Сложные данные нейровизуализации можно исследовать посредством перевода в аудиовизуальный формат — видео с сопровождающим музыкальным сопровождением — чтобы помочь интерпретировать то, что происходит в мозге при выполнении определенного поведения.
Дэвид Тибодо и его коллеги из Колумбийского университета (США) представили эту технику в журнале открытого доступа PLOS ONE . Примеры этих красивых «фильмов о мозге» приведены ниже.
Последние технологические достижения позволили записывать множество компонентов активности бодрствующего мозга в режиме реального времени. Теперь ученые могут наблюдать, например, что происходит в мозгу мыши, когда она выполняет определенные действия или получает определенный стимул. Однако такие исследования дают большие объемы данных, которые может быть трудно интуитивно изучить, чтобы получить представление о биологических механизмах, лежащих в основе моделей активности мозга .
Предыдущие исследования показали, что некоторые данные визуализации мозга можно преобразовать в звуковые представления. Основываясь на таких подходах, Тибодо и его коллеги разработали гибкий набор инструментов, который позволяет переводить различные типы данных визуализации мозга — и сопровождающие видеозаписи поведения лабораторных животных — в аудиовизуальные представления.
Затем исследователи продемонстрировали новую технику в трех различных экспериментальных условиях, показав, как аудиовизуальные представления могут быть подготовлены с использованием данных различных подходов к визуализации мозга, включая 2D широкопольное оптическое картирование (WFOM) и 3D-микроскопию с конфокально-выровненным планарным возбуждением (SCAPE).
Набор инструментов был применен к ранее собранным данным WFOM, которые выявили как нейронную активность , так и изменения мозгового кровообращения у мышей, занимающихся различными видами поведения, такими как бег или уход за собой.
Нейронные данные были представлены звуками фортепиано, которые раздавались в такт всплескам мозговой активности, при этом громкость каждой ноты указывала на величину активности, а ее высота указывала на место в мозге, где произошла активность.
Между тем данные о кровотоке были представлены звуками скрипки. Звуки фортепиано и скрипки, воспроизводимые в реальном времени, демонстрируют взаимосвязь между активностью нейронов и кровотоком. Просматривая видео с мышью, зритель может различить, какие модели активности мозга соответствуют различным типам поведения.
Авторы отмечают, что их инструментарий не заменяет количественный анализ данных нейровизуализации. Тем не менее, это может помочь ученым проверять большие наборы данных на наличие закономерностей, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными и заслуживают дальнейшего анализа.
Авторы добавляют: «Прослушивание и просмотр данных [активности мозга] — это захватывающий опыт, который может задействовать нашу способность распознавать и интерпретировать закономерности (возьмем функцию онлайн-безопасности, которая просит вас «выбрать светофор на этом изображении»). '— задача, выходящая за рамки большинства компьютеров, но тривиальная для нашего мозга)...[Это] почти невозможно одновременно наблюдать и фокусироваться как на изменяющихся во времени данных [мозговой активности], так и на видео поведения, наши глаза будут нужно листать взад и вперед, чтобы увидеть вещи, которые происходят вместе».
«Обычно вам нужно постоянно воспроизводить клипы снова и снова, чтобы иметь возможность выяснить, что произошло в конкретный момент. Наличие звукового представления данных значительно упрощает видеть (и слышать), когда что-то происходит в одно и то же время. "
