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APThreshold: A software tool for quantifying and analyzing action potential threshold dynamics
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AI
DOI：10.1016/j.neucom.2025.130894.png)
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摘要
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动作电位（AP）阈值控制单个神经元的锋电位启动，并表现出随近期放电历史和输入特性的显著变异性。阈值动力学使神经元能够执行时间精确的编码。量化和分析阈值动力学通常需要多次特制编程，即获取AP、识别阈值电压、计算锋电位特征以及数据可视化。为提高分析效率，我们提出了动作电位阈值动力学分析器（APThreshold），这是一个基于Python的软件工具，具有用户友好的图形用户界面（GUI）。我们在软件中实现了基于波形曲率和基于斜坡刺激的方法进行阈值识别。GUI被设计为交互式工具，使用户能够以点击方式可视化数据，并无需编程即可自定义每个图的坐标轴。这赋予了APThreshold考察阈值电压与锋电位特征之间的关系并分析其潜在生物物理基础的能力。我们提供了三个示例工作流程，说明如何使用我们的软件量化生物物理模型或实验记录中的阈值动力学。我们还使用APThreshold和两种现有类似工具，比较了Allen Cell Types数据库中15个记录的动作电位的估计阈值电压。结果表明，软件在采用所实现的方法识别锋电位阈值方面验证了其功能和效率。APThreshold可作为有效工具，用于分析跨细胞类型的阈值变异性。
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6.5
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2.5W
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