Mathematical model of electrical activity of the biological network areas

Abstract

У статті запропоновано математичну модель генерування потенціалу дії та поширення імпульсу у відростках нейрона на підставі аналізу параметричних електричних кіл із розподіленими параметрами та математичну модель синаптичних міжнейронних зв’язків. Розроблені моделі дозволяють враховувати вплив на проведення нервового імпульсу таких чинників, як геометричні, фізичні та хімічні параметри відростків нейронів та наявність різних медіаторів у хімічних синапсах. Такі моделі можна надалі використати для дослідження умов збудження нейрона при просторовому і часовому інтегруванні вхідних сигналів, а також для моделювання нервово-м’язових з’єднань.

In the paper, the mathematical model describing the generation of action potential and propagation of an impulse in the neuron's filaments on the basis of the analysis of parametric electriс circuits with distributed parameters and the mathematical model of synaptic interneuron connections are proposed. Developed models allow taking into account the influence of such factors as geometric, physical and chemical parameters of the neuron's filaments and the presence of different neurotransmitters in chemical synapses on transmitting a neural impulse. Further, such models can be used for investigating the conditions of neuron firing at spatial and time integration of input signals, as well as for the simulation of neuromuscular junctions.