Geri Dön

Control of bifurcations in coupled Fitzhugh-Nagumo neurons

Çift Fitzhugh-Nagumo nöronları için çatallanma denetimi

  1. Tez No: 490301
  2. Yazar: AMMAR OUEAD ABDALLH ABDALLH
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. REŞAT ÖZGÜR DORUK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Atılım Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 130

Özet

Sinaptik bir boşluk düğümü yoluyla elektriksel olarak bağlaşımı yapılan bir çift Fitzhugh-Nagumo nöronu üzerinde çalışılmaktadır. Bu nöronlar kendilerine sağlanan elektrik akımı yoluyla kontrol edilebilmektedirler. Elde edilen sistem çok girdili çok çıktılı (MIMO) tipi doğrusal olmayan bir sistemdir. Çatallanma kuramı ve MATLAB tabanlı MATCONT yazılımı kullanılarak elde edilen modeldeki çatallanma koşulları tespit edilmiş olup biyolojik olarak önemi olabileceği düşünülerekten değişik sinaptik iletkenlik değerleri kullanılarak analiz tekrar edilmiştir. Analiz sonuçlarının elde edilmesinin arkasından söz konusu çatallanmaları düzeltebilmek için denetleyici tasarımları yapılmaktadır. Bu denetleyici nöronlara uygun profilde bir elektrik akımı uygulayarak çatallanmanın neden olduğu olumsuz sonuçları gidermektedir. Çift nöron modeli iki giriş ve iki çıkışlı bir model olarak düşünülebileceği için ikinci derece bir arındırma süzgecinin kullanılması gerekli olmaktadır. Süzgecin çıkışı doğrusal karesel düzeltici ve izdüşümsel denetim yöntemlerinden yararlanarak hesaplanmış bir kazanç tarafından sürülmektedir.

Özet (Çeviri)

A pair of identical Fitzhugh-Nagumo neuron models are coupled together through a gap junction (electrical synapse). These neurons are excited by external current. We have represented the system as an electrical circuit and the gap as synaptic conductance. The complete system is a nonlinear multi-input, multi-output (MIMO) type. By using bifurcation theory and the MATLAB based software package called MATCONT we tracked the neuron parameters that lead to bifurcation conditions. Actually, any change in the structure and the function of the synapse causes severe psychiatric and neurological disorders. So that, we studied the couple of the (F-N) model by selected different values of the synaptic conductance. For each value of the synaptic conductance we analyzed the bifurcations for the parameters of the neurons one-by-one using MATCONT. After that, we designed a controller to correct the defective in a neuron activity caused by the change in synaptic conductivity and the change in the neurons parameters. In this research, a washout filter controller of the second order type is used. This controller provides an electrical current injection to control the unwanted behavior of the neurons due to parametric bifurcations. Linear Quadratic Regulator (LQR) supported by projective control theory, serves as the reference method in the design of the controller.

Benzer Tezler

  1. Hierarchically slaved multipulsing mode-lock dynamics

    Hiyerarşik olarak çoklu darbe mod-kilit dinamiği

    ALADIN CHOURA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH ÖMER İLDAY

  2. Feedback control of synaptically coupled Hodgkin-Huxley neurons

    Sinaptik olarak kuple edilmiş Hodgkin-Huxley nöronlarının geri beslemeli denetimi

    ABOBAKAR ZARGOUN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtılım Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. REŞAT ÖZGÜR DORUK

  3. Dalgalanan hızla dönen kirişlerde kaotik titreşimler

    Chaotic vibrations in rotating beams with fluctuating speed

    UĞUR TATLIER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜR TURHAN

  4. Demiryolu araçları için yeniden tutunma kontrolünün ve kararlılık analizlerinin yapılması

    Re-adhesion control and stability analysis for a railway vehicle

    ÇAĞLAR UYULAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN GÖKAŞAN

  5. Unified modeling of familial mediterranean fever and cryopyrin associated periodic syndromes

    Akdeniz ailevi ateşi ve kriyopyrin ilişkili periyodik semptomların bütünleşik modellemesi

    YASEMİN BOZKURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyomühendislikKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER DEMİR