An Investigation into the Dissipative Stochastic Mechanics Based Neuron Model under Noisy Input Currents

Abstract

ABSTRACT: Guided by the existence of a multiple number of gates in each ion channel, it was recently expected that the activity equations of the neuronal dynamics obtain a number of renormalization terms, which play important role in the membranes that are small in size (Güler 2006, 2007, 2008, 2011, 2013). In this thesis, it is attempted to look into the dissipative stochastic mechanics based neuron model under noisy input currents. Specifically, it is concentrated on the role of input noise with reference to the renormalization terms in the model. The investigation shows that the use of noise in the inputs can improve the spiking rates and the spike coherence values, especially in the presence of the renormalization terms. Keywords: Ion Channel Noise, Stochastic Ion Channels, Neuronal Dynamic, Hindmarsh-Rose Model, Dissipative Stochastic Mechanism Model.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ÖZ: Nöron zarlarındaki ion kanallarının çoklu geçit içermesinden dolayı, küçük boyutlu sinir hücresi dinamiğinin renormalizasyon terimleri içermesi gerektiği son yıllarda ileri sürülmüştür (Güler 2006, 2007, 2008, 2011, 2013). Bu tezde, yukarıdaki kapsamda ortaya konulan disipatif stokastik mekanik nöron modeli gürültülü girdi akımları altında incelenmiştir. Renormalizasyon terimlerinin varlığının etkisi özellikle bu kapsamda irdelenmiştir. Ateşleme oranlarının ve uyumluluğunun renormalizasyon ile arttığı gözlenmiştir. Keywords: İon kanal gürültüsü, Stokastik ion kanalı, Nöron dinamiği, Hindmarsh-Rose modeli, Disipatif stokastik mekanik nöron modeli.