Regensburg 2002 – scientific programme

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SYPH: Physik im Hirn - Physical Approaches to Brain Function

SYPH 2: Physik im Hirn - Physical Approaches to Brain Function

SYPH 2.1: Poster

Thursday, March 14, 2002, 15:30–18:00, Poster D

Das Netzwerk der Herzschrittmacherneuronen im medizinischen Blutegel — •Aladin Mirhosseini, Christian Eurich und Helmut Schwegler — Universität Bremen, Institut für Theoretische Physik

Der Herzrhythmus des medizinischen Blutegels Hirudo medicinalis wird von 7 Paaren von Neuronen (HN-Zellen) generiert. Zwei Paare der HN-Zellen stellen Elementaroszillatoren dar, welche durch bilaterale Inhibition entstehen und von anderen HN-Zellen synchronisiert werden. Das Modell eines isopotentialen Neurons wird durch die Standardgleichungen von Hodgkin und Huxley (HH) beschrieben. Ca-Ionen vermitteln die Kopplung zwischen den Neuronen und ermöglichen die Oszillationen. Die numerische Lösung gibt das Verhalten einzelner Strömchen und der Elementaroszillatoren wieder.

Um die Systemdynamik zu analysieren, werden die funktionalen Variablen der HH-Differentialgleichungen auf zwei approximierte Variablen reduziert, so dass nur zwei gekoppelte Differentialgleichungen zu lösen sind. Das Phasenraumportrait erlaubt die Untersuchung des Einflusses eines externen Stroms und Voraussagen experimentellen Untersuchungen.