Модель нейрона

(51) М, Кл. С 06 д 7 киоединением з Гасударстеенныи камитетСаеета Министрае СССРна делам изааретеннйв аткрытий(088.8) петень4 Дата оп ликования описания 03.02,7 Авторыизобретен и кин и В, Е. Гаузельма 71) Заявитель И, П, Павлов нст изиологи 54) МОДЕЛЬ НЕЙР Изобретение относится к области моделирования свойств биологических нейронов и может найти применение в радиотехнических системах, системах телеуправления, телеметрии и автоматики.Известны модели нейронов, содержащие генератор потенциалов действия с подключенными к его выходу блоками формирования выходных возбуждающих и тормозящих сигналов и интеграторы в цепях возбуждения и торможения.Однако известные модули не обеспечивают моделирования адаптации, аккомодации и динамических изменений параметров мембраны реальных нейронов.Цель изобретения - расширение области применения модели за счет обеспечения моделирования адаптации, аккомодации и динамических изменений параметров мембранынейрона.Достигается это тем, что модель содержит в цепях возбуждения и постсинаптического и пресинаптического торможения блоки управляемой проводимости, первые входы которых соединены с выходами соответствующих интеграторов, а выход блока управляемой проводимости в цепи возбуждения подключен к входу генератора потенциалов действия, второй вход блока управляемой проводимости цепи возбуждения соединен с выходом блока управляемои проводимости цепи постсинаптического торможения, а второй вход блока управляемой проводимости подключен к выходу блока управляемой проводимости цепи 5 пресинаптического торможения.На чертеже представлена блок-схема предложенной модели.Модель состоит из интеграторов 1 и блоков2 управляемой проводимости в цепях возбуж дения 3, постсинаптического 4 и пресинаптического 5 торможения, генератора 6 потенциалов действия, блоков формирования выходных возбуждающих сигналов 7 и выходных тормозящих сигналов 8.5 Интегратор 1 включает в себя емкостныйделитель и диодный ключ; блок 2 управляемой проводимости - диодный ограничитель и эмиттерный повторитель: генератор 6 потенциалов действия - заторможенный блокинг генератор; блокформирования выходныхвозбуждающих сигналов - эмиттерный повторитель; блок 8 формирования выходных тормозящих сигналов - инвер тор и эмиттерный повторитель.5 На входы интегратора 1 в цепи возбуждения 3 подаются импульсные потоки положительной полярности, На входы интегратора в цепи 4 постсинаптического торможения пода.ются импульсные потоки отрицательной по 0 лярности, На входы интегратора в цепипресинаптического торможения подаются импульсные потоки положительной полярности, Поступающие по каждому входу импульсные последовательности интегрируются во времени на интеграторах 1. Суммарное напряжение, полученное на интеграторе в цепи возбуждения 3, подается через развязывающий эмиттерный повторитель блока 2 управляемой проводимости на вход блокинг-генератора 6 потенциалов действия, с выхода его генерируется частотно-импульсный код, соответствующий входным сигналам.При отсутствии импульсных потоков на тормозных входах напряжение, накопленное на интеграторе 1 в цепи возбуждения 3, разряжается с постоянной времени т=Р,С, где Яо в эквивалентн сопротивление разряда конденсатора интегратора 1 при отсутствии торможения, определяемое сопротивлением интвгратора и входным сопротивлением эмигтерного повторителя блока 2 управляемой проводимости. При наличии импульсных потоков на тормозных входах напряжение отрицательной полярности, накопленное на интеграторе 1 в цепи 4 постсинаптического торможения, подается на эмиттерный повторитель блока управляемой проводимости в цепи возбуждения и алгебраически суммируется на его нагрузке с напряжением интегратора. В этом случае напряжение, накопленное на интеграторе в цепи возбуждения разряжается с постоянной времени т -- РС,где Р=1+ Е(8)тЕ(1) - напряжение на интеграторе 1 в цепи 4 постсинаптического торможения; 7 - масштабный коэффициент. Постоянная времени разряда интегратора 1 цепи 4 постсинаптиче 5 1 О 15 го 25 зо 35 ского торможения, в свою очередь, является величиной переменной, зависящей от интенсивности импульсных потоков на входах цепи 5 пресинаптического торможения. Механизм управления аналогичен рассмотренному выше. Блок управляемой проводимости в цепи пресинаптического торможения имеет такой же механизм управления,Таким образом, на вход генератора потенциалов действия поступает напряжение, которое является функцией трех переменных: возбуждающих импульсных потоков, постсинаптических тормозных и пресинаптических тормозных потоков.Предмет изобретенияМодель нейрона, содержащая генератор потенциалов действия с подключенными к его выходу блоками формирования выходных возбуждающих и тормозящих сигналов и интеграторы в цепях возбуждения, постсинаптического и пресинаптического торможения, о гл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения, она содержит в цепях возбуждения и постсинаптического и пресинаптического тор можения блоки упр авляемой проводимости, первые входы которых соединены с выходами соответствующих интеграторов, а выход блока управляемой проводимости в цепи возбуждения подключен ко входу генератора потенциалов действия, второй вход блока управляемой проводимости цепи возбуждения соединен с выходом блока управляемой проводимости цепи постсинаптического торможения, причем второй вход блока управляемой проводимости подключен к выходу блока управляемой проводимости цепи пресинаптического торможения,Подписно ипография, пр. Сапунова,Заказ 71/5 Изд.1945 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобр Москва, Ж, РТираж 624митета Совета Министров ССтений и открытийушская наб., д 4/5