Устройство для моделирования висцеросоматического взаимодействия нейронов

СОЮЗ СОНЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН И 26 И С 06 С 060 НИЯ 1. Цыгельныйтво СССР блок 1 моде фферентного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОДЕЛИРОВАНИЯВ 1 СЦ.РО-СОИАТИЧЕСКОГО ВЗАИ 1 ОДЕЙСТВ 1 И(57) Изобретение относится к моделированию биологических процессов ипредназначено для использования вбиокибернетических исследованиях, вчастности для построения нейронных Изобретение относится к моделированию биологических процессов и предназначено для использования в биокибернетических исследованиях, в частности для построения нейронных сетей, а также в измерительных системах.Цель изобретения, - повышение достоверности моделирования за счет воспроизведения основных свойств сегментарного нейронного механизма висцеро-соматического взаимодействия.На фиг . представлена функциональная схема устройства для моделирования нейрона; на фиг.2 - пример конкретной реализации.Устройство содержит лирования соматического а сетей, а также в измерительных скоте"мах. Цель изобретения - повышение достоверности моделирования эа ."четвоспроизведения основных свойс 1 в сегментарного нейронного механизма висцеро-соматического вэаимодеист-ия.Поставленная цель реализуется эа счетвведения в состав известно.о устройства блока моделирования соматического афферентного волокна, блокамоделирования висцерального аффереитноговолокна, блока моделироваиия выходных аксонов вставочных нейронов, элемента Е 1 Е, При.енение предлагаемогоустройства позволяет моделироватьсегментарный механизм нейронного вис-,церо соматического взаимодействияЭто дает возможность создавать сети,моделирующие функциональные системымозга. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. волокна, блок 2 моделирования висце,рального.афферентиого волокна, блок 3 моделирования выходных аксонов вставочных нейронов (с узким динамическим О рядом), блок 4 моделироваиия сегмен- О тарного нейрона (с широким дкнамичес- Об ким рядом) и элемент НЕ 5.Блок 1 моделирования соматического афферентного волокна содержит второй элемент НЕ-ИЛИ 6 с Б-группой входов, фр где Н - количество волокон в пучке, первый 7 и второй 8 одновибраторы.Блок 2 моделирования висцердльного афферентиого волокна содержит первый элемент НЕ-ИЛИ 9 с М-группой входов, где Б - количество волокон Б пучке.Блок 3 моделирования выходных ак -сонов вставочных нейронов содержитпервую группу импульсных генераторов,включающую в себя импульсные генера 5торы 10 и 11, вторую группу импульсных генераторов, включакнцую в себяимпульсные генераторы 12 и 13, элемент 2 НЕ-ИЛИ-НЕ 14, элемент 2 НЕ-ИЛИ15, элемент 2 И-НЕ 1 б. 10Блок 4 моделирования сегментарного нейрона содержит первый 17 и второй 18 Э-триггеры, элемент 3 НЕ-ИЛИ 19,элемент 2 И 20,Устройство работает следующим образом.На возбуждаемые входы блока 1 моделирования соматического афферентного волокна поступает входной сигналнизкого уровня. С выхода этого блокасигнал поступает на вход блока 4 моделирования сегментарного нейрона. Впромежутке между синхронизированнымисигналами, поступающими с выхода блока 4, постоянно находится высокий 25уровень напряжения. При поступлениина вход блока 2 моделирования висцерального афферентного волокна возбуждающего сигнала на выходе блока 4 устанавливается низкий уровень. ЗОЕсли в это хе время на управляющий(разрешающий) вход устройства поступает низкий уровень управляющего сигнала, то, пройдя через элемент НЕ 5,управляющий сигнал разрешает поступление информации о наличии входногосигнала на выход блока 4 моделирования сегментарного нейрона.Входными сигналами могут быть какимпульсные сигналы, так и потенциальные.Таким образом, при поступлении навход устройства любого сигнала низкого уровня на.его выходе, при условии подачи сигнала низкого уровня науправляющий (разрешающий) вход, имеется выходной сигнал. Для того, чтобывыходной сигнал не существовал бесконечно долго после прихода одиночноговходного импульса, предусмотрена система внутреннего сброса, организованная двумя группами импульсных генераторов, входящими в состав блока 3 моделирования выходных аксонов вставочных нейронов, Группа сигналов сброса55синхронизирована таким образом, чтосигналы этих импульсных генераторовподаются одновременно, а через заданный промежуток времени также одновременно подаются сигналы следующих групп импульсов. Периоды повторения импульсных сигналов одинаковые. При этом на выходе устройства, если поступил сигнал и на управляющий вход элемента НЕ 5, появляется сигнал "1" (высокий уровень),Таким образом, после поступления на один иэ возбуждающих входов одиночного входного сигнала, выходной сигнал (высокий уровень) на выходе устройства при поступлении управляющего сигнала сохраняется в течение времени е, которое характеризуется формулой(Т +Г)(е (2 Т +),где Т, - период следования импульсных сигналов;рс - длительность входного сигнала устройства.При поступлении на возбуждающие входы устройства серии входных импульсов высокий уровень на выходе устройства сохраняется (при подаче сигналов на управляющий вход) в случае, если не,менее, чем каждый последующий сигнал входной последовательности поступает в интервал времени между каждой последовательностью сигналов сброса (т,е если входные сигналы поступают чаще, чем То) или, если длительность каждого из серии входных сигналовбольше Т. Если входные сигналы на возбуждающие входы устройства поступают реже, чем Т то высокий уровень на выходе устройства сохраняется (при подаче сигналов на управляющий вход) аналогично описан - ному случаю одиночного возбуждающего сигнала для каждого из серии входных импульсов.Применение предлагаемого устройства позволяет моделировать сегментариый механизм нейронного висцеро-соматического взаимодействия, что дает воэможность создавать сети, моделирующие функциональные системы мозга, осуществляющие регуляцию соматических и висцеральных функций.Формула изобретения1. Устройство для моделирования висцеро-соматического взаимодействия нейронов, содержащее блок моделирования нейрона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достовер"ности моделирования за счет воспроизведения основных свойств сегмента рного нейронного механизма висцеросоматического взаимодействия, в него5 введены блок моделирования соматического афферентного волокна, блок моделирования висцерального афферентного волокна, блок моделирования выходньж аксонов вставочных нейронов, элемент НЕ, причем первый выход блока моделирования соматического афферентного волокна соединен с первым входом блока моделирования висцерального афферентного волокна и первым входом бло ка моделирования нейрона, второй выход которого соединен с первым входом блока моделирования выходных ак" сонов вставочных нейронов, первый выход которого соединен с вторым входом 20 блока моделирования висцерального афферентного волокна, выход которого соединен с вторым входом блока моделирования нейрона, третий вход которого соединен с вторым выходом блока 25 моделирования выходных аксонов вставочных нейронов, второй вход которого объединен с входом элемента НЕ и является управляющим входом устройства, третий вход блока моделирования висцерального афферентного волокна является возбуждающим входом устройства, вход блока моделИрования соматического афферентного волокна является тормозящим входом устройства, а выход блока моделирования нейрона является выходом устройства.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю ще е с я тем, что блок моделирования висцерального афферентного 4 О волокна содержит первый элемент КЕИЛИ, который имеет Б-входов по числу волокон в пучке, а выход является выходом блока.3 Устроиство по п 1о т л и 45 ч а ю щ е е с я тем, что блок моделирования соматического афферентного волокна содержит второй элемент НЕИПИ, первый и второй одновибраторы, причем второй элемент НЕ-ИЛИ имеет И-входов по числу волокон в пучке, выход которого соединен с входами первого и второго одновибраторов, выходы которых являются выходами блока.4, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок моделирования сегментарного нейрона содержит первый и второй В-триггеры, элемент ЗНЕ-ИЛИ, элемент И, причем входы первого П-триггера являются входами блока, а выход соединен с первым входом элемента ЗНЕ-ИЛИ, два вторых входа которого являются входами блока, а выход соединен с установочным входом второго П-триггера, второй вход которого является третьим входом блока, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вхог. которого является четвертым входом блока, а выход является выходом блока.5, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок моделирования выходных аксонов вставочных нейронов содержит первую группу импульсных генераторов, включающую два генератора, вторую группу импульсных генераторов, включающую два генератора, элемент 2 НЕШИ-НЕ, элемент 2 НЕ-ИПЕ 1, элемент 2 И-НЕ, причем первый выход первой группы импульсных генераторов является первым выходом блока, а второй вьмод соединен с первым входом элемента 2 НЕ-ИЛИ-НЕ, второй вход которого является первым входом блока, а выход - вторым выходом блока, первый и второй выходы второй группы импульсных генераторов являются третьим и четвертым выходами блока, а первый вход - вторым входом блока.1520558 Состав ительТех.ред А. К Сапко ректор И.Иаксимищин Редактор О.Головю ю Подписно Заказ 6761/52 Тираж 668ВНИИПИ Государственного комитета по иэоб113035, Иосква, Ж, РаЮВ тенйям и открытиям при ская наб., д. 4/5 роизводствен дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10