Устройство для моделирования нейрона пуркинье
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при исследования деятельности мозга методами аналогового моделирования. Цель изобретения - повышение достоверности моделирования нейрона за счет воспроизведения биологических свойств клетки Пуркинье мозжечка. Это достигается путем введения в состав известного устройства блока 8 моделирования лиановидного волокна, состоящего из колебательного звена 9, порогового элемента 10, селектора 11 длительности импульсов, ключа 12 и управляемого ждущего мультивибратора 13. При одновременном возбуждении по входу блока 8 одиночным спайком или же импульсной последовательностью происходит модуляция импульсной активности клетки Пуркинье мозжечка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН su W G 06 С 7/60
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фие. 2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4270849/28-14 (22) 22.04.87 (46) 30.07.89. Бюл. И 28 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Т.А.Межецкая, Н.А.Савельева, А.В.Савельев и А.А.Колесников (53) 618.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
11 781846, кл . G 06 G 7/60, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
НЕЙРОНА ПУРКИНЬЕ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при исследовании деятельности мозга методами аналогового моделиро„„SU„„1497626 А 1 вания. Цель изобретения — повьппение достоверности моделирования нейрона за счет воспроизведения биологических свойств клетки Пуркинье мозжечка.
Это достигается путем введения в состав известного устройства блока 8 моделирования лиановидного волокна, состоящего иэ колебательного звена
9, порогового элемента 10, селектора 11 длительности импульсов, ключа
l2 и управляемого ждущего мультивиб ратора 13. При одновременном возбуждении по входу блока 8 одиночным спайком или же импульсной последовательностью происходит модуляция импу3 ьсной активности клетки Пуркинье g мозжечка. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.
I 49 7626
lI (I < !!<1 <1(li« И (i, .1<, (11<(цц . — —, <, ltl!:,С ((. (<,3 с т <>Ы(: 1(< <(о. <Ь <О(3
1!о l pl(!1<, . : J J(O1» 11(1111 I E. J(Гс 3!1 I(O < ти Мол
1 « 1< T<) Jt 1 .!11 1н
Ill
Пс ..(i l< «<брс Гс цця — повыше!гие до—
< т«вс pltoc и мо;(е:п(роцэция (п прона зл с < t c T 13 o c 1 (! О (3 3 13 е J t <ñ 1(и я CJ ((o 10 1 и ч с с к и х с воl(с 1 13 1< JI< Ãë ((.I y p кинь е Мо 3 женка ° 10
Ii<1 A((t . I изображена функциональная < хем;1 устро((с тва дпя моделирования нейрона Пур кинье; цл фцг . 2 ф цк itèè ца!(ь г(;1 я < хс мл <) <(О(а мО((с(зlиро13 1Ц(! Я Л(зэ НО B (F1 t( «<кодных сигнал (н, преобрлзоватепи 3 ч,«:то ill 13 напряжение, блоки (зада- 20 ! t»((весовых коэффициентов, сумматор >, функционапьньп» (зреобразовлтель 6, 1;реобрлэователь 7 напряжения в час— Toòó и блок 8 моделирования лилцовцдного волокна, состоящий иэ колебател» ного звена 9, порогового элемец— r;1 10, селектора 11 длительности им((,пьго(3, кз(ючл I 2 и управ (яемого ждущего мультинибрлтора I В. Устро (oтво для моделирования ней — 30 роц,l Пуркицье рабo тает следующим обрлзом. В этом случае сигнал на выходе колебательного звена 9 равен нулю, а напряжение с выхода лоро(.онОго эпе- 35 мента 10 ц, с.(еJJовэтельцо, селектора 11 длительности импульсов равно нулю, чго приводит к замкнутому состоянию к:(юча 12. При Iloc гуп (ецци цл вход блока 8 моделирования лилновид- 40 ного волокна о7цшо 11!ol о спайка с выходл формировэтес(я 2 импульсов через замкнутый ключ 12 на вход ждущего Ф мулы ив((бра торэ 1 Л по сту((ле т им!!упь с определен((ой д.(иге (ьцости, вызываю- 45 щий ца выходе ко!