مدل سازی سیگنال های پیچیده در اعصاب ۲۰۲۱
Modelling of Complex Signals in Nerves 2021

این کتاب، اصول اساسی فیزیکی را به همراه فرمول بندی های ریاضی آن ها، برای مدل سازی انتشار سیگنال ها در رشته های عصبی شرح می دهد. مهم تر از همه، بر فرآیند پیچیده الکترومکانیکی-حرارتی متمرکز است که مجموعه ای از امواج متشکل از چندین جزء را، علاوه بر پتانسیل عمل، تولید می کند. این اجزا شامل امواج مکانیکی در غشای زیستی و آکسوپلاسم، به همراه تغییر دما هستند. محتوای کتاب با رویکردی گام به گام، از فیزیک و ریاضیات شروع شده و به توصیف اثرات فیزیولوژیکی و در نهایت، به مدل سازی اثرات کوپلینگ می پردازد. فرضیات و فرضیه های مورد استفاده برای مدل سازی، و همچنین مفاهیم منتخب و سودمند از مکانیک محیط پیوسته، به طور سیستماتیک توضیح داده شده اند، و مدل سازی با استفاده از نتایج شبیه سازی عددی نشان داده می شود. این کتاب عمدتاً برای محققان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی در نظر گرفته شده است و شرح مفصلی از چگونگی مدل سازی فرآیندهای پیچیده فیزیولوژیکی در رشته های عصبی را در اختیار آن ها قرار می دهد.

This book describes fundamental physical principles, together with their mathematical formulations, for modelling the propagation of signals in nerve fibres. Above all, it focuses on the complex electro-mechano-thermal process that produces an ensemble of waves composed of several components, besides the action potential. These components include mechanical waves in the biomembrane and axoplasm, together with the temperature change. Pursuing a step-by-step approach, the content moves from physics and mathematics, to describing the physiological effects, and finally to modelling the coupling effects. The assumptions and hypotheses used for modelling, as well as selected helpful concepts from continuum mechanics, are systematically explained, and the modelling is illustrated using the outcomes of numerical simulation. The book is chiefly intended for researchers and graduate students, providing them with a detailed description of how to model the complex physiological processes in nerve fibres.