离子电扩散和水运动的数学建模正在成为一种强有力的研究途径,为大脑稳态提供新的生理学见解。然而,为了提供可靠的答案和解决争议,预测的准确性至关重要。离子电扩散模型通常包括非线性和高度耦合的偏微分方程和常微分方程的非平凡系统,这些方程控制着不同时间尺度上的现象。在这里,我们研究与近似这些系统相关的数值挑战。我们考虑了一个脑组织电扩散和渗透的均质模型,并提出和评估了不同的相关有限元分裂方案的数值特性,包括理想场景和皮质扩散抑制 (CSD) 的生理相关设置的准确性、收敛性和计算效率。我们发现,对于具有平滑制造解决方案的问题,这些方案在空间中显示出最佳收敛率。然而,生理 CSD 设置具有挑战性:我们发现 CSD 波特性(波速和波宽)的精确计算需要非常精细的空间和精细的时间分辨率。
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