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锦脑课堂 | SpikeInterface系列-4-导出到Phy与手动精修指南

锦脑课堂 | SpikeInterface系列-4-导出到Phy与手动精修指南 锦脑科技
2026-04-17
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尖峰分类完成后,我们通常需要对结果进行精修——去除噪声单元、合并过度分割的单元、标记不同质量的神经元。本文将介绍如何将SI的分类结果导出到Phy进行手动精修,以及Phy的基本使用方法。


SpikeInterface

一、为什么需要手动精修?

尽管现代尖峰分类算法已经非常先进,但自动分类的结果仍然可能存在以下问题:

手动精修是获得高质量数据的必要步骤,尤其是在准备发表数据时。通过人工检查每个单元的波形、自相关图等特征,可以显著提高数据的可靠性。


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二.什么是Phy?

Phy 是一个基于Python的开源图形界面工具,专门用于尖峰分类结果的精修。它由Cortex Lab开发,是目前最广泛使用的尖峰分类精修工具。

Phy的核心功能

  • 波形查看:显示每个单元的平均波形

  • 自相关图:显示不应期违规情况

  • 特征投影:PCA投影,检查单元分离度

  • 幅度分布:查看spike幅度随时间的变化

  • 单元标记:标记为good、mua(多单元活动)或noise

  • 单元合并:合并过度分割的单元

Phy相关资源


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三.后处理:为导出做准备

在导出到Phy之前,我们需要进行一些后处理操作,提取波形、计算模板等。

3.1创建SortingAnalyzer

SortingAnalyzer是SI后处理的核心对象,它将分类结果和原始记录关联起来:

代码参考:

https://spikeinterface.readthedocs.io/en/latest/tutorials/core/sorting_analyzer.html


3.2计算必要的扩展

代码参考:https://spikeinterface.readthedocs.io/en/latest/tutorials/postprocessing/


3.3 计算质量指标


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四.导出到Phy

这是SI最强大的功能之一!你可以在没有MATLAB许可证的情况下运行Kilosort系列分类器。


4.1安装Phy


4.2导出数据

导出完成后,phy_folder 目录下会包含以下文件:

代码参考:https://spikeinterface.readthedocs.io/en/latest/modules/exporters.html


4.3启动Phy GUI

4.4 使用Docker运行Kilosort

在Windows命令提示符或Anaconda Prompt中:


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五.Phy使用指南

5.1 Phy界面概览

启动Phy后,你会看到以下主要面板:

  • 簇列表(Cluster View):显示所有检测到的单元

  • 波形视图(Waveform View):显示选中单元的平均波形

  • 自相关图(Correlogram View):显示不应期违规情况

  • 特征投影(Feature View):PCA投影

  • 幅度分布(Amplitude View):spike幅度分布


5.2 簇列表(Cluster View)

这是Phy的核心控制面板,显示所有检测到的单元:

常用快捷键:


5.3 波形视图(Waveform View)

显示选中单元的平均波形,用于判断:

  • 波形是否清晰

  • 波形是否稳定

  • 是否有过大的噪声

判断标准:

✅ Good单元:清晰的尖峰波形,信噪比高

⚠️ MUA单元:波形较宽,可能是多个神经元的混合

❌ Noise单元:无明显波形


5.4 自相关图(Correlogram View)

显示单元的自相关图,用于检测不应期违规(ISI Violations)。

判断标准:

✅ 0ms附近无峰值

❌ 0ms附近有峰值(可能是噪声或过度分割)


5.5 精修工作流程

推荐的精修步骤:

  1. 浏览所有单元,标记明显的噪声单元为"noise"

  2. 检查每个单元的波形和自相关图

  3. 标记可靠的单元为"good"

  4. 检查可能存在过度分割的单元

  5. 合并过度分割的单元

  6. 再次检查合并后的单元

  7. 保存并退出


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六.将精修结果导回SI

精修完成后,可以将结果导回SI:


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七、完整代码示例


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八、下一步

完成精修后,你就可以:

  1. 导出最终的spike times用于后续分析

  2. 计算神经元的各种特性

  3. 进行跨会话的单元追踪


下一篇文章将详细介绍质量指标的计算和解读!



参考资源:

Phy GitHub: https://github.com/cortex-lab/phy

Phy文档: https://phy.readthedocs.io/

SI Exporters: https://spikeinterface.readthedocs.io/en/latest/modules/exporters.html


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