Устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефалограммы

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 10.06.76(21) 2370951/28-13

Союз Советскнк

Социалистических

Республик о 605349 (51)М. Кл.

А 61 В 5/00//

G G 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 ¹18

Дата опубликования описания 1505.79 (72) АвтОРы изобретения

Д.М.Гедевани и Э.Б.Багдасаров (7) ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИОДЕЛИРОВАНИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ВОЛН ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ

Изобретение 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 электроэнцефалограмм, 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 (n; -1) элементов задержки, где п1 — количество усилителей и i-й цепочке формирования сигналов, причем генератор.управляющих сигналов, усилитель цепи нагрузки и резистор нагрузки соединены последовательно, выход генератора управляющих сигналов соединен с входом первого усилителя первой цепочки формирования сигналов, усилители каждой из цепочек формирования сигналов, соединены между собой последовательно через элементы задержки, количество цепочек формирования сигналов равно (и„-4

+ где п1-количество усилителей в

2 первой цепочке формирования сигналов, выход первого усилителя каждой из цепочек формирования сигналов соединен через элемент задержки с входом первого усилителя следующей цепочки формирования сигналов, число усилителей которой на два меньше количества усилителей предыдущей цепочки формирования сигналов, выходы каждого из усилителей цепочек формирования сигналов соединены с соответствующими входами сумматора.

Это позволяет моделировать медленные биопотенциалы электроэнцефа лограмгж из импульсов различной формы и амплитуды путем изменения параметров импульсов генератора без изá05349 менения схемных решений всех входящих в устройство моделей формальных нейронов, что обеспечивает вазмож-. ность изучения влияния параметров импульсов на образование к:едленной «олны в естественных условиях.

На черте»<е представлена» o!< предло>кенного устрой::-.:. ва

Устройство для моделирования б to " электрических волн электраэнцефалограммы содержит генератор 1 управляющих сигналов для генерирования напряжения необходимых частот,. котсрыя подключен к входу усилителя 2 первой цепочки формирования сигналов, co=" таящей из и,(усилителей 2 и (n»-1) элементов 3 задержки, Усилители 2 соединены между собой последователь-на через элементы 3 задержки.

Количество усилителей 2 з первой цепочке (n ) выбирают, исхсдя из Условия мсдп и = — — - < 1 где и — число усилителей в первой цепочке;

Т вЂ” длительность моделируемого медленного потенциала; длительность имгульса генеимп ратора 1 управляющих сигналов; <, — длительность задержки зле-QDI мента 3 задержки.

Низкоомные выходы усилителей 2, согласованные с элементами 3 задерж-ки, имитируют цепи распространения импульсов па нервной системе.

Количества усилителей 2 (n..) и ко"личества элементов 3 задер><ки (ш ) в каждой из цепочек формирования сйгна=лов связано соотношением щ. =n -1.

Низкоомный выход первого у<" -.лителя 2 каждой из цепочек формирования сиг-налов соединен через элемент 3 задержки с входом первого усилителя следующей цепочки формирования сигttaлов, число усилителей 2 которой на два меньше количества усилителей 2 предыдущей цепочки Формирования сиг-налов, Общее количество цепочек giGp ц„-4 мирования сигналов. равно Й= -<2

Высокаомные выходы каждого из усилителей 2 цепочек формирования сигналов соединены с соответствующими вхо-. дами сумматора 4.

Высакоомные выходы усилителей 2, подключенные к низкоомным входам сум=матара 4, имитируют шунтирующее влияние тканевой жидкости (вхады сумматора) на моделируемый медленный потенциал, образуемый импульсными разря-- б<3 дами аксонов нейронов (высокоомные выходы усилителей) .

Предложенное устройство также имеет цепь нагрузки, состоящую вз усилителя 5 цепи нагрузки и резистора б нагрузки, соединенных последовательно, причем вход усилителя 5 цепи нагрузки соединен с выходом генератора 1 управляющих сигналов, Предложенное устройство работает следующим образом„Импу>1ьсы р Гейер.аp) е-: . i>2 ген ерато ром 1 управляющих сигналов, образуют на выход:-:х усилите <ей 2 каждой из цепочек формирования сигналов серию импу льсав,- начала ко Гор::мх сдвинуты друг атнос.ительно друга на с;,> элемента 3 задержки„количество имйульсов равно коли-..ест ву усилителей 2 в цепочках формирования сигналов. Серия импульсов на выходах усилителей 2 второй цепоч:<и формирования сигналов начинается на Г >> позже и заканчивается Hà fg<>9c раньше, ч.ем в первой цепочке. Аналогично для последующих цепочек Формировани я сигналов.

Если спроецировать все импульсы усилителей 2„ учитывая >,у элементов 3 задержки, на. одну оаь, то получим серию импульсов, которые следуют друг за дру>-ом cG все уменьшающимся временным сдвигом, т.е. со все увеличивающейся частотой вплоть дo импульса, полученного с выхода усилителя 2 последней цепочки формирования сигнала, чта соответствует середине моделируемого медленного (суммарного) потенциала„ длительность к:>тарого равна T. После этого происходит постепенное уменьшение частоты следования импульсов, условно спроецированных на одну ось,- вплоть да окончания длительности моделируемого медленного (суммарного) потенциала.

Следующий импульс с генератора 1 упаавляющих сигналов, поступая на це;,.-:<ки формирования сигналов, вновь повторяет описанный процесс. На выходах усилителей 2 должен быть при .отсутствии нагрузки (при отключенном сумматоре) импульс с амплитудой, равной амплитуде на выходе генератора 1 управляющих сигналов. На так как к высакаамным выходам усилителей подключаются низкаамные входы сумматора, сопротивление каждого из которых при;:арно в ста раз меньше выходного сопротивления высокоомных выходов усили-:.àëåé 2, то амплитуда на выходах усили-.елей 2 падает. В сумматоре 4 происходит сложение импульсов па мощности,.

Сопротивление резистора 6 нагруз-ки у< танавливают 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 импульсные 05349

Формула изобретения

Составитель В.Кожанова

Редактор R.Месропова Техред С.Мигай Корректор Г.Назарова

Эаказ 2765/68 Тираж 671 Подписное цЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 разряды аксонов нейронов и на образование медленной (суммарной1волны.

Предложенное устройство дает возможность моделировать медленные поТенциалы мозга иэ импульсных разрядов аксонов отдельных нейронов.

Устройство для моделирования биоэлектрических волн электроэнцефалограммы, содержащее генератор управляющих сигналов, сумматор и цепочки формирования сигналов,о т л и ч а ю щ ее 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 n . усили I телей и (и; -1) .элементов задержки, где n — количество усилителей в i-й

1 цепочке формирования сигналов, причем генератор управляющих сигналов, усилитель цепи нагрузки и резистор нагрузки соединены последовательно, выход генератора управляющих сигналов соединен с входом первого усилителя первой цепочки формирования сигналов, усилители каждой из цепочек формирования сигналов соединены между собдй последовательно через элементы задержки, количество цепочек формирования

5 /П -1 сигналов равно +q где ив

2 ) количество усилителей в первой цепочке формирования сигналов, выход первого усилителя каждой иэ цепочек формирования сигналов соединен через элемент задержки с входом первого усилителя следующей цепочки формирования сигналов, число усилителей которой на два меньше количества уси15 лителей предыдущей цепочки формирования сигналов, выходы каждого из усилителей цепочек формирования сигналов соединены с соответствующими. входами сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 438995, кл. G 06 G 7/60, 1973