Устройство для моделирования нейрона

Устройство для моделирования нейрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бионике и биокибернетике и может быть использовано при исследовании процессов нервной системы. Цель изобретения - повьшение достоверности моделирования путем электротонического распространения постсинаптического потенциала вдоль дендрита. Для этого в блок 3 моделирования дистального сигнала введены компаратор 9 и ключ 10. Предлагаемое устройство обладает по сравнению с известными возможностью наряду с активным проведением .ВПСП пассивного электротопического проведения при подпороговой стимуляции. 1 ЯП.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (Я1 4 С 06 С 7/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4173691/28-14 (22) 04.01.87 (46) 23.11.88. Бюл. У 43 .(72) А.В. Савельев (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1340421, 29. 10.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЙРОНА (57) Изобретение относится к бионике и биокибернетике и может быть использовано при исследовании процессов нервной системы. Цель изобретения — " повышение достоверности моделирования путем электротонического распространения постсинаптического потенциала вдоль дендрита. Для этого в блок 3 моделирования дистального сигнала введены компаратор 9 и ключ 10. Пред» . лагаемое устройство обладает. по срав- нению с известными возможностью наряду с активным проведением .ВПСП пассивного электротопического проведения при подпороговой стимуляции. 1 кл.

1439631

Изобретение отнесится к области бионики и биокибернетики и может быть использовано при исследовании процессов в нервной системе методами электронного моделирования.

Целью изобретения является повышение достоверности моделирования путем электротонического распространения постсинаптического потенциала

10 вдоль дендрита.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для моделирования нейрона.

Устройство для моделирования нейрона содержит синаптические входы 1, блоки 2 моделирования синапсов, блоки 3 моделирования дистальных синапсов, состоящие из последовательно соединенных формирователей 4 входных сигналов, преобразователей 5 час20 тоты в напряжение, блоков 6 задания весовых коэффициентов, синаптические функциональные преобразователи 7 и синаптические преобразователи 8 напряжения в частоту дендритных спайков, компараторы 9 и ключи 10, блоки 11 моделирования дендритов, состоящие из лестничного соединения резисторов 12 и конденсаторов 13, сумматор 14, функциональный преобразова30 тель 15 и преобразователь 16 напряжения в частоту.

Устройство для моделирования нейрона работает следующим образом.

На синаптические входы 1 поступа- 35 ют входные импульсные последователь4 ности, поступающие в блоки 2 моделирования синапсов и дистальных синапсов 3. Эти импульсы проходят стандартизацию по амплитуде, форме и длитель ности, преобразованию в пульсирующее постоянное напряжение, соответствующее локальным ВПСП, и масштабированию в соответствии с индивидуальным весом каждого синаптического контак- 45 та, С выходов блоков 2 моделирования синапсов и блоков 3 моделирования дистальных синапсов преобразованные импульсы поступают на входы блоков 11 моделирования дендритов и в виде ко- 50 лебаний потенциала распространяются вдоль лестничных схем с затуханием, зависящим от параметров RC-звеньев .резисторов 12 и конденсаторов 13. При превышении сигнала с выходов блока 3 55 моделирования дистальных синапсов величины порога синаптических функциональных преобразователей 10 предлагаемое устройство работает аналогично известному.

Если уровень сигнала с выхода блока 3 моделирования дистального синапса таков, что не превышает порога функционального синаптического преобразователя 10, то напряжение на выходе последнего равно нулю. Генерация с выхода преобразователя 8 отсутствует и компаратор 9 находится в состоянии логического нуля. При этом ключ 10 замкнут и напряжение с выхода блока 3 моделирования дистального синапса подается непосредственно на вход блока 11 моделирования дендрита в виде локальных ВПСП, как и от других блоков 2 моделирования синапсов данного дендрита. Таким образом, при отсутствии генерации дендритных спайков дистальным синапсом последний работает как и другие синапсы, осуществляя вклад в суммарные

ВПСП, что соответствует в большей мере биологическому объекту.

Формула изобретения

Устройство для моделирования нейрона, содержащее блоки моделирования синапсов, блоки моделирования дистального синапса, блоки моделирования дендритов, аддитивный сумматор, функциональный преобразователь, преобразователь напряжения в частоту, причем выходы блоков моделирования синапсов и блока моделирования дистального синапса соединены с входами блоков моделирования дендритов, выходы которых соединены с входами аддитивного сумматора, выход которого соединен с входом функционального Ъреобразователя, выход которого является входом преобразователя напряжения в частоту, вы-. ход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности моделирования путем воспроизведения электротонического распространения постсинаптического потенциала вдоль дендрита, в блок моделирования дистального синапса введены компаратор и ключ, выход блока задания весовых коэффициентов соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с входом блока моделирования дендрита, второй вход ключа соединен с выходом компаратора, вход которого со-, единен с выходом первого функционального преобразователя.