Устройство для моделирования нейрона

Союз Соввтокив оциалиотическив Реооуб/6 06 д Комитет ао деловобретений и открытийри Совете МинистровСССР 1.337.001.572:16.8 (088.8) вторы обретен В, С. Гладкий, Ю. Р. Тугуз, В. В, Клименко и Е, Г. Билык Таганрогский радиотехнический институтЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОН ую си- лительключи ойства Предлагаемое устроиство 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 1; переключатель 2; потенциальный пороговый элемент д (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 б, моделирующнаптическую задержку нейрона; усиформирователь 7; схемы ИЛИ 8 и 9;1 О и 11 и блок 12, моделирующий св5 рефрактерности,С помощью переключателя 2 и ключей 10 и11 на предлагаемой модели нейрона можно получить различные режимы работы при исследовании ритмики нейронных структур.10 При работе в статическом свободном режиме переключатель 2 находится в положении а,ключ 10 замкнут, а ключ 11 разомкнут. Блок 1суммирует входные сигналы в пространстве иво времени. При превышении суммарным15 входным сигналом величины порога О срабатывает статический пороговый элемент 8(триггер Шмитта), выходной сигнал которогопоступает через схему ИЛИ 8 на усилительформирователь 7 для формирования выходно 20 го сигнала нейрона, и через схему ИЛИ 9 вблок индикации.При работе в статическом принудительномрежиме переключатель 2 находится в положении а, ключи 10 и 11 разомкнуты. В этом слу 25 чае подключается схема останова и запоминания 4. При срабатывании порогового элемента 8 симметричный триггер схемы 4 перебрасывается в единичное состояние, в которомнаходится до прихода синхронизирующих им 30 пульсов СИ 1 и СИ. Импульс СИ поЗаказ 22/2 Тираж 480 ПодписноеЦЕП 4 ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква Ж, Раушская наб д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ступает 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 рефраЫгерности 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 О, 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 1 поступает на вход порогового элемента б, с выхода которого сигнал возбуждения нейрона поступает в блок индикации и на линию задержки б, 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, моделиру ющий свойство рефрактерности. Предмет изобретенияУстройство для моделирования нейрона, содержащее суммирующий блок, потенциальный 10 пороговый элемент и динамический пороговыйэлемент с линией задержки, схемы останова и запоминания, усилитель-формирователь, схемы ИЛИ и блок моделирования рефрактерности, отличающееся тем, что, с целью расшире ния функциональных возможностей модели, внем суммирующий блок через переключатель связан со входами потенциального и динамического пороговых элементов, выходы которых через схему ИЛИ подключены ко входу уси лителя-формирователя, один из выходов которого через ключ и блок моделирования рефрактерности подключен ко входу суммирующего блока.