相对荧光强度

2021-04-14 10:23:06 浏览:856

简介

相对荧光强度是在计算钙荧光信号时采用的一种常见的归一化手段,表达符号ΔF/F中,分母F是信号本身的基线水平,ΔF则是相对基线水平发生的相对变化量。在计算ΔF/F时往往会考虑到视频背景、z方向污染等影响,因此多数发表的文章都基于ΔF/F进行数据分析,而非是原始亮度本身。

计算步骤

这里以Liang B[1]等人在发表文章中描述的减圆环法为例:

(1)消除背景强度

 

Fb 是以每一帧的最小值作为背景亮度,Fraw 是 ROI 区域原始亮度FROI 表示减去背景亮度的 ROI 平均亮度曲线 。

(2)消除z方向污染,作为神经元ROI的真实亮度变化

 

Fcon 是以胞体为中心取一个外围圆环,计算其减背景后的平均亮度曲线Fsig 就是 ROI 区域减去背景、减去 α 倍外环得到的 ROI 平均亮度曲线。

(3)计算亮度变化和自身基线的比值,作为相对荧光强度

 

△F/F 的计算:计算 Fsig 相对 F0 增长的倍数其中基线 F0 是对 FROI 所有的点按幅值从小到大排序,取百分位点 。

减圆环的意义

由于双光子成像是逐点扫描的特点,在采集任何一个像素亮度时周围的神经元(X、Y方向)并未照射到激光,从而不会发出荧光,因此该点像素的亮度只会受到上下层(Z方向)其他神经元胞体或者树突、轴突荧光带来的污染。减圆环法中,对于每一个胞体,我们都选取了它紧邻的周围背景的一个圆环,作为对它自身上下层Z方向污染的估计值,借此消除Z方向的污染。下图所示的例子中,x=2845处的尖峰在神经元胞体和其周围都能观察到,因此可以推断这个尖峰并非该胞体本身发出,通过减圆环法就可以很好地消除。

参考文献

[1] Liang B, Zhang L, Barbera G, et al. Distinct and dynamic ON and OFF neural ensembles in the prefrontal cortex code social exploration[J]. Neuron, 2018, 100(3): 700-714. e9.

荧光成像

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