Dr. Steffen Burgold, ZEISS RMS Customer Center, Oberkochen, Alemania.

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    * Las imágenes mostradas en esta página representan contenido de investigación. ZEISS descarta explícitamente la posibilidad de hacer un diagnóstico o recomendar un tratamiento para pacientes posiblemente afectados en base a la información generada con el escáner de portaobjetos Axioscan 7.