当任何动物学习并形成记忆时，脑细胞的物理结构都会发生变化，特别是一种被称为树突棘的小突起，它接收其他神经元传导的信号，并根据刺激生长和改变形状。来自Max Planck佛罗里达州神经科学研究所(MPFI)的科学家们观察到了这一过程(长期结构可塑性)，但这一过程非常繁琐，需要花费很长时间和精力。最近，MPFI开发的一项新技术可以更有效地自动观察和检测这一生长过程。任何希望观察这种可塑性的科学家都可以使用这种开源方法进行分析。此作品最近发表于《PLOS ONE》。
MPFI良平安田实验室的研究人员希望找到蛋白质如何促进树突棘的可塑性以及学习和记忆的生物学基础。他们使用了双光子成像技术(一种先进的活细胞成像技术)和谷氨酸盐释放(一种可以利用光诱导树突棘可塑性的方法)。在这个过程中，科学家必须小心谨慎。他们需要在显微镜下长时间观察一个树突棘。MPFI的博士后Michael Smirnov开发了一种软件，允许计算机同时自动跟踪、可视化和刺激五个树突棘。“使用这个程序，我们可以收集数据并确定哪些蛋白质使树突棘移动得更快，因为我们可以进行更多的实验。”斯米尔诺夫说。除了提高效率，该软件同时刺激和记录多个树突棘的能力还显著降低了实验成本。
该软件是基于MATLAB的扫描成像软件，包括电控镜头和漂移校正算法。这使得软件能够找到并纠正样本的移动，确保显微镜在实验过程中始终聚焦在感兴趣的树突棘上。
与之前的开源对焦软件相比，该软件补充了高性能对焦和漂移校正系统，因此具有一系列的生物学应用。"这篇文章解释了如何进一步改进和自动化这个过程."斯米尔诺夫说，“它共享开源代码，因此其他研究人员可以很容易地学习和使用这个软件。”
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