RU2451481C1 - Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons - Google Patents

Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons Download PDF

Info

Publication number
RU2451481C1
RU2451481C1 RU2010153638/14A RU2010153638A RU2451481C1 RU 2451481 C1 RU2451481 C1 RU 2451481C1 RU 2010153638/14 A RU2010153638/14 A RU 2010153638/14A RU 2010153638 A RU2010153638 A RU 2010153638A RU 2451481 C1 RU2451481 C1 RU 2451481C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inputs
voltage
generator
Prior art date
Application number
RU2010153638/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Витальевич Роженцов (RU)
Валерий Витальевич Роженцов
Original Assignee
Валерий Витальевич Роженцов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Витальевич Роженцов filed Critical Валерий Витальевич Роженцов
Priority to RU2010153638/14A priority Critical patent/RU2451481C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451481C1 publication Critical patent/RU2451481C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medical equipment and aims at measuring a pass band of receptive fields of visual neurons. A unit comprises first-fourth keys, a toggle switch, first-third multiplexers, first-second mode switches, first-second ramp voltage generators, first-second voltage-to-frequency converters, first-second light pulse source units, a calculator, a second pulse generator, a counter, first-second display units, first-fourth single vibrators, a trigger, first-second gates and an OR element.
EFFECT: measurement unit enables higher accuracy of measuring the pass band of receptive fields of visual neurons that is ensured by simultaneous presentation of incremental and decrement flicker frequencies that provides avoiding long-time logical-semantic memory.
2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы.The invention relates to medical equipment and is intended to determine the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system.

Известно устройство, предназначенное для обработки импульсной активности нейронов и построения пространственно-частотных характеристик рецептивных полей зрительной системы, содержащее линейный фильтр, нелинейный фильтр, блок выделения информативных участков в импульсной активности нейронов, схему ИЛИ, блок формирования кода адреса, схему И, запоминающее и арифметическое устройства анализатора, устройство управления движением стимулов [1, рис.77, с.140]. При наличии сигналов на всех трех входах схемы И импульсы исследуемого процесса поступают в арифметическое устройство анализатора, суммируются и передаются в запоминающее устройство по адресу, соответствующему пространственной частоте и положению участка, выделенного блоком выделения информативных участков в импульсной активности нейронов. Запоминающее устройство анализатора разбивается на группы, число которых соответствует числу участков, выделенных в импульсной активности нейронов, количество ячеек памяти в каждой группе равно числу стимулов, в каждую ячейку записывается оценка реакции нейрона на определенную пространственную частоту. Процедура предъявления всего набора стимулов, представляющих собой решетки с различной пространственной частотой, повторяется несколько раз [1, с.141].A device is known for processing impulse activity of neurons and constructing spatial-frequency characteristics of receptive fields of the visual system, containing a linear filter, a nonlinear filter, a block for allocating informative sections in the impulse activity of neurons, an OR circuit, an address code generation unit, an And circuit, memory and arithmetic analyzer devices, stimulus movement control device [1, Fig. 77, p. 140]. If there are signals at all three inputs of the AND circuit, the pulses of the process under study are sent to the arithmetic device of the analyzer, summed and transmitted to the storage device at the address corresponding to the spatial frequency and position of the area allocated by the block for the selection of informative areas in the impulse activity of neurons. The analyzer memory is divided into groups, the number of which corresponds to the number of sections allocated in the impulse activity of neurons, the number of memory cells in each group is equal to the number of stimuli, and an estimate of the response of a neuron to a specific spatial frequency is recorded in each cell. The procedure for presenting the entire set of stimuli, which are lattices with different spatial frequencies, is repeated several times [1, p.141].

Известно определение полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы с помощью решеток разной пространственной частоты с синусоидальным распределением освещенности [2]. Для формирования различных по форме изображений - мир переменного контраста, различной пространственной частоты с синусоидальным профилем яркости, двумерных решеток с синусоидальным распределением яркости, известен программируемый синтезатор, содержащий микроЭВМ, интерфейс, блок синхронизации управления, пульт ввода ответов испытуемого, буферную видеопамять, цифроаналоговый преобразователь, видеоконтрольное устройство, терминал оператора и графопостроитель [3, рис.38, с.68]. Формируемые изображения отображаются на экране видеоконтрольного устройства, ответ испытуемого вводится в ЭВМ путем нажатия кнопок - «вижу» - «не вижу» [3, с.84].It is known to determine the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system using arrays of different spatial frequencies with a sinusoidal distribution of illumination [2]. For the formation of images of various shapes — the world of variable contrast, different spatial frequencies with a sinusoidal brightness profile, two-dimensional gratings with a sinusoidal brightness distribution, a programmable synthesizer is known that contains a microcomputer, an interface, a control synchronization unit, a test answer input panel, video buffer, a digital-to-analog converter, video monitoring device, operator terminal and plotter [3, Fig. 38, p. 68]. The images being formed are displayed on the screen of the video monitoring device, the test subject’s response is entered into the computer by pressing the buttons “see” and “do not see” [3, p. 84].

Недостатками известных устройств являются длительный подготовительный период, необходимость сложного специального оборудования, сложность проведения исследований.The disadvantages of the known devices are the long preparatory period, the need for sophisticated special equipment, the complexity of research.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикаторов, причем выход переключателя режимов соединен с входом генератора, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом вычислителя, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, а выход - с входом блока индикаторов, выход преобразователя напряжение-частота соединен также с входом источника световых импульсов, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй переключатель режимов, второй генератор линейно изменяющегося напряжения, второй блок индикаторов, генератор секундных импульсов, мультиплексор аналоговый, счетчик, первый-третий демультиплексоры, триггер, первый и второй вентили, первый-третий одновибраторы, первый-шестой ключи и тумблер, причем выходы первого и второго ключей соединены с входами первого и второго переключателей режимов, выходы третьего-пятого ключей соединены соответственно с информационными входами первого-третьего демультиплексоров, первые выходы которых соединены с входами первого переключателя режимов, вторые выходы - с входами второго переключателя режимов, выход шестого ключа соединен с С-входом триггера, выход которого соединен с первым входом первого вентиля, R-вход соединен с вторым выходом вычислителя, а D-вход - с нормально разомкнутым выходом тумблера, нормально замкнутый выход которого соединен с первым входом второго вентиля, выход второго переключателя режимов соединен с входом второго генератора линейно изменяющегося напряжения, выходы первого и второго генераторов линейно изменяющегося напряжения соединены с информационными входами мультиплексора аналогового, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход генератора секундных импульсов соединен с адресным входом мультиплексора аналогового, вторыми входами первого и второго вентилей и адресными входами первого-третьего демультиплексоров, выход первого вентиля соединен с входами первого и второго одновибраторов, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, инверсный выход второго вентиля соединен с входом третьего одновибратора и входом разрешения счета счетчика, счетный вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, вход обнуления - с выходом третьего одновибратора, а выход - с входом второго блока индикаторов [4].The closest in technical essence to the present invention is a device containing a mode switch, a ramp generator, a voltage-frequency converter, a light pulse source, an OR element, a computer and a block of indicators, the output of the mode switch connected to the input of the generator, the output of the OR element connected with the first input of the calculator, the second input of which is connected to the output of the voltage-frequency converter, and the output is with the input of the indicator block, the output of the converter voltage-frequency is also connected to the input of the light pulse source, characterized in that it additionally includes a second mode switch, a second ramp generator, a second indicator block, a second pulse generator, an analog multiplexer, a counter, the first and third demultiplexers, a trigger, the first and second gates, first-third one-shots, first-sixth keys and a toggle switch, the outputs of the first and second keys being connected to the inputs of the first and second mode switches, the outputs of the third-fifth of the keys are connected respectively to the information inputs of the first to third demultiplexers, the first outputs of which are connected to the inputs of the first mode switch, the second outputs are connected to the inputs of the second mode switch, the output of the sixth key is connected to the C-input of the trigger, the output of which is connected to the first input of the first gate, The R-input is connected to the second output of the calculator, and the D-input is with the normally open output of the toggle switch, the normally closed output of which is connected to the first input of the second valve, the output of the second switch presses connected to the input of the second ramp generator, the outputs of the first and second ramp generators are connected to the information inputs of an analog multiplexer, the output of which is connected to the voltage-frequency converter input, the output of the second pulse generator is connected to the address input of the analog multiplexer, the second inputs of the first and second gates and address inputs of the first to third demultiplexers, the output of the first gate is connected to the inputs of the first and second one vibrators, the outputs of which are connected to the inputs of the OR element, the inverse output of the second valve is connected to the input of the third one-shot and the counter resolution input of the counter, the counting input of which is connected to the voltage-frequency converter output, the zeroing input to the output of the third one-shot, and the output to the input of the second block of indicators [4].

Недостатком устройства является низкая точность определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы, обусловленная необходимостью использования мнестических функций, в частности обращения к долговременной логико-смысловой памяти.The disadvantage of this device is the low accuracy of determining the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system, due to the need to use memory functions, in particular, access to long-term logical-semantic memory.

