Hasil Simulasi Model Satu Sel

3.2 Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebuah laptop dengan processor AMD Turion X-2 2.2 GHz, 3 GB RAM. Software yang digunakan dalam penelitian ini adalah MS. Office 2007 dan MATLAB R2010b. Pada penelitian ini penulis menggunakan sumber pustaka berupa jurnal-jurnal ilmiah neuron dan buku-buku tentang neuron.

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian ini adalah pembuatan sebuah program simulasi sederhana dari model satu sel saraf FitzHugh-Nagumo persamaan 10 dan 11 menggunakan software MATLAB R2010b. Selanjutnya membuat model matematika sel saraf terkopel beserta simulasinya. Setelah itu simulasi ini dibandingkan dengan simulasi satu sel saraf FitzHugh-Nagumo, apabila perilakunya sudah sama selanjutnya dianalisis sifat fisis dari penjalaran impuls pada sel saraf terkopel tersebut.

3.3.1 Studi pustaka

Studi pustaka dilakukan untuk memahami proses dinamika impuls dalam sel saraf sehingga memudahkan perancangan program simulasinya. Kemudian melihat hubungan antara grafik-grafik yang akan dihasilkan dalam simulasi dengan sifat fisis dari sel saraf itu sendiri. Adanya studi pustaka ini akan membantu penulis dalam menganalisa hasil yang di dapat dalam simulsi sel saraf tersebut.

3.3.2 Analisa numerik

Analisa ini dilakukan karena model yang didapatkan pada perancangan model sel saraf ini merupakan sistem dua persamaan diferensial autonomous, dimana pada persamaan ini sangat sulit untuk diselesaikan secara analitik. Model yang dibuat berbentuk persamaan diferensial biasa, sehingga metode numerik yang akurat adalah Runge Kutta orde 45 atau ode45. 3.3.3 Analisa sifat fisis model yang telah dibuat Analisa ini dilakukan dengan melihat hasil simulasi yang diperoleh dari model yang telah dibuat tersebut. Ini dilakukan untuk mengetahui penjalaran impuls yang sebenarnya. Selain itu juga digunakan untuk memperkirakan arus eksternal yang dapat direspon oleh tubuh.

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Simulasi Model Satu Sel

Saraf Hasil simulasi model satu sel saraf dari Fitzhugh-Nagumo untuk I = 0 samapai 0,35 μA dapat dilihat pada Gambar 3 sampai 7. Nilai parameter a = 0,7; b = 0,8; dan c = 3, nilai parameter ini dipilih sama dengan nilai pada simulasi yang dilakukan Fitzhugh. 3 Gambar 3. Hasil simulasi model satu sel saraf FitzHugh-Nagumo dengan I = 0 μA. Gambar 3 menunjukan simulasi sebelum ada arus eskternal, terlihat tidak ada impuls yang menjalar sehingga berakibat potensial aksi dari sel saraf lama-kelamaan akan menuju ke keadaan istirahat atau sering di sebut potensial istirahat. Hal ini dapat dijelaskan seperti tubuh manusia yang tidak mendapatkan rangsang dari luar maka tubuh juga tidak akan melakukan respon apapun. Oleh karena itu, simulasi ini sudah bisa menjelaskan keadaan normal dari tubuh manusia yang belum mendapatkan rangsang dari luar. Gambar 4. Hasil simulasi model satu sel saraf FitzHugh-Nagumo dengan I = 0,2 μA. 5 10 15 20 25 30 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Waktums P o te n s ia l a k s i m V 5 10 15 20 25 30 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 P o te n s ia l a k s i m V Waktums Gambar 5. Hasil simulasi model satu sel saraf FitzHugh-Nagumo dengan I = 0,3 μA. Gambar 6. Hasil simulasi model satu sel saraf FitzHugh-Nagumo dengan I = 0,35 μA. Ketika arus eksternal diterapkan ke dalam sel saraf tubuh, impuls rangsangan tersebut akan direspon oleh sel saraf tubuh atau tidak direspon oleh sel saraf tubuh, tergantung dari berapa besar arus yang diterapkan. Seperti seseorang yang dipukul sangat keras pasti akan memberikan respon pada rangsangan itu, tetapi lain halnya jika orang yang tertepa angin yang sangat pelan belum tentu orang tersebut merespon rangsangan tersebut. Atau dengan kata lain ada batas minimal dari arus yang dapat direspon oleh seseorang. Berdasarkan hasil simulasi ini terlihat bahwa ketika arus yang diterapkan itu sebesar 0.2 μA maka penjalaran impuls itu belum terjadi seperti pada Gambar 4. Ketika arus yang diterapkan itu 0.3 μA sudah ada sedikit osilasi tapi masih dalam bentuk osilasi teredam seperti Gambar 5, artinya rangsangan ini belum mendapat respon dari tubuh. Tetapi ketika arusnya sebesar 0.35 μA mulai terjadi osilasi yang tidak teredam, hal ini menunjukan impuls itu mulai menjalar dan rangsangan sebesar ini dapat direspon oleh tubuh. Tetapi sebenarnya yang mempengaruhi respon terhadap rangsang itu tidak hanya arus dari luar tubuh saja, kondisi tubuh juga sangat berpengaruh, misalkan orang yang sakit dengan yang sehat akan mengalami respon yang berbeda, tetapi dalam simulasi ini hanya dibahas pengaruh arus saja. Mungkin untuk penelitian lebih lanjut bisa ditambahkan faktor-faktor tersebut.

4.2 Model