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龙图腾网获悉南开大学申请的专利基于人工突触器件构建的仿生神经环路模体获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116739059B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310589058.3，技术领域涉及：G06N3/063；该发明授权基于人工突触器件构建的仿生神经环路模体是由徐文涛;李玥设计研发完成，并于2023-05-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于人工突触器件构建的仿生神经环路模体在说明书摘要公布了：本发明为一种基于人工突触器件构建的仿生神经环路模体。该环路模体由n个突触‑LIF人工神经元器件多级连接组成；所述的突触‑LIF人工神经元器件的组成包括类突触器和类胞体器；其中，类突触器包括人工突触器件、分压电阻和电压控制开关；类胞体器包括1个比较器；通过兴奋性类突触器、抑制性类突触器、兴奋性类胞体器、抑制性类胞体器这四种器件的不同组合，形成前馈激发电路、前馈抑制电路、反馈抑制电路、侧抑制电路、去抑制电路、相互抑制电路等六种电路的器件。本发明通过环路模体群实现运动神经系统中的感知传入、信息整合和运动控制多种功能，有助于受损运动传导回路的修复或重建。

本发明授权基于人工突触器件构建的仿生神经环路模体在权利要求书中公布了：1.一种基于人工突触器件构建的仿生神经环路模体，其特征为由n个突触-LIF人工神经元器件多级连接组成，其中，n＝2～2000； 所述的突触-LIF人工神经元器件的组成包括类突触器和类胞体器； 其中，类突触器包括人工突触器件、分压电阻和电压控制开关；类胞体器包括1个比较器； 类突触器，分为兴奋性类突触器或抑制性类突触器； 类胞体器，分为兴奋性类胞体器、抑制性类胞体器； 兴奋性类突触器、抑制性类突触器、兴奋性类胞体器、抑制性类胞体器这四种器件的不同数量、不同组合，构成基于人工突触器件构建的仿生神经环路模体； 神经环路模体为前馈激发电路、前馈抑制电路、反馈抑制电路、侧抑制电路、去抑制电路或相互抑制电路这六种； 所述兴奋性类突触器包括n型人工突触器件、分压电阻和电压控制开关； 所述抑制性类突触器包括p型人工突触器件、分压电阻和电压控制开关； 比较器的同向输入端分别与人工突触器件的漏极、分压电阻的一端连接；比较器的反向输入端与电压源连接，该电压源的电压值为神经元发放脉冲的幅度；比较器的正电供电端与正电源连接；比较器的负电供电端与负电源连接；比较器的输出端与电压控制开关的控制端连接； 当比较器的正电源供电端口接正电压5V，负电源供电端口接地，发放正脉冲，此时为兴奋性类胞体器；当比较器的正电源供电端口接地，负电源供电端口接负电压-5V，发放负脉冲，此时为抑制性类胞体器； 所述的人工突触器件包括：绝缘衬底；衬底上分布半导体层；半导体层的两侧分别为源极和漏极，二者均为金属电极；源极、漏极以及二者之间的半导体层上覆盖有离子胶层；离子胶层上分布有栅极；三个电极引出； 所述的绝缘衬底的材质为二氧化硅；厚度为300纳米； 所述的源极和漏极的材质相同，具体为高纯金，厚度为40-200纳米； 所述的离子胶层的材质具体为包含可移动离子的水凝胶，如含有氢离子的壳聚糖、含有纳离子的海藻酸钠，厚度为50-80微米； 所述的栅极的材质为高纯金，厚度为40-200纳米； 所述的人工突触器件根据半导体层材料组成不同，分为n型人工突触器件或p型人工突触器件； 所述的n型人工突触器件的半导体层材料具体为氧化锡或氧化锌；所述的p型人工突触器件的半导体层材料具体为P3HT； 所述的类突触器中的电压控制开关包括两个三极管和一个上拉电阻；偏压控制开关的控制端与第一个三极管的基极相连；第一个三极管的集电极与上拉电阻的一端、第二个三极管的基极相连，上拉电阻的另一端接电源；第一个三极管的发射极接地；电压控制开关的第一连接端与第二个三极管的发射极相连；电压控制开关的第二连接端与第二个三极管的集电极相连； 