Устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефалограммы Советский патент 1979 года по МПК A61B5/00 G06G7/60 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛН ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ менения схемных решений всех входящих в устройство моделей формальных нейронов, ,,что обеспечивает возможность изучения влияния параметров им пульсов на образование медленной вол ны в естественных условиях. На чертеже представлена блок-схем предложенного устройства. Устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефалог раммы содержит генератор 1 управляю щих сигналов для генерирования напряжения необходимых частот, который подключен к входу усилителя 2 перво цепочки формирования сигналов, состоящей из п усилителей 2 и ) элементов 3 задержки. Усилители 2 соединены между собой последователь но через элементы 3 задержки. .Количество усилителей 2 в первой цепочке (п) выбирают, исходя из ус ловия: число усилителей в первой где n, цепочке;длительность моделируемого медленного потенциала; длительность импульса гене ратора 1 управляющих сигна лов; длительность задержки элемента 3 задержки. Низкоомные выходы усилителей 2, согласованные с элементами 3 задерж ки, имитируют цепи распространения импульсов по нервной системе. Количество усилителей 2 (п) и ко личество элементов 3 задержки () каждой из цепочек формирования сигн лов связано соотношением m.n--1. Низкоомный выход первого усилителя каждой из цепочек формирования сигналов соединен через элемент 3 задержки с входом первого усилителя следующей цепочки формирования сигн лов, число усилителей 2 которой на два меньше количества усилителей 2 предыдущей цепочки формирования сиг налов. Общее количество цепочек фор мирования сигналов- равно ЫВысокоомные выходы каждого из уси лителей 2 цепочек формирования сигн лов соединены с соответствующими вх дами сумматора 4. Высокоомные выходы усилителей 2, подключенные к- низкоомным входам су матора 4, имитируют шунтирующее вли ние тканевой жидкости (входы сумма ра) на моделируемый медленный потен циал, образуемый импульсными разрядами аксонов йейронов (высокоомные выходы усилителей). Предложенное ycтiзoйcтвд также име цепь нагрузки, состоящую из усилите ля 5 цепи нагрузки и резистора б нагрузки, соединенных последовательно, причем вход усилителя 5 цепи нагрузки соединен с выходом генератора 1 управляющих сигналов. Предложенное устройство работает следующим образом. Импульсы, генерируемые генератором 1 управляющих сигналов, образуют на выходах усилителей 2 каждой из цепочек формирования сигналов серию импульсов, начала которых сдвинуты друг относительно друга на элемента 3 задержки, количество импульсов равно количеству усилителей 2 в цепочках формирования сигналов. Серия импульсов на выходах усилителей 2 второй цепочки формирования сигналов начинается на Сзв5 позже и заканчивается наZj раньше,чем в первой цепочке. Аналогично для последующих цепочек формирования сигналов. Если спроецировать все импульсы усилителей 2, учитываяt o элементов 3 задержки, на одну ось, то получим серию импульсов, которые следуют друг за другом со все уменьшающимся временным сдвигом, т.е. со все увеличивающейся частотой вплоть до импульса, полученного с выхода усилителя 2 последней цепочки формирования сигнгша, что соответствует середине моделируемого медленного (суммарного) потенциала, длительность которого равна Т, После этого происходит постепенное уменьшение частоты следования импульсов, условно спроецированных на одну ось, вплоть до окончания длительности моделируемого медленного (суммарного) потенциала. Следующий импульс с генератора 1 управляющих сигнашов/ поступая на цепочки формирования сигналов, вновь повторяет описанный процесс. На выходах усилителей 2 должен : быть при .отсутствии нагрузки (при отключенном сумматоре) импульс с амплитудой, равной амплитуде на выходе генератора 1 управляющих сигналов. Но так как к высокоомным выходам усилителей подключаются низкоомные входы сумматора, сопротивление каждого из которых примерно в сто раз меньше выходного сопротивления высокоомных выходов усилителей 2, то амплитуда на выходах усилителей 2 падает. В сумматоре 4 происходит сложение импульсов по мощности. Сопротивление резистора б нагрузки устанавливают равным входному сопротивлению каждого из входов сумматора 4.. Изменяя сопротивление резистора б нагрузки и значение входных сопротивлений входов сумматора 4, моделируют и изучают шунтирующее влияние тканевой жидкости на отдельные импульсные

разряды аксонов нейронов и на образование медленной (суммарной)волны.

Предложенное устройство дает возможность моделировать медленные поЬгенциалы мозга из импульсны: с разрядов аксонов отдельных нейронов.

Формула изобретения

Устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефалограммы, содержащее генератор управляю|Ь1их сигналов,сумматор и цепочки формирования сигналов,о тли чаюй ее с я тем, что, с целью увеличения точности моделирования медленных биопотенциалов электроэнцефаслограммы, оно имеет усилитель цепи нагрузки, резистор нагрузки, а цепочки формирования сигналов состоят из усилителей и (п,--1) .элементов задержки, где п - количество усилителей в 1-й цепочке формирования сигналов, причем генератор управляющих сигналов, усилитель цепи нагрузки и резистор нагрузки соединены последовательно, вы5СОД генератора управляющих сигналов

соединен с входом первого усилителя первой цепочки формирования сигналов, усилители каждой из цепочек формиро- вания сигналов соединены между соббй последовательно элементы задержки, количество цепочек формирования

сигналов равно

где п количество усилителей в первой цепочке формирования сигналов, выход первого усилителя каждой из цепочек формирования сигналов соединен через элемент задержки с входом первого усилителя следующей цепочки формирования сигналов, число усилителей которой на два меньше количества усилителей предыдущей цепочки формирования сигналов, выходы каждого из усилителей цепочек формирования сигналов соединены с соответствующими; входами cyivflvtaTopa,

20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторскоесвидетельство СССР 438995, кл. G Об G 7/60, 1973.