SU525128A1 - Device for simulating spindle-shaped bioelectric activity of the brain - Google Patents

Device for simulating spindle-shaped bioelectric activity of the brain

Info

Publication number
SU525128A1
SU525128A1 SU2047968A SU2047968A SU525128A1 SU 525128 A1 SU525128 A1 SU 525128A1 SU 2047968 A SU2047968 A SU 2047968A SU 2047968 A SU2047968 A SU 2047968A SU 525128 A1 SU525128 A1 SU 525128A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
brain
spindle
wave
formal
shaped
Prior art date
Application number
SU2047968A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Михайлович Гедевани
Григорий Иосифович Эйдельман
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 filed Critical
Priority to SU2047968A priority Critical patent/SU525128A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU525128A1 publication Critical patent/SU525128A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕРЕТЕНООБРАЗНОЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА(54) DEVICE FOR MODELING BELIEF-SHAPED BIOELECTRIC ACTIVITY OF THE BRAIN

аbut

Модель 1 нейронной сети (фиг. 1) представлена в виде модели 8 распределени  индискретных и дискретных сигналов в проводниках сети, соединенной выходами 9 с формальными нейронами 9. Модель распределени  индискрехных сигналов представл ет собой видоизменную модель распределени  электротонических и цериэлектротонических токов в нервных проводниках, состо щей из матрицы активных сопротивлений, содержащих семь горизонтальных и четырнадцать вертикальных столбцов (фиг. 2). Между вертикальными столбцами 10 и 11 в первой и седьмой строках установлены сопротивлени , имеющие условные велшшны двадцать , а в четвертой строке сопротивление, имеющее условную величину дес ть. Крайние справа и слева вертикальные столбцы имеют сопротивлени , условно равные нулю, к которым через зажимы 12 и 13 подводитс  не измен емое по време1-ш: напр жение Ист. условно названное пол ризационным потенциалом. К зажимам 14 и 15 подводи.тс  измен ющеес  по времени напр жение Ивх поступающее от генератора 4 синусоидальных импульсов. Зажим 14 служит также дл  подведени  плюса источника дискретных сигналов Ид, поступающего от генератора 5 дискретных импульсов. От точек пересечени  16 строки сопротивлений со столбцами 17-24 сделаны вьшоды дл  подсоединени  ко входам 25-32 формальных нейронов (с индискретным и дискретным управлением).The neural network model 1 (Fig. 1) is represented as a model 8 of the distribution of indiscrete and discrete signals in the network conductors connected by outputs 9 with formal neurons 9. The distribution model of indiscremental signals is a modified model of the distribution of electrotonic and cerielectrotonic currents in the nerve conductors. the matrix of active resistances, containing seven horizontal and fourteen vertical columns (Fig. 2). Between the vertical columns 10 and 11, in the first and seventh rows, there are resistances that have conditional twenty, and in the fourth line, resistance, which has a conditional value of ten. The extreme vertical columns on the right and on the left have resistances conventionally equal to zero, to which, via clamps 12 and 13, the voltage East does not change over time. conventionally called polarization potential. The time-varying voltage Ivh coming from the generator 4 sinusoidal pulses is supplied to terminals 14 and 15. The clamp 14 also serves to sum up the positive source of the discrete signals Id coming from the generator 5 discrete pulses. From the intersection points of the 16th row of resistances with columns 17-24, generators are made for connection to the inputs 25-32 of formal neurons (with indiscrete and discrete control).

У формального нейрона (с индискретным и дискретным управлением) 9 вход дл  дискретных сигналов обладает переменным порогом, зависимым от пол рности и велигшны управл ющего (индискретного) сигнала, поступаюидего на тот же вход от одного из вьтодов 25-32 модели распределени  индискретных и дискретных сигналов в проводниках сети.For a formal neuron (with indiscrete and discrete control), the 9 input for discrete signals has a variable threshold depending on the polarity and magnitude of the control (indiscrete) signal, coming to the same input from one of the outputs of the indiscrete and discrete signals. in the network conductors.

