Устройство для исследования нейронов головного мозга

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Фю !; »650610 с ( (l ! !

/ . !, Р

«, (61) Дополнительное к авт. свил-ву{22) Заявлено 03.03.77 pl) 2459427/28 13 с присоединением заявки № (2Э) Приоритет

Опубликовано 05. 03.79.Бюллетень № 9 (51) М. Кл.

А В1 В 5107 йеударатаиниы1 паата ссср пе диаи кзФрютьнна в asperse

{53) УДК 615.471 (088. 8) Дата опубликования описания 08.03.79 (72) Авторы изобретении

И. А. Шевелев, Г. И. Никитин я В. П. Мешеряков

Институт высшей нервной деятельности н нейрофизнологин

АН СССР (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЙРОНОВ

ГОЛОВНОГО МОЗГА

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для исследования нейрофизиологии, и предназначено для получения трехмерной карты активности нейронов зрительной коры мозга животных на предьявляемый движушийся раздражитель.

Известно устройство для исследования нейронов головного мозга, которое содержит микроэлектрод и биоусилитель, соединенные носледовательно, осциллоскоп с фотоприста вкой 1 1.

Однако это устройство не позволяет автоматизировать процесс картироваыия рецентивных полей зрительных нейронов, что затрудняет быстрый анализ рельефа рецептивного поля.

Цель изобретения - автоматизация процесса картирования рецептивных полей зрительных нейронов.

Поставлеьная цель достигается тем, что устройство имеет блок двухкоординатного синхронного сканирования, блок двухкоордннатной электромеханической развертки светового раздражителя с экраном, соединенный через дополнительно введенные аттенюаторы с выходами блока двухкоордняатяого синхронного сканирования, которые также соедцнены

5 со входами вертикального и горизонтального отклонения луча осциллоскопа, вход модуляции яркости которого соединен с выходом биоусилителя через дополнительно введенный формирователь длитель1О ности импульсов засветки.

На чертеже изображена структурная схема устройства для исследования нейронов головного мозга.

35 Устройство состоит из блока 1 двух координатной электромеханической развертки светового раздражителя, экрана

2, являюшегося полем зрения глаза 3 животного, микроалектр да 4, отводяшего импульсы от исследуемых нейронов

5, биоусилителя 6, формирователя 7 длительности импульсов засветки, осцил-! лоскопа 8, фотоприставки 9, блока 10

650610 двухкоординатного синхронного сканирования и аттенюаторов 11 и 12 (Х и g).

Устройство работает следующим образомм.

Блок 1 двухкоординатной электромеханической развертки раздражителя производит сканирование раздражителем (световым изображением) экрана 2 перед глазом 3 животного. Экран 2 занимает часть поля зрения животного. На предъявпяэмый движущийся и/или вспыхиваю» ший раздражитель нервные клетки мозга животного отвечают генерацией электрических импульсов. Микроэлектродом

4 эти имцульсы отводятся от выбранного для исследования нейрона 5, затем они усиливаются биоусилителем 6 н подаются на формирователь 7 длительности импульсов засветки, с выхода которого подаются на вход модуляции яркости луча осциллоскопа 8. Таким образом, генерированные нейроном 5 импульсы проявляются на экране осциллоскопа вспыхи ваюшими точками и фиксируются на фотопленке фотоприставкой 9. Длительность свечения, а значит и время экспозиции ее на фотопленке определяется формиро вателем 7 длительности импульсов засветки и может регулироваться экспериментатором, Развертка луча осциппоскопа 8, а также управление движением раздражителя по экрану 2 осуществляется бдо» ком 10 двухкоординатного синхронного сканирования, в качестве которого могут быть применены два низкочасто ных генератора. Поэтому луч осцнлпоскопа полностью повторяет траекторию движения раздражителя по экрану, Зафиксированные на фотопленке вспышки луча осциллоскопа 8, после проявления фотопленки, представляют собой карту ответов исследуемого нейрона на раздражитель, сканирующий поле зрения животного в процессе опыта, т.е. пред; ставляют собой карту рецептивного ноля исследуемого нейрона.

)Ъи получения более подробных карт отдельных зон рецептивного полл предусмотрена возможность изменения амплитуд колебаний и смешения по двум: координатам сканирующего раздражитепя.

Эти функции выполняют два аттенюат ъра 11 и 12 (Х и g), ослабляющие сигнапы управления, поступающие на блок

1 двухкоординатной электромеханической развертки раздражителя и организу юшие необходимые смешения, Таким образом, устройство позволяе получать карту рецептивного поля как после однократного сканирования, так и при серии многократных сканиронаний, что позволяет получить усредненную карту рецептивных полей, При втором виде картирования можно в ряде случаев сушественно повысить соотношение: сигнап.-шум. Йля его реализации необходимо уменьшить длительность импульса засветки нли применить менее чувствнтель- ный фотоматериал.

При необходимости более детапьного рассмотрения отдельных зон рецептивного поля предусмотрена возможность, во-первых, изменения коэффициента преобразования сигнала управления в угол сканирования раздражителя по экрану и, во-вторых, подачи постоянных составляюших смешения по двум координатам для выбора центра сканируемой зоны.

Устройство позвопяет простыми и доступными средствами производить экспресс-анализ рецептивных полей зри тельной системы животных и человека и дает возможность изучения динамических растроек этих полей при изменении состояния организма.

Устройство позволяет во многих случаях обойтись без использования дорогостоящих устройств, основанных на уни« керсальиых ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для исследования нейро

35 нов головного мозга, содержащее микроэлектрод и биоусилитель, соединенные последовательно осциллоскоп с фотоприставкой, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью автоматизации про4Q цесса картирования рецептивных полей зрительных нейронов, оно имеет блок двухкоординатного синхронного сканирования, блок двухкоординатной электро45 механической развертки светового раздражитеия с экраном, соединенный через дополнительно введенные аттенюаторы с выходами бпока двухкоординатного синхронного сканирования, которые также

Я соединены со входами вертикального и горизонтального отклонения луча осциллоскопа, вход модупяции яркости которо.го соединен с выходом биоусилителя через допоянительно введенный формироватепь длительности импульсов засветки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

_#_g 124543, кп. А 61 В 3/06, 1967.

6506 10

Составитель Л. Соловьев

Редактор H. Тимонина Техред С. pa Корректор С. Патрушева

Заказ 676/5 Тираж 67 1 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4