Построение функциональных карт
К функциональным картам относят карту ориентационной или дирекциональной настройки, амплитудную карту, ретинотопическую карту и многие другие. Функциональные карты отражают то, как различные участки коры отвечают на зрительный стимул.
В этой ситуации Вы обрабатываете каждый случай отдельно. Это означает, что Вы выбираете определённую запись в списке Cases главного окна программы, затем работаете только с этой записью, пока не построите функциональные карты для нее, и только после этого переходите к следующему случаю. Этот способ очень трудоемкий и отнимает много времени у Вас.
Автопостроение представляет собой менее трудоемкий способ построения функциональных карт. В этом случае Вы сначала выбираете все записи, которые Вы хотите обрабатывать, после чего запускаете обработку всех записей за один раз.
После построения каждой функциональной карты она сохраняется в отдельный файл, которому дается стандартное имя вида:
c022_ori0Ep1_mapraw.npz
или:
c025_dir0A_mapraw.mat
Имя такого файла всегда начинается с названия животного (в данных примерах это - c022 и c025 соответственно), после которого следует знак _ (подчеркивание). После знака подчеркивания идет так называемый префикс (name prefix), который отражает тип функциональной карты, содержит в себе краткую информацию о том, что изображено на ней. На данных примере префиксом является фраза ori, а на втором - dir. Обычно используются следующие префиксы:
- ori - ориентационная настройка;
- dir - дирекциональная настройка;
- ret - ретинотопическая карта;
- bin - бинокулярная карта.
После префикса идет номер случая: 0E или 0A в наших примерах. Между номером случая и вторым символом подчеркивания (_) расположен так называемый суффикс карты (name postfix), который отражает ее порядковый номер. Суффикс карты необходим в том случае, если Вы построили несколько однотипных функциональных карт, и предназначен для того, чтобы их можно было отличить друг от друга. В первом примере карта имеет суффикс p1 во втором примере суффикс у карты отсутствует.
Имя любых карт, полученных из нативных данных, заканчивается фразом mapraw, что означает, что "сырые карты". Эти карты еще предстоит обработать далее. Наконец, после этой фразы стоит точка и расширение, которое указывает на то, в какой программе эти карты могут быть открыты.
Для того, чтобы определить, нужно ли строить функциональные карты для того или иного случая, то выделите этот случай в окне Cases, после чего определите внимание на состояние Map list в секции Case study. Если это состояние соответствует Not found, это значит, что данному случаю не соответствует ни одна функциональная карта, а значит, для него нужно строить такую карту. Если же напротив этого состояние стоит Ready for analysis, то это означает, что данному случаю соответствует функциональная карта, и Вам надо нажать на кнопку Open list под этим сообщением для того, чтобы уточнить какая. Если интересующая Вас карта содержится в списке, то это означает, что Вы уже обработали этот случай, и повторно этого делать не надо. Если же её в списке нет, то Вам надо обработать карту повторно.
Выделите эту запись в окне Cases, после чего обратите внимание на опцию Native data в секции Case study. Напротив нее расположен один из следующих статусов
Not found Это означает, что нативные данные для конкретной записи по тем или иным причинам не могут быть прочитаны.
Compressed Данные находятся в сжатом виде. Если данные сжаты, то Вы не можете построить на их основе функциональную карту. Для этих целей данные необходимо распаковать. Процесс распаковки данных описан в разделе Компрессия и декомпрессия данных.
В этом случае нет необходимости проводить декомпрессию для каждого случая отдельно. Декомпрессия будет выполнена автоматически в процессе построения функциональных карт. Все, что Вам надо сделать, так это обратить внимание на опцию Decompress before processing секции Autoprocess. Эта опция должна быть активирована.
В этой ситуации основной упор Вам необходимо сделать на том, какие записи Вы включаете в автоматическую обработку, а какие нет. Если Вы включите в обработку лишние записи, которые в Вашем исследовании никак не фигурируют, то Вы потратите своё время и ресурсы компьютера на получение данных, которые Вам не нужны. Однако если Вы не включите в нее нужные записи, то их Вам придется обрабатывать отдельно.
Выделите запись, которую Вы хотите включить в анализ, либо исключить из анализа. В правой части Главного окна в секции Case study имеется опция In autoprocess and autocompress
Поставьте напротив нее отметку, если Вы хотите включить эту запись в список на обработку, либо уберите эту отметку, если Вы хотите исключить эту запись из списка.
