SyConn interactive api documentation

import%20marimo%0A%0A__generated_with%20%3D%20%220.17.0%22%0Aapp%20%3D%20marimo.App(%0A%20%20%20%20width%3D%22medium%22%2C%0A%20%20%20%20app_title%3D%22SyConn%20interactive%20api%20documentation%22%2C%0A)%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20import%20marimo%20as%20mo%0A%20%20%20%20return%20(mo%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20SyConn%20Interactive%20API%20Documentation%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Welcome%20to%20the%20SyConn%20Interactive%20REST%20API%20for%20the%20j0251%20songbird%20basal%20ganglia%20connectome%20dataset.%20This%20notebook%20provides%20comprehensive%20documentation%20and%20interactive%20examples%20for%20querying%20synapses%2C%20neurons%2C%20skeletons%2C%20and%20meshes%20from%20the%20electron%20microscopy%20connectomics%20data.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Browser-Based%20Connectome%20Analysis%3A**%20All%20notebooks%20on%20this%20platform%20run%20entirely%20in%20your%20browser%20via%20WebAssembly%20(WASM)%20and%20support%20live%20code%20editing.%20Write%20custom%20analysis%20code%20that%20queries%20the%20SyConn%20API%20directly%E2%80%94no%20installation%2C%20no%20downloads%2C%20no%20server-side%20computation%20required.%20Edit%20cells%2C%20modify%20parameters%2C%20and%20execute%20code%20instantly%20to%20explore%20the%20connectome%20interactively.%20This%20makes%20advanced%20connectomics%20analysis%20accessible%20to%20researchers%20while%20providing%20powerful%20customization%20for%20computational%20neuroscientists.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Interactive%20Notebooks%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Explore%20these%20companion%20notebooks%20that%20demonstrate%20advanced%20analyses%20using%20the%20SyConn%20API%3A%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%5B**Connectivity%20Matrices**%5D(j0251_connectivity_matrices.html)%20-%20Cell-type%20connectivity%20matrices%20with%20multiple%20normalization%20views%20(Rother%20et%20al.%2C%202025)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%5B**Credit%20Assignment%20Analysis**%5D(credit_assignment.html)%20-%20HVC%20vs%20LMAN%20targeting%20of%20MSN%20dendrites%20for%20reinforcement%20learning%20(Kornfeld%20et%20al.%2C%202025)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%5B**MSN%203D%20Visualization**%5D(msn_3d.html)%20-%20Single-cell%203D%20visualization%20of%20medium%20spiny%20neuron%20connectivity%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%5B**Migrating%20Neurons**%5D(migrating_neurons_viz.html)%20-%20Immature%20migrating%20neurons%20in%20the%20adult%20striatum%20(Shvedov%20et%20al.%2C%202025)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Dataset%20Overview%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Dataset%3A**%20j0251%20songbird%20(zebra%20finch)%20basal%20ganglia%20connectome%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Total%20synapses%3A**%2018%2C501%2C487%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Total%20neurons%3A**%204%2C261%2C322%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Volume%3A**%20256%20%C3%97%20256%20%C3%97%20384%20%CE%BCm%C2%B3%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Voxel%20size%3A**%2010%20%C3%97%2010%20%C3%97%2025%20nm%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Cell%20types%3A**%20MSN%2C%20GPe%2C%20GPi%2C%20STN%2C%20HVC%2C%20LMAN%2C%20DA%2C%20TAN%2C%20LTS%2C%20INT1-3%2C%20and%20glia%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20import%20numpy%20as%20np%0A%20%20%20%20import%20pandas%20as%20pd%0A%20%20%20%20import%20requests%0A%20%20%20%20import%20struct%0A%0A%20%20%20%20base_url%20%3D%20%22https%3A%2F%2Fsyconn.esc.mpcdf.mpg.de%22%0A%20%20%20%20return%20base_url%2C%20pd%2C%20requests%2C%20struct%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20API%20Endpoints%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%201.%20Synapses%20API%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Endpoint%3A**%20%60GET%20%2Fj0251%2Fsynapses%2Fjson%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Query%20synapses%20by%20cell%20type%2C%20neuron%20ID%2C%20morphology%2C%20and%20size%20filters.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Parameters%3A**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60pre_celltype%60%20-%20Presynaptic%20cell%20type%20(e.g.%2C%20HVC%2C%20MSN%2C%20GPi)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60post_celltype%60%20-%20Postsynaptic%20cell%20type%20(e.g.