Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu

kahriman, mesud; ÇÖMLEKÇİ, Selçuk; Coskun, Ozlem; ÖZKORUCUKLU, Suat

Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu

Özlem COŞKUN, (Süleyman Demirel Üniversitesi, Teknik Bilimler MYO, Biyomedikal Cihaz Teknolojisi Bölümü, 32260, Isparta)

Mesud KAHRİMAN, (Süleyman Demirel Üniversitesi, Müh.-Mim. Fakültesi, Elek. ve Hab. Mühendisliği Bölümü, 32260, Isparta)

Selçuk ÇÖMLEKÇİ, (Süleyman Demirel Üniversitesi, Müh.-Mim. Fakültesi, Elek. ve Hab. Mühendisliği Bölümü, 32260, Isparta)

Suat ÖZKORUCUKLU (Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 32260, Isparta)

Mühendislik Bilimleri Dergisi

6 1

Yıl: 2010 Cilt: 16 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 283 - 289 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu

Öz:

Bu çalışmada uyarılabilir hücrelerde uyarı iletiminin elektriksel kuramı üzerinde durulmuştur. Pasif kablo teorisinin esaslarına yer verilmiş ve uyarılabilir hücreler ile ilgili genel diferansiyel denklemlerin türetilmesi yapılmıştır. Aksonun pasif kablo model simülasyonu, MATLAB7.0.4/Simulink programı ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ana hedeflerinden biri olan gerçekçi modele erişmek için, basitleştirilmiş ve revize edilmiş iki model kullanılmıştır. Aksonda yayılan aksiyon potansiyeli dalga şekli olarak, MATLAB7.0.4/Simulink'te gerçekçi dalga şekli üretilmiştir. Sonuçlardan görülmektedir ki; basitleştirilmiş modelde beklenildiği gibi minimum ve maksimum genlik değerlerinde, uzunluk arttıkça artan zayıflamaya neden olmaktadır. Basitleştirilmiş ve revize edilmiş iki modelin simülasyon sonuçları karşılaştırıldığında revize edilmiş model çıkışında, minimum genliğin azaldığı görülmektedir. Revize edilmiş modelde; önerdiğimiz, olması gereken bir kapasite elemanı bulunmuştur. Ama en önemli sonuç, bu kapasitenin hiperpolarizasyon süresini kısaltmasıdır.

Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Elektrik ve Elektronik Fizik, Akışkanlar ve Plazma Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

The Passive Cable Modeling and Simulating of the Axon With Matlab7.0.4/Simulink

Öz:

In this study the electrical theory of excitation propagation in excitable cell was investigated. The basic principals of linear cable theory were given and general differential equations concerning excitable cells were derived. The passive cable model simulation of axon was made through the programme of MATLAB7.0.4/Simulink. In order to reach the realistic model, which is one of the main targets of the study, two simplified and revised models were used. A realistic wave shape was produced in MATLAB7.0.4/Simulink as the action potential wave shape spreading in axon. As seen in the results, the more length increases in the values of minimum and maximum amplitude, the weaker. They are as expected in the simplified model. When the simulation results of the two simplified and revised models compared, in the output of the revised model the minimum amplitude is seen to decrease. In the revised model, an ideal capacity element which we recommend was found. However, the most crucial result is that this capacity shortens the hyperpolarization period

Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Elektrik ve Elektronik Fizik, Akışkanlar ve Plazma Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Clark, J. W., Plonsey, R. 1970. A Mathematical Study of Nerve Fiber Interaction. Biophysics Journal. (10), 937–957.
Einziger, D. P., Livshitz, M.L. and Mizrahi, J. 2005. Generalized Cable Equation Model for Myelinated Nerve Fiber, IEEE Transactions On Biomedical Engineering. Vol. (52), 10.
Hodgkin, A. L. 1964. The Conduction of the Nervous Impulse: The Sherrington Lectures VII. Charles C. Thomas Publisher. pp.11-86.
Hodgkin, A. L., Huxley, A. F. 1952. A Quantitative Description of Membrane Current and Its Application to Conduction and Excitation in Nerve, Journal of Physiology. (117), 500-44.
Koch, C. and Poggio, T. 1985. A Simple Algorithm for Solving the Cable Equation in Dendritic Trees of Arbitrary Geometry. J. Neurosci. Method. Vol. (12), 303-315.
Naziroğlu, M. 2007. New Molecular Mechanisms on the Activation of TRPM2 Channels by Oxidative Stress and ADP-ribose. Neurochem Res. (32), 1990-2001.
Naziroğlu, M. Lückhoff, A. 2008. Effects of Antioxidants on Calcium Influx through TRPM2 Channels in Transfected Cells Activated by Hydrogen Peroxide. J Neurol Sci. 270 (1-2), 152-158.
Pehlivan, F. 1989. Biyofizik, Hitit Kitapevi, s. 1-86.
Pehlivan, F. 1999. Biyofizik II. Baskı, Hacettepe Taş Kitapçılık, Ankara.
Rall, W. and Agmon-Snir, H. 1999. Cable Theory for Dendritic Neurons, In: Methods in Neuronal Modeling, From Ions to Networks. Second Edition, Ed. Koch, C. and Segev, I., The MIT Press.
Rattay, F. 1999. The Basic Mechanism for the Electrical Stimulation of the Nervous System” Neuroscience Vol. 89 (2), 335-346.
Rosen, A. D. 2003. Mechanism of Action of ModerateIntensity Static Magnetic Fields on Biological Systems, Cellular Biochemistry and Biophysics. 39 (2), 163-173.
Roth, J. B, Cohen, G. L. Hallett, M. Frıauf, W. and Basser, J. P. 1990. A Theoretical Calculation of The Electric Field Induced By Magnetic Stimulation of a Peripheral Nerve, Muscle & Nerve . (13), 734-741.
Sim Power Systems for Use with Simulink, 2002 User’s Guide, MathWorks Inc., Natick, MA.
Simulink, 2000. Model-based and System-based Design, Using Simulink, MathWorks Inc., Natick, MA.
Sun, W. Yu, Y. Fu, Y. Chiang, H. Xie, H. and Lu, D. 2002. Effects of Power Frequency Magnetic Fields Exposure on Phosphorylation and Enzymatic Activity of Stress-Activated Protein Kinase and Its Upstream Kinase. Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi, 20 4), 256-259.

APA	Coskun O, kahriman m, ÇÖMLEKÇİ S, ÖZKORUCUKLU S (2010). Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. , 283 - 289.
Chicago	Coskun Ozlem,kahriman mesud,ÇÖMLEKÇİ Selçuk,ÖZKORUCUKLU Suat Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. (2010): 283 - 289.
MLA	Coskun Ozlem,kahriman mesud,ÇÖMLEKÇİ Selçuk,ÖZKORUCUKLU Suat Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. , 2010, ss.283 - 289.
AMA	Coskun O,kahriman m,ÇÖMLEKÇİ S,ÖZKORUCUKLU S Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. . 2010; 283 - 289.
Vancouver	Coskun O,kahriman m,ÇÖMLEKÇİ S,ÖZKORUCUKLU S Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. . 2010; 283 - 289.
IEEE	Coskun O,kahriman m,ÇÖMLEKÇİ S,ÖZKORUCUKLU S "Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu." , ss.283 - 289, 2010.
ISNAD	Coskun, Ozlem vd. "Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu". (2010), 283-289.

APA	Coskun O, kahriman m, ÇÖMLEKÇİ S, ÖZKORUCUKLU S (2010). Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(3), 283 - 289.
Chicago	Coskun Ozlem,kahriman mesud,ÇÖMLEKÇİ Selçuk,ÖZKORUCUKLU Suat Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. Mühendislik Bilimleri Dergisi 16, no.3 (2010): 283 - 289.
MLA	Coskun Ozlem,kahriman mesud,ÇÖMLEKÇİ Selçuk,ÖZKORUCUKLU Suat Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.16, no.3, 2010, ss.283 - 289.
AMA	Coskun O,kahriman m,ÇÖMLEKÇİ S,ÖZKORUCUKLU S Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2010; 16(3): 283 - 289.
Vancouver	Coskun O,kahriman m,ÇÖMLEKÇİ S,ÖZKORUCUKLU S Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu. Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2010; 16(3): 283 - 289.
IEEE	Coskun O,kahriman m,ÇÖMLEKÇİ S,ÖZKORUCUKLU S "Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu." Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16, ss.283 - 289, 2010.
ISNAD	Coskun, Ozlem vd. "Matlab7.0.4/Simulink ile Aksonun Pasif Kablo Modellemesi ve Simülasyonu". Mühendislik Bilimleri Dergisi 16/3 (2010), 283-289.