要旨 二光子カルシウムイメージングは、蛍光記録に至る指標を介して、神経の発火を間接的に報告する。その指標の動態、雑音、サンプリング特性は、電気的イベントと記録された蛍光の間に位置する。取得は通常、実験の前に固定され、その後で推論が最適化されるため、「宣言された課題に必要な情報はどれほどの速さで到達するのか」や「同一の取得を増やしてもいつ有益性が止まるのか」という優先順位の問いが未検討のまま残る。本研究では、CASCADEの同時蛍光・電気生理記録グラウンドトゥルース集約を用いて、取得時間を逆設計問題として扱った。基盤となる作業基質は、15データセットにわたる312ニューロンから得た914の記録セグメントで構成した。データセット全体でのグループ化交差検証により、局所比較可能回復度指数におけるアウト・オブ・フォールド変動の66.2%を説明できた（MAE 0.0157）。最も強い測定要因は応答ピークのラグであった。次に、3つの光学レジームにおいて、84の時間的取得条件にわたるニューロン非重複の発見／検証実験を実施した。プロトコルは、観測された発見最大値の90%、95%、99%という分率において、発見ニューロンのみから選択し、評価は保持ニューロンに対して行う前に凍結した。9つすべての処方は事前に定めた検証許容誤差を満たした。さらに8つは、保持ニューロンに対する回復度指数とバランス精度の両方で名目目標を厳密に満たした。99%目標では、選択されたプロトコルはGCaMP8mで67 ms（2ボリューム）、非脊髄性GCaMP6sで250 ms（8ボリューム）、脊髄前処理GCaMP6sで667 ms（20ボリューム）であった。課題を飽和させる領域を超えると、より長い取得はそれぞれ保持バランス精度を0.065、0.031、0.024だけ低下させた。選択されたプロトコルにおける残存する局所的非同定性は、それぞれ0.106、0.339、0.688であった。後の妥当性監査で、すべての取得条件において近傍推定器フラグが立つことが確認された。そのため、数値的回復度量は物理的または普遍的な上限制約としてではなく、比較的に用いる。研究は後ろ向きであり、顕微鏡は再構成されていない。取得時間は推定でき、転用可能なプロトコルへと逆変換でき、追加時間が宣言した課題の改善に寄与しなくなった時点で停止できることを示す。
https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-10898326/v1