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BRAIN

University of Parma

Inizio:

01/01/2001

Fine:

01/07/2001

Software Tools for Primate Brain Reconstruction from Histological Sections

Il progetto si basa sulla nostra ricerca sulla visualizzazione del cervello e mira a creare un software che utilizzi i nostri metodi di ricerca utilizzabili in un ambiente di laboratorio. Il software è finalizzato alla ricostruzione e alla visualizzazione 3D dei dati architettonici, neurofisiologici e di tracciamento dei tratti della corteccia cerebrale dei primati. Il nostro obiettivo è fornire soluzioni interattive ai problemi di ricostruzione e analisi sfruttando la potenza delle accelerazioni grafiche di nuova generazione. Come dati di input utilizziamo quelli acquisiti in sezioni individuali raccolte in serie, in cui le posizioni dei confini corticali esterni e interni, i confini architettonici, le tracce degli elettrodi e i neuroni etichettati sono codificati in coordinate X-Y. Le trasformazioni locali lineari e non lineari vengono applicate in modo interattivo alle sezioni per allinearle e ridurre al minimo le distorsioni introdotte dalle procedure di sezionamento e istologiche. Le superfici corticali vengono ricostruite in modo incrementale durante la manipolazione delle sezioni utilizzando sia la triangolazione diretta che tecniche funzionali. Utilizzando tecniche di rendering multipass, il sistema genera in modo interattivo viste 3D realistiche che presentano nella stessa immagine la posizione delle aree architettoniche e la posizione spaziale, la densità e la profondità corticale dei dati introdotti. Il cervello ricostruito può essere sezionato nuovamente secondo piani arbitrari e sezionato virtualmente per mostrare i bordi dei solchi senza distorsioni. L’applicazione di questo software all’analisi dei dati dei nostri studi precedenti ha dimostrato che questo sistema integrato è uno strumento potente per la correlazione anatomico-funzionale in cervelli altamente convoluti e per il confronto di dati provenienti da cervelli sezionati secondo piani di sezionamento diversi. La disponibilità di piattaforme PC grafiche a basso costo e ad alte prestazioni rende questo approccio pratico per il lavoro quotidiano in laboratorio.