Storyboard

El acoplamiento neurovascular vincula la actividad neuronal local (por ejemplo, la tasa de disparo r de E06/E08) con cambios regionales en el flujo sanguineo cerebral, el volumen sanguineo y la oxigenacion tisular, base fisiologica de tecnicas de neuroimagen funcional como la fMRI (serie D). El modelo de balon (balloon model) describe este acoplamiento en tres etapