A Bit-Encoding Based New Data Structure for Time and Memory Efficient Handling of Spike Times in an Electrophysiological Setup

Bengt Ljungquist; Per Petersson; Anders J. Johansson; Jens Schouenborg; Martin Garwicz

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A Bit-Encoding Based New Data Structure for Time and Memory Efficient Handling of Spike Times in an Electrophysiological Setup

机译：一种基于时间和记忆的新数据结构，用于电生理设置中的尖峰时间的时间和记忆力处理

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Recent neuroscientific and technical developments of brain machine interfaces have put increasing demands on neuroinformatic databases and data handling software, especially when managing data in real time from large numbers of neurons. Extrapolating these developments we here set out to construct a scalable software architecture that would enable near-future massive parallel recording, organization and analysis of neurophysiological data on a standard computer. To this end we combined, for the first time in the present context, bit-encoding of spike data with a specific communication format for real time transfer and storage of neuronal data, synchronized by a common time base across all unit sources. We demonstrate that our architecture can simultaneously handle data from more than one million neurons and provide, in real time (

机译：最近的脑机接口的神经科学和技术开发已经对神经侵入性数据库和数据处理软件的需求越来越大，特别是在从大量神经元实时管理数据时。推断我们在此开展的这些开发，以构建可扩展的软件架构，该架构将在标准计算机上实现近期未来的大规模并行记录，组织和分析神经生理数据。为此，我们在本发明的上下文中首次组合，具有特定通信格式的尖峰数据的比特编码，用于实时传输和存储神经元数据，通过跨所有单元源的共同时间基础同步。我们展示了我们的架构可以同时处理来自超过一百万神经元的数据并实时（<25 ms），基于对先前记录的数据的分析提供反馈。除了实时管理来自大量神经元的录音，还具有处理某些科学和临床应用中所需的广泛记录时间的能力。此外，所提出的比特编码具有允许在大量神经元中极快地分析时空钉模式的极快分析。因此，我们得出结论，这种体系结构非常适合支持电流和近期脑机接口要求。

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来源
《Neuroinformatics》 |2018年第2期|共13页
作者
Bengt Ljungquist; Per Petersson; Anders J. Johansson; Jens Schouenborg; Martin Garwicz;
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作者单位

Neuronano Research Center Integrative Neurophysiology and Neurotechnology Lund University;

Neuronano Research Center Integrative Neurophysiology and Neurotechnology Lund University;

Neuronano Research Center Integrative Neurophysiology and Neurotechnology Lund University;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类人工神经网络与计算;
关键词
Electrophysiology; Databases; Data encoding; Real time;

机译：电生理学;数据库;数据编码;实时;

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