%2C%20MSN%2C%20GPi%2C%20GPe)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60pre_neuron_ids%60%20-%20Comma-separated%20presynaptic%20neuron%20IDs%20(optional)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60post_neuron_ids%60%20-%20Comma-separated%20postsynaptic%20neuron%20IDs%20(optional)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60prob_min%60%20-%20Minimum%20synapse%20probability%20(default%3A%200.6)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60size_min%60%20-%20Minimum%20synapse%20size%20in%20%C2%B5m%C2%B2%20(default%3A%200.0)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60post_morph%60%20-%20Postsynaptic%20morphology%3A%200%3Dspine_neck%2C%201%3Dspine_head%2C%202%3Dshaft%2C%203%3Dsoma%20(default%3A%20-1%20for%20all)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60min_pre_axon%60%20-%20Minimum%20presynaptic%20axon%20length%20in%20%C2%B5m%20(default%3A%200.0)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60min_post_dend%60%20-%20Minimum%20postsynaptic%20dendrite%20length%20in%20%C2%B5m%20(default%3A%200.0)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60return_fields%60%20-%20Comma-separated%20fields%3A%20size%2C%20x%2C%20y%2C%20z%2C%20prob%2C%20pre_id%2C%20post_id%2C%20post_morph%2C%20pre_celltype%2C%20post_celltype%20(default%3A%20size)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60max_results%60%20-%20Limit%20results%20(randomly%20sampled%20if%20exceeded)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Returns%3A**%20JSON%20with%20requested%20fields%20plus%20%60count%60%2C%20%60total_size%60%2C%20%60mean_size%60%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%22%23%23%23%20Example%201%3A%20Query%20HVC%E2%86%92MSN%20synapses%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(base_url%2C%20mo%2C%20pd%2C%20requests)%3A%0A%20%20%20%20%23%20Example%3A%20Query%20HVC%20to%20MSN%20synapses%0A%20%20%20%20_params%20%3D%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'pre_celltype'%3A%20'HVC'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'post_celltype'%3A%20'MSN'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'return_fields'%3A%20'size%2Cx%2Cy%2Cz%2Cprob%2Cpost_morph'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'prob_min'%3A%20'0.6'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'max_results'%3A%20'100'%0A%20%20%20%20%7D%0A%0A%20%20%20%20_response%20%3D%20requests.get(f%22%7Bbase_url%7D%2Fj0251%2Fsynapses%2Fjson%22%2C%20params%3D_params)%0A%20%20%20%20_data%20%3D%20_response.json()%0A%0A%20%20%20%20mo.md(f%22%22%22%0A%20%20%20%20**Query%3A**%20HVC%20%E2%86%92%20MSN%20synapses%20(prob%20%E2%89%A5%200.6%2C%20first%20100)%0A%0A%20%20%20%20**Results%3A**%20%7B_data%5B'count'%5D%7D%20synapses%2C%20total%20area%3A%20%7B_data%5B'total_size'%5D%3A.2f%7D%20%C2%B5m%C2%B2%2C%20mean%20size%3A%20%7B_data%5B'mean_size'%5D%3A.3f%7D%20%C2%B5m%C2%B2%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%0A%20%20%20%20%23%20Show%20sample%20data%0A%20%20%20%20_df%20%3D%20pd.DataFrame(%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'size%20(%C2%B5m%C2%B2)'%3A%20_data%5B'size'%5D%5B%3A10%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'x%20(nm)'%3A%20_data%5B'x'%5D%5B%3A10%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'y%20(nm)'%3A%20_data%5B'y'%5D%5B%3A10%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'z%20(nm)'%3A%20_data%5B'z'%5D%5B%3A10%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'prob'%3A%20_data%5B'prob'%5D%5B%3A10%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'post_morph'%3A%20_data%5B'post_morph'%5D%5B%3A10%5D%0A%20%20%20%20%7D)%0A%0A%20%20%20%20mo.ui.table(_df%2C%20label%3D%22First%2010%20synapses%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%202.%20Neurons%20API%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Endpoint%3A**%20%60GET%20%2Fj0251%2Fneurons%2Fjson%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Query%20neurons%20by%20cell%20type%2C%20morphology%2C%20and%20connectivity%20criteria.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Parameters%3A**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60celltype%60%20-%20Cell%20type%20to%20query%20(e.g.%2C%20HVC%2C%20MSN%2C%20GPi)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60target_celltype%60%20-%20Target%20cell%20type%20for%20connectivity%20filtering%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60direction%60%20-%20Connection%20direction%3A%20'outgoing'%20or%20'incoming'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60min_synapses%60%20-%20Minimum%20number%20of%20synapses%20to%20target_celltype%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60min_celltype_certainty%60%20-%20Minimum%20cell%20type%20prediction%20certainty%20(0.0-1.0)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60min_axon_length%60%20-%20Minimum%20axon%20length%20in%20%C2%B5m%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60min_dendrite_length%60%20-%20Minimum%20dendrite%20length%20in%20%C2%B5m%