Устройство для моделирования нейрона

Авторы патента:

G06G7/60 - живых организмов, например их нервной системы

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 вЂ” " 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.

Изобретение относится к медтехнике и может быть использовано в бионике и при исследовании механизмов памяти

Устройство для моделирования нейрона // 1406613

Изобретение относится к устройствам аналогового моделирования нервной системы и процессов нервной деятельности и может быть использовано, в частности, при изучении адаптивных процессов памяти в нейрофизиологических экспериментах, а также как функциональный элемент в системах искусственного интеллекта

Устройство для моделирования афферентного нейрона // 1401490

Изобретение относится к электронному моделированию свойств биологических нейронов и может быть использовано при изучении на моделях нейронньтх механизмов переработки информации в зрительной и слуховой системах , в системе увеличения точности моделирования афферентного нейрона

Устройство для моделирования нейрона // 1387023

Изобретение относится к медицинской технике и может быть йспользова- , но при нейрофизиологических модельных экспериментах

Модель клеточной популяции нормальной и опухолевой ткани // 1353149

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для изучения динамики клеточной популяции злокачественных опухолей и для планирования режимов фракционированного облучения и химиотерапии злокачественных опухолей

Устройство для моделирования мотонейрона // 1324044

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при исследовании нейронов и нейронных структур методом моделирования, а также при построении интеллектуальных систем управления моторикой роботов

Устройство для моделирования нейронных сетей // 1305732

Изобретение относится к устройствам для моделирования локальных сетей из нейронов и может быть использовано в системах распознавания образов и управления, в частности в системах распознавания и синтеза речи

Устройство для моделирования зрительного анализатора движения // 1264214

Изобретение относится к области моделирования нейронных структур, в частности зрительной системы, выделяющей признаки изображения, и может быть использовано в технических системах переработки информации

Устройство для моделирования условного рефлекса // 1200301

Устройство для моделирования нейрона // 1179389

Рефлекторная нейросеть // 2128363

Изобретение относится к области бионики и вычислительной техники и может быть использовано при построении систем распознавания образов

Техническая нервная система // 2128857

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для управления роботами, станками и др

Оптоэлектронный нейрочип // 2137192

Изобретение относится к оптоэлектронным нейроподобным модулям для нейросетевых вычислительных структур и предназначено для применения в качестве операционных элементов у нейрокомпьютерах

Способ хранения сети виртуальных нейронов и нейронный компьютер для его осуществления // 2158023

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения искусственного интеллекта

Устройство ассоциативной памяти (варианты) и способ распознавания образов (варианты) // 2193797

Магнитный нейрон // 2199780

Изобретение относится к области элементов автоматики и вычислительной техники, в частности к магнитным тонкопленочным элементам

Архитектура для основанной на коробах вычислительной системы // 2249854

Изобретение относится к программным вычислительным системам, основанным на коробах

Модель нейронной сети // 2309457

Изобретение относится к нейроподобным вычислительным структурам и может быть использовано в качестве процессора вычислительных систем с высоким быстродействием

Способ и устройство интеллектуальной обработки информации в нейронной сети // 2446463

Изобретение относится к области моделирования функциональных аспектов человека

Устройство для моделирования нейрона // 2059290

Изобретение относится к бионике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве элемента нейроноподобных сетей для моделирования биологических процессов, а также для построения параллельных нейрокомпьютерных и вычислительных систем для решения задач распознавания образов, обработки изображений, систем алгебраических уравнений, матричных и векторных операций