Una alianza de investigadores y financiadores del cerebro ha anunciado un formato de datos común para facilitar el intercambio libre y abierto de información compleja sobre el cerebro, información que los científicos pueden usar para acelerar el progreso en la comprensión del cerebro y el desarrollo de nuevos tratamientos para los trastornos cerebrales.
El nuevo formato, conocido como Neurodata sin fronteras NWB: Neurofisiología, es el primer formato ampliamente disponible que permite a los investigadores capturar y compartir datos generados por dos de los métodos más utilizados en la investigación del cerebro: neurofisiología óptica y eléctrica.La descripción del formato y su impacto potencial en el campo de la neurociencia se publicó en línea el 18 de noviembre en la revista neurona .
"Un formato de datos unificado es un prerrequisito para lograr realmente avances en la comprensión del cerebro", dijo Fritz Sommer, neurocientífica del Centro Redwood para Neurociencia Teórica y el Instituto de Neurociencia Helen Wills, Universidad de California, Berkeley UC Berkeley, y seniorautor del artículo: "Es difícil exagerar la importancia de las nuevas herramientas que permitirán a los neurocientíficos compartir, buscar, analizar e integrar los conjuntos de datos grandes y complejos que son el producto de los experimentos modernos de neurofisiología. El formato NWB permite que tales herramientas seandesarrollado."
Los nuevos enfoques de investigación, desarrollados en la última década, están alterando profundamente la forma en que los neurocientíficos estudian el cerebro, una tendencia que se está acelerando debido a la Investigación del Cerebro del Presidente Obama a través de la Iniciativa Avanzando en Neurotecnologías Innovadoras BRAIN. Los científicos ahora pueden hacer preguntas sobre cómoel cerebro funciona a nivel de circuitos y redes cerebrales al registrar la actividad simultánea de cientos, incluso miles, de células cerebrales en animales vivos. Como resultado, los conjuntos de datos de neurociencia se han vuelto extremadamente grandes y complejos, capturando un conjunto de variables experimentales diferentes- y se ha convertido en un gran desafío administrar esos datos y extraer el significado de ellos.
"Es de suma importancia que la neurociencia llegue a un estándar, como lo tienen otros campos como la astronomía y la genómica, para que haya una manera de comparar y contrastar los datos experimentales", dijo Christof Koch, presidente y director científico delAllen Institute for Brain Science en Seattle y uno de los investigadores que iniciaron el proyecto. "Nuestras herramientas actuales generan una gran cantidad de datos en diferentes formatos que no se transcriben fácilmente de uno a otro, lo que genera una situación en la Torre de Babel. Gracias a NWB, ahora podemos leer y analizar fácilmente la transmisión de datos desde diferentes instrumentos para comprender la lógica subyacente ".
A medida que se desarrolló la World Wide Web, los desarrolladores de software adoptaron estándares para páginas web para que pudieran verse de manera consistente en diferentes navegadores. Del mismo modo, el formato NWB garantiza que los neurocientíficos de todo el mundo puedan acceder, compartir, comparar y analizar la neurofisiología basada en célulasconjuntos de datos, que son esenciales para estudiar la conexión entre la función y el comportamiento del cerebro.
El formato NWB: Neurophysiology expande el juego de herramientas de los neurocientíficos de dos maneras: Primero, codifica tanto datos sin procesar como metadatos relacionados, que describen las condiciones experimentales bajo las cuales se produjeron los datos, para grabaciones ópticas y eléctricas del cerebro en acción.La combinación es importante porque los estándares existentes se centran en las grabaciones eléctricas, lo que limita la capacidad de los neurocientíficos para integrar sus datos. En segundo lugar, es extensible, por lo tanto, puede modificarse para capturar otros tipos de datos de neurofisiología, como los datos de imágenes.
"Actualmente, hay casi tantos formatos de datos como los principales laboratorios de neurofisiología. Además de un formato común, NWB: Neurophysiology también pone un fuerte énfasis en proporcionar metadatos suficientes. A menudo es imposible determinar si las grabaciones se hicieron de hombreso animales hembras, del hemisferio derecho o izquierdo del cerebro, o el momento de la grabación, incluso en artículos publicados. La información de este tipo será extremadamente valiosa cuando se realicen metaanálisis en muchos conjuntos de datos. Incluso si el formato NWBcambios a lo largo de los años, nuestro esfuerzo deja en claro el deseo de un formato acordado ", dijo György Buzsáki, de la Universidad de Nueva York y socio científico del proyecto NWB: Neurophysiology.
La alianza Neurodata sin Fronteras se lanzó a mediados de 2014 para romper los obstáculos para el intercambio de datos. El formato de datos NWB: Neurofisiología es el resultado de un proyecto piloto dedicado de un año. Fue creado por desarrolladores de software y neurocientíficos teóricos y experimentalesde UC Berkeley y el Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro, György Buzsáki de la Universidad de Nueva York, Markus Meister del Instituto de Tecnología de California y Karel Svoboda del Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes HHMI.
Estos socios científicos han lanzado públicamente múltiples grandes conjuntos de datos basados en la web en el formato NWB: Neurofisiología, incluida la Base de datos de tipos de células del Instituto Allen, que contiene información detallada sobre cientos de células individuales en el cerebro del ratón.
"Estoy realmente orgulloso del hecho de que tenemos este formato y de que fue creado de tal manera que podemos continuar construyéndolo. Es mucho más que cualquier cosa que teníamos antes", dijo Chinh Dang, JefeOficial administrativo en el Instituto Allen.
El equipo de NWB continuará refinando el formato de datos y desarrollando nuevas herramientas de análisis para maximizar su utilidad, en asociación con la comunidad de neurociencia.
"¿No sería maravilloso tener un 'Dropbox de neurofisiología' en el que los investigadores pudieran simplemente dejar sus grabaciones y compartirlas con todos? Todavía no estamos allí, pero el programa NWB nos está guiando en esa dirección. Acordar un formato facilita estocomunicación emisor-receptor ", dijo Buzsáki.
"La comprensión real del cerebro y sus enfermedades solo puede provenir del mundo entero involucrado en el desafío. El formato NWB es un paso clave para permitir la investigación colaborativa en el cerebro", dijeron Linda Lanyon, Directora Ejecutiva y Sean Hill, Director Científico, INCF.
Financiación y apoyo para NWB: Neurofisiología fue proporcionada por el Instituto Allen, GE Healthymagination, el Centro Internacional de Coordinación de Neuroinformática INCF, HHMI y The Kavli Foundation.
"Estamos encantados con el progreso realizado por estos destacados investigadores y estamos seguros de que este nuevo formato hará una contribución significativa para comprender mejor el cerebro", dijo Robert Wells, Director Ejecutivo de Estrategia, GE Healthymagination. "GE esorgulloso de haber sido partidario de esta importante iniciativa "
"Este es un momento tan emocionante para la investigación del cerebro. Pero todavía hay obstáculos que superar para comprender el cerebro. Esperamos que los neurocientíficos adopten el estándar de datos NWB y lo mejoren para que el impacto total de su creatividad e ingenio pueda ser", dijo Miyoung Chun, vicepresidente ejecutivo de programas de ciencias de la Fundación Kavli.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Neurodatos sin fronteras . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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