Work

An application for learning and teaching extracellular stimulation of axons

Year: 2011
Type: dissertation
Abstract: Die elektrische Stimulation des Nervensystems spielt eine wichtige Rolle in der heutigen medizinischen Forschung und Praxis. Muskeln können stimuliert werden um Inaktivitätsatrophie vorzubeugen, krankheitsbedingt eingeschränkte Fähigkeiten können verbessert werden und das Nervensystem kann erforscht werden. Um all diese Anwendungen in angemessener Weise einzusetzen, ist es wichtig die zugrundeliegenden Mechanismen der elektrischen Stimulation des Nervensystems zu verstehen. Es gibt mathematische Modelle von Neuronen, die die Auswirkung des elektrischen Feldes auf die Nerven biologisch korrekt mit Differenzialgleichungen beschreiben. Solche Modelle können zum Beispiel dazu verwendet werden, um die Schwellenwerte der Aktivierung und die Weiterleitung von Aktionspotentialen zu beschreiben. Daher bieten uns solche Modelle eine Möglichkeit die elektrische Stimulation ohne komplizierte Experimente zu untersuchen und lehren. In dieser Arbeit wird die Theorie von Axonmodellen und deren künstlichen elektrischen Stimulation beschrieben. Weiters wird ein Programm vorgestellt, das erlaubt mit intra- und extrazellulärer Stimulation von Axonen zu experimentieren. Parameter können variiert werden um deren Einfluss zu verstehen. Das Ziel der Arbeit ist es, ein Programm bereitzustellen, welches Studenten erlaubt, durch experimentieren, die Funktion der künstlichen Stimulation und die Eigenschaften der Modelle zu lernen.
Language: English
Subfield: Education
Open Access status: green
OpenAlex ID: W3204441034
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