Технический результат предлагаемого устройства для определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы заключается в повышении точности измерения.The technical result of the proposed device for determining the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system is to increase the accuracy of the measurement.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит первый-второй переключатели режимов, первый-второй генераторы линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, элемент ИЛИ, вычислитель, первый-второй блоки индикаторов, генератор секундных импульсов, счетчик, триггер, первый-второй вентили, первый-третий одновибраторы, первый-четвертый ключи и тумблер, выходы первого-второго переключателей режимов соединены соответственно с входами первого-второго генераторов, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом вычислителя, первый выход которого соединен с входом первого блока индикаторов, второй выход - с R-входом триггера, вход преобразователя напряжение-частота соединен с выходом первого генератора, а выход - с входом источника световых импульсов и счетным входом счетчика, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первым-вторым входами первого переключателя режимов, нормально замкнутый выход тумблера соединен с первым входом второго вентиля, выход генератора секундных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго вентилей, первый вход первого вентиля соединен с выходом триггера, а выход - с входами первого и второго одновибраторов, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, инверсный выход второго вентиля соединен с входом третьего одновибратора и входом разрешения счета счетчика, вход обнуления которого соединен с выходом третьего одновибратора, а выход - с входом второго блока индикаторов, причем новым является то, что дополнительно введены первый-третий мультиплексоры, второй преобразователь напряжение-частота, второй источник световых импульсов и четвертый одновибратор, причем выход первого ключа соединен также с первым входом первого мультиплексора и вторым входом второго мультиплексора, выходы которых соединены соответственно с первым и третьим входами второго переключателя режимов, выход второго ключа соединен также с вторым входом первого мультиплексора и первым входом второго мультиплексора, выход третьего ключа соединен с третьим входом первого переключателя режимов и вторым входом второго переключателя режимов, выход четвертого ключа соединен с четвертыми входами первого-второго переключателей режимов и входом четвертого одновибратора, выход которого соединен с S-входом триггера, нормально разомкнутый выход тумблера соединен с адресными входами первого-второго мультиплексоров, выход второго генератора соединен с входом второго преобразователя напряжение-частота, выход которого соединен с входом второго источника световых импульсов и вторым входом третьего мультиплексора, первый вход третьего мультиплексора соединен с выходом первого преобразователя напряжение-частота, адресный вход - с выходом генератора секундных импульсов, а выход - с первым входом вычислителя.The technical result is achieved by the fact that the device contains first-second mode switches, first-second ramp generators, voltage-frequency converter, light pulse source, OR element, calculator, first-second indicator blocks, second pulse generator, counter, trigger, first-second gates, first-third one-shots, first-fourth keys and a toggle switch, the outputs of the first and second mode switches are connected respectively to the inputs of the first and second generators, the output is ele OR is connected to the second input of the calculator, the first output of which is connected to the input of the first block of indicators, the second output is to the R-input of the trigger, the input of the voltage-frequency converter is connected to the output of the first generator, and the output is connected to the input of the light pulse source and the counting input of the counter , the outputs of the first and second keys are connected respectively to the first or second inputs of the first mode switch, the normally closed output of the toggle switch is connected to the first input of the second valve, the output of the second pulse generator is connected to the second inputs of the first and second gates, the first input of the first gate is connected to the output of the trigger, and the output is connected to the inputs of the first and second one-shots, the outputs of which are connected to the inputs of the OR element, the inverse output of the second valve is connected to the input of the third one-shot and the counter resolution enable input, input the zeroing of which is connected to the output of the third one-shot, and the output to the input of the second block of indicators, and the new one is that the first and third multiplexers, the second voltage converter frequency, a second source of light pulses and a fourth one-shot, and the output of the first key is also connected to the first input of the first multiplexer and the second input of the second multiplexer, the outputs of which are connected respectively to the first and third inputs of the second mode switch, the output of the second key is also connected to the second input of the first multiplexer and the first input of the second multiplexer, the output of the third key is connected to the third input of the first mode switch and the second input of the second mode switch, the output is four The grounded key is connected to the fourth inputs of the first and second mode switches and the input of the fourth one-shot, the output of which is connected to the S-input of the trigger, the normally open output of the toggle switch is connected to the address inputs of the first and second multiplexers, the output of the second generator is connected to the input of the second voltage-frequency converter, the output of which is connected to the input of the second source of light pulses and the second input of the third multiplexer, the first input of the third multiplexer is connected to the output of the first converter For voltage-frequency, the address input is with the output of the second pulse generator, and the output is with the first input of the calculator.

Заявляемое устройство благодаря введению первого-третьего мультиплексоров, второго преобразователя напряжение-частота, второго источника световых импульсов и четвертого одновибратора позволяет повысить точность определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы благодаря исключению необходимости обращения в процессе измерений к долговременной логико-смысловой памяти.The inventive device due to the introduction of the first or third multiplexers, the second voltage-frequency converter, the second light pulse source and the fourth one-shot improves the accuracy of determining the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system due to the elimination of the need for access to long-term logical-semantic memory in the measurement process.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.Thus, the claimed device differs from the known new property, which determines the receipt of a positive effect.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - временная диаграмма его работы.Figure 1 presents a structural diagram of the inventive device, figure 2 is a timing diagram of its operation.

Заявляемое устройство содержит первый-четвертый 1-4 ключи, тумблер 5, первый-третий 6-8 мультиплексоры, первый-второй 9-10 переключатели режимов, первый-второй 11-12 генераторы линейно изменяющегося напряжения, первый-второй 13-14 преобразователи напряжение-частота, первый-второй 15-16 источники световых импульсов, вычислитель 17, генератор 18 секундных импульсов, счетчик 19, первый-второй 20-21 блоки индикаторов, первый-четвертый 22-25 одновибраторы, триггер 26, первый-второй 27-28 вентили и элемент ИЛИ 29.The inventive device contains a first-fourth 1-4 keys, toggle switch 5, first-third 6-8 multiplexers, first-second 9-10 mode switches, first-second 11-12 linear voltage generators, first-second 13-14 voltage converters -frequency, first-second 15-16 sources of light pulses, calculator 17, generator 18 second pulses, counter 19, first-second 20-21 indicator blocks, first-fourth 22-25 single vibrators, trigger 26, first-second 27-28 valves and element OR 29.

