Sinir hücrelerinde gürültü kavramı ve senkronizasyona etkilerinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: VEDAT BURAK YÜCEDAĞ

Danışman: İLKER DALKIRAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu doktora tezinde, nöronal sistemlerde gürültü varlığında ortaya çıkan dinamik davranışlar, özellikle rezonans koşulları altında ağ düzeyinde incelenmiştir. Çalışmada, hesaplama verimliliği ve dinamik çeşitliliği nedeniyle Izhikevich nöron modeli kullanılmış; hem tek nöron hem de çoklu nöron ağları bu model üzerinden analiz edilmiştir. Farklı ağ topolojileri (halka, ileri beslemeli ve rastgele bağlantılı yapılar) oluşturularak, bu yapıların rezonans koşulları altındaki davranışları karşılaştırılmıştır. Çalışmanın temel odağı, rezonans koşullarında nöral ağın sergilediği dinamikleri belirlemek ve bu koşullarda senkronizasyonun oluşumu veya bozulmasını ortaya koymaktır. Modelleme sürecinde üç parçalı sinaps yaklaşımı benimsenmiş ve astrositler sisteme dahil edilmiştir. Kimyasal ve elektriksel sinapslar ile nöron–astrosit etkileşimleri birlikte ele alınarak daha gerçekçi bir ağ yapısı oluşturulmuştur. Gürültü modeli olarak Gauss gürültüsü ve kaotik bozucu kullanılmış; bu gürültüler nöron, sinaps ve astrosit üzerine ayrı ayrı uygulanarak farklı senaryolar oluşturulmuştur. Bu sayede Gauss ve kaotik gürültünün, rezonans koşulları altında senkronizasyonun oluşumu ve bozulması üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Ayrıca stokastik, tutarlılık, titreşimsel, kaotik ve mantıksal rezonans türleri incelenmiş; bu mekanizmaların giriş frekansı ile uyumu ve ağın kolektif davranışı üzerindeki rolleri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, uygun rezonans koşullarında senkronizasyonun güçlendiğini, bu koşullardan sapıldığında ise bozulduğunu göstermektedir.