FBE- Elektronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/28

Gözat

Konu "A SYNAPTIC COUPLING FOR THE ADAPTIVE EXPONENTIAL INTEGRATE AND FIRE(AdExI&F)NEURON MODEL" ile FBE- Elektronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Uyarlamalı Üstel Tut&ateşle (adexı&f) Sinir Hücresi Modeline Yönelik Bir Sinaptik Bağlantı Ve Devre Benzetimi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Başargan, Ayşen ; Özoğuz, İ. Serdar ; 460159 ; Elektronik Mühendisliği ; Electronics Engineering
    Bu yüksek lisans tezinde, daha önce Hindmarsh-Rose sinir hücresi modeli için kullanılmış olan sinaptik bir bağlantı, uyarlamalı üstel tut&ateşle modeli için uyarıcı ve kısıtlayıcı bağlantı şeklinde uygulanmış, düzenli ve patlamalı ateşleme için aynı fazlı ve zıt fazlı davranışlar görülmüştür. Daha sonra, sinir hücresi ve sinaptik bağlantı modellerinin düşük güçlü ve akım modlu olacak şekilde devre benzetimleri yapılmış ve sayısal analizle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Hodgkin-Huxley sinir hücresi modeli gerçek sinir hücresini en iyi modelleyen, biyolojik olarak anlamlı ve ölçilebilir matematiksel bir sistemdir. Model dört eşitlik ve on parametreden oluşmaktadır. Bu nedenle Hodgkin-Huxley sinir hücresi modeli biyolojik olarak anlamlı olmasına rağmen, ifadesi karmaşık ve uygulaması maliyetlidir. Bu sorunu çözebilmek için literatürde son birkaç yılda hesaplaması basit, anlaşılması ve analizi kolay ayrıca gerçek sinir hücresi davranışlarını oluşturabilen Izhikevich sinir hücresi modeli, uyarlamalı üstel tut ve ateşle sinir hücresi modeli gibi modeller tanımlanmıştır. Uyarlamalı Üstel Tut&Ateşle (AdExI&F,2005) sinir hücresi modelinin parametreleri fizyolojik niceliklerle ilişkilendirilebilmekte, piramit tipi hücrelerin davranışlarını başarıyla kopyalayabilmekte ve piramit tipi hücrelerin biyofiziksel modeline uymaktadır. Bu modelin tercih edilmesinin en önemli nedeni, az parametre ile zengin ateşleme örüntüleri oluşturabilmeleridir. Canlıların ritmik hareketleri merkezi sinir düğümüne yerleşmiş ya da omuriliğe yerleşmiş merkezi örüntü üreteciyle (CPG) kontrol edilmektedir. CPG’ler ile hücrelerin periyodik davranışları arasında matematiksel bir ilişki tanımlanmıştır. Parmak tıklatma, el çırpma, alkışlama, dört ayak üzerinde hareket CPG’de üretilen örüntülere örnek olarak verilebilir. CPG’ler biyolojik nöronların lineer olmayan dinamik modellerine dayanan elektronik nöronlardan kurgulanabilmektedirler. Elektronik CPG tasarımlarında temel davranışlar olan kısıtlayıcı ve uyarıcı sinapsların her ikiside kullanılmaktadır. Hindmarsh-Rose sinir hücresi modeli için kullanılan sinaps modeli AdExI&F modeli için de kullanılmış, kısıtlayıcı ve uyarıcı bağlantı için düzenli ateşleme ve düzenli patlamalı ateşleme davranışları sayısal olarak analiz edilmiştir. Kısıtlayıcı bağlantı durumunda hem aynı fazlı davranış hem de zıt fazlı davranış elde edilebilmektedir. Bu durum faz farkı için başlangıç koşulları değiştirilerek elde edilmektedir. Uyarıcı bağlantı için ise sadece aynı fazlı eş zamanlı davranış görülmektedir. Bir sonraki aşamada ise, sinir hücresi modeline ve sinaps modeline karşılık gelen düşük güçlü, akım modlu devre benzetimi yapılmış, elde edilen sonuçların daha önceki model ile elde edilen sonuçlara göre daha başarılı olduğu gözlemlenmiştir.