SmartEM

SmartEM：机器学习引导的电子显微镜

Connectomics 提供了必要的纳米分辨率、突触级神经回路图，有助于了解大脑活动和行为。然而，很少有研究人员能够使用高通量电子显微镜来快速生成重建整个回路或大脑所需的非常大的数据集。迄今为止，在通过电子显微镜 (EM) 收集图像后，人们已经使用机器学习方法来加速和改进神经元分割、突触重建和其他数据分析。随着处理 EM 图像的计算改进，获取 EM 图像现在已成为限速步骤。在这里，为了加快 EM 成像速度，我们将机器学习集成到单光束扫描电子显微镜的实时图像采集中。这种 SmartEM 方法允许电子显微镜对标本进行智能、数据感知成像。SmartEM 为每个感兴趣的区域分配适当的成像时间 - 快速扫描所有像素，但随后以较慢的速度重新扫描需要更高质量信号的小子区域，以保证整个视野的均匀分割性，但节省大量时间。我们证明，该流程使用商用单光束 SEM 将连接组学的图像采集时间加快了 7 倍。我们应用 SmartEM 重建小鼠皮层的一部分，其精度与传统显微镜相同，但所需时间更短。