Kurset sætter den studerende i stand til at redegøre for en nerves form, funktion og mekanismer med brug af generelle matematiske og fysiske begreber og metoder.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Redegøre for sammenhængen mellem en nervecelles form og funktion
Udvælge en idealiseret geometrisk model som udgangspunkt for opstilling af matematiske modeller
Tegne ækvivalente elektriske kredsløbsmodeller for en nervecelle med idealiseret geometri
Anvende velkendte begreber fra elektrostatikken til at argumentere for validiteten af simple elektriske kredsløbskomponenter som modelkomponenter for en nervecelle
Opstille differentialligninger, der beskriver sammenhængen mellem en stimulusstrøm og det resulterende membranpotentiale ud fra en ækvivalent elektrisk kredsløbsmodel
Finde analytiske løsninger, der beskriver stationære og transiente lineære respons på strømstimuli for nerveceller af endelig og uendelig længde
Forklare ligevægtsprincippet for en cellemembran permeabel for én eller flere ioner og udlede matematiske modeller for disse
Redegøre for ensretning af membranstrømme i den idealiserede homogene membranmodel og i energibarrieremodellen
Redegøre for Hodgkin-Huxley modellen for aktionspotentialet på en blækspruttenerve
Implementere Hodgkin-Huxley modellen i Simulink
Forklare en celles respons til forskellige paradigmer for stimuli på basis af computersimuleringer
Kursusindhold:
Cellemembranens ionstrømme, Nernst og Goldman ligningerne, kabelligningen, elektroneutralitet, ionkanalers konduktans, Hodgkin-Huxley aktionspotentialemodellen. Implementering af computermodel. Simulering af en nervecelles reaktion på forskellige paradigmer for stimuli.
Bemærkninger:
Kurset er et teknologisk linjefag på uddannelsen Medicin og Teknologi.