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60min_soma_length%60%20-%20Minimum%20soma%20size%20in%20%C2%B5m%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60prob_min%60%20-%20Minimum%20synapse%20probability%20for%20connectivity%20filtering%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Returns%3A**%20JSON%20with%20%60neuron_ids%60%20array%20and%20%60count%60%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%22%23%23%23%20Example%202%3A%20Find%20MSN%20neurons%20with%20proper%20compartments%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(base_url%2C%20mo%2C%20requests)%3A%0A%20%20%20%20%23%20Example%3A%20Find%20MSN%20neurons%20with%20all%20compartments%0A%20%20%20%20_params2%20%3D%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'celltype'%3A%20'MSN'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'min_soma_length'%3A%20'5.0'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'min_dendrite_length'%3A%20'200.0'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'min_axon_length'%3A%20'50.0'%0A%20%20%20%20%7D%0A%0A%20%20%20%20_response2%20%3D%20requests.get(f%22%7Bbase_url%7D%2Fj0251%2Fneurons%2Fjson%22%2C%20params%3D_params2)%0A%20%20%20%20_data2%20%3D%20_response2.json()%0A%0A%20%20%20%20mo.md(f%22%22%22%0A%20%20%20%20**Query%3A**%20MSN%20neurons%20with%20soma%20%E2%89%A55%20%C2%B5m%2C%20dendrite%20%E2%89%A5200%20%C2%B5m%2C%20axon%20%E2%89%A550%20%C2%B5m%0A%0A%20%20%20%20**Results%3A**%20Found%20%7B_data2%5B'count'%5D%3A%2C%7D%20neurons%0A%0A%20%20%20%20**Sample%20neuron%20IDs%3A**%20%7B_data2%5B'neuron_ids'%5D%5B%3A10%5D%7D%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%22%23%23%23%20Example%203%3A%20Find%20HVC%20neurons%20projecting%20to%20MSN%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(base_url%2C%20mo%2C%20requests)%3A%0A%20%20%20%20%23%20Example%3A%20Find%20HVC%20neurons%20with%20strong%20MSN%20connectivity%0A%20%20%20%20_params3%20%3D%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'celltype'%3A%20'HVC'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'target_celltype'%3A%20'MSN'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'direction'%3A%20'outgoing'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'min_synapses'%3A%20'50'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'min_celltype_certainty'%3A%20'0.8'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'min_axon_length'%3A%20'50.0'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20'prob_min'%3A%20'0.6'%0A%20%20%20%20%7D%0A%0A%20%20%20%20_response3%20%3D%20requests.get(f%22%7Bbase_url%7D%2Fj0251%2Fneurons%2Fjson%22%2C%20params%3D_params3)%0A%20%20%20%20_data3%20%3D%20_response3.json()%0A%0A%20%20%20%20mo.md(f%22%22%22%0A%20%20%20%20**Query%3A**%20HVC%20neurons%20with%20%E2%89%A550%20synapses%20to%20MSN%20(certainty%20%E2%89%A50.8%2C%20axon%20%E2%89%A550%20%C2%B5m)%0A%0A%20%20%20%20**Results%3A**%20Found%20%7B_data3%5B'count'%5D%7D%20neurons%0A%0A%20%20%20%20**Sample%20neuron%20IDs%3A**%20%7B_data3%5B'neuron_ids'%5D%5B%3A5%5D%7D%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%203.%20Skeleton%20API%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Endpoint%3A**%20%60GET%20%2Fj0251%2Fskeleton%3Fneuron_id%3D%3Cneuron_id%3E%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Fetch%20neuron%20skeleton%20in%20binary%20format.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Parameters%3A**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60neuron_id%60%20-%20Neuron%20ID%20to%20fetch%20skeleton%20for%20(required)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Returns%3A**%20Binary%20data%20(gzip-compressed)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Format%3A%20num_vertices%20(uint32)%2C%20num_edges%20(uint32)%2C%20vertices%20(float32%20%C3%97%203%20%C3%97%20n)%2C%20edges%20(uint32%20%C3%97%202%20%C3%97%20m)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Vertices%20in%20nanometers%20(x%2C%20y%2C%20z%20coordinates)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Edges%20as%20pairs%20of%20vertex%20indices%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%22%23%23%23%20Example%204%3A%20Fetch%20and%20parse%20skeleton%20data%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(base_url%2C%20requests%2C%20struct)%3A%0A%20%20%20%20%23%20Example%3A%20Fetch%20skeleton%20for%20MSN%20neuron%0A%20%20%20%20_neuron_id%20%3D%20930416054%0A%0A%20%20%20%20print(f%22Fetching%20skeleton%20for%20neuron%20%7B_neuron_id%7D...