============== ファイル形式 ============== bionetliteが生成するファイルの形式について説明します。 概要 ==== bionetliteは、以下の2種類のファイルを生成します： 1. `SONATA `_ 形式: BMTKと互換性のあるHDF5形式 2. Neulite形式: Neuliteカーネルが読み込むCSV形式 SONATA形式ファイル ================== BMTKの他のツールとの互換性のため、SONATA形式のファイルも生成されます。 **ノードファイル:** * ``_nodes.h5`` - HDF5形式のノードデータ * ``_node_types.csv`` - CSVノードタイプ定義 **エッジファイル:** * ``__edges.h5`` - HDF5形式のエッジデータ * ``__edge_types.csv`` - CSVエッジタイプ定義 これらのファイルはBMTKの標準形式に従います。 Neulite形式ファイル ==================== Neuliteカーネル用のファイルです。 _population.csv ============================== ニューロンポピュレーション情報を定義します。 ヘッダー -------- .. code-block:: text #n_cell,n_comp,name,swc_file,ion_file カラム ------ .. list-table:: :header-rows: 1 :widths: 20 15 65 * - Column Name - Type - Description * - #n_cell - int - Number of neurons for this model type * - n_comp - int - Number of compartments (number of rows in SWC file) * - name - string - Model name (format: ``_``) * - swc_file - string - Path to morphology file (e.g., ``data/Scnn1a.swc``) * - ion_file - string - Path to ion channel configuration file (e.g., ``data/472363762_fit.csv``) 例 -- .. code-block:: text #n_cell,n_comp,name,swc_file,ion_file 80,195,Scnn1a_100,data/Scnn1a_473845048_m.swc,data/472363762_fit.csv 20,158,PV_101,data/Pvalb_473862421_m.swc,data/472912177_fit.csv __connection.csv =========================== シナプス接続情報を定義します。 ヘッダー -------- .. code-block:: text #pre nid,post nid,post cid,weight,tau_decay,tau_rise,erev,delay,e/i カラム ------ .. list-table:: :header-rows: 1 :widths: 20 15 65 * - Column Name - Type - Description * - #pre nid - int - Presynaptic neuron ID (0-indexed) * - post nid - int - Postsynaptic neuron ID (0-indexed) * - post cid - int - Postsynaptic compartment ID (node number in SWC file) * - weight - float - Synaptic weight * - tau_decay - float - Decay time constant (ms), ``tau2`` of exp2syn * - tau_rise - float - Rise time constant (ms), ``tau1`` of exp2syn * - erev - float - Reversal potential (mV) * - delay - int - Synaptic delay (ms, rounded to integer) * - e/i - string - 'e' (excitatory) or 'i' (inhibitory) .. note:: * ``post cid`` は ``target_sections`` で指定されたセクションからランダムにサンプリングされます * ``delay`` は整数値にROUND_HALF_UPで丸められます（2.5は3になる） 例 -- .. code-block:: text #pre nid,post nid,post cid,weight,tau_decay,tau_rise,erev,delay,e/i 0,5,42,0.0005,1.7,0.1,0.0,2,e 0,8,15,0.0005,1.7,0.1,0.0,2,e 25,5,12,0.002,8.3,0.5,-70.0,1,i swcファイル（処理済み） ======================= Neulite用に前処理されたニューロン形態ファイルです。 処理内容 -------- bionetliteは以下の処理を行います： 1. **ゼロベースインデックスへの変換** - 1ベースを0ベースに変換 2. **軸索の修正** - `Perisomatic model `_ への変換（簡略化された人工軸索を追加） 3. **深さ優先探索（DFS）ソート** - Neuliteでの効率的な処理のため 形式 ---- .. code-block:: text #id type x y z r parent 0 1 0.0 0.0 0.0 12.5 -1 1 1 0.0 0.0 5.0 12.5 0 2 2 0.0 0.0 35.0 0.5 1 3 2 0.0 0.0 65.0 0.5 2 4 3 -5.0 0.0 5.0 0.8 1 **カラム:** * ``#id`` - Compartment number (0-based) * ``type`` - 1=soma, 2=axon, 3=basal dendrite, 4=apical dendrite * ``x, y, z`` - 3D coordinates (μm) * ``r`` - Radius (μm) * ``parent`` - Parent compartment number (-1 for root) 出力先: ``/data/`` イオンチャネル設定CSV ====================== イオンチャネルパラメータファイル（JSON→CSV変換済み）です。 ヘッダー -------- .. code-block:: text Cm,Ra,leak,e_pas,gamma,decay,NaV,NaTs,NaTa,Nap,Kv2like,Kv3_1,K_P,K_T,Kd,Im,Im_v2,Ih,SK,Ca_HVA,Ca_LVA 行の意味 -------- 4行のCSVファイルで、各行はニューロンのセクションを表します： .. code-block:: text 1, 2, 3, 4, 主要パラメータ -------------- * **Cm** (μF/cm²) - 膜容量 * **Ra** (Ω·cm) - 軸索抵抗 * **leak** (S/cm²) - リークコンダクタンス（g_pas） * **e_pas** (mV) - リーク平衡電位 * **gamma, decay** - カルシウムダイナミクス * **イオンチャネル** - NaV, NaTs, NaTa, Nap, Kv2like, Kv3_1, K_P, K_T, Kd, Im, Im_v2, Ih, SK, Ca_HVA, Ca_LVA 出力先: ``/data/`` config.h ======== Neuliteカーネル用の設定ヘッダーファイルです。 生成されるマクロ ---------------- .. code-block:: c #pragma once // Simulation parameters #define TSTOP ( 3000.0 ) #define DT ( 0.1 ) #define INV_DT ( ( int ) ( 1.0 / ( DT ) ) ) // Neuron parameters #define SPIKE_THRESHOLD ( -15.0 ) #define ALLACTIVE ( 0 ) // Current injection parameters #define I_AMP ( 0.1 ) #define I_DELAY ( 500.0 ) #define I_DURATION ( 500.0 ) パラメータ ---------- * **TSTOP** (ms) - シミュレーション終了時間 * **DT** (ms) - タイムステップ * **INV_DT** - タイムステップの逆数（整数） * **SPIKE_THRESHOLD** (mV) - スパイク検出閾値 * **ALLACTIVE** - allactiveモデルフラグ（0 or 1） * **I_AMP** (nA) - 電流注入の振幅 * **I_DELAY** (ms) - 電流注入の開始時刻 * **I_DURATION** (ms) - 電流注入の持続時間 出力先: ``/kernel/config.h`` ディレクトリ構造 ================ bionetliteは以下のディレクトリ構造を生成します： .. code-block:: text project/ ├── network/ # SONATA format (BMTK compatible) │ ├── V1_nodes.h5 │ ├── V1_node_types.csv │ ├── V1_V1_edges.h5 │ └── V1_V1_edge_types.csv └── neulite/ # Neulite format ├── V1_population.csv ├── V1_V1_connection.csv ├── kernel/ │ └── config.h └── data/ ├── *.swc # Converted SWC files └── *.csv # Ion channel CSV 次のステップ ============ * :doc:`index` - APIリファレンス * :doc:`../user_guide/basic_usage` - 基本的な使用方法 * :doc:`../user_guide/configuration` - 設定ファイルの詳細