所述的类突触器中，人工突触器件的漏极与电压控制开关的第一连接端相连；人工突触器件的源极分别与分压电阻的一端、比较器的同向输入端相连，分压电阻的另一端接地；电压控制开关的控制端与比较器的输出端相连；人工突触器件的栅极接收输入信号； 神经环路模体中的六种电路的具体连接组成为： 所述的前馈激发环路模体包括三个类胞体器和三个类突触器；其中，三个类胞体器为第一兴奋性类胞体器102、第二兴奋性类胞体器104、第三兴奋性类胞体器106；三个类突触器为第一兴奋性类突触器101、第二兴奋性类突触器103、第三兴奋性类突触器105；连接方式为第一兴奋性类突触器101的栅极1011接收整个环路的输入信号，第一兴奋性类突触器101的源端1013输出连接第一兴奋性类胞体器102的同相输入端1021输入，第一兴奋性类胞体器102的输出端口1023连接第二兴奋性类突触器103的栅极1031输入，第二兴奋性类突触器103的源端1033输出连接第二兴奋性类胞体器104的同相输入端1041输入，第二兴奋性类胞体器104的输出端口1043输出连接第三兴奋性类突触器105的栅极1051输入，第三兴奋性类突触器105的源端1053输出连接第三兴奋性类胞体器106的同相输入端1061输入，第三兴奋性类胞体器106的输出端口1063的输出为整个环路的输出； 或者，前馈抑制环路模体包括四个类突触器：第一兴奋性类突触器201、第二兴奋性类突触器203、第一抑制性类突触器205、第三兴奋性类突触器207；三个类胞体器：第一兴奋性类胞体器202、第一抑制性类胞体器204、第二兴奋性类胞体器206；连接方式为：第一兴奋性类突触器201的栅极2011接收整个环路的输入刺激，第一兴奋性类突触器201的源极2013输出连接第一兴奋性类胞体器202的同相输入端2021输入，第一兴奋性类胞体器202的输出端2023输出连接第二兴奋性类突触203的栅极2031和第三兴奋性类突触器207的栅极2071输入，第二兴奋性类突触器203的源极2033输出连接第一抑制性类胞体器204的同相输入端2041输入，第一抑制性类胞体器204的输出端2043连接第一抑制性类突触器205的栅极2051输入，第一抑制性类突触器205的源极2053输出及第三兴奋性类突触器207的源极2073共同连接第二兴奋性类胞体器206的同相输入端2061，第二兴奋性类胞体器206的输出端2063输出整个环路的输出信号； 或者，反馈抑制环路模体包括四个类突触器：第一兴奋性类突触器301、第二兴奋性类突触器303、第三兴奋性类突触器305、第一抑制性类突触器307；三个类胞体器：第一兴奋性类胞体器302、第二兴奋性类胞体器304、第一抑制性类胞体器306；反馈抑制环路模体连接方式为：第一兴奋性类突触器301的栅极3011接收整个环路的输入刺激，第一兴奋性类突触器301的源极3013输出连接第一兴奋性类胞体器302的同相输入端3021输入，第一兴奋性类胞体器302的输出端3023输出连接第二兴奋性类突触器303的栅端3031输入，第二兴奋性类突触器303的源端3033输出连接第二兴奋性类胞体器304的同相输入端3041输入，第二兴奋性类胞体器304的输出端3043输出连接第三兴奋性类突触器305的栅端3051输入，第三兴奋性类突触器305的源端3053输出连接第一抑制性类胞体器306的同相输入端3061输入，第一抑制性类胞体器306的输出端3063输出连接到第一抑制性类突触器307的栅端3071输入，第一抑制性类突触器307的源端3073输出也连接到第二兴奋性类胞体器304的同相输入端3041输入，第二兴奋性类胞体器304的输出端3043的输出信号为整个环路的输出； 