In a three-compartmental neuron model with two metrically asymmetrical dendrites, we defined the geometry-related conditions for the occurrence of electrical tristability of the cell. The modelled neuron contained a monostable passive soma and dendrites with the bistable membrane, whose active properties were due to the presence of NMDA-type channels responsible for a persistent inward current. The geometrical prerequisite for tristability was the metrical asymmetry due to a difference between the dendritic lengths. This feature caused unequal coupling lateral currents endowing the whole-cell input current-voltage relation with additional stable steady states. The existence of a certain range of geometrical parameters of the dendrites critical for whole-cell tristability was found.

Розроблено моделі активації нейрона на підставі енергетичного підходу. Показано можливість використання нових моделей для визначення оптимальних сигналів активації нейрона, апроксимації нейроімпульсу та побудови солітонної моделі його поширення вздовж нейрона. Проаналізовано процес перетворення інформації та поширення сигналів у біонейронних мережах. Показано можливість застосування апарата вейвлет-перетворень для розв'язання задач частотно-часового аналізу сигналів у біонейронних структурах. На підставі побудованих моделей розроблено нові алгоритмічні та програмні засоби для дослідження особливостей активації нейрона різними сигналами, порівняння енергетичних характеристик сигналів активації, адаптування моделей до експериментальних даних щодо нейронів певного виду, моделювання поширення нейросигналів у біонейронних мережах.

Надано модель механічної стимуляції росту аксону зовнішньою імпульсною силою, яка прикладена до його поверхні та створює деформацію крутіння. Формування механічної сили зв'язано з силою Ампера, яка за присутності магнітного поля, направленого вздовж аксону, діє на проникливі через мембрану Na- та K-іонні токи, що забезпечують розповсюдження нервового імпульсу. Аксон моделюється нескінченно довгою тонкостінною циліндричною оболонкою, заповненою в'язкою стисливою рідиною. Під час розв'язку задачі про розповсюдження малих крутних коливань, використано рівняння Нав'є - Стокса для нерухомої в'язкої стисливої рідини та Кіргофа - Лява для опису руху оболонки. Виявлено, що швидкість розповсюдження і амплітуда крутних коливань оболонки сильно залежить від в'язкості рідині, що її заповнює. Оцінювання аксону показало, що для магнітної індукції біля <$EB~symbol Ы~130~-~180> Гс величина збуджуючої механічної сили складає <$Esymbol Ы~26~-~36> пН. За тривалості імпульсу сили, яка дорівнює тривалості потенціалу дії аксону, амплітуда крутних коливань складає ~ 1,3 нм і глибина проникнення їх в цитоплазмі аксону складає біля його радіусу.