Stokastik fitzhugh-nagumo model dinamiklerinin belirlenmesi
Determination of the dynamics of stochastic fitzhugh-nagumo neuronal model
Yazar: MUHAMMET UZUNTARLA
Danışman: DOÇ. DR. MAHMUT ÖZER
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Gerilim kontrollü iyon kanalları uyarılabilir hücrelerde elektriksel sinyallerin oluşumu vetaşınmasında anahtar rol oynamaktadır. Gerilim kontrollü iyon kanalları ile ilgiliiletkenliğe dayalı ilk model Hodgkin ve Huxley (H-H) tarafından önerilmiştir. H-H modeligibi iyonik iletkenlik üzerine kurulu modeller nöron çalışma dinamiklerine ait ayrıntılıbilgiler vermesine karşın hesaplama ve analizde büyük yük getirmektedir. Ayrıca H-Hmodeli deterministik bir model olup, stokastik etkileri içerecek şekilde genişletilmişmodelleri hem karmaşık hem de işlem yükü olarak ağırdır. Nöron modellemede yaygınolarak kullanılan bir diğer model, FitzHugh-Nagumo (FHN) nöron modelidir. FHN modelihem deterministik hem de stokastik modellemede daha basit bir yaklaşım sağlamakta vedaha az işlem yükü gerektirmektedir. Bu çalışmada nöron dinamiklerini incelemek içinFHN modeli kullanılmıştır. Nöronlarda gerçekleşen rasgele aktiviteleri incelemek içinFitzHugh-Nagumo (FHN) nöron modelinin stokastik versiyonu kullanılmış, farklı koşullaraltında nöron tepkileri incelenmektedir. Nöronun uyartımsız durumda, eşik altı periyodikiiiÖZET (devam ediyor)uyartım ve eşik üstü periyodik güçlü uyartım tepkileri araştırılmıştır. Ayrıca farklı gürültümodelleri için nöron tepkileri elde edilmektedir. Son olarak, tek yönlü kuplajlı master-slave nöron konfigürasyonu için sezgisel senkronizasyon parametreleri araştırılmaktadır.Anahtar Kelimeler: Nöron, FitzHugh-Nagumo, Sezgisel Senkronizasyon.: 609.01.04Bilim Koduiv

Abstract:
Voltage-gated ion channels play a key role in the production and propagation of electricalsignals in excitable cells. The first conductance-based model of the voltage-gated ionchannels was proposed by Hodgkin and Huxley (H-H). Although the H-H model describethe dynamics of the neuron, it causes a great expense in analyse and computing. Inaddition, the H-H model is a deterministic model and its improved models involvingstochastic effects of the ion channels are complex, as well as require very heavycomputations.One of the models that widely used in neuronal modelling is FitzHugh-Nagumo (FHN)model. FHN model provides a simple approach for both the deterministic and thestochastic modelling, and it requires less computational burden. In this study the FHNmodel is used to examine the neuronal dynamics. Stochastic version of the FHN model isused to investigate the stochastic activities of the neurons and the responses of the neuronsare obtained under different conditions. Neuronal responses are examined for no stimulus,sub-threshold periodic stimulus and suprathreshold periodic strong stimulus. In addition,vABSTRACT (continued)the neuronal responses are obtained by using different noise models. Finally, parameters ofthe anticipated synchronization is examined for a unidirectionally coupled master-slaveneuron configuration.: Neuron, FitzHugh-Nagumo, Anticipated Synchronization.KeywordsScience Code : 609.01.04vi