Первый ключ 1 предназначен для установки первого 11 и второго 12 генераторов в режим генерации линейно нарастающего напряжения со скоростью, соответствующей изменению частоты на выходе преобразователей 13-14 напряжение-частота, равной 1 Гц/с.The first switch 1 is used to set the first 11 and second 12 generators in the mode of generating a ramp voltage at a speed corresponding to a change in frequency at the output of the voltage-frequency converters 13-14, equal to 1 Hz / s.

Второй ключ 2 предназначен для установки первого 11 и второго 12 генераторов в режим генерации линейно падающего напряжения со скоростью, соответствующей изменению частоты на выходе преобразователей 13-14 напряжение-частота, равной 1 Гц/с.The second switch 2 is designed to set the first 11 and second 12 generators in the mode of generating a linearly incident voltage at a speed corresponding to a change in the frequency at the output of the voltage-frequency converters 13-14, equal to 1 Hz / s.

Третий ключ 3 предназначен для установки первого генератора 11 в режим генерации линейно падающего напряжения и второго генератора 12 в режим генерации линейно нарастающего напряжения со скоростью, соответствующей изменению частоты на выходе преобразователей 13-14 напряжение-частота, равной 0,25 Гц/с.The third switch 3 is used to set the first generator 11 in the mode of linearly incident voltage generation and the second generator 12 in the mode of linearly increasing voltage generation at a speed corresponding to a change in frequency at the output of voltage-frequency converters 13-14 equal to 0.25 Hz / s.

Четвертый ключ 4 предназначен для установки первого генератора 11 в режим генерации линейно нарастающего напряжения и второго генератора 12 в режим генерации линейно падающего напряжения со скоростью, соответствующей изменению частоты на выходе преобразователей 13-14 напряжение-частота, равной 0,25 Гц/с.The fourth switch 4 is used to set the first generator 11 to the ramp voltage generation mode and the second generator 12 to the ramp voltage generation mode at a speed corresponding to a change in the frequency at the output of the voltage-frequency converters 13-14, equal to 0.25 Hz / s.

Ключи 1-4 представляют собой ручные переключатели на два положения для замыкания и размыкания электрических цепей управления и выполнены в виде кнопок управления.Keys 1-4 are manual switches to two positions for closing and opening electrical control circuits and are made in the form of control buttons.

Остальные функциональные узлы структурной схемы общеизвестны или соответствуют аналогичным функциональным узлам структурной схемы прототипа.The remaining functional nodes of the structural diagram are well known or correspond to similar functional nodes of the structural diagram of the prototype.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии тумблер 5 находится в положении, соответствующем режиму установки начальной частоты, как показано на фиг.1. При включении питания триггер 26 выключается, счетчик 19 обнуляются (цепи не показаны), второй вентиль 28 открывается, генераторы 11-12 выдают одинаковое постоянное напряжение, соответствующее частоте световых мельканий, равной 25 Гц, то есть средней частоте принятого видимого диапазона световых мельканий от 0 до 50 Гц. Одинаковые постоянные напряжения с выходов генераторов 11-12 поступают на преобразователи 13-14, где преобразуются в частоту, которая управляет источниками 15-16.The device operates as follows. In the initial state, the toggle switch 5 is in the position corresponding to the setting mode of the initial frequency, as shown in figure 1. When the power is turned on, the trigger 26 turns off, the counter 19 is reset (the circuit is not shown), the second valve 28 opens, the generators 11-12 produce the same constant voltage corresponding to a light flicker frequency of 25 Hz, i.e. the average frequency of the accepted visible range of light flickers from 0 up to 50 Hz. The same constant voltage from the outputs of the generators 11-12 are supplied to the converters 13-14, where they are converted to a frequency that controls the sources 15-16.

Испытуемый замыканием первого 1 или второго 2 ключей устанавливает заданную начальную FH частоту, относительно которой необходимо определить полосу пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы. При замыкании первого ключа 1 генератор 11 через переключатель 9 устанавливается в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Одновременно сигнал с выхода первого ключа 1 через мультиплексор 6 и переключатель 10 устанавливает генератор 12 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с той же скоростью. При замыкании второго ключа 2 генератор 11 через переключатель 9 устанавливается в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Одновременно сигнал с выхода второго ключа 2 через мультиплексор 7 и переключатель 10 устанавливает генератор 12 в режим генерации линейно падающего напряжения с той же скоростью.The test subject closes the first 1 or second 2 keys sets a given initial F H frequency, relative to which it is necessary to determine the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system. When the first key 1 is closed, the generator 11 through the switch 9 is installed in the mode of generating a ramp voltage with a given speed. At the same time, the signal from the output of the first switch 1 through the multiplexer 6 and the switch 10 sets the generator 12 in the mode of generating a ramp voltage at the same speed. When the second key 2 is closed, the generator 11 through the switch 9 is set to the mode of generating a linearly incident voltage at a given speed. At the same time, the signal from the output of the second switch 2 through the multiplexer 7 and the switch 10 sets the generator 12 in the mode of generating a linearly incident voltage at the same speed.

