ارائه ي مدل مداري جديد براي پارامتر هاي معادلات سلول عصبي هاجكينگ هاكسلي با توان پايين

A new circuit model for the Parameters in equations of low power Hodgkin-Huxley neuron cell

در اين مقاله، توابع α و β و متغيرهاي گيت مربوط به معادلات متغيرهاي گيت سلول عصبي هاجكينگ هاكسلي بررسي مي شود. متغيرهاي گيت سلول عصبي هاجكينگ هاكسلي، نرخ باز و بسته شدن يون هاي كلسيم و پتاسيم را نشان مي دهد. توابع متغير α و β، توابعي نمايي بر حسب پتانسيل پوسته u مي باشند كه توسط هاجكينگ و هاكسلي براي تنظيم و تطبيق معادلات مربوط به سلول عصبي به طور تجربي بدست آمده اند. در اين مقاله، اين معادلات توسط ترانزيستور FGMOS طراحي شده اند كه هزينه، پيچيدگي، ولتاژ و توان كمتر را به دنبال دارد. اين ترانزيستورها در ناحيه ي زير آستانه داراي ولتاژ و توان بسيار پايين هستند، از اين رو توان مصرفي مدارهاي پيشنهادي بسيار پايين مي باشد. شبيه سازي توسط نرم افزار Hspice با تكنولوژي 0.18 ميكرومتر انجام شده است و مساحت اشغال شدهي سيليكون براي مدار متغير هاي گيت طراحي شده برابر 115μm×60μm مي‌باشد.

In this paper, α and β parameters and gating variables equations of Hodgkin-Huxley neuron cell have been studied. Gating variables show opening and closing rate of ion flow of calcium and potassium in neuron cell. Variable functions α and β, are exponential functions in terms of u potential that have been obtained by Hodgkin and Huxley experimentally to adjust the equations of neural cells. In this study, using FGMOS transistors to model these equations has been reduced cost, complexity, voltage and power. The transistors work in the sub threshold region, hence the proposed circuit consumes less power. Hspice simulation software with 0.18 μ technology has been carried out and silicon area for the designed circuit of gating variables is 115μm×60μm.