Устройство для моделирования нейрона Советский патент 1988 года по МПК G06G7/60 

ы.

lY

(Л

с

п

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.

Wra

4

со Ф

с

1

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

Целью изобретения является повц- шение достоверности моделирования путем электротонического распространения постсинаптического потенциала 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 час тоты в напряжение, блоков 6 задания весовьк коэффициентов, синаптические функциональные преобразователи 7

14

и синаптические преобразователи 8 на ре биологическому объекту.

пряжения в частоту дендритных спай- ков, компараторы 9 и ключи 10, блоки 11 моделирования дендритов, состоящие из лестничного соединения резисторов 12 и конденсаторов 13, сумматор 14, функциональный преобразователь 15 и преобразователь 16 напряжения в частоту.

Устройство для моделирования нейрона работает следующим образом.

На синаптические входы 1 поступа- ют входные импульсные последовательности, поступающие в блоки 2 моделирования синапсов и дистальных синап- iCOB 3. Эти импульсы проходят стандар30

35

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

тизацию по амплитуде, форме и длитель входом функционального преобразователя,

ности, преобразованию в пульсирующее постоянное напряжение, соответствующее локальным ВПСП, и масштабированию в соответствии с индивидуальным весом каждого синаптического контакта. 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- лебаний потенциала распространяются вдоль лестничных схем с затуханием, зависящим от параметров RC-звеньев .резисторов 12 и конденсаторов 13. При превьппении сигнала с выходов блока 3 моделирования дистальных синапсов величины порога синаптйческих функциональных преобразователей 10 пред

10

439631 2

лагаемое устройство работает аналогично известному.

Если уровень сигнала 8 выхода блока 3 моделирования дистального си- напса 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 1 о 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 дистальньм синапсом последний работает как и другие синапсы, осуществляя .вклад в суммарные ВПСП, что соответствует в большей ме15

20

0

5

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

выход которого является входом преобразователя напряжения в частоту, вы-г ход которого является вьссодом устройства, отличающееся тем, что, с целью Ьовышения достоверности оделирования путем воспроизведения

электротонического распространения i 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.