Модель многонейронной рефлекторной дуги

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для исследования механизмов торможения спинного мозга. Цель изобретения - повышение достоверности моделирования свойств мышцы путем учета управляющего воздействия нервных центров спинного мозга. Поставленная цель достигается путем введения в состав известного устройства блока 1 моделирования популяции вставочных нейронов, блока 2 моторных нейронов и блока 3 моделирования пресинаптического механизма управления. Таким образом, изменения частоты следования импульсов на входе модели многонейронной рефлекторной дуги, приводят к изменению величины торможения и соответствующему изменению амплитудных отклонений двигательного аппарата скелетной мышцы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU»1474683 (51) 4 С 06 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4171895/28-14 (22) 04.01.87 (46) 23.04.89. Бюл. ¹ 15 (75) Л.А.Максименко (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1164746, кл. G 06 G 7/00, 1983. (54) МОДЕЛЬ МНОГОНЕЙРОННОЙ РЕФЛЕКТОРНОЙ ДУГИ (57) Изобретение относится к медицине и может быть использовано для исследования механизмов торможения спинного мозга. Бель изобретения— пОвышение достоверности моделирования свойств мышцы путем учета управляющего воздействия нервных центров спинного мозга. Поставленная цель достигается путем введения в состав известного устройства блока

1 моделирования популяции вставочных нейронов, блока 2 моторных нейронов и блока 3 моделирования пресинаптического механизма управления.

Т.о., изменения частоты следования импульсов на входе модели многонейронной рефлекторной дуги приводят к изменению величины торможения и соответствующему изменению амплитудных отклонений двигательного аппарата скелетной мышцы. 1 ил.

14746

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для исследования механизмов торможения спинного мозга.

Цель изобретения — повышение достоверности моделирования свойств мышцы путем учета управляющего воздействия нервных центров спинного мозга.

На чертеже показана функциональная схема модели многонейронной рефлекторной дуги.

Модель содержит блок 1 моделирования популяции вставочных нейронов, блок 2 моторных нейронов, блок

3 моделирования пресинаптического механизма управления и модель 4 мышцы. Блок 1 моделирования популяции вставочных нейронов состоит из блока

5 следовой деполяризации, блока 6 терминали, блока 7,гомосинаптической депрессии, блока 8 аксо-аксонного синапса. Блок 3 моделирования пресинаптического механизма управления со- 25 стоит из блока 9 высокопорогового афферентного волокна, блока 10 гиперполяризации, блока ll первичной афферентной деполяризации. Модель 4 мышцы моделирует механические свойст- 30 ва нервно-мышечного волокна и свойства соединительной и сухожильной ткани.

Модель многонейронной рефлекторной дуги работает следующим образом.

Импульс положительной полярности одновременно поступает на вход блока 1 моделирования популяции вставочных нейронов и блока 3 моделирования пресинаптического механизма управле- 40 ния. В блоке 1 после прохождения импульса остается след с экспоненциальным угасанием к 20 мс. Пришедший второй импульс, попав в противофазнуюзону экспоненты, вызыванной первым импульсом, уменьшается по амплитуде и формирует новую экспоненту, угасающую также к 20 мс. В итоге через определенное число импульсов наступает стабилизация: После чего ритмическая последовательность импульсов подвергается новой разновидности торможения по экспоненте, угасающей к 3 с торможения. Следовательно, импульсы, проходящие через блок l,.испытывают совместное действие двух видов торможений: следовой деполяризации и гомосинаптической депрессии, после чего поступают на вход блока

83 2

2 моторных нейронов. Одновременно с выхода блока 1 часть информационных импульсов ответвляется в канал отрицательной обратной связи, образованный блоком 3 моделирования пре.синаптического механизма управления.

Блок 3 формирует волну деполяризации с экспоненциальным нарастанием к

20 мс и таким же угасанием к 300 мс.

Волна деполяризации, сформированная блоком 3 с отрицательной полярностью поступает на второй вход блока 1.

Под воздействием поступающих сигналов происходят процессы, аналогичные действию механизмов гомосинаптической депрессии и следовой деполяризации, с той лишь разницей, что переходный в этом случае носит колебательно-затухающий характер и выражен более высоким быстродействием.

Таким образом, действие волны гиперполяризации уменьшает эффект тормозного действия волны деполяризации. В итоге черезмерно низкие амплитуды импульсов в блоке 1 увеличиваются по амплитуде. Это предотвращает потерю информации при слишком больших амплитудах входных сигналов модели многонейронной рефлекторной дуги эа счет сильной деполяризации. Далее с выхода блока 2 моторных нейронов импульсы поступают на модель 4 мьппцы, которая имитирует работу скелетной мьппцы со стопою. Изменение частоты следования импульсов, поступающих на вход модели 4 мышцы, приводят к изменению амплитуды волн деполяризации и гиперполяризации, возникающих внутри

:нервно-мышечного волокна мьппцы.Это связано с тем, что входящие в нервный ствол одиночные волокна имеют разные пороги. Поэтому фазозапаздывающие свойства модели многонейронной рефлекторной дуги подчинены закону Пуассона и достаточно достоверно могут быть воспроизведены с помощью предлагаемого устройства.

Формула из об ре т ения

Модель мно го ней ро иной рефлек то рной дуги, состоящая из модели мьппцы, выполненной в виде последовательного соединения блока моделирования свойств нервно-мьппечного волокна и блока моделирования упругих свойств соединительных и сухожильных тканей, отличающаяся тем, что, 1474683

Составитель А.Сапко

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Заказ 1896/48 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 с целью повышения достоверности моделирования свойств мьппцы путем учета управляющего воздействия нервных центров спинного мозга, в нее введены .блок моделирования копуляции вставочных нейронов, блок моделиро.— вания пресинаптического механизма управления, блок моторных нейронов, причем вход блока моделирования популяции вставочных нейронов и вход блока моделирования пресинаптического механизма управления объединены и являются входом устройства, выход блока моделирования популяции вставочных нейронов соединен с входом блока моторных нейронов и с вторым входом блока моделирования пресинаптического механизма управления, выход которого соединен с вторым входом блока моделирования. пспу19 ляции вставочных нейронов, выход блока моторных нейронов соединен с входом модели мьппцы, выход которого является выходом устройства.