Модель 6 биоэлектрической активности мозга (фиг. 1) состоит из моделей формального нейрона, вьшолне}шых в виде последовательно соединенных ждущего мультивибратора и двухзвенной интегрирующей цепи, котора  непосредственно и через конденсатор подключена к диодному ограничителю, соединенному с разделительным диодом, причем входы ждущих мультивибраторов моделей формального нейрона соединены со входом устройства, а разде.пительные диоды моделей формального нейрона соединены через соответствующие переключатели с нагрузочным элементом, подключенным к выходу устройства.The model 6 of the bioelectrical activity of the brain (Fig. 1) consists of models of a formal neuron, which in the form of a series-connected waiting multivibrator and a two-link integrating circuit, which is connected directly and via a capacitor to a diode limiter connected to a separation diode, and the inputs of the waiting multivibrators of models the formal neuron is connected to the input of the device, and the separation diodes of the models of the formal neuron are connected through appropriate switches to the load element, connected to the output of the device.

Предлагаемое устройство работает следуюпдим образом.The proposed device works in the following way.

В результате сложени  токов, возникших от двух приложенных к модели распределени  индискретных и дискретных сигналов в проводниках сети измен емого по времени напр жени  . поступает от геператора 4 синусоидальных импульсов и посто нного пол ризационного потенциала Ист место расположени  точки схождени  токов в четвертой горизонтальной строке матрицы сопротивлений становитс  зависимой от величины напр жеьш  Ивх- S зависимости от местоположени  этой точки, на те или другие выводы 25-32, соединенШ )1е с формальными нейронами, поступает токAs a result of the addition of currents arising from the two applied to the distribution model, the indiscrete and discrete signals in the conductors of the time-varying voltage network. comes from a 4 sinusoidal pulse generator and a constant polarization potential. East The location of the point of convergence of currents in the fourth horizontal row of the impedance matrix becomes dependent on the value of the voltage Ivh-S depending on the location of this point, on one or the other of terminals 25-32, connected) 1e with formal neurons, current flows

разлтного направлени . Этот ток и используетс  в качестве индискретного сигнала. Так как минус источника дискретных сигналов Ид приложен ко всем формальным нейронам, то поданный вслед за напр жеьшем п.щос источника импульсов Идa different direction. This current is used as an indiscrete signal. Since the minus of the source of discrete signals Id is applied to all formal neurons, then submitted after the direct source of Id

поступит на те же вьшоды четвертой строки. Напр жение Ид значительно меньше Ивх. и поэтому существешю не вли ет на распределение токов в матрице сопротивлений. Индискретный сигнал, поступив на вход формального нейрона 9, в зависимости от своей пол рности понижает или повышает порог возбуждени  формального нейрона от поступающего вслед за этим дискретного сигнала. Остроконечный запускаюпдай импульс от выхода формального нейрона 9 поступает на входы формальных нейронов модели 6 биоэлектрической активJT will arrive on the same fourth line. Id voltage is significantly less Ivh. therefore, it does not affect the distribution of currents in the resistance matrix. An indiscrete signal, arriving at the input of a formal neuron 9, depending on its polarity, lowers or raises the threshold for the excitation of a formal neuron from the incoming discrete signal. A spiky triggering impulse from the output of a formal neuron 9 enters the inputs of the formal neurons of model 6 bioelectric activator

ности мозга и вызывает их срабатывание.brain and causes their triggering.

Выдаваемый формальным нейроном импульс имеет форму импульса, продуцируемого живыми - нейронами. При синхронном возникновении импульсов р да формальных нейронов, соединенных параллельно как по входам, так и по выходам, импульсы суммируютс  как по аглплитуде, так и по длительности, причем возникша  суммарна  волна .| сохран ет форму импульса отдельного нейрона.The impulse issued by a formal neuron has the form of an impulse produced by living neurons. With the simultaneous emergence of pulses of a number of formal neurons connected in parallel by both the inputs and the outputs, the pulses are summed both by the aggregate and the duration, and the total wave arises. | retains the pulse shape of an individual neuron.

