Устройство для моделирования нейрона

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 11 4 С 06 С 7/6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ т к бионикеть испольцессов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРНЕЙРОНА(57) Изобретение относитси биокибернетике и можетзовано при исследовании пр нервной системы. Цель изобретения - "повышение достоверности моделированияпутем электротонического распространения постсинаптического потенциалавдоль дендрита. Для этого в блок 3моделирования дистального сигналавведены компаратор 9 и ключ 10, Предлагаемое устройство обладает. по срав-нению с известными возможностью наряду с активным проведением .ВПСП пассивного электротопического проведенияпри подпороговой стимуляции. 1 ил.Изобретение отнесится к областибионики и биокибернетики и можетбыть использовано при исследованиипроцессов в нервной системе методами электронного моделирования,Целью изобретения является повышение достоверности моделированияпутем электротонического распространения постсинаптического потенциала1 Овдоль 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 последовательносоединенных формирователей 4 входных сигналов, преобразователей 5 час 20тоты в напряжение, блоков 6 заданиявесовых коэффициентов, синаптические функциональные преобразователи 7и синаптические преобразователи 8 на"пряжения в частоту дендритных спайков, компараторы 9 и ключи 10, блоки 11 моделирования дендритов, состоящие из лестничного соединения резисторов 12 и конденсаторов 13, сумматор 14, функциональный преобразова 30тель 15 и преобразователь 16 напряжения в частоту.Устройство для моделирования нейрона работает следующим образом.На синаптические входы 1 поступают входные импульсные последователь 4ности, поступающие в блоки 2 моделирования синапсов и дистальных синапсов 3. Эти импульсы проходят стандартизацию по амплитуде, форме и длительности, преобразованию в пульсирующеепостоянное напряжение, соответствующее локальным ВПСП, и масштабированию в соответствии с индивидуальнымвесом каждого синаптического контакта, С выходов блоков 2 моделированиясинапсов и блоков 3 моделирования дистальных синапсов преобразованные импульсы поступают на входы блоков 11моделирования дендритов и в виде колебаний потенциала распространяютсявдоль лестничных схем с затуханием,зависящим от параметров КС-звеньев,резисторов 12 и конденсаторов 13. Припревышении сигнала с выходов блока 3 55моделирования дистальных синапсоввеличины порога синаптических функциональных преобразователей 10 предлагаемое устройство работает аналогично известному.Если уровень сигнала с выхода блока 3 моделирования дистального синапса таков, что не превышает порога функционального синаптическоо 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 10 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 дистальным синапсом последний работает как и другие синапсы, осуществляя, вклад в суммарные ВПСП, что соответствует в большей мере биологическому объекту.Формула изобретенияУстройство 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 входом функционального Ъреобразователя, выход которого является входом преобразователя напряжения в частоту, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности моделирования путем воспроизведения электротонического распространения 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.