本研究では、aTrackと呼ばれる新しい解析ツールを提案している。aTrackは、ブラウン拡散、閉じ込め、および方向性運動を含む様々な運動タイプを表現できる柔軟な確率モデルに基づいている。
主な特徴は以下の通り:
個々の軌跡について、ブラウン拡散からの逸脱を統計的に検出し、運動タイプ(閉じ込め、方向性運動)を分類する。この際、尤度比検定を用いることで、分類の信頼性を定量化できる。
閉じ込め運動の場合、拡散係数、閉じ込め半径、閉じ込め強度などの物理的に意味のあるパラメータを推定する。方向性運動の場合は、速度ベクトルを推定する。
複数の運動タイプが混在する軌跡集団についても、最尤推定に基づいて各運動タイプを識別し、それぞれのパラメータを推定できる。
解析手法が解析的に導出されているため、高速かつ正確な計算が可能である。
提案手法は、シミュレーションデータおよび実験データの解析を通して、その有効性が示されている。特に、従来手法では識別が困難だった、方向性運動と拡散運動の組み合わせなどの複雑な運動パターンにも適用可能である。
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by Simon,F., Ra... at www.biorxiv.org 04-21-2024
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