В устройстве дл  моделировани  веретенообразной биоэлектрической активности мозга наименьшее значение напр жени  переменной величины Ивх вызьтает индискретным путем подготовку к возбуждению формального нейрона, соединенного с точкой 25.In a device for simulating spindle-shaped bioelectrical activity of the brain, the smallest voltage value of a variable Ivh is obtained indiscretely by preparation for the excitation of a formal neuron connected to point 25.

Большее значение напр жени  Mgx вызьтает тем же путем подготовку к возбуждению уже двух нейронов, сое.пиненных к точкам 25 и 26. Чем вышеA higher value of the Mgx voltage is obtained in the same way by preparing for the excitation of already two neurons that are connected to points 25 and 26. The higher

0 напр жение . тем большее количество нейронов подготавливаетс  к возбуждению и включаетс  в работу. Таким образом, в зависимости от фазы положительной синусоидальной полуволны генератора 4, используе.мой в качестве напр жени  переменной вели1шны, формальные нейроны 9 блока 1 последовательно подключаютс  к работе и дают импульсаилю от дискретных сигналов, поступающих на вход блока 1. По этой же причине формальные нейроны 9 блока 1 вьпс;почаютс  из работы в0 voltage the more neurons are prepared for excitation and are put into operation. Thus, depending on the phase of the positive sinusoidal half-wave of the generator 4, which is used as a variable voltage, the formal neurons of unit 1 are connected in series to work and give impulses from discrete signals to the input of unit 1. For the same reason, the formal neurons 9 of block 1 bpc; i think of work in

O обратной последовательности.O reverse sequence.

Импульсаци  нейронов в блоке 1 запускает р д блоков моделировани  биоэлектрической активности мозга. В результате пачки суммарных волн (фиг. 3), поступающие от выходов блоков 8 наThe pulsing of neurons in block 1 triggers a series of blocks for modeling the bioelectrical activity of the brain. As a result, the total wave bundles (Fig. 3) coming from the outputs of blocks 8 on

5 клемму 33, имеют дисперсию начала и конца пачек относительно вьщанных соседними блоками 6. На клемме 33 происходит сложение пачек волн по a шлитyдe и длительности. Так как в различное врем  имеет сложение разного количества волн5, terminal 33, have a dispersion of the beginning and end of the packs relative to those of neighboring blocks 6. At terminal 33, the wave packs are added along a Schlitd and duration. Since at different times has the addition of different numbers of waves

вследствие дцсперсии пачек волн, то в результате наdue to the diversification of wave packs, the result is

