স্নায়ুবিজ্ঞানীরা অত্যাধুনিক স্পাইক সাজানোর সফটওয়্যার প্রকাশ করেন

গবেষকরা কীভাবে শত শত নিউরনের একযোগে ক্রিয়াকলাপ রেকর্ড করে সংগৃহীত বিপুল পরিমাণ ডেটা বোঝায়?বিশ্বজুড়ে স্নায়ুবিজ্ঞানীদের উপর ভরসা হাজার বাছাইসফ্টওয়্যার যা তাদের মস্তিষ্কের কোষ এবং সার্কিটগুলি কীভাবে তথ্য প্রক্রিয়া করার জন্য একসাথে কাজ করে তা বোঝার জন্য পৃথক নিউরনের স্পাইকগুলিকে আলাদা করতে দেয়।

এখন, হাওয়ার্ড হিউজেস মেডিকেল ইনস্টিটিউটের (এইচএইচএমআই) জেনেলিয়া রিসার্চ পার্কের গবেষকরা, দলের নেতা মারিয়াস পাচিতারুর নেতৃত্বে, মুক্তি Kilosort4জনপ্রিয় স্পাইক বাছাই সফ্টওয়্যারের একটি আপডেটেড সংস্করণ যা প্রক্রিয়াকরণের উন্নতি করে, কম ম্যানুয়ালি কাজের প্রয়োজন হয় এবং আগের সংস্করণগুলির তুলনায় আরও সঠিক এবং ব্যবহার করা সহজ৷

“আমি গত আট বছর ধরে অ্যালগরিদমটিকে মানুষের থেকে আরও বেশি স্বাধীন করার জন্য পরিমার্জন করেছি যাতে লোকেরা এটিকে বাক্সের বাইরে ব্যবহার করতে পারে,” পাচিতারিউ বলেছেন।

কিলোসোর্ট অনেক স্নায়ুবিজ্ঞানীর কাছে অবিচ্ছেদ্য হয়ে উঠেছে, কিন্তু পাচিটারিউ নতুন কিছু চেষ্টা করার সিদ্ধান্ত না নিলে এটি কখনই বিকশিত হত না।

ডাঃ পাচিতালিউ এ কাজ করেন কম্পিউটেশনাল স্নায়ুবিজ্ঞান এবং মেশিন লার্নিংকিন্তু তিনি আরো কিছু করতে আগ্রহী ছিলেন বাস্তব বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশন, যিনি প্রায় একাডেমিয়া ছেড়ে পিএইচডি শেষ করার পরে শিল্পে প্রবেশ করেছিলেন। পরিবর্তে, প্যাসিটালিউ ইউনিভার্সিটি কলেজ লন্ডনে কেনেথ হ্যারিস এবং ম্যাটিও কারানডিনির যৌথ পরীক্ষাগারে একটি পোস্টডক বেছে নিয়েছিলেন, যেখানে তিনি নিউরোসায়েন্সের আরও পরীক্ষা করতে পারেন।

ল্যাবটি প্রোব নামে একটি কনসোর্টিয়াম পরীক্ষার অংশ ছিল। নিউরোপিক্সেল, HHMI এর জেনেলিয়া রিসার্চ ক্যাম্পাসে বিকশিত। পাচিটারিউ জানতেন না কীভাবে প্রোব ব্যবহার করতে হয় যা একযোগে শত শত নিউরনের কার্যকলাপ রেকর্ড করে, কিন্তু তার ল্যাব অংশীদাররা যে বিপুল পরিমাণ ডেটা তৈরি করছে তার সাথে তাল মিলিয়ে চলার জন্য কীভাবে অ্যালগরিদম তৈরি করতে হয় তা তিনি জানতেন।

পোস্টডক হিসাবে তার প্রথম বছরে, পাচিটারিউ কিলোসোর্টের একটি প্রাথমিক সংস্করণ তৈরি করেছিলেন। সফ্টওয়্যারটি পূর্ববর্তী পদ্ধতির তুলনায় 50 গুণ দ্রুত, গবেষকদের নিউরোপিক্সেল প্রোব দ্বারা উত্পন্ন লক্ষ লক্ষ ডেটা পয়েন্ট প্রক্রিয়া করার অনুমতি দেয়। আট বছর পরে, প্রোব এবং সফ্টওয়্যার বিশ্বজুড়ে নিউরোসায়েন্স ল্যাবগুলির একটি প্রধান বিষয়, যা গবেষকদের পৃথক নিউরনের স্পাইকগুলি সনাক্ত করতে এবং শ্রেণিবদ্ধ করতে দেয়।

2017 সালে, Pachitariu জেনেলিয়ার গ্রুপ লিডার হয়েছিলেন, যেখানে তিনি এবং তার দল কাজ করে কিভাবে হাজার হাজার নিউরন একসাথে কাজ করে প্রাণীদের চিন্তা করতে, সিদ্ধান্ত নিতে এবং কাজ করতে সক্ষম করে। আজ, পাচিটারিউ তার বেশিরভাগ সময় পরীক্ষা এবং ডেটা বিশ্লেষণে ব্যয় করে, কিন্তু কিলোসোর্টের উন্নতিতে কাজ করার জন্য তিনি এখনও সময় খুঁজে পান। গবেষকরা বলছেন যে নতুন প্রকাশিত Kilosort4 তার শ্রেণীতে সেরা, অন্যান্য অ্যালগরিদমকে ছাড়িয়ে গেছে এবং এমনকি সঠিকভাবে সনাক্ত করা কঠিন নিউরন সনাক্ত করে।

পাচিতারিউ বলেছিলেন যে কিলোসোর্টের মতো একটি প্রকল্পে কাজ করা অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের তুলনায় জেনেলিয়াতে অনেক সহজ, যেখানে তাকে অনুদান এবং শিক্ষকতা লেখার সময় ব্যয় করতে হবে।

“প্রতিবার এবং তারপরে, আমি একটি নতুন সংস্করণের নেতৃত্ব দিতে এবং নতুন কোড লিখতে কয়েক মাস সময় নিতে পারি,” তিনি বলেছিলেন।

পাচিতারিউ বলেছেন যে তিনি কিলোসোর্টের উন্নতিও উপভোগ করেন, যা তাকে তার পিএইচডি করার সময় তার বিকাশের মূল দক্ষতাগুলি ব্যবহার করতে দেয়। কাজ.

“আমি এটি করতে উপভোগ করি, এবং আমি জানি এটি অন্য লোকেদের জন্য কাজ করে, তাই এটি সর্বদা আমাকে অনুপ্রাণিত করতে সহায়তা করে,” তিনি বলেছিলেন।

জার্নালে প্রকাশিত কাগজ প্রাকৃতিক পদ্ধতি.