УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОНА Советский патент 1969 года по МПК G06G7/60 

Предлагаемое устройство может быть использовано при исследовании нейронных структур с помощью электронных моделей.

Известны статистические и динамические модели нейронов, выполненные на пороговых элементах. Однако их функциональные возможности при имитации основных свойств биологического нейрона ограничены.

Предлагаемое устройство для моделирования нейрона отличается от известных тем, что в нем суммирующий блок через переключатель связан со входами потенциального и динамического пороговых элементов, выходы которых через схему «ИЛИ подключены ко входу усилителя-формирователя, один из выходов которого через ключ и блок моделирования рефрактерности подключен ко входу блока суммирования.

Это позволяет более полно исследовать ритмику нейронных структур.

На чертеже дана блок-схема устройства:

Оно содержит суммирующий блок /; переключатель 2; потенциальный пороговый элемент 3 (например, триггер Шмитта); схему останова и запоминания 4, предназначенную для фиксации возбуждения нейрона в предшествующий тактовый момент времени, состоящую из схемы «И и схемы запоминания, выполненной на симметричном триггере; динамический пороговый элемент 5; регулируемую линию задержки 6, моделирующую синаптическую задержку нейрона; усилительформирователь 7; схемы «ИЛИ 8 н 9; ключи /( и /У и блок 12, моделирующий свойства рефрактерности.

С помощью переключателя 2 и ключей 10 и -// на предлагаемой модели нейрона можно получить различные режимы работы при исследовании ритмики нейронных структур.

При работе в статическом свободном режиме переключатель 2 находится в положении а, ключ 10 замкнут, а ключ // разомкнут. Блок 1 суммирует входные сигналы в пространстве и во времени. При превышении суммарным

входным сигналом величины порога 6 срабатывает статический пороговый элемент 3 (триггер Шмитта), выходной сигнал которого поступает через схему «ИЛИ 8 на усилительформирователь 7 для формирования выходного сигнала нейрона, и через схему «ИЛИ 9 в блок индикации.

При работе в статическом принудительном режиме переключатель 2 находится в положении а, ключи 10 и 11 разомкнуты. В этом случае подключается схема останова и запоминания 4. При срабатывании порогового элемента 5 симметричный триггер схемы 4 перебрасывается в единичное состояние, в котором находится до прихода синхронизирующих имступает на схему «И схемы 4 и позволяет выходному сигналу элемента 3 проходить в усилитель-формирователь 7, а импульс СИ перебрасывает симметричный триггер в нулевое состояние.

При работе в. статическом режиме со свойством рефрайгерности переключатель 2 находится в положении а, ключи 10 и 11 замкнуты. При возбуждении нейрона тормозящий сигнал с выхода усилителя-формирователя 7 поступает через блок 12 в суммирующий блок 1 и резко увеличивает порог 6, в результате чего нейрон в течение определенного момента времени не может быть возбужден.

При работе в динамическом режиме переключатель 2 находится в положении б, ключ 10 замкнут, а ключ 11 разомкнут. Суммарный сигнал с блока / поступает на вход порогового элемента 5, с выхода которого сигнал возбуждения нейрона поступает в блок индикации и на линию задержки 6, где осуществляется синаптическая задержка на время тз. Величину задержки можно регулировать вручную.

При работе в динамическом режиме со свойством рефрактерности переключатель 2 находится в положении б, ключи 10 и 11 замкнуты. В этом случае подключается блок, моделирующий свойство рефрактерности.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования нейрона, содержащее суммирующий блок, потенциальный

пороговый элемент и динамический пороговый элемент с линией задержки, схемы останова и запоминания, усилитель-формирователь, схемы «ИЛИ и блок моделирования рефрактерности, отличающееся тем, что, с целью расширеимя функциональных возможностей модели, в нем суммирующий блок через переключатель связан со входами потенциального и динамического пороговых элементов, выходы которых через схему «ИЛИ подключены ко входу усилителя-формирователя, один из выходов которого через ключ и блок моделирования рефрактерности подключен ко входу суммирующего блока.