%22)%0A%20%20%20%20_skel_response%20%3D%20requests.get(f%22%7Bbase_url%7D%2Fj0251%2Fskeleton%3Fneuron_id%3D%7B_neuron_id%7D%22%2C%20timeout%3D30)%0A%0A%20%20%20%20if%20_skel_response.status_code%20%3D%3D%20200%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_skel_data%20%3D%20_skel_response.content%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20Received%20%7Blen(_skel_data)%7D%20bytes%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Parse%20binary%20format%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_offset%20%3D%200%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_num_verts%20%3D%20struct.unpack('%3CI'%2C%20_skel_data%5B_offset%3A_offset%2B4%5D)%5B0%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_offset%20%2B%3D%204%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_num_edges%20%3D%20struct.unpack('%3CI'%2C%20_skel_data%5B_offset%3A_offset%2B4%5D)%5B0%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_offset%20%2B%3D%204%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20Skeleton%20has%20%7B_num_verts%7D%20vertices%2C%20%7B_num_edges%7D%20edges%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Read%20first%205%20vertices%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_sample_verts%20%3D%20%5B%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20for%20_i%20in%20range(min(5%2C%20_num_verts))%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_x%2C%20_y%2C%20_z%20%3D%20struct.unpack('%3Cfff'%2C%20_skel_data%5B_offset%3A_offset%2B12%5D)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_sample_verts.append(%5B_x%2F1000%2C%20_y%2F1000%2C%20_z%2F1000%5D)%20%20%23%20Convert%20to%20%C2%B5m%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_offset%20%2B%3D%2012%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(%22%5CnFirst%205%20vertices%20(%C2%B5m)%3A%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20for%20_i%2C%20_v%20in%20enumerate(_sample_verts%2C%201)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20%7B_i%7D.%20(%7B_v%5B0%5D%3A.1f%7D%2C%20%7B_v%5B1%5D%3A.1f%7D%2C%20%7B_v%5B2%5D%3A.1f%7D)%22)%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20%E2%9C%97%20Skeleton%20not%20available%20(status%20%7B_skel_response.status_code%7D)%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%204.%20Mesh%20API%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Endpoint%3A**%20%60GET%20%2Fnotebook%2Fj0251%2F72_seg_20210127_agglo2_syn_20220811_celltypes_20230822%2Fsv%2F%3Cneuron_id%3E%3A0%3A%3Cneuron_id%3E_mesh%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Fetch%20neuron%20mesh%20in%20binary%20format.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Parameters%3A**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20%60neuron_id%60%20-%20Embedded%20in%20URL%20path%20(replace%20both%20instances)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Returns%3A**%20Binary%20data%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Format%3A%20num_vertices%20(uint32)%2C%20vertices%20(float32%20%C3%97%203%20%C3%97%20n)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Vertices%20in%20nanometers%20(x%2C%20y%2C%20z%20coordinates)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Note%3A**%20Large%20meshes%20should%20be%20subsampled%20(recommend%20factor%2020-30)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%22%23%23%23%20Example%205%3A%20Fetch%20and%20subsample%20mesh%20data%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(base_url%2C%20requests%2C%20struct)%3A%0A%20%20%20%20%23%20Example%3A%20Fetch%20mesh%20for%20MSN%20neuron%0A%20%20%20%20_neuron_id_mesh%20%3D%20930416054%0A%20%20%20%20_subsample%20%3D%2020%0A%0A%20%20%20%20print(f%22Fetching%20mesh%20for%20neuron%20%7B_neuron_id_mesh%7D...%22)%0A%20%20%20%20_mesh_url%20%3D%20f%22%7Bbase_url%7D%2Fnotebook%2Fj0251%2F72_seg_20210127_agglo2_syn_20220811_celltypes_20230822%2Fsv%2F%7B_neuron_id_mesh%7D%3A0%3A%7B_neuron_id_mesh%7D_mesh%22%0A%20%20%20%20_mesh_response%20%3D%20requests.get(_mesh_url%2C%20timeout%3D30)%0A%0A%20%20%20%20if%20_mesh_response.status_code%20%3D%3D%20200%20and%20len(_mesh_response.content)%20%3E%204%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_mesh_data%20%3D%20_mesh_response.content%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_num_mesh_verts%20%3D%20struct.unpack('%3CI'%2C%20_mesh_data%5B0%3A4%5D)%5B0%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20Mesh%20has%20%7B_num_mesh_verts%3A%2C%7D%20vertices%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Subsample%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_sample_mesh_verts%20%3D%20%5B%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20for%20_i%20in%20range(0%2C%20_num_mesh_verts%2C%20_subsample)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_offset_mesh%20%3D%204%20%2B%20_i%20*%2012%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20if%20_offset_mesh%20%2B%2012%20%3C%3D%20len(_mesh_data)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_mx%2C%20_my%2C%20_mz%20%3D%20struct.unpack('%3Cfff'%2C%20_mesh_data%5B_offset_mesh%3A_offset_mesh%2B12%5D)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_sample_mesh_verts.append(%5B_mx%2F1000%2C%20_my%2F1000%2C%20_mz%2F1000%5D)%20%20%23%20Convert%20to%20%C2%B5m%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20Subsampled%20to%20%7Blen(_sample_mesh_verts)%7D%20vertices%20(factor%20%7B_subsample%7D%C3%97)%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(%22%5CnFirst%205%20vertices%20(%C2%B5m)%3A%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20for%20_i%2C%20_v%20in%20enumerate(_sample_mesh_verts%5B%3A5%5D%2C%201)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20%7B_i%7D.