Устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефалограммы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1006.76(21) 2370951/28-13 Союз Советскнк Соцналнстнческнк Республик(51)М, К,2 А 61 В 5/00// С 06 С 7/60 с присоединением заявки Йв -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет(53) УДК 615,475(088.8) Опубликовано 15,05.79. Бюллетень Мо 18 Дата опубликования описания 1505.79(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛН ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫИзобретение относится к приборам для моделирования и исследования механизмов биоэлектрической активности мозга и может быть использовано в медицине и физиологии.Известны устройства для моделирования биоэлектрических волн электро- энцефалограмм, содержащие генератор управляющих сигналов, сумматор и цепочки формирования сигналов.Однако известные устройства не позволяют моделировать медленные потенциалы электроэнцефалограммы из импульсов различной формы и амплитуды путем изменения параметров импул "ов без изменения схемных решений всех входящих в устройство моделей формальных нейронов.Цель изобретения - увеличение точности моделирования медленных биопотенциалов электроэнцефалограммы.Это достигается тем, что устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефалограммы имеет усилитель цепи нагрузки, резистор нагрузки, а цепочки формирования сигналов состоят из и,; усилителей и (и; -1) элементов задержки, где п 1 - количество усилителей и 1-й цепочке Формирования сигналов, причем генератор.управляющих сигналов, усилитель цепинагрузки и резистор нагрузки соединены последовательно, выход генераторауправляющих сигналов соединен с входом первого усилителя первой цепочки Формирования сигналов, усилители каждойиз цепочек Формирования сигналов, соединены между собой последовательночерез элементы задержки, количество цепочек Формирования сигналов равнос и+ где п 1-количество усилителей в2первой цепочке формирования сигналов,выход первого усилителя каждой из цепочек формирования сигналов соединенчерез элемент задержки с входом первого усилителя следующей цепочки Формирования сигналов, число усилителейкоторой на два меньше количества усилителей предыдущей цепочки формирования сигналов, выходы каждого изусилителей цепочек формирования сигналов соединены с соответствующими входами сумматора.Это позволяет моделировать медленные биопотенциалы электроэнцефалограмьы из импульсов различной Формы и амплитуды путем изменения параметров импульсов генератора без из б 05349менения схемных решений всех входящих в устройство моделей Формальных нейронов, что обеспечивает возможность изучения влияния параметров импульсов на образование медленной овны в естественных условиях.На чертеже представлена блок предложенного устрой-.:. ва,Устройство для моделирования биоэлектрических волн электраэнцефалограммы содержит генератор 1 управляющих сигналов для генерирования напряжения необходимых частот,. котсрыи подключен к входу усилителя 2 первой цепочки Формирования сигналов, сос" таящей из и,( усилителей 2 и (п,-1) элементов 3 задержки, Усилители 2 соединены между собой последовательна через элементы 3 задержки.Количество усилителей 2 з первой цепочке (п, выбирают, исхсдя из Условия: из ии = --- -Фгде и - число усилителей в первойцепочке;Т - длительность моделируемогомедленного потенциала;длительность имгульса генеипратора 1 управляющих сигналов;С- длительность задержки зле"смента 3 задержки.Низкоомные выходы усилителе,Т 2, согласованные с элементами 3 задержки, имитируют цепи распрас"ранения импульсов па нервной системе.Количества усилителей 2 (и ) и ко личества элементов 3 задержки (ш ) в каждой из цепочек Формирования сигна- лов связано соотношением ш, =п -1. Низкоомный выход первого ус. в .лителя 2 каждой из цепочек Формирования сиг-" налов соединен через элемент 3 задержки с входом первого усилителя следующей цепочки Формирования сигналов, число усилителей 2 которой на два меньше количества усилителей 2 предыдущей цепочки Формирования сиг-. налов, Общее количество цепочек Форпмирования сигналов равно Й= --"Высокаомные выходы каждого из усилителей 2 цепочек Формирования сигналов соединены с соответствующими входами сумматора 4,Высакоомные выходы усилителей 2,подключенные к низкоомным входам сум: -матора 4, имитируют шунтирующее влияние тканевой жидкости (вхады сумматора) на моделируемый медленный потенциал, образуемый импульсными разря-. бйдами аксонов Нейронов (высокаомныевыходы усилителей) .