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果蠅腦

Neuron Navigator (NNG)

中文版

現在的尖端顯微鏡技術,已經可以產出大量前所未見的清晰神經元影像。但要如何從這些影像中找出關聯性,已對現在的電腦科技產生新的挑戰。例如,要如何找出神經元的聯結關係,這是一個了解腦內部如何傳遞和處理資訊的一個重要關鍵。

我們發展出一套新的系統,Neuron Navigator (NNG),它整合了一個三維腦神經元影像資料庫,並加上功能強大的使用者介面,來幫助研究學者分析並觀察腦神經元連結關係,並發現可能的傳遞路徑。

NNG 除了可以搜尋神經元彼此聯結關係,並可以找出通過某個空間區域的神經元。並可以把多個條件合併搜尋。現在 NNG 實際應用於果蠅腦神經元影像。

如要實際操作,可以到 http://211.73.64.34/NNG,註冊後就可以使用;操作影片請見本文底部連結。

(本研究成果已被 PacificVis 2011 所接受,PDF)

201205 更新:已新開發出神經元聯結路徑搜尋功能,及以神經元連結的 2D Connectivity Graph 顯示功能;並在2012年5月於 The 6th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering (iCBBE 2012) 發表。

Videos:

  1. Single Object Query
  2. And Query
  3. Intersection Query
  4. Across Query
  5. Innervation Query
  6. Density Map
  7. Path Query
  8. 2D Connectivity Graph

果蠅腦(Fly Brain)

果蠅腦神經之三維影像視覺化應用。此為清華大學腦科學研究中心、美國冷泉港實驗室與國網中心之合作計畫。本計畫執行過程中,需要將三維影像切片之果蠅腦資料視覺化。

國網中心視算與互動媒體實驗室,分別以網格與容積資料顯像(Volume Rendering)技術,對果蠅腦之神經網路與功能區塊加以呈現。於 2007 年,更開發出多層次精細度(Level-Of-Detail)容積顯像技術,使近景精細而遠景粗糙,讓系統在有限資源下,依然能提供即時互動的導覽功能,同時呈現高解析度果蠅腦影像。

使用網格(Mesh)呈現果蠅腦部各功能區塊
使用 Volume Rendering 呈現果蠅部份區塊與腦部神經
使用 Level-Of-Detail Volume Rendering 呈現高解析度果蠅腦資料
使用 splitting-plane 進行高解析度果蠅腦資料觀察
更換不同顏色與光影之顯像結果

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