%20(%7B_v%5B0%5D%3A.1f%7D%2C%20%7B_v%5B1%5D%3A.1f%7D%2C%20%7B_v%5B2%5D%3A.1f%7D)%22)%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22%20%20%E2%9C%97%20Mesh%20not%20available%20(status%20%7B_mesh_response.status_code%7D)%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Available%20Cell%20Types%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Neuronal%20types%3A**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**DA**%20-%20Dopaminergic%20neurons%20(axon-only%2C%20cannot%20be%20postsynaptic)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**HVC**%20-%20Motor%20cortex%20analog%20(axon-only%2C%20cannot%20be%20postsynaptic)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**LMAN**%20-%20Anterior%20forebrain%20pathway%20(axon-only%2C%20cannot%20be%20postsynaptic)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**MSN**%20-%20Medium%20spiny%20neurons%20(principal%20striatal%20neurons)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**GPe**%20-%20Globus%20pallidus%20external%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**GPi**%20-%20Globus%20pallidus%20internal%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**STN**%20-%20Subthalamic%20nucleus%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**TAN**%20-%20Tonically%20active%20neurons%20(cholinergic%20interneurons)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**LTS**%20-%20Low-threshold%20spiking%20interneurons%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**INT1%2C%20INT2%2C%20INT3**%20-%20Interneuron%20subtypes%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Non-neuronal%20types%3A**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**ASTRO**%20-%20Astrocytes%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**OLIGO**%20-%20Oligodendrocytes%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**MICRO**%20-%20Microglia%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**MIGR**%20-%20Migrating%20neurons%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**FRAG**%20-%20Fragments%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**unclassified**%20-%20Unclassified%20cells%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20**Note%3A**%20HVC%2C%20LMAN%2C%20and%20DA%20are%20axon-only%20types%20and%20cannot%20be%20used%20as%20%60post_celltype%60%20in%20synapse%20queries.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Python%20Usage%20Examples%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%20Basic%20synapse%20query%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20%20%20%20%20import%20requests%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20base_url%20%3D%20%22https%3A%2F%2Fsyconn.esc.mpcdf.mpg.de%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20params%20%3D%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'pre_celltype'%3A%20'MSN'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'post_celltype'%3A%20'GPi'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'return_fields'%3A%20'size%2Cx%2Cy%2Cz%2Cprob'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'prob_min'%3A%20'0.6'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'max_results'%3A%20'1000'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20response%20%3D%20requests.get(f%22%7Bbase_url%7D%2Fj0251%2Fsynapses%2Fjson%22%2C%20params%3Dparams)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20data%20%3D%20response.json()%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22Found%20%7Bdata%5B'count'%5D%7D%20synapses%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22Mean%20size%3A%20%7Bdata%5B'mean_size'%5D%3A.3f%7D%20%C2%B5m%C2%B2%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%20Query%20neurons%20by%20connectivity%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20%20%20%20%20params%20%3D%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'celltype'%3A%20'HVC'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'target_celltype'%3A%20'MSN'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'direction'%3A%20'outgoing'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'min_synapses'%3A%20'50'%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20'min_axon_length'%3A%20'50.0'%