клемме 33 получаем суммарную вспышку, имеющую в различных ее участках различную амплитуду и частоту - вспышку веретенообразной формы. Длительность и форма веретенообразных вспышек аход тс  в зависимости от частоты синусоидального напр жени , поступающего от генератора 4. Чем меньше частота, тем длительнее веретенообразна  вспьшлса и тем положе нарастание и уменьшение амплитуд волн в начале и в конце вспышки (фиг. 5,а,б). Дл  плавного следовани  волн вспышек друг за другом запускающие дискретные имлульсы подаютс  на вход 3 в конце каждой волны. Осуществл етс  это следующим образом. Из генератора 5 на вход 3 блока 1 подаютс  запускающие импульсы до момента совпадени  (по времени) с минимальной амплитудой положительной полуволны синусоидального напр жени , поступающего от 1;енератора4; срабатьюает один формальный нейрои 9 блока 1, соединенный с точкой 25, и запускает соответствующий блок 6; полученна  суммарна  волна от клеммы 33 поступает на вход нейрона обратной св зи 7, на выходе которого получаем остроконечный импульс, возникающий с задержкой в конце следовани  суммарной волны; остроконечньш запускающий импульс от выхода нейрона 7 поступает на вход 3 блока 1 и, совпада  со следующей фазой положительной полуволны синусоидального напр жени  генератора 4, запускает уже два формальных нейрона 9 блока 1 (нейроны, соединенные с точками 25 к 26 и соответственные два блока 6; на клемме 33 получаем вторую суммарную волну вспышки с соответствующей амплитудой и длительностью. Предьщуща  и последующие волны, несмотр  на различную длительность, плавно переход т одна в другую; процесс повтор етс  самосто тельно и многократно до момента перехода положительной полуволны синусоидального напр жени  генератора 4 в отрицательную полуволну , В этот момент через клемму 33 проходит последн   волна веретенообразной вспышки (фиг. 4). Возможны два режима запуска. Первый режим. Дл  запуска каждого веретена необходимо подать внешний запускающий импульс от генератора 5. Само веретено благодар  обратной св зи через нейроп 7 течет спонтанно, то есть неterminal 33 we get a total flash having different amplitudes and frequencies in different parts of it - a flash of a spindle shape. The duration and shape of the spindle-shaped flashes is depending on the frequency of the sinusoidal voltage coming from the generator 4. The smaller the frequency, the longer the spindle-shaped power and the increase and decrease in the amplitudes of the waves at the beginning and at the end of the flash (Fig. 5, a, b) ). In order to smoothly follow the flash waves one after another, triggering discrete impulses are fed to input 3 at the end of each wave. This is done as follows. From generator 5 to input 3 of block 1, triggering pulses are applied until they coincide (in time) with a minimum amplitude of the positive half-wave of a sinusoidal voltage coming from 1; generator 4; triggers one formal neuro and 9 block 1, connected to point 25, and starts the corresponding block 6; the resulting total wave from terminal 33 arrives at the input of the neuron feedback 7, at the output of which we get a sharp-pointed pulse arising with a delay at the end of the succession of the total wave; the sharp triggering impulse from the output of neuron 7 is fed to input 3 of block 1 and, coinciding with the next phase of the positive half-wave of the sinusoidal voltage of generator 4, already triggers two formal neurons 9 of block 1 (neurons connected to dots 25 to 26 and corresponding two blocks 6; At terminal 33, a second total flash wave with a corresponding amplitude and duration is obtained. The preceding and subsequent waves, despite the different duration, smoothly transform into one another, the process repeats itself and repeatedly About the moment of transition of the positive half-wave of the sinusoidal voltage of the generator 4 to the negative half-wave, At this moment the last wave of the spindle flash passes through terminal 33. Two start modes are possible. The first mode. 5. The spindle itself thanks to the feedback through the neurop 7 flows spontaneously, i.e. not

требуетс  запускающего импульса дл  каждой волны веретена. Форма начала вспышки и ее длительность завис т от момента совпадени  по времени внешнего запускающего импульса, поступающего от генератора 5 с одной из фаз положительной полуволны синусоидального напр жени  генератора 4. Например, при совпадении запускающего импульса с фазой 90° синусоидальной положительной полуволны не наблюдаетс  постепенного нарастани  вспышки (фиг. 5в), так как запускаютс  сразу все блоки 6 (фиг. 1) без дисперсии один относительно другого.a triggering pulse is required for each spindle wave. The form of the beginning of the flash and its duration depend on the moment of coincidence in time of the external trigger pulse coming from generator 5 from one of the phases of the positive half-wave of the sinusoidal voltage of the generator 4. For example, if the trigger pulse coincides with the phase of the 90 ° sinusoidal half-wave, there is no gradual increase the flashes (Fig. 5c), since all blocks 6 (Fig. 1) are started at once without dispersion relative to each other.

