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MICR-003

実行例: 起点ニューロンに結合した錐体細胞

起点ニューロン 1 個に対し、入力 (前シナプス) / 出力 (後シナプス) の錐体細胞を抽出して 3D 書き出しした実例。MICR-001 の 10〜11 節の microns_connect.py を使用。対象は minnie65_public、materialization version 1718。

1. 起点ニューロン

項目値
root_id864691135572530981
細胞型 (cell_type)5P-ET (第 5 層 ET 型錐体細胞)
分類 (classification_system)excitatory_neuron
細胞体座標 (μm)(1365.1, 763.5, 812.6)

2. コネクトーム統計サマリ

シナプステーブル synapses_pni_2 を起点で server-side フィルタして得たパートナーを、細胞型テーブル aibs_metamodel_celltypes_v661 で錐体細胞に絞り込んだ結果。採用数は max_partners (方向ごとの上限) で決まる。下表は max_partners=20 のドライラン例。

項目件数
入力パートナー (前シナプス、ユニーク root_id)6,447
出力パートナー (後シナプス、ユニーク root_id)369
うち錐体細胞 (6,796 中)298
起点 target1
input (採用)20
output (採用)20
both (相互)0
DL 予定の合計41
読み方: 入力パートナーが 6,447 と多いのは、皮質ニューロンが数千個の細胞から入力を受けるため。このうち錐体細胞 (興奮性) は 298 個で、残りは抑制性ニューロンや細胞型未分類のパートナー。max_partners を上げれば最大この 298 個まで描画できる (ただし出力側はパートナー総数 369 と少ないため上限は小さい)。

3. 書き出した 5 ニューロンの詳細

この実例では max_partners=2 で実行し、target 1 + input 2 + output 2 = 計 5 個を書き出した。各ニューロンは役割ごとに色分けされ、OBJ オブジェクト名は <役割>__<root_id>。

input ×2 4P 23P 起点 5P-ET output ×2 5P-IT 5P-ET
図. この実例の結合関係。矢印はシナプスの向き (前シナプス → 後シナプス)。
役割root_id細胞型 細胞体 (μm)
x, y, z		 target との結合
(シナプス数 / 合計サイズ)		 メッシュ
頂点 / 面
target 864691135572530981 5P-ET 1365.1, 763.5, 812.6 — (起点) 56,938 / 99,936
input 864691136483167788 4P 1354.9, 574.7, 675.1 → target: 1 / 19,232 26,816 / 47,959
input 864691135499204883 23P 594.5, 586.8, 870.1 → target: 2 / 52,220 38,537 / 68,805
output 864691136423679279 5P-IT 1428.7, 640.5, 716.1 target →: 1 / 576 18,491 / 32,639
output 864691135374569289 5P-ET 1235.4, 813.4, 835.1 target →: 1 / 1,608 36,655 / 64,369
繰り上げの記録: 出力側で最初に選ばれた 864691135490110266 は LOD 3 で静的メッシュが未生成だったため自動的にスキップされ、次候補 864691135374569289 が繰り上げ採用された。verify_lod による backfill 機能で、指定した数 (各方向 2 個) が確実に揃う。

4. シナプスサイズについて

「合計サイズ」は synapses_pni_2 の size 列 (シナプス接触面のボクセル数) の和。入力側 (例: 23P → 起点で 52,220) が出力側 (例: 起点 → 5P-IT で 576) より桁違いに大きいのは、この起点が当該入力細胞から強い (大きい) シナプスを受けている一方、出力側のサンプルは小さなシナプス 1 個だったため。サイズはシナプス強度の代理指標として使える。

5. 細胞型ラベルの読み方

ラベル意味
23P第 2/3 層 錐体細胞
4P第 4 層 錐体細胞
5P-IT第 5 層 IT 型 (intratelencephalic) 錐体細胞
5P-ET第 5 層 ET 型 (extratelencephalic / pyramidal tract) 錐体細胞
5P-NP第 5 層 NP 型 (near-projecting) 錐体細胞
6P-CT第 6 層 CT 型 (corticothalamic) 錐体細胞
6P-IT第 6 層 IT 型 錐体細胞

このボリュームの興奮性ニューロンの cell_type はこの 7 種で、すべて錐体細胞 (末尾 P = pyramidal)。

6. 再現コマンド

from microns_connect import get_connected_pyramidal_meshes
get_connected_pyramidal_meshes(
    864691135572530981,
    direction="both",
    max_partners=2,
    lod=3,
)

ドライラン (件数だけ確認、メッシュ DL なし):

from microns_connect import dry_run
dry_run(864691135572530981, direction="both", max_partners=20)