Investigação sistemática da morfologia neuronal através da base de dados pública NeuroMorpho

Resumo

A necessidade de se obter cada vez mais informações sobre as estruturas e mecanismos que embasam o sistema nervoso favoreceu o desenvolvimento de pesquisas apoiadas por recursos computacionais. Nesse contexto de interdisciplinaridade, abordagens como o estudo sistemático da forma das células neurais foram beneficiadas com a incorporação de análises como estatística multivariada e reconhecimento de padrões. O presente projeto propõe a exploração sistemática dos milhares de neurônios existentes na base de dados pública denominada NeuroMorpho, utilizando-se métodos estabelecidos de caracterização morfológica e classificação. Nossa abordagem será primeiramente voltada às medidas já disponíveis no repositório. Em seguida, pretendemos expandir a análise do conjunto inicial de dados, adquirindo medidas sofisticadas sobre as imagens bidimensionais da base, tais como geometria fractal, lacunaridade e granulometria. No que se refere à interpretação estatística e à identificação de grupos, utilizaremos correlações entre medidas, análise de componentes principais (PCA) e discriminante canônica (LDA). A classificação, por sua vez, envolverá métodos de agrupamentos não-supervisionados, em particular k-médias e aglomeração hierárquica de Ward, e serão aplicados tanto nos dados disponíveis na base, como também nas novas medidas, confrontando-se os resultados fornecidos por ambos os conjuntos. Apresentaremos também a comparação dos agrupamentos obtidos de maneira a verificar as contribuições de cada medida para a classificação, a avaliação de até que ponto as classes originais refletem as características morfológicas das células e a possível presença de subgrupos morfológicos. (AU)