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20response%20%3D%20requests.get(f%22%7Bbase_url%7D%2Fj0251%2Fneurons%2Fjson%22%2C%20params%3Dparams)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20neurons%20%3D%20response.json()%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22Found%20%7Bneurons%5B'count'%5D%7D%20HVC%20neurons%20with%20%E2%89%A550%20synapses%20to%20MSN%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%20Fetch%20skeleton%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20%20%20%20%20import%20struct%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20neuron_id%20%3D%20930416054%0A%20%20%20%20%20%20%20%20response%20%3D%20requests.get(f%22%7Bbase_url%7D%2Fj0251%2Fskeleton%3Fneuron_id%3D%7Bneuron_id%7D%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20skeleton_data%20%3D%20response.content%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Parse%20binary%0A%20%20%20%20%20%20%20%20num_vertices%20%3D%20struct.unpack('%3CI'%2C%20skeleton_data%5B0%3A4%5D)%5B0%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20num_edges%20%3D%20struct.unpack('%3CI'%2C%20skeleton_data%5B4%3A8%5D)%5B0%5D%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Read%20vertices%20(in%20nanometers)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20vertices%20%3D%20%5B%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20for%20i%20in%20range(num_vertices)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20offset%20%3D%208%20%2B%20i%20*%2012%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20x%2C%20y%2C%20z%20%3D%20struct.unpack('%3Cfff'%2C%20skeleton_data%5Boffset%3Aoffset%2B12%5D)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20vertices.append(%5Bx%2C%20y%2C%20z%5D)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%60%60%60%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Tips%20and%20Best%20Practices%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%201.%20**Random%20sampling%3A**%20When%20using%20%60max_results%60%2C%20results%20are%20randomly%20sampled%20from%20the%20filtered%20pool%20for%20unbiased%20representative%20samples%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%202.%20**Performance%3A**%20For%20large%20queries%20(%3E1M%20synapses)%2C%20consider%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Using%20neuron-level%20filters%20(%60min_pre_axon%60%2C%20%60min_post_dend%60)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Increasing%20%60size_min%60%20threshold%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Querying%20specific%20neuron%20IDs%20with%20%60pre_neuron_ids%60%20or%20%60post_neuron_ids%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%203.%20**Mesh%20subsampling%3A**%20Always%20subsample%20large%20meshes%20(factor%2020-30)%20before%20rendering%20in%20browser%20to%20maintain%20WebGL%20performance%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%204.%20**Coordinate%20systems%3A**%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Synapse%20coordinates%3A%20voxels%20(multiply%20by%2010nm%20for%20x%2Fy%2C%2025nm%20for%20z)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Skeleton%20coordinates%3A%20nanometers%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20-%20Mesh%20coordinates%3A%20nanometers%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%205.%20**Cell%20type%20restrictions%3A**%20HVC%2C%20LMAN%2C%20and%20DA%20are%20axon-only%20and%20will%20raise%20errors%20if%20used%20as%20%60post_celltype%60%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Citation%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20If%20you%20use%20this%20dataset%20or%20API%20in%20your%20research%2C%20please%20cite%3A%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20The%20songbird%20basal%20ganglia%20connectome.%20Rother%2C%20A.%2C%20Januszewski%2C%20M.%2C%20Jain%2C%20V.%2C%20Fee%2C%20M.S.%2C%20Kornfeld%2C%20J.%2C%20submitted%2C%202025%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Server%20Information%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**URL%3A**%20https%3A%2F%2Fsyconn.esc.mpcdf.mpg.de%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Hostname%3A**%20syconn.esc.mpcdf.mpg.de%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Backend%3A**%20Numba-accelerated%20Python%20with%20CSR%20indexing%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-%20**Data%20size%3A**%20712%20MB%20(18.5M%20synapses%2C%204.3M%20neurons)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%3Cdiv%20style%3D%22text-align%3A%20center%3B%20margin-top%3A%203em%3B%20color%3A%20%23666%3B%22%3E%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Developed%20by%20J.%20Kornfeld%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%3C%2Fdiv%3E%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20app.run()%0A