Modeliranje i simuliranje Hodgkin-Huxley modela neurona korištenjem NEURON softvera

• Main Author: Slatković, Filip
• Other Authors: Horvatić, Miroslav
• Format: Bachelor Thesis
• Language: Croatian
• Published: Sveučilište Sjever. Sveučilišni centar Varaždin. Odjel za elektrotehniku. 2020
• Subjects: neuron; simulacija; NEURON softver; Hodgkin-Huxley model neurona; simulation; NEURON software; Hodgkin-Huxley model of a neuron; TEHNIČKE ZNANOSTI. Elektrotehnika. Automatizacija i robotika; TECHNICAL SCIENCES. Electrical Engineering. Automation and Robotics; Huxley; sami
• Online Access: https://zir.nsk.hr/islandora/object/unin:3283; https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:122:106578; https://zir.nsk.hr/islandora/object/unin:3283/datastream/PDF

Prilikom izrade ovog zadatka završnog rada detaljno je obrađen postupak modeliranja i simuliranja računalnog modela neurona te podešavanja željenih parametra koristeći NEURON softver. Nadalje je objašnjen neuron te sama propagacija akcijskog potencijala sa biološkog i računalnog stajališta. Korištenjem Hodgkin-Huxley-evog matematičkog modela neurona, ovaj rad opisuje način na koji se može izraditi i simulirati propagacija akcijskog potencijala te napraviti analiza dobivenih rezultata u NEURON softveru. U radu je opisan rad neurona, svi dijelovi od kojih se on sastoji te način na koji se navedeni neuron može računalno simulirati koristeći Hodgkin-Huxley-ev model neurona. Usprkos tome što je objavljen 50-tih godina prošlog stoljeća, Hodgkin-Huxley-ev model neurona je još uvijek optimalan model za istraživanje funkcije neurona prilikom promjene određenih parametara. Kako bi se detaljno kvalificiralo korisničko iskustvo tijekom rada u NEURON softveru, opisani su glavni alati koji se koriste prilikom modeliranja. Navedena su dobra i loša iskustva prilikom korištenja NEURON softvera te su predložena moguća poboljšanja u svrhu izrade boljeg softvera. Budući da je NEURON softver svojevrsna alternativa korištenju Matlaba za modeliranje i simuliranje rada neurona, napravljena je usporedba između ovakvog tipa softvera koji koristi open-source licencu kao i softvera sa plaćenom licencom kao što je to Matlab. Iako postoje određene manjkavosti, sami rezultati simulacija govore u prilogu jednostavnosti korištenja NEURON softvera te njegovoj korisnosti u modeliranju rada neurona. During the preperation of this thesis, the process of modeling and simulating a computer model of a neuron, and setting the desired parameters, using NEURON software is discussed in detail. Moreover, the neuron and the propagation of the action potential from a biological and computational point of view are also further explained. Using Hodgkin-Huxley's mathematical model of a neuron, this thesis describes how action potential propagate and analysis ...