Сигнал логической единицы длительностью 1 с с генератора 18 поступает на открытый второй вентиль 28, инвертируется и поступает на третий одновибратор 24 и вход разрешения счета счетчика 19. По началу сигнала логического нуля с инверсного выхода второго вентиля 28 третий одновибратор 24 вырабатывает короткий импульс, который обнуляет счетчик 19. Частота с выхода преобразователя 13 поступает на счетный вход счетчика 19, результат счета выводится на второй блок 21 индикаторов. Установленная заданная начальная FH частота управляет источниками 15-16 (фиг.2, интервал времени 0-Т0).The signal of a logical unit with a duration of 1 s from the generator 18 is fed to the open second valve 28, inverted and fed to the third one-shot 24 and the counter resolution input of the counter 19. At the beginning of the signal of the logic zero from the inverted output of the second valve 28, the third one-shot 24 produces a short pulse, which resets counter 19. The frequency from the output of the Converter 13 is supplied to the counting input of the counter 19, the counting result is displayed on the second block 21 of the indicators. The set predetermined initial F H frequency controls the sources 15-16 (figure 2, the time interval 0-T 0 ).

Испытуемый устанавливает тумблер 5 в положение, соответствующее режиму определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов, второй вентиль 28 закрывается, состояние счетчика 19 не меняется, значение установленной начальной FH частоты отображается на втором блоке 21 индикаторов. Сигнал с выхода тумблера через нормально разомкнутый контакт поступает на адресные входы мультиплексоров 6-7.The test subject sets the toggle switch 5 to the position corresponding to the mode for determining the passband of the receptive fields of neurons, the second valve 28 closes, the state of the counter 19 does not change, the value of the set initial F H frequency is displayed on the second block 21 of the indicators. The signal from the output of the toggle switch through a normally open contact is fed to the address inputs of multiplexers 6-7.

Испытуемый замыкает первый ключ 1 (фиг.2, момент времени Т0), генератор 11 через переключатель 9 устанавливается в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Одновременно сигнал с выхода первого ключа 1 через мультиплексор 7 и переключатель 10 устанавливает генератор 12 в режим генерации линейно падающего напряжения с той же скоростью. Напряжения с выходов генераторов 11-12 поступают на преобразователи 13-14, где преобразуются в частоту, которая управляет источниками 15-16 (фиг.2, интервал времени T0-T1).The test person closes the first key 1 (figure 2, the time T 0 ), the generator 11 through the switch 9 is set to generate a linearly increasing voltage at a given speed. At the same time, the signal from the output of the first switch 1 through the multiplexer 7 and the switch 10 sets the generator 12 in the mode of generating a linearly incident voltage at the same speed. The voltages from the outputs of the generators 11-12 are supplied to the converters 13-14, where they are converted to a frequency that controls the sources 15-16 (figure 2, the time interval T 0 -T 1 ).

На интервале времени T0-T1 испытуемый определяет момент, когда предъявляемые одновременно инкрементная FИ и декрементная FД частоты световых мельканий различаются, и размыкает первый ключ 1 (фиг.2, момент времени T1). Генераторы 11-12 сохраняют на выходах постоянное напряжение, соответствующее частотам FИ1 и FД1 световых мельканий, которые источниками 15-16 предъявляются испытуемому (фиг.2, интервал времени T1-T2).On the time interval T 0 -T 1 the subject determines the moment when presented simultaneously with incremental F And decrement F D light flicker frequencies are different, and opens the first key 1 (figure 2, time T 1 ). The generators 11-12 store at the outputs a constant voltage corresponding to the frequencies F I1 and F D1 of light flickers, which are presented to the test person by sources 15-16 (figure 2, the time interval T 1 -T 2 ).

Испытуемый замыкает третий ключ 3 (фиг.2, момент времени Т2), генератор 11 через переключатель 9 устанавливается в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью, генератор 12 через переключатель 10 - в режим генерации линейно нарастающего напряжения с той же скоростью. Напряжения с выходов генераторов 11-12 поступают на преобразователи 13-14, где преобразуются в частоту, которая управляет источниками 15-16 (фиг.2, интервал времени Т23).The test subject closes the third key 3 (Fig. 2, time moment T 2 ), the generator 11 through the switch 9 is set to the mode of linearly decreasing voltage generation at a given speed, the generator 12 through the switch 10 - to the mode of generating linearly increasing voltage at the same speed. The voltages from the outputs of the generators 11-12 are supplied to the converters 13-14, where they are converted to the frequency that controls the sources 15-16 (figure 2, the time interval T 2 -T 3 ).

