神经生物学必掌握的技能之一：Calcium Imaging Analysis（package）如何使用Calcium Imaging Analysis

大家好！

今天，给大家分享的是一个软件包。

软件包的名字是Calcium Imaging Analysis（package），钙成像分析软件包。可以用来分析，单光子、双光子钙成像数据集。

软件包这块，我准备分四部分介绍。

第一，“这个软件包，有多牛？！”

第二，这个软件包，有什么样的功能？

第三，如何使用这个软件包。

第四，哪些功能能拿过来放到数据工厂中？

顺便再介绍一下作者。

这个工具包有多厉害？！

有三篇发表在顶期刊（Cell、Nature、Science）上的工作都引用了这个工具包。足以说明，这个工具包在业内的地位是相当受认可的。

那么这个工具包提供什么样的功能呢？

calcium imaging preprocessing，钙荧光视频，预处理；
胞体识别；
活动曲线重建。（不知道是什么的？）
多天实验配准（across sessions alignment）
还有一些其他的和神经元活动分析相关的功能，以及和动物行为学分析相关的功能。

简单来说，既有处理，又有分析；

既包括神经元活动分析，又有行为学分析。

那么，接下来，就是今天讨论班的重点了，怎么用这个软件包。帮助自己处理和分析实验数据。

这个软件包，包含了五个模块：

其中，粉色模块代表的是，需要纯手工参与的部分；

白色模块代表的是，自动处理环节，或者批处理环节；

粉白两掺模块代表的是，半自动处理环节。

第一模块，输入数据。（可以load tif文件，也可以load .h5文件）

第二模块，Video Processing，视频预处理，有降采样，去抖动，时间滤波，矫正错误帧，转换成DeltF/F视频等。

第三模块，胞体识别；

第四模块，跨天的分析；

第五模块，执行一些实验相关的分析；

软件的安装步骤：

第一步，下载这个软件包，下载地址是：

https://github.com/bahanonu/calciumImagingAnalysis

第二步，解压，

第三步，软件初始化，耐心等待1~2个小时，让软件把依赖都下载好。

% Run these commands in MATLAB to get started.

% Loads all directories
loadBatchFxns;

% Loads the class into an object for use in this session
obj = calciumImagingAnalysis;

% Download and load dependent software packages into "_external_programs" folder.
% Also download test data into "data" folder.
% Normally only need to one once after first downloading calciumImagingAnalysis package.
obj.loadDependencies;

% Add folders containing imaging data.
obj.modelAddNewFolders;

% [optional] Set the names calciumImagingAnalysis will look for in each folder
obj.setMovieInfo;

% Open class menu to pick module to run.
obj.runPipeline; % then hit enter!

实验一：胞体识别流程

loadBatchFxns;
obj = calciumImagingAnalysis;
obj

第二步，选择example folder

可以看到，成功加载了4个文件夹。

obj.modelExtractSignalsFromMovie

选择方法：

配置算法参数1

配置PCAICA算法参数2：

By Subjet还是Folder

配置算法参数，PCA/ICA，大概识别出来多少个胞体？

325 275

算法开始跑起来了：

“ Computing ICA weights”

识别出来的结果：

一闪而退

可能的原因是“Matlab版本太高了，JavaFrame 图窗属性将在以后的版本中删除”。

所以，要想跑这个软件包，Matlab 2012a，Matlab2018b都不行，最好是早一点的版本，比如2016，2015,2014。就是还没推出matlab APP的时候（R2017a推出了app，https://www.mathworks.com/help/matlab/release-notes.html）

怎么办？使用如下的方法，加载