本文關(guān)鍵詞： Hodgkin-Huxley模型 神經(jīng)元 現(xiàn)場可編程門陣列 動作電位　出處：《生物醫(yī)學工程學雜志》2015年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：神經(jīng)元是構(gòu)成生物體神經(jīng)系統(tǒng)的基本單位。在神經(jīng)元的電生理特性描述上,Hodgkin-Huxley(HH)模型最接近于生物學實際。硬件實現(xiàn)神經(jīng)元可為臨床脊髓損傷治療、仿生學、人工智能等方面提供新的研究思路。本文以HH模型神經(jīng)元為研究對象,采用DSP Builder技術(shù),在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)上完成了單個HH模型神經(jīng)元的硬件實現(xiàn)。對FPGA實現(xiàn)的神經(jīng)元施加了不同類型的電流刺激,分析研究其動作電位響應特性,并與相同參數(shù)刺激下的數(shù)值模擬結(jié)果進行了相關(guān)系數(shù)的計算分析。結(jié)果表明,FPGA實現(xiàn)的神經(jīng)元動作電位響應與數(shù)值模擬結(jié)果高度一致,為后續(xù)通過硬件構(gòu)建神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:The model of Hodgkin-Huxley HHH is the closest to the biological reality in describing the electrophysiological characteristics of neurons. The hardware realization of neurons can be used for the treatment of clinical spinal cord injury and bionics. In this paper, we take HH model neuron as the research object, adopt DSP Builder technology, The hardware implementation of a single HH model neuron has been completed on FPGA. Different types of current stimulation have been applied to the neurons realized by FPGA, and the action potential response characteristics of the neurons have been analyzed and studied. The correlation coefficient is calculated and analyzed with the results of numerical simulation under the same parameters. The results show that the response of neuron action potential realized by FPGA is in good agreement with the result of numerical simulation. It lays a foundation for the subsequent construction of neural network by hardware.
【作者單位】： 蘭州交通大學自動化與電氣工程學院;蘭州交通大學光電技術(shù)與智能控制教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51267010,51567015) 甘肅省杰出青年基金資助項目(1308RJDA013)
【分類號】：R338

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本文編號：1505357