(ебательного (3вена 9 з (тухающие сццусоцдальные колебания. Плраметры звена подбирают такими, чтобы первое колебание, проходя råрез сумматор 5, г(ревышал<1 порог функ- 50 ционлльного преобрлзо(зателя 6. Тем слмым гецерцруетс я появление ца егo выходе цлl(ряжеll(lя < дог 1,:1 точно ГО дпя генерации сцайков цреобрээователем 7 цлпряжеция в часто ry. Третье колеба(t((E (цо следц е е ) 1(а выходе колеб;(теп ьного st!<. (ted <3 т;(кже до:(жцо превышлть вели шцу 1(opol порог oto t о !лс мс цтл 10. Поянпе!ц(е гпс;!Ующе(о сцгцл:(л цл ( Iioявпяс.тс.я соoтнет< твующий ему HM .:Упьс . 01(1 цлл с выхода сечек (ора I 1 р 1 3мыклс т ключ I 2, отключая вход блока 8 моделирования:(илцовидцого вопокцл ца время трех колебаний. Последующие колебания меньше порогового эцлчецин элемента IO, поэтому он возвращается в исходное состояние, йацряжецие на выходе селектора I 1 стаи !вится равным нулю и ключ I 2 замыкается до нового импульса по входу блока 8 моделирования лиановидного волокна. Таким образом, одиночный спайк Т1о лилцовидцому волокну нейрона Пуркццье вызывает пачечцый разряд нейро1!1 и колебательное изменение возбу: имости аналогично биологическому <(налогу, 1 .сли ца вход блока 8 моделирования пиацовидного волокна поступает и(гпупьсцая последовательность, что соответствует ритмическому раздражец((ю лиацовцдцого волокна, то процессы, происходящие в нейроне, те же, что и в предыдущем случае. Если одновременно с сигналами, поступлющими на вход блока 8 моделирования лцлновидного волокна, поступают также сигналы на симаптические входы ), то сложение напряжений, поступающих на входы сумматора 5, с ко,(ебательным напряжением, поступающим нл его вход с выхода колебательного звена 9, может вызнать генерацию сцлйков. Таким образом, при одновременном возбуждении блока 8 моделирования (иановидного волокна одиночным спайком или импульсной последовательностью происходят значительные изменения характера ответов устройства на продолжающуюся активацию симаптических входов 1, т,е. происходит модуляция импульсной активности клетки Пуркинье поступающими возбуждениями по лиановидному волокну. Формула и з о б р е т е н и я 1. Устройство для моделирования нейрона Пуркинье, содержащее формирователи входных сигналов, входы которых являются симаптическими входами устройства, последовательно соединен(гые с ними преобразователи частоты в напряжение, блоки задания весовых ю коэффициентов, выходы которых подключены к входам сумматора, функциональ! 497626 Составитель А,Сапко Техред М.Дидык Корректор 3.Лончакова Редактор А.Лежнина Заказ 4446/50 Тираж 668 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ный преобразователь, вход которого соединен с выходом сумматора, преоб— раэователь напряжения в час то ту, вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, а выход является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности моделирования нейрона за счет воспроизведения биологических свойств клетки Пуркинье, мозжечка, в него дополнительно введен блок моделирования лиановидного волокна, первый вход которого соединен с выходом одногр из формирователей входных сигналов, второй вход соединен с выходом соответствующего блока задания весового коэффициента, а выход блока моделирования лиановидного волокна соединен с входом сумматора. 2. У» гpG fcTBo lio II . 1, i а ю щ е е с я тем, !то б ок;.о;,елирояания лиановидного волокна содер5 жит колебательное звено, пороговый элемент, селектор длитс льнос - и -.мпульсов, ключ и управляемьй одновибратор, причем вход ключа является первым входом блока моделирования лиановидного волокна, выход его соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с входом колебательного звена, выход которого является выходом блока моделирования,лиа15 новидного волокна и соединен через последовательно соединенные пороговый элемент и селектор длительности импульсов с управляющим входом ключа, вторым входом блока моделирования 20 лиановидного волокна является управляющий вход одновибратора.