На интервале времени Т23 испытуемый определяет момент, когда предъявляемые одновременно инкрементная FИ и декрементная FД частоты световых мельканий не различаются, и размыкает третий ключ 3 (фиг.2, момент времени Т3). Генераторы 11-12 сохраняют на выходах постоянное напряжение, соответствующее частотам FИ2 и FД2 световых мельканий, которые источниками 15-16 предъявляются испытуемому (фиг.2, интервал времени Т34).On the time interval T 2 -T 3 the subject determines the moment when presented simultaneously with incremental F And decrement F D light flicker frequencies do not differ, and opens the third key 3 (figure 2, time T 3 ). The generators 11-12 store at the outputs a constant voltage corresponding to the frequencies F I2 and F D2 of light flickers, which are presented to the test person by sources 15-16 (figure 2, the time interval T 3 -T 4 ).

Испытуемый замыкает четвертый ключ 4 (фиг.2, момент времени Т4), генератор 11 через переключатель 9 устанавливается в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью, генератор 12 через переключатель 10 - в режим генерации линейно падающего напряжения с той же скоростью. Напряжения с выходов генераторов 11-12 поступают на преобразователи 13-14, где преобразуются в частоту, которая управляет источниками 15-16 (фиг.2, интервал времени Т45).The test subject closes the fourth key 4 (figure 2, time T 4 ), the generator 11 through the switch 9 is set to the mode of linearly increasing voltage generation at a given speed, the generator 12 through the switch 10 - to the mode of generating linearly incident voltage at the same speed. The voltages from the outputs of the generators 11-12 are supplied to the converters 13-14, where they are converted to a frequency that controls the sources 15-16 (figure 2, the time interval T 4 -T 5 ).

На интервале времени Т45 испытуемый определяет момент, когда предъявляемые одновременно инкрементная FИ и декрементная FД частоты световых мельканий различаются, и размыкает четвертый ключ 4 (фиг.3, момент времени Т5). Генераторы 11-12 сохраняют на выходах постоянное напряжение, соответствующее частотам FИ3 и FД3 световых мельканий, которые управляют источниками 15-16 (фиг.2, интервал времени Т56).On the time interval T 4 -T 5, the test subject determines the moment when the incremental F I and the decrement F D light flickering frequencies are presented at the same time, and the fourth key 4 opens (Fig. 3, time T 5 ). The generators 11-12 store at the outputs a constant voltage corresponding to the frequencies F I3 and F D3 of light flicker, which control the sources 15-16 (figure 2, the time interval T 5 -T 6 ).

При размыкании четвертого ключа 4 четвертый одновибратор 25 вырабатывает импульс, который поступает на S-вход триггера 26 и включает его, первый вентиль 27 открывается. Сигнал с выхода генератора 18 через открытый первый вентиль 27 поступает на первый 22 и второй 23 одновибраторы. При сигнале логической единицы на выходе генератора 18 инкрементная частота FИ3 световых мельканий с выхода первого преобразователя 13 через мультиплексор 8 поступает на вычислитель 17. Первый одновибратор 22 по переднему фронту сигнала логической единицы на выходе генератора 18 вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ 29 поступает на вычислитель 17, в который записывается значение инкрементной Fиз частоты световых мельканий. При сигнале логического нуля на выходе генератора 18 декрементная частота FД3 световых мельканий с выхода второго преобразователя 14 через мультиплексор 8 поступает на вычислитель 17. Второй одновибратор 23 по заднему фронту сигнала логической единицы на выходе генератора 18 вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ 29 поступает на вычислитель 17, в который записывается значение декрементной FД3 частоты световых мельканий.When the fourth key 4 is opened, the fourth one-shot 25 generates a pulse that enters the S-input of the trigger 26 and turns it on, the first valve 27 opens. The signal from the output of the generator 18 through the open first valve 27 is supplied to the first 22 and second 23 single vibrators. Supplied to the calculator 17. The first monostable multivibrator 22 to the rising edge of a logic one signal on the output of the generator 18 produces a pulse which, via OR gate 29 when the signal is logic one at the output of generator 18 incremental frequency F I3 of light flashes output from the first converter 13 via the multiplexer 8 is fed to a calculator 17, in which the value of the incremental F from the frequency of light flickering is recorded. With a logic zero signal at the output of the generator 18, the decreasing frequency F D3 of light flickering from the output of the second converter 14 through the multiplexer 8 is fed to the calculator 17. The second one-shot 23 at the trailing edge of the signal of the logical unit at the output of the generator 18 generates a pulse that is transmitted through the OR element 29 to a calculator 17, in which the value of the decrement F F3 frequency of light flicker is recorded.

Вычислитель 17 определяет разность инкрементной и декрементной частот ΔF=FИ3-FД3, равную полосе пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы относительно начальной частоты FH, и выводит результат на первый блок 20 индикаторов, после чего вырабатывает импульс (фиг.2, момент времени Т6), выключающий триггер 11, а также устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны).The calculator 17 determines the difference between the incremental and decrement frequencies ΔF = F И3 -F Д3 , equal to the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system relative to the initial frequency F H , and displays the result on the first block of 20 indicators, after which it generates a pulse (figure 2, time T 6 ), turning off the trigger 11, as well as setting the device to its original state (circuit not shown).

Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить точность определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы благодаря одновременному предъявлению инкрементной и декрементной частот световых мельканий, что позволяет не обращаться к долговременной логико-смысловой памяти.Thus, the claimed device allows to increase the accuracy of determining the bandwidth of the receptive fields of the neurons of the visual system due to the simultaneous presentation of incremental and decrement frequencies of light flickers, which allows not to apply to long-term logical-semantic memory.

Источники информацииInformation sources

1. Дудкин К.Н., Гаузельман В.Е. Автоматизация нейрофизиологического эксперимента. - Л.: Наука, 1979. - 160 с.1. Dudkin K.N., Gauselman V.E. Automation of a neurophysiological experiment. - L .: Nauka, 1979. - 160 p.

2. Kulikowski J.J., Vidyasagar T.R. Space and spatial frequency: analysis and representation in the macaque striate cortex. // Exp. Brain Res. - 1986. - V.64. - №1. - P.6-18.2. Kulikowski J.J., Vidyasagar T.R. Space and spatial frequency: analysis and representation in the macaque striate cortex. // Exp. Brain Res. - 1986.- V.64. - No. 1. - P.6-18.

3. Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. Л.: Наука, 1985. - 103 с.3. Shelepin Yu.E., Kolesnikova LN, Levkovich Yu.I. Visocontrastometry: Measurement of the spatial transfer functions of the visual system. L .: Nauka, 1985 .-- 103 p.

4. Патент 2240029 РФ, МПК A61B 3/00. Устройство для определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы. / А.Г.Исаев, Т.А.Лежнина, В.В.Роженцов (РФ). - Опубл. 20.11.2004, Бюл. №32.4. RF patent 2240029, IPC A61B 3/00. Device for determining the passband of receptive fields of neurons of the visual system. / A.G. Isaev, T.A. Lezhnina, V.V. Rozhentsov (RF). - Publ. 11/20/2004, Bull. Number 32.

Claims (1)

Устройство для определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы, содержащее первый, второй генераторы линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, элемент ИЛИ, вычислитель, первый, второй блоки индикаторов, генератор секундных импульсов, счетчик, триггер, первый, второй вентили, первый - третий одновибраторы, первый - четвертый ключи и тумблер, выходы первого, второго переключателей режимов соединены соответственно с входами первого, второго генераторов, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом вычислителя, первый выход которого соединен с входом первого блока индикаторов, второй выход - с R-входом триггера, вход преобразователя напряжение-частота соединен с выходом первого генератора, а выход - с входом источника световых импульсов и счетным входом счетчика, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первым, вторым входами первого переключателя режимов, нормально замкнутый выход тумблера соединен с первым входом второго вентиля, выход генератора секундных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго вентилей, первый вход первого вентиля соединен с выходом триггера, а выход - с входами первого и второго одновибраторов, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, инверсный выход второго вентиля соединен с входом третьего одновибратора и входом разрешения счета счетчика, вход обнуления которого соединен с выходом третьего одновибратора, а выход - с входом второго блока индикаторов, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первый - третий мультиплексоры, второй преобразователь напряжение-частота, второй источник световых импульсов и четвертый одновибратор, причем выход первого ключа соединен также с первым входом первого мультиплексора и вторым входом второго мультиплексора, выходы которых соединены соответственно с первым и третьим входами второго переключателя режимов, выход второго ключа соединен также с вторым входом первого мультиплексора и первым входом второго мультиплексора, выход третьего ключа соединен с третьим входом первого переключателя режимов и вторым входом второго переключателя режимов, выход четвертого ключа соединен с четвертыми входами первого, второго переключателей режимов и входом четвертого одновибратора, выход которого соединен с S-входом триггера, нормально разомкнутый выход тумблера соединен с адресными входами первого, второго мультиплексоров, выход второго генератора соединен с входом второго преобразователя напряжение-частота, выход которого соединен с входом второго источника световых импульсов и вторым входом третьего мультиплексора, первый вход третьего мультиплексора соединен с выходом первого преобразователя напряжение-частота, адресный вход - с выходом генератора секундных импульсов, а выход - с первым входом вычислителя. A device for determining the bandwidth of the receptive fields of the neurons of the visual system, containing the first, second generators of linearly varying voltage, a voltage-frequency converter, a light pulse source, an OR element, a computer, the first, second indicator blocks, a second pulse generator, a counter, a trigger, the first, the second valves, the first is the third one-shot, the first is the fourth keys and toggle switch, the outputs of the first, second mode switches are connected respectively to the inputs of the first, second generators, the output of the OR element is connected to the second input of the calculator, the first output of which is connected to the input of the first block of indicators, the second output is connected to the R-input of the trigger, the input of the voltage-frequency converter is connected to the output of the first generator, and the output to the input of the light pulse source and the counting input counter, the outputs of the first and second keys are connected respectively to the first, second inputs of the first mode switch, the normally closed output of the toggle switch is connected to the first input of the second valve, the output of the second pulse generator It is connected to the second inputs of the first and second valves, the first input of the first valve is connected to the trigger output, and the output is connected to the inputs of the first and second single vibrators, the outputs of which are connected to the inputs of the OR element, the inverse output of the second valve is connected to the input of the third one-vibrator and the counter resolution input , the zeroing input of which is connected to the output of the third one-shot, and the output - to the input of the second block of indicators, characterized in that the first - third multiplexers, the second converter voltage-frequency, a second source of light pulses and a fourth one-shot, and the output of the first key is also connected to the first input of the first multiplexer and the second input of the second multiplexer, the outputs of which are connected respectively to the first and third inputs of the second mode switch, the output of the second key is also connected to the second input the first multiplexer and the first input of the second multiplexer, the output of the third key is connected to the third input of the first mode switch and the second input of the second mode switch, the fourth key output is connected to the fourth inputs of the first and second mode switches and the input of the fourth one-shot, the output of which is connected to the S-input of the trigger, the normally open output of the toggle switch is connected to the address inputs of the first, second multiplexers, the output of the second generator is connected to the input of the second voltage-frequency converter the output of which is connected to the input of the second source of light pulses and the second input of the third multiplexer, the first input of the third multiplexer is connected to the output of the first the forming voltage-frequency address input - with the output of the generator-second pulse, and the output - to the first input of the calculator.
RU2010153638/14A 2010-12-27 2010-12-27 Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons RU2451481C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153638/14A RU2451481C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153638/14A RU2451481C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2451481C1 true RU2451481C1 (en) 2012-05-27

