METHOD AND APPARATUS FOR PHASE-INDEPENDENT PREDICTABLE RESETTING

The ocillatory dynamics of the inferior olive (IO) neurons found in the olivo-cerebellar network of the brain are reproduced and applied to various control applications. An IO neuron model is provided which produces quasi-sinusoidal oscillations with a characteristic amplitude and frequency (item 20). Action potentials occur at the peaks of the oscillations and have precise timing properties (item 30). Stimuli applied to the IO neuron model show no changes in oscillation amplitude and frequency but do produce a shift of the oscillation phase, and hence a time shift of the corresponding action potentials (item 40). The resulting phase is defined by the strength of the stimulus and does not depend on when the stimulus is applied, thus providing a self-referential phase reset (SPR) effect (item 50). The oscillations of multiple IO neurons, or their models, coupled together tend to become organized in space and time in the form of oscillatory phase clusters (item 60). The phases of the IO oscillators can be quickly set to a desired phase pattern irrespective of the history of phase evolution. A circuit for implementing the IO neuron model and a control system based on the circuit are described. Aux fins de l'invention, la dynamique oscillatoire des neurones de l'olive inférieure (10) du réseau olivo-cérébellaire du cerveau est reproduite et appliquée à différentes applications de contrôle. On décrit un modèle neuronal de l'olive inférieure qui produit des oscillations quasi-sinusoïdales avec une amplitude et une fréquence caractéristiques. Les potentiels d'action interviennent aux crêtes des oscillations et ont des propriétés de synchronisation précises. Des stimuli appliqués à ce modèle ne font pas apparaître de changements dans l'amplitude et la fréquence d'oscillation, mais ils produisent un décalage de phase d'oscillation, et donc un décalage de synchronisation des potentiels d'action correspondants. La phase résultante est définie par l'intensité du stimulus et ne dépend pas du moment d'application, donnant ainsi un effet de réinitialisation de phase à auto-référence. Les oscillations de plusieurs neurones de l'olive inférieure, ou de leurs modèles, couplés ensemble, tendent à s'organiser dans l'espace et le temps sous la forme de groupes de phases oscillatoires. Les phases des oscillateurs de l'olive inférieure peuvent être rapidement réglées sur un profil de phase spécifique, indépendamment de l'historique d'évolution de phase. On décrit aussi un circui