Simulasi spiking neuron terstimulasi arus searah eksternal dengan menggunakan model Izhikevich

Abstract

Tulisan ini menjelaskan simulasi spiking neuron ketika diberi stimulus eksternal berupa arus searah dengan menggunakan model Izhikevich. Metode numerik yang digunakan untuk simulasi adalah metode Runge-Kutta-Fehlberg (RKF45). Simulasi dengan metode ini memiliki akurasi yang lebih tinggi dibanding dengan metode Euler yang dipakai oleh E.M Izhikevich. Bentuk spiking neuron dipengaruhi oleh kuat arus searah yang diberikan, skala waktu recovery membran, sensitivitas recovery membran, potensial setelah spiking, dan recovery membran setelah spiking. Pada umumnya, semakin besar skala waktu dan sensitivitas recovery membran maka respon neuron akan semakin cepat. Hal ini menandakan bahwa terjadi perubahan potensial membran neuron pada waktu yang singkat, karena meningkatnya kecepatan transfer keluar masuknya ion sodium dan ion potasium pada membran neuron. Skala waktu recovery membran memiliki nilai minimum dan nilai maksimum untuk setiap bentuk spiking. Jika skala waktu recovery membran kurang dari nilai minimum atau lebih dari nilai maksimum, maka bentuk spiking neuron yang diharapkan tidak akan terjadi. Sedangkan nilai minimum dan nilai maksimum sensitivitas recovery membran sulit ditentukan, karena bentuk spiking neuron langsung berubah secara signifikan ketika nilai sensitivitas recovery membran dirubah.