Аннотация:
Благодаря прогрессу в таких областях науки, как твердотельная микроэлектроника, молекулярная биология, нелинейная динамика применительно к нейронаукам стала воз
можна разработка, прототипирование и исследование живых нейронных систем, сопряженных с искусственными динамическими системами, а также с устройствами стимуляци
и и контроля нейронной активности. В этой работе представлено несколько физических и математических моделей нейроноподобных и нейрогибридных систем на базе мемр
истивного устройства. Простейшая система состоит из математической модели ФитцХью-Нагумо и её электрической схемы и мемристивного устройства типа «металл-оксид-
металл». Было исследовано, что изменение амплитуды сигнала ведущего генератора приводит к переключению мемристивного устройства благодаря внутренней настройке п
араметров мемристивного устройства. Это обеспечивает адаптивную модуляцию нейроноподобных сигналов ведомого генератора в системе сопряженных аналоговых нейронов
. Отметим, что при изучении взаимной связи нейроноподобных генераторов через мемристивное устройство, был получен хаотический режим. На базе полученных данных б
ыла разработана и протестирована нейрогибридная система, которую мы определяем как комбинацию искусственного нейрона ФитцХью-Нагумо и клеток среза гиппокампа мо
зга крысы в замкнутом контуре. Разработанная замкнутая система может быть использована для повышения гибкости нейронных связей при решении нейропротезных задач.
|
