NeuroMos : Diseño de circuito integrado que simula el comportamiento eléctrico neuronal.

Abstract

En este proyecto se presenta el diseño de un circuito integrado en silicio que simula el comportamiento eléctrico de una neurona, lo que que se traduce en imitar los disparos de la tensión de membrana ante una corriente externa. Particularmente se buscó imitar el comportamiento de las neuronas corticales excitatorias. El diseño se basó en el modelo matemático de Eugene Izhikevich que describe de una forma simplificada el comportamiento de una neurona excitatoria, en función de dos variables de estado (potencial de membrana de neurona y variable de recuperación) y parámetros particulares de las neuronas a simular. Se utilizó tecnología FDSOI de 28nm para realizar el diseño y se realizaron simulaciones del circuito diseñado en el software Cadence. En las simulaciones se observó que se logró reproducir de forma aceptable el comportamiento de una neurona excitatoria cortical del tipo RS, pero se concluye que otros tipos de comportamiento no pueden ser simulados por el circuito implementado. Para el caso del comportamiento RS, los valores máximos y mínimos de los picos de acción potencial estuvieron dentro de lo esperado, no así la frecuencia entre picos que presenta una gran diferencia comparado con los valores teóricos, queda pendiente encontrar y solucionar el motivo de esta diferencia.