Sinir hücrelerine özgü hata durumlarında sinir nanoağlar için haberleşme protokolleri

Bu tez çalışmasında, sinir sistemimizin bir alt ağı olan bedensel-duyusal ağ üzerinde detaylı araştırmalar yapılmış ve söz konusu vücut içi nanoağ ile geleneksel haberleşme ağları arasındaki benzerlikler belirlenmiştir. Bedensel-duyusal sistemde hissedilen uyarı, algılayıcı sinir hücreleri tarafından uyarı katarına dönüştürülür ve bu uyarı katarı ikinci ve daha büyük dereceli ara sinir hücrelerinin oluşturduğu yollar kullanılarak beyindeki bedensel-duyusal kabuğa iletilir. Birçok sinir hastalığı, uyarının iletildiği yolları oluşturan ara sinir hücrelerindeki fonksiyonel bozukluklardan dolayı uyarı iletiminin kesintiye uğramasından kaynaklanmaktadır. Algılayıcı sinir hücreleri düzgün çalışsa bile, uyarının taşındığı yol üzerinde bulunan hatalı bir ara sinir hücresi uyarının bedensel-duyusal kabuğa iletilmesine engel olmaktadır. Bu nedenle, uyarı yolu üzerindeki bir hata vücudun ilgili bölgesinde bir his kaybı olarak sonuçlanmaktadır. Uyarının taşındığı yol üzerindeki bozukluklar geleneksel haberleşme ağlarının iletim hatlarındaki benzer problemleri andırmaktadır. Haberleşme ağlarında, bu tip problemler birden çok sinyalin paylaşılan bir hat üzerinden taşınmasını sağlayan çoklama metotlarıyla çözülebilmektedir. Bu çalışmada, hatalı bir uyarı yoluna sahip bir algılayıcı sinir hücresi tarafından oluşturulan uyarı katarlarını, fonksiyonel komşu bir uyarı yolu kullanarak iletmek maksadıyla, yukarıda belirtilen benzerlik yaklaşımı kullanılarak sinir hücrelerine özgü Zaman Bölümlemeli Çoklu Erişim (TDMA) tabanlı, istatistiksel Çoklama tabanlı ve Anahtar Tabanlı Çoklama Protokolü tabanlı üç farklı teknik önerilmiştir. Önerilen tekniklerdeki amacımız iki yönlüdür. Birinci amacımız, hatalı bir uyarı yoluna sahip bir algılayıcı sinir hücresi tarafından oluşturulan uyarı katarlarını paylaşılan bir uyarı yolu kullanarak iletmektir. İkinci amacımız ise, algılanan gerçek duyunun hissedilebilmesi için çoklama aşamasındaki uyarı kaybını asgari seviyeye indirmektir. Önerilen tekniklerin başarımı benzetim metodu ile değişik senaryolar kullanılarak değerlendirilmiş, birbirleriyle karşılaştırılmış ve başarılı sonuçlar alındığı görülmüştür.