SynAPSeg: новый набор данных и фреймворк для анализа изображений на основе глубокого обучения для обнаружения и количественной оценки синапсов

Представлен SynAPSeg — открытый фреймворк для анализа синаптических puncta на основе глубокого обучения. Впервые создан крупномасштабный общедоступный набор данных для сегментации экземпляров синапсов. Модели, обученные на этом наборе, достигают производительности экспертов-человеков. Фреймворк применён для полного картирования почти 4 миллионов возбуждающих постсинаптических PSD95 puncta в тормозных интернейронах дорсального гиппокампа, выявлены региональные различия. При изучении возрастных изменений в CA1 обнаружено снижение плотности PSD95 вдоль дендритов парвальбумин-позитивных нейронов, что указывает на уменьшение глутаматергической рекрутации при старении.

**Выводы:** SynAPSeg позволил впервые провести полное картирование почти 4 миллионов возбуждающих постсинаптических PSD95 puncta в тормозных интернейронах дорсального гиппокампа, выявив региональные различия в свойствах синапсов. Применение к изучению возрастных изменений показало снижение плотности PSD95 вдоль дендритов PV-нейронов в CA1, что указывает на уменьшение глутаматергической рекрутации PV-нейронов при старении, что может способствовать возрастному когнитивному снижению.