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Scientific Reports | AutoImpute:基于自编码器的单细胞RNA测序数据的插补

今天给大家介绍印度德里Indraprastha信息技术学院的Debarka Sengupta教授等人发表在Scientific Reports上的一篇文章 “AutoImpute: Autoencoder based imputation of single-cell RNA-seq data” 。单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 技术的出现,使我们能够以单细胞分辨率测量数千个基因的表达水平。然而,单个细胞中起始RNA的数量不足会导致显著的“dropout”事件 (被错误判断为零的表达值),在表达矩阵中引入大量的零计数。为了解决这一问题,本文提出了一种基于自编码器的稀疏基因表达矩阵的插补方法。AutoImpute,它学习输入的scRNA-seq数据的固有分布,并相应地插补缺失值,对生物沉默基因 (真实表达的零值) 进行最小的修改。在真实的scRNA-seq数据集上进行测试时,AutoImpute在基于下采样数据的表达恢复、细胞聚类精度、方差稳定和细胞类型可分离性方面表现出竞争性。

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重度抑郁症患者的非快速眼动睡眠

睡眠紊乱是重度抑郁症(MDD)的一个关键症状。目前的文献对快速眼动(REM)睡眠的改变进行了很好的描述,但对非快速眼动(non-REM)睡眠的改变却知之甚少。此外,睡眠障碍与MDD的各种认知症状有关,但non-REM睡眠EEG的哪些特征导致了这一点目前尚不清楚。我们综合分析了三个独立收集的数据集(216名被试的N = 284个数据,)中两个中央通道的non-REM睡眠EEG特征。这项探索性和描述性的研究纳入了年龄范围广泛、抑郁症持续时间和严重程度不同、用药或未用药、以及年龄和性别与健康对照组相匹配的MDD患者。我们探讨了睡眠结构的变化,包括睡眠阶段和周期、频谱功率、睡眠纺锤波、慢波(SW)和SW-纺锤波耦合。接下来,我们分析了这些睡眠特征与抑郁症严重程度和程序性记忆的夜间巩固的关系。总的来说,与对照组相比,患者的non-REM睡眠结构没有发现重大的系统性改变。对于non-REM睡眠的微观结构,我们观察到与对照组相比,未用药患者的纺锤波振幅较高,并且在开始使用抗抑郁药物后,SW较长,振幅较低,SW-纺锤波耦合更分散。此外,长期(而非短期)的药物治疗似乎会降低纺锤波的密度。用药患者夜间程序性记忆巩固受损,这与较低的睡眠纺锤波密度有关。我们的结果表明,MDD的non-REM睡眠 EEG的改变可能比以前报道的更精细。我们在抗抑郁药物摄入和年龄的背景下讨论这些发现。

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Nature neuroscience:大鼠功能连接分析的共识方案

动物模型中的无任务功能连接提供了一个实验框架,以检查受控条件下的连接现象,并允许与在侵入性或终末操作下收集的数据模式进行比较。目前,动物的获取采用不同的方案和分析,这妨碍了结果的比较和整合。在这里,我们介绍了在20个中心测试的大鼠功能磁共振成像采集协议StandardRat。为了优化采集和处理参数,我们首先收集了来自46个中心的65个大鼠功能成像数据集。我们开发了一个可重复的流程来分析不同方案获得的大鼠数据,并确定了与跨中心功能连接稳健检测相关的实验和处理参数。我们表明,相对于之前的采集,标准化协议增强了生物学上合理的功能连接模式。本文描述的方案和处理流程与神经影像社区公开共享,以促进互操作性和合作,以应对神经科学中最重要的挑战。

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Bioinformatics | 注释scRNA-seq数据时自动识别新细胞

本文介绍由美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心生物统计学系的Ziyi Li和Kim-Anh Do共同通讯发表在 Bioinformatics 的研究成果:为了更好地注释scRNA-seq 数据,发现新的细胞类型,作者开发了一种简单而有效的方法,结合自动编码器和迭代特征选择,从scRNA-seq数据中自动识别新细胞。该方法用标记的训练数据训练一个自动编码器,并将自动编码器应用于测试数据以获得重建误差。通过反复选择表现出双模模式的特征,并使用所选特征对细胞进行重新分组,该方法可以准确地识别训练数据中不存在的新细胞。作者进一步将这种方法与支持向量机结合起来,为注释所有的细胞类型提供了一个完整的解决方案。使用五个真实的scRNA-seq数据集进行的广泛的数值实验,结果表明,该方法比现有的方法具有更好的性能。

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