Второй режим. Спонтанное повторение веретена без з асти  импульса внепшего запуска от генератора 5 осуществл етс  настройкой-повышением чувствительности к дискретному сигналу входа одного из формальных нейронов 9 (фиг. 1) одного из блоков 6. В этом случае всего один внешний импульс от генератора 5 вызьшает циркул цию незатухающих импульсов по пути 1-6 (блока с повьш1енной чувствительностью одного из нейронов входа) 7- 1 и т.д. В момент подачи положительной полуволны синусоидального напр жени  от генератора 4 циркулирующие импульсы служат запускающими и в то же врем  сами участвуют в суммации волн дл  образовани  веретенообразных вспышек.Second mode. Spontaneous repetition of the spindle without the impulse of a superfluous trigger from generator 5 is accomplished by adjusting the sensitivity to the discrete input signal of one of the formal neurons 9 (Fig. 1) of one of the blocks 6. In this case, only one external impulse from the generator 5 circulates undamped pulses along the path 1-6 (a block with the increased sensitivity of one of the input neurons) 7-1, etc. At the moment of supplying the positive half-wave of the sinusoidal voltage from the generator 4, the circulating pulses serve as triggering and at the same time they themselves participate in the summation of the waves to form spindle-shaped flashes.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  моделировани  веретенообразной биоэлектрической активности мозга, содержащее генератор дискретных импульсов и генератор синусоидальных импульсов, отличающеес  тем, что, с целью Звеличени  точности моделировани , оно содержит модель нейронной сети, ко входам которой подключены выходы генераторовA device for simulating spindle-shaped bioelectrical activity of the brain, comprising a discrete pulse generator and a sinusoidal pulse generator, characterized in that, in order to increase the simulation accuracy, it contains a model of a neural network, to which the outputs of the generators are connected. синусоидальных и дискретных импульсов, модели биоэлектрической активности мозга, входы которых соединены с выходами модели нейронной сети, и модель нейрона обратной св зи, выход которой подключен к выходу генератора дискретных импульсов , а вход соединен с выходами моделей биоэлектрической активности мозга. 10 11sinusoidal and discrete pulses; models of brain bioelectric activity, whose inputs are connected to the outputs of a neural network model; and a feedback neuron model, the output of which is connected to the output of a discrete pulse generator, and the input is connected to the outputs of brain bioelectric activity models. 10 11 -щ,п IB 20 21 22 -sch, n IB 20 21 22 Риг.2 23 2ЦRig.2 23 2C ЛL JJ 3.33.3 CLCL 1Л т1L t 1515 /45 И/ 45 and 17,Ц. 1517, c. 15 ЦЧ- 18TsCh-18 -- НH
SU2047968A 1974-07-31 1974-07-31 Device for simulating spindle-shaped bioelectric activity of the brain SU525128A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2047968A SU525128A1 (en) 1974-07-31 1974-07-31 Device for simulating spindle-shaped bioelectric activity of the brain

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2047968A SU525128A1 (en) 1974-07-31 1974-07-31 Device for simulating spindle-shaped bioelectric activity of the brain

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU525128A1 true SU525128A1 (en) 1976-08-15

Family

ID=20592277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2047968A SU525128A1 (en) 1974-07-31 1974-07-31 Device for simulating spindle-shaped bioelectric activity of the brain

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU525128A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lewis Using electronic circuits to model simple neuroelectric interactions
US3589370A (en) Electronic muscle stimulator
US3323068A (en) Electrocardiogram simulator
SU525128A1 (en) Device for simulating spindle-shaped bioelectric activity of the brain
US3767996A (en) Low frequency multi-phase sinewave generator circuit
EP0315768A2 (en) Output circuit of a stimulator
US3316491A (en) Heartbeat waveform simulator
SU481113A1 (en) The method of time delay control pulses
SU1260880A1 (en) Method of locating short circuit in electric wiring
SU983990A1 (en) Simultaneous shaping of voltage pulses on several loads
SU1147410A1 (en) Electric stimulator
SU1022715A1 (en) Implanted electric cardiostimulator
SU898611A1 (en) Converter of two-polar three-element network parameters to code
SU930148A1 (en) Low-frequency frequency meter
SU911682A1 (en) Broad-range multivibrator
SU437196A1 (en) Pulse Sequence Generator
SU1099969A1 (en) Multichannel electrostimulator
SU1700746A1 (en) Generator of pulses of voltage of hyperbolic form
SU614460A1 (en) Multichannel pulse train receiver
SU801839A1 (en) Device for electric stimulation of muscle groups
SU1298515A1 (en) Resistance transducer resistance converter
SU997052A1 (en) Neutron simulating device
SU658710A1 (en) Random voltage generator
DE884654C (en) Impulse prolonger
SU866726A1 (en) Device for delaying frequency-modulated signals