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Aktionspotenziale in Aktion: Untersuchung von Pulswellen in partiellen Differentialgleichungen

(Prof. Dr. Jens Rademacher)

Aktionspotenziale bilden Informationsbits in Neuronen und tauchen allgemeiner in sogenannten anregbaren Medien auf, wie dem Herzmuskel, chemisch reaktiven Gel und Oberflächenkatalyse. In räumlich eindimensionalen mathematischen Modellen sind einzelne Pulswellen, die in mitbewegten Koordinaten konstant sind. Der Informationstransfer kann gestört sein durch Interaktion zwischen nacheinander laufenden Pulsen und sich teilenden Pulsen. Dies wurde in verschiedenen Gleichungen numerisch beobachtet, besonders in der berühmten FitzHugh-Nagumo-Gleichung.

Im Projekt sollen diese numerischen Untersuchungen explorativ fortgesetzt werden und mit mathematischen Fragen verbunden. Sie erhalten Einblick in ein hochaktuelles, spannendes Forschungsgebiet und lernen Methoden zur mathematischen Untersuchung von Pulswellen kennen.