神経科学向け MATLAB
神経科学者は、MATLAB® および Simulink® を使用して、実験データの処理と解析、実験の推進、脳回路モデルのシミュレーションを行っています。MATLAB と Simulink を使用すれば、次のことが可能になります。
- 電極信号の記録から神経科学の時系列データを解析
- 神経画像および顕微鏡検査の研究を基に、構造的および機能的画像データを把握
- 機械学習およびディープラーニングを使用し、神経科学データを用いて学習させたモデルを使って、分類、予測、クラスタリングを実行
- ブレインコンピューター インターフェイス (BCI) や行動制御システムなどのライブ データ ストリームを処理および生成
さらに、MATLAB をご利用の神経科学者は、神経科学用途向けに設計された、豊富なサードパーティ ツールのライブラリにアクセスすることができます。このライブラリには、無料で共有されているコミュニティ ツールボックスや、ハードウェアおよびクラウド接続を提供する商用パートナー製品が含まれています。
「MATLAB は、…思考様式であり、国境を越えた言語であり、他の科学者との共有や共同作業の方法です…」
Mike X. Cohen, "MATLAB for Brain and Cognitive Scientists"
ニューラル データ サイエンス
MATLAB を使用して、複数の試験、被験者、およびデータモダリティを含むデータセットを処理します。ここでは、統計学、機械学習、およびディープラーニングのためのアルゴリズムの組み込みライブラリを使用します。
MATLAB でライブエディターを使用して、神経科学データストーリーを作成します。これらのデータストーリーをライブスクリプトとして共有し、共同作業者や読者向けに対話的に使用できるようにします。
Parallel Computing Toolbox™ を使用して、個々のコンピューターやワークステーション上のすべてのコアと GPU カードで実行できるように MATLAB 処理をスケーリングします。MATLAB Parallel Server™ にアクセスして、1 つまたは複数の計算ノードにまたがるリモートクラスターに簡単にスケーリングできます。
健康な認知加齢を研究するための神経画像データの解析を高速化 (ケンブリッジ大学)。
てんかん患者の頭蓋内脳波 (EEG) 記録をラベル化。(出典: Kaggle)
神経科学の時系列データ
MATLAB を使用して、スパイク、フィールド、頭皮の記録、行動モニタリング記録などの神経科学の時系列データを可視化し、解析します。
信号処理およびウェーブレット解析向けの MATLAB アルゴリズムと対話型のアプリを使用して、時間、周波数、時間-周波数領域のデータを前処理し、特徴量を抽出します。
時系列データに適したディープラーニングの手法 (長期短期記憶 (LSTM) ネットワークなど) を適用します。
神経画像、顕微鏡検査と動物行動学
MATLAB を使用して、神経科学の画像データや映像データを神経細胞、脳、被験者単位で可視化し、解析します。
NIfTI や TIFF などの一般的なファイル形式で 2D や 3D の画像データにアクセスし、メモリに収まりきらない大規模なデータセットを処理します。画像処理セッションと被験者全体で画像の位置合わせを行います。画像セグメンテーションのためのモルフォロジー演算およびアルゴリズムを使用して、脳領域および細胞構造を解析します。点と関心領域 (ROI) を指定するための対話型ツールを使用して、カスタムの画像処理ワークフローを構築します。
イメージラベラーやビデオラベラーアプリを使用して、画像データに対話的にラベル付けします。ラベル付けされたデータセットにディープラーニングの手法を適用して、画像全体、識別可能な領域や構造、または個々のピクセルを分類または定量化します。
新型コロナウイルス感染症によるストレスの脳への影響の有無 (テルアビブ大学)
画像著作権: カーネギーメロン大学
実験制御およびブレイン コンピューター インターフェイス (BCI)
MATLAB を使用して、データ収集システムやカメラ、EEG システム、神経記録システム、脳刺激装置、2 光子顕微鏡といった、さまざまなハードウェアデバイスとの間でデータをストリーミングできます。
Simulink Real-Time™ および HDL Coder™ を使用して、リアルタイム ハードウェアと FPGA ハードウェアをそれぞれ制御し、ミリ秒未満の精度が保証された実験や BCI を管理します。
Stateflow® を使用して、行動タスクや BCI システム、その他の実験の制御ロジックを設計します。MATLAB で Stateflow チャートを実行したり、リアルタイム ターゲット ハードウェアまたは FPGA ターゲット ハードウェア上で実行します。
学生および研究者
ご所属の大学では Campus-Wide License により全製品への無制限アクセスがすでに提供されている可能性があります。
質問はありますか。
アプリケーションの要件については、MathWorks の神経科学のエキスパートまでお問い合わせください。
スタートアップおよびパートナー
神経科学のスタートアップと関わりがありますか?神経科学者向けの製品を開発していますか?MathWorks のスタートアップやパートナー向けプログラムをご検討ください。
