Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Chapitre II : circuits analogiques élémentairesLa structure complète d'une conductance ionique, conforme au formalisme de Hodgkin etHuxley, est présentée par la figure précédente. Nous pouvons détailler l'ordre des opérateursutilisés :Valeurs asymptotiques de l'activation m et de l'inactivation h : elles sont obtenues avecle circuit de synthèse de sigmoïde (paragraphe 3.4) qui génère un courant de sortiecompris dans l'intervalle [0, I 0 ], avec I 0 = 2 A.Chaque sigmoïde comporte deux paramètres, Pente et V seuil , réglés par des tensions.La résolution des équations différentielles du premier ordre est ensuite obtenue grâce aucircuit décrit au paragraphe 3.5. Avec cette implémentation, la constante de temps estindépendante du potentiel de membrane. L'équation décrivant cette fonction (1.17) seraiten effet fort complexe à mettre en œuvre et les simulations numériques et l'expérience dugroupe ont montré que cette approche permettait d'obtenir des résultats suffisants. C'est laseule approximation que nous ayons consentie au formalisme.La constante de temps est fixée par un condensateur externe C et est modulée par latension V tau appliquée à l'atténuateur A.Les courants résultants sont multipliés et élevés à la puissance par un bloc unique dérivédu multiplieur log-antilog (paragraphe 3.3.2). Le produit normalisé est aussi compris entre0 et I 0 .Un autre multiplieur log-antilog permet d'obtenir le produit du courant m p .h q et d'uncourant provenant d'une paire entrecroisée qui modélise le paramètre de conductancemaximalegion. Le produit, de nouveau normalisé par I 0 , varie maintenant entre 0 et gion.Le seul paramètre réglable,degiongiongion, est ajusté par une tension. Notons que la plage de réglageest aussi fixée par le rapport de trois miroirs de courants, un premier situé à l'entréede ce bloc, un deuxième à sa sortie et enfin un troisième à la sortie de la conductance.Compte tenu des rapports de chaque miroir, nous obtenons ainsi trois gammes dex2 et x18.gionx1,Un multiplieur de type "beta-immune" (paragraphe 3.3.1) assure la dernière multiplicationentre le courant unipolaire qui représente gionla conversion de (V mem -E ion ) par une paire entrecroisée..m p .h q et le courant différentiel provenant de78