Предложенное устройство также имеетцепь нагрузки, состоящую вз усилителя 5 цепи нагрузки и резистора б нагрузки, соединенных последовательно,причем вход усилителя 5 цепи нагрузки соединен с выходом генератора 1управляющих сигналов,Предложенное устройство работаетследующим образомИмпульсы, генерруе;ые генератором 1 управляющих сигналов, образуют на выходах усилите ей 2 каждой из цепочек Формирования сигналов серию импульсов,. начала которых сдвинуты друг относ.ительно друга на с-з элемента 3 задержки количество имйульсов равно количеству усилителей 2 в цепочках Формирования сигналов. Серия импульсов на выходах усилителей 2 второй цепочки Формирования сигналов начинается на Г 3 позже и заканчивается наЪЭ раньше,ч.ем в первой цепочке, Аналогично для последующих цепочек формирования ситналов,Если спроецировать все импульсыусилителей 2 учитываяв элементов 3 задержки, на. одну оаь, то получим серию импульсов, которые следуют друг за другом со все уменьшающимся временным сдвигом, т.е. совсе увеличивающейся частотой вплотьдо импульса, полученного с выходаусилителя 2 последней цепочки формирования сигнала, чта соответствуетсередине моделируемого медленного(суммарного) потенциала длительностькоторого равна Т. После этого происходитпостепенное уменьшение частотыследования импульсов, условно спроецированных на одну ось,. вплоть даокончания длительности моделируемогомедленного (суммарного) потенциала.Следующий импульс с генератора 1 упаавляющих сигналов, поступая на це:чки формирования сигналов, вновьпсвторяет описанный процесс. На выходах усилителей 2 должен быть приотсутствии нагрузки (при отключенномсумматоре) импульс с амплитудой, равной амплитуде на выходе генератора 1управляющих сигналов. На так как квысокоамным выходам усилителей подключаются низкоамные входы сумматора,сопротивление каждого из которых приарно в сто раз меньше выходного сопротивления Высакаомных выходов усилителей 2, то амплитуда на выходахУсилителей 2 падает. В сумматоре 4происходит сложение импульсов памощности,Сопротивление резистора 6 нагрузки устанавливают равным входному сопротивлению каждого иэ входов сумматора 4,Изменяя сопротивление резистора б нагрузки и значение входных сопротивлений входов сумматора 4, моделируют и изучают шунтирующее влияние тканевой жидкости на отдельные импульсные05349 Формула изобретения Составитель В.Кожановаова Техред С.Мигай Коррект азарова едактор Е,Ме Эаказ 2765 68 Тираж 671 цЯИИПИ Государстпо делам иэоб 13035, Москва, ЖПодписноего комитета СССРий и открытийушская наб.,д.4/ ен ет Патент, г,ужгород, ул.Проектна илиал разряды аксонов нейронов и на образование медленной суммарной 1 волны.Предложенное устройство дает возможность моделировать медленные поТенциалы мозга иэ импульсных разрядов аксонов отдельных нейронов. Устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефало- граммы, содержащее генератор управляющих сигналов, сумматор и цепочки формирования сигналов,о т л и ч а ю щ е" е с я тем, что, с целью увеличения точности моделирования медленных биопотенциалов электроэнцефалограммы, оно имеет усилитель цепи нагрузки, резистор нагрузки, а цепочки формирования сигналов состоят из и усилителей и (и; -1) .элементов задержки, где и - количество усилителей в 1"й цепочке формирования сигналов, причем генератор управляющих сигналов, усилитель цепи нагрузки и резистор нагрузки соединены последовательно, выход генератора управляющих сигналов соединен с входом первого усилителяпервой цепочки формирования сигналов,усилители каждой из цепочек формирования сигналов соединены между собдйпоследовательно через элементы задержки, количество цепочек формирования 5 (П -1сигналов равно +, где ив2гколичество усилителей в первой цепочке формирования сигналов, выходпервого усилителя каждой иэ цепочек )0 формирования сигналов соединен черезэлемент задержки с входом первогоусилителя следующей цепочки формирования сигналов, число усилителей которой на два меньще количества уси- )5 лителей предыдущей цепочки формирова"ния сигналов, выходы каждого из усилителей цепочек формирования сигналовсоединены с соответствующими.входамисумматора.20 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 438995, кл, О 06 С 7/60, 1973.