Кроме того, Вы можете исключить из списка целые животные или сразу несколько записей, удовлетворяющих определенным критерием. Для этого используйте кнопки Animal filter и Case filter, расположенные под списком животных и списком случаев соответственно. Подробно о том, как пользоваться этими опциями, объяснено в разделе Заполнение лабораторного журнала.
На данном этапе все зависит от того, каким способом Вы собираетесь строить карты.
Выберите конкретный случай в окне Cases. После этого в секции Case study в правой верхней части окна напротив поля Native data нажмите на кнопку Open Manager
Вам откроется так называемый Native data manager, который выглядит следующим образом:
В правой части окна в секции Processing нажмите на кнопку Averaged maps. Вам и откроется окно для построения усредненных карт.
Как только Вы отметили, какие случаи надо включать в обработку, а какие - нет, то обратите внимание на секцию Autoprocess в правой нижней части окна.
Нажмите на кнопку Average maps в этой самой секции. Вам также откроется окно настроек.
В секции Synchronization в левой части окна задайте параметры синхронизации карт. Подробно о том, как нужно задавать параметры синхронизации, Вы можете почитать в разделе Синхронизация сигнала.
В секции Isoline remove задайте, каким образом будет удаляться изолиния. Подробно про удаление изолинии Вы можете прочитать в разделе Удаление изолинии.
Включите эту опцию, если Вы хотите подвергнуть фреймы низкочастотной пространственной фильтрации до их последующей суммации. Если Вы зададите этот параметр, то в опции Filter radius, px укажите радиус фильтрации. Однако, поскольку в настоящее время применяется низкочастотная пространственная фильтрация уже готовых функциональных карт, то данный параметр используется крайне редко.
Если Вы включите данный параметр, то после построения функциональных карт они будут разделены на так называемый усредненный фрейм, который представляет собой среднеарифметическое всех фреймов, входящих в состав этой записи. Как следствие, для карт будет получено их более естественное значение в процентах. Всегда используйте данный параметр.
Далее, в секции Output Вы должны задать, под каким именем Ваши карты будут сохранены на жесткий диск. Задайте префикс и постфикс имен в полях Prefix name и Postfix name. Далее, задайте один из следующих параметров сохранения:
Save to NPZ сохранить карты в формате Numpy, Zipped. Такие карты Вы потом сможете открыть в программах Python, iPython или Jupyter Notebook, а также в данной оболочке.
Add to manifest сохраняет не только данные, но и информацию о них в файлах случая. Благодаря этому Вы сможете открыть, просмотреть и обработать эти данные в данной оболочке. Если Вы выключите эту опцию, то такой возможности у Вас не будет.
Save to MAT сохраняет данные в формате MAT. Такие данные Вы потом можете открыть и обработать в программах Matlab или Octave.
Save to PNG сохраняет графические изображения карт в формате PNG. Подобные графические изображения могут быть затем вставлены в Вашу презентацию Power Point, либо в Ваш постер.
Как только Вы задали все параметры, нажмите на кнопку OK. Если Вы при этом строите функциональные карты сразу для всех случаев, то Вы также увидите список всех записей, для которых будут построены функциональные карты. Убедитесь в том, что этот список содержит нужные Вам записи, а также не содержит ненужные Вам записи, после чего нажмите на кнопку Continue.
Процедура построения карт занимает продолжительное время, поэтому Вам надо немного подождать.
Вы увидите окно, в котором отображена амплитудная (слева) и фазовая (справа) карты.
На этих картах Вы можете нечетко увидеть различные функциональные модули (в зависимости от того, какую именно карту Вы строили). На данном этапе этапе анализа подобное нечеткое изображение весьма естественно. Оно должно быть еще больше улучшено с помощью пространственного фильтра, который Вы будете применять уже в процессе обработки карт. На данном этапе нажмите на кнопку Save and close для того, чтобы сохранить построенные Вами карты.
По завершения процедуры построения Вы увидите список случаев, а напротив каждого случая - сообщение о том, насколько успешно или неуспешно были построены для него карты. Если напротив этого случая написано зеленым цветом Done, то это означает, что функциональные карты для него построены. Если же напротив него красным цветом указано сообщение об ошибке, то это означает, что карты для этой записи не построены, а значит, Вам необходимо построить их для нее отдельно.
Эти карты надо подвергнуть дальнейшей обработки. Прочитать об этом Вы можете в разделе
В первую очередь Вам необходимо применить к ним пространственный фильтр (эта операция описана в разделе Пространственная фильтрация) для того, чтобы на картах появились отчетливо видимые функциональные модули. Только после этого Вы можете применять к картам какие-либо другие способы их анализа.