Устройство для моделирования нейрона пуркинье

(51) 4 С 06 С 7/60 ГОС УДАРСТВЕНН ПО ИЗОБРЕТЕНИ ПРИ ГКНТ СССР И КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ТЕНИ АВТ 14 ель из рности мовоспроиз досто за сч иств клеттигаетсяестного у ких св Это до ститу ационнь авель ников Н.А.СКолес)етельствС 7/60,ССРО. 54) УСТРОЙС ЕЙРОНА ПУРК 57) Изобрет кой технике МОДЕЛИРОВАНИ ВО ДПЯ НЬЕ ние о осится к медицин быть испольэои деятельности гового моделироможе сследо вано и и анал га НИЕ ИЗОБ ОМУ СВИДЕТЕЛЬ)1 781846, кл. С 06 етения - повьппение елирования нейрона едения биологичеси Пуркинье мозжечка утем введения в сос тройства блока 8 мо делирования лиановидного волокна,состоящего иэ колебательного звена9, порогового элемента 10, селектора 11 длительности импульсов, ключа12 и управляемого ждущего мультивибратора 13. При одновременном возбуждении по входу блока 8 одиночнымспайком или же импульсной последовательностью происходит модуляция импу 3 ьсной активности клетки Пуркиньемозжечка. 1 э.п. ф-лы, 2 ил..о.е.: цс ц мс:ст )ы 1 но ь.ОиЦС 1 РЦ С:,Ос 1 Ц,Е ГС.Ц ЦС) С.Ти МСЭЗ"С.ТОП 11 1 СОО ОДР 1 Р 11; -1;Цс:1 брс гс цця - поьшеце до -С:тоцС.РЦОС;И МО;ЕЛЦРОЦДЦИЯ ЦйРОна ЗЛ счет цосцроизнедеГия бцо огцческих своис 1 в кпеглц .Уркинье мо.жекд1011; ф 1. 1 изображена фуцкциоцальцдя кемУгтройс тнд дпя молелировация нейрона Пуркицье; и; фиг.2 фУЦК Ц 1 И ЦДЬ ЦД Я СХСМД СКОК Д МОС.3 ИРО - 1 ЛЦЯ ЛИД ЦО ВЧ ЦС 1 О 13(О КЦС15утройстно для моделировдция цейронд Пуркинье содержит (фц .11 сцмлцтческие входы 1, фор,цродтели 2 входных сигндпоц, преобразователи 3 ч,с:тоы н напряжение, блоки 4 зада ция весовых коэффициентов, сумматор 5, функциоцапьньп преобразователь 6, реобрзовдтель 7 ндцряжеция в частоту и блок 8 моделирования лидцовцдного волокна, состоящий иэ колебател ного звена 9, порогового элемец - т; 10, сепекторд 11 длительности имуьгон, кючд 12 и управ;яемого ждущего мультинибрдтора 13.Устройство для моделирондция ней - 30 роц, Пуркицье работает гпедуюцим образом,В этом случае сигнал на выходе коебателього звена 9 равен нулю, адпряженце с выхода лорооного эпемента 1 О ц, с:едовдтельцо, селектора 11 длительности импульсов равнонулю, чго приводит к замкнутому состояю к:юча 12. При нос гуц:1 еции цдвход блока 8 моделирования лидновидного волокна онцочцоо спайка с выхода формирователя 2 мпульсон череззамкнутый ключ 12 нд вход ждущегоФмулыивбрдторэ 1. постудет имупьсопределенпой д:иге;ьцости, вызывающий ца выходе коебательного звена 9з;тухаюцие сццусоцдальцые колебания .Параметры звена подбирают такими,чтобы первое колебание, проходя через сумматор 5, гревышалс порог функционлльного преобразователя 6. Темсамым генерируется появление цд еговыходе цдряжения, достлточцого дпягенерации сцайков преобразователем 7цдпряжеция в частоту. Третье колебание (последне) цд выходе колеб;тельного эдасцд с также до:гкцо превышатьвеличину порога цороговоо лсмсцтд 1 О. Поянпецце спс;уюцео сгллд цл ыходс цена 9 переключдет пороговый чемецт 10, Пд выходе селектора 11 ОЯВПЯЕтС.Я СООГЦЕтс.тНУЮЦИй ЕМУ ИМ- пульс. Си цдл с выхода сечек Ора 11 р;Лмыкдс т ключ 12, отключая всод блока 8 модепцроваця:идцовидцого волокна ца время трех колебаний, Последующие колебания мецьше порогового эцлчецин элемента О, поэтому он возврдщдется в исходное состояние, йацряжецие нд выходе селектора 11 стаи вится равным цулю и ключ 12 замыкается до нового импульса по входу блокд 8 моделирования лиановидного волокна. Таким образом, одиночный спайк по лилцовидцому волокну нейрона Пуркццье вызывает пачечцый разряд нейроцд и колебательное изменение возоу; имости аналогично биологическому ДЦДЛОГУ.1.сли ца вход блока 8 моделирования пиацовидного волокна поступаетимпульсная последовательность, что соответствует ритмическому раздражению лиацовидцого волокна, то процессы, происходящие в нейроне, те же, что и в предыдущем случае.Если одновременно с сигналами, поступдющими на вход блока 8 моделировдция лидцовидного волокна, поступают также сигналы на симаптические входы 1, то сложение напряжений, поступающих ца входы сумматора 5, с ко.,ебательным напряжением, поступающим на его вход с выхода колебательного звена 9, может вызнать генерацию сцдйков.Таким образом, при одновременном возбуждении блока 8 моделирования .иановидного волокна одиночным спайком или импульсной последовательностью происходят значительные изменения характера ответов устройства на продолжающуюся активацию симаптических входов 1, т,е. происходит модуляция импульсной активности клетки Пуркинье поступающими возбуждениями по лиановидному волокну.Формула изобретения1. Устройство для моделирования нейрона Пуркинье, содержащее формирователи входных сигналов, входы которых являются симаптическими входами устройства, последовательно соединен 1 ые с ними преобразователи частоты в напряжение, блоки задания весовыхкоэффициентов, выходы которых подключены к входам сумматора, функциональ497626 г. Составитель А,Сапкоор А.Лежнина Техред М,Дидык Корректор Э.Лончако Ре Заказ 4446/50 Тир ВНИИПИ Государственного к 113035, М668 Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., д. 4/5 итета ква, Ж Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 10 ный преобразователь, вход которогосоединен с выходом сумматора, преобразователь напряжения в частоту, входкоторого соединен с выходом функционального преобразователя, а выход является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения достоверности моделирования нейрона за счет воспроизведениябиологических свойств клетки Пуркинье, мозжечка, в него дополнительновведен блок моделирования лиановидного волокна, первый вход которогосоединен с выходом одногр из формирователей входных сигналов, второй входсоединен с выходом соответствующегоблока задания весового коэффициента,а выход блока моделирования лиановидного волокна соединен с входом сумматора. 2. Ус гройстно по и.1 о тч а ю щ е е с я тем, что б;.ок;,о;,елирояания лиановидного волокна содержит колебательное звено, по оговый элемент, селектор длить льнос - н -,мпульсов, ключ и управляемьо 1 одновибратор, причем вход ключа является первым входом блока моделирования лиановидного волокна, выход его соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с входом колебательного звена выход которого является выходом блока моделирования,лиа новидного волокна и соединен черезпоследовательно соединенные пороговый элемент и селектор длительности импульсов с управляющим входом ключа, вторым входом блока моделирования 20 лиановидного волокна является управляющий вход одновибратора.