一种模拟人脑睡眠阶段转变的电路及设计方法

本发明涉及忆阻神经网络领域，提出了两种用于模拟睡眠周期的基于忆阻器的神经网络，并在PSPICE中实现和验证了相应电路。本文提出的基于忆阻器的神经网络模拟了大脑喙内侧被盖核中的GABA能神经元(RMTg)以及大脑外侧被盖区(LDT)和外侧下丘脑区(LH)的部分神经元。证明了RMTg中GABA能神经元的激活及其随后对LDT和LH区域的抑制作用导致了快速眼动睡眠、非快速眼动睡眠和觉醒之间不同的状态转换。设计的电路与真实的生物神经网络结构非常接近，考虑到神经元间间接、直接和可变影响。PSPICE仿真结果表明，所提出的忆阻神经网络电路可以实现不同睡眠状态和觉醒之间的转换。