你在進行光纖記錄實驗時，是否有如下煩腦：

◆ 記錄好的數(shù)據(jù)看著很雜亂，不知如何整理？

◆ 數(shù)據(jù)處理包含哪些步驟？

◆ 如何確定數(shù)據(jù)分析的baseline

◆ ΔF/F指的是什么？

◆ 信號出現(xiàn)了“漂白效應”怎么辦？

無需困惑，對以上問題，我們最近總結(jié)了一份實操步驟，這份操作指南可幫你迅速上手數(shù)據(jù)處理

 

常見光纖記錄數(shù)據(jù)處理過程

讓我們來看一張原始數(shù)據(jù)案例圖，下圖顯示數(shù)據(jù)整體波動過于密集，其中410nm對照通道數(shù)據(jù)不夠穩(wěn)定；對應事件標記（線條標記處）的peak也不是很突出，針對這種數(shù)據(jù)情況，我們立刻開始數(shù)據(jù)處理吧。
 

_{（▲本文實操分析案例圖）}

（*以下分析過程以瑞沃德雙色多通道光纖記錄系統(tǒng)操作界面為主要示例）

01.第 一步
我們將數(shù)據(jù)根據(jù)需要分析的時間段進行裁剪，此步驟也可跳過。
 

02.第二步
數(shù)據(jù)預處理。常見數(shù)據(jù)預處理過程包含平滑處理，基線矯正，運動矯正。平滑處理可以將數(shù)據(jù)中的過多雜信號去除，最大限度的突出目標peak。如下圖所示，原始數(shù)據(jù)經(jīng)平滑處理后目標peak更加突出，更容易觀察分析。
 

基線矯正多數(shù)針對的是熒光信號因長時間記錄導致漂白信號逐步下降，或者光纖的自發(fā)熒光在長期記錄下逐步被漂白基線逐步下降等情況。此情形的數(shù)據(jù)因為整體呈現(xiàn)下降趨勢，不利于后續(xù)數(shù)據(jù)作圖分析，所以需要進行基線矯正。如下圖所示，基線矯正可以直接將下降趨勢的數(shù)據(jù)通過算法擬合后恢復成平整狀態(tài)。
 

運動矯正用于采用410nm對照通道的數(shù)據(jù)，410nm數(shù)據(jù)可以用于反應背景噪音信號，運動矯正即將410nm數(shù)據(jù)與470nm數(shù)據(jù)進行擬合，通過算法從470數(shù)據(jù)中去除410nm數(shù)據(jù)的波動，得到真實的熒光數(shù)據(jù)。當不選擇運動矯正功能或者實驗未記錄410nm的數(shù)據(jù)，可以選擇一定時間范圍內(nèi)的信號作為對照進行算法處理。


 

03.第三步

數(shù)據(jù)預處理后即可得到整體數(shù)據(jù)的ΔF/F或者Z-score，用于反應數(shù)據(jù)的波動幅度。二者采用了不同的算法，數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)結(jié)果略有不同。
 

ΔF/F=（F-F1）/F0：

（1）當數(shù)據(jù)進行基線矯正后：

◆ 若對照選擇為410，F(xiàn)1=fitted410，F(xiàn)0=median（raw data）

◆ 若對照選擇非410：F1為基線矯正曲線值，F(xiàn)0=median（Baseline）

（2）當數(shù)據(jù)未進行基線矯正：

◆ 若數(shù)據(jù)對照為410，則F1=F0=fitted410，

◆ 若數(shù)據(jù)對照非410，則F1=F0=median（Baseline）

Z-score：

使用標準分數(shù)計算方式，即z-score=（x-mean）/std，x=ΔF/F，mean為ΔF/F的均值，std為相應標準差。

04.第四步
將熒光數(shù)據(jù)與動物行為數(shù)據(jù)同步對比，選擇事件標記或者增加事件標記。
 

05.第五步
選擇事件分析的時間區(qū)間和baseline區(qū)間，用于事件相關(guān)信號分析作圖。
 

06.第六步
將不同組的數(shù)據(jù)進行組間對比，即可分析不同處理因素下熒光數(shù)據(jù)的差異。
 

通過以上步驟，原始的熒光數(shù)據(jù)就可以直接出圖啦。

空軍軍醫(yī)大學光纖記錄系統(tǒng)培訓現(xiàn)場
 

<sub>（▲瑞沃德雙色多通道光纖記錄系統(tǒng)）


（▲瑞沃德雙色多通道光纖記錄系統(tǒng)）</sub>