或者，侧抑制环路模体包括9个类突触器：第一兴奋性类突触器401、第二兴奋性类突触器403、第三兴奋性类突触器405、第四兴奋性类突触器407、第一抑制性类突触器409、第二抑制性类突触器410、第五兴奋性类突触器411、第六兴奋性类突触器413、第七兴奋性类突触器415；7个类胞体器：第一兴奋性类胞体器402、第二兴奋性类胞体器404、第三兴奋性类胞体器406、第一抑制性类胞体器408、第四兴奋性类胞体器412、第五兴奋性类胞体器414、第六兴奋性类胞体器416；连接方式为第一兴奋性类突触器401的栅极4011、第二兴奋性类突触器403的栅极4031、第三兴奋性类突触器405的栅极4051分别接收不同的输入脉冲信号，第一兴奋性类突触器401的源极4013、第二兴奋性类突触器403的源极4033、第三兴奋性类突触器405的源极4053的输出分别连接第一兴奋性类胞体器402的同相输入端4021、第二兴奋性类胞体器404的同相输入端4041、第三兴奋性类胞体器406的同相输入端4061输入，第一兴奋性类胞体器402的输出端4023、第二兴奋性类胞体器404的输出端4043、第三兴奋性类胞体器406的输出端4063的输出分别连接到第五兴奋性类突触器411的栅极4111、第六兴奋性类突触器413的栅极4131、第七兴奋性类突触器415的栅极4151输入，第五兴奋性类突触器411的源极4113、第六兴奋性类突触器413的源极4133、第七兴奋性类突触器415的源极4153的输出分别连接到第四兴奋性类胞体器412的同相输入端4121、第五兴奋性类胞体器414的同相输入端4141、第六兴奋性类胞体器416的同相输入端4161输入，第一兴奋性类胞体器402的输出端4023连接到第四兴奋性类突触器407的栅极4071输入，第四兴奋性类突触器407的源极4073输出连接到第一抑制性类胞体器408的同相输入端4081输入，第一抑制性类胞体器408的输出端4083输出连接到第一抑制性类突触器409的栅极4091、第二抑制性类突触器410的栅极4101输入，第一抑制性类突触器409的源极4093、第二抑制性类突触器410的源极4103的输出分别连接到第五兴奋性类胞体器414的同相输入端4141、第六兴奋性类胞体器416的同相输入端4161输入； 或者，去抑制环路模体包括3个类突触器：第一兴奋性类突触器501、第一抑制性类突触器503、第二兴奋性类突触器505；2个类胞体器：第一抑制性类胞体器502、第二抑制性类胞体器504、第一兴奋性类胞体器506；连接方式为第一兴奋性类突触器501的栅极5011、第二兴奋性类突触器505的栅极5051接收正脉冲信号，第一兴奋性类突触器501的源极5013、第二兴奋性类突触器505的栅极5051的输出分别连接第一抑制性类胞体器502的同相输入端5021及第二抑制性类胞体器504的同相输入端口5041输入，第一抑制性类胞体器502的输出端5023连接第一抑制性类突触器503的栅极5031输入，第一抑制性类突触器503的源极5033连接第二抑制性类胞体器504的同相输入端口5041； 或者，相互抑制环路模体包括4个类突触器：第一抑制性类突触器601、第二抑制性类突触器603、第三抑制性类突触器604、第四抑制性类突触器606；2个类胞体器：第一抑制性类胞体器602、第二抑制性类胞体器605；连接方式为第一抑制性类突触器601的栅极6011、第三抑制性类突触器604的栅极6041输入负脉冲信号，第一抑制性类突触器601的源极6013、第三抑制性类突触器604的源极6043分别连接第一抑制性类胞体器602的同相输入端6021、第二抑制性类胞体器605的同相输入端6051，第一抑制性类胞体器602的输出端6023、第二抑制性类胞体器605的输出端6053分别连接第四抑制性类突触器606的栅极6061、第二抑制性类突触器603的栅极6031，第四抑制性类突触器606的源极6063、第二抑制性类突触器603的源极6033分别连接第二抑制性类胞体器605的同相输入端6051、第一抑制性类胞体器602的同相输入端6021。

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