Family

ID=46231581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153638/14A RU2451481C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451481C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831947A1 (en) * 1988-09-12 1990-03-22 Jimbo Engineering Corp FLASHING DEVICE FOR CHECKING THE WATCH OF A PERSON
WO2002032309A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-25 Burckhardt Christof W Apparatus for detecting a retinal or optical nerve disorder
RU2240029C1 (en) * 2003-09-08 2004-11-20 Открытое акционерное общество "Биомашприбор" Device for determining receptive vision system neuron fields bandwidth
RU2252690C1 (en) * 2003-09-18 2005-05-27 Марийский государственный технический университет Device for determining bandwidth of vision system spatial-frequency channel
RU2347520C1 (en) * 2007-09-19 2009-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields
RU2357648C1 (en) * 2007-09-14 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831947A1 (en) * 1988-09-12 1990-03-22 Jimbo Engineering Corp FLASHING DEVICE FOR CHECKING THE WATCH OF A PERSON
WO2002032309A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-25 Burckhardt Christof W Apparatus for detecting a retinal or optical nerve disorder
RU2240029C1 (en) * 2003-09-08 2004-11-20 Открытое акционерное общество "Биомашприбор" Device for determining receptive vision system neuron fields bandwidth
RU2252690C1 (en) * 2003-09-18 2005-05-27 Марийский государственный технический университет Device for determining bandwidth of vision system spatial-frequency channel
RU2357648C1 (en) * 2007-09-14 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system
RU2347520C1 (en) * 2007-09-19 2009-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103257259B (en) Include the digital oscilloscope in multiple data acquisition paths
Roberts et al. Quantitative theory of driven nonlinear brain dynamics
CN104689473B (en) Neuron random response and resonance laboratory platform under electricity irritation based on FPGA
Hackel et al. Re-examining achievement goal instrumentation: Convergent validity of AGQ and PALS
CN103808999B (en) A kind of oscillograph with template test function
RU2451481C1 (en) Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons
CN113558744A (en) Irreversible electroporation equipment for real-time measurement of fused impedance spectrum
RU2417044C1 (en) Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons
RU2240029C1 (en) Device for determining receptive vision system neuron fields bandwidth
Hackländer et al. Virtual MRI: A PC-based simulation of a clinical MR scanner1
RU2450787C1 (en) Measurement unit for pass band of spatial frequency channel of visual system
RU2417734C1 (en) Measurement unit for pass band of spatial frequency channel of visual system
Sumathi et al. Instrument control through GPIB-USB communication with LabVIEW
RU2365334C1 (en) Device for measurement of visual resolution on frequency of light flickers
RU2252690C1 (en) Device for determining bandwidth of vision system spatial-frequency channel
CN203693612U (en) Vision response time testing device
RU2366354C1 (en) Critical flicker frequency identification unit
Lobo Interactive demonstration of a remote reconfigurable logic laboratory for basic digital design
Durovic Development of a simple interactive laboratory exercise for teaching the principles of velocity and position estimation
Qin Varieties of numerical estimation: A unified framework
RU2446729C1 (en) Device for determination of vision resolution by frequency of light flicker
RU2451482C1 (en) Measurement unit for visual resolution as shown by flicker frequency
RU2369327C1 (en) Device for analysing parametres of human visual system sluggishness
De-Yin et al. Virtual testing of ARINC429 bus signal electrical parameters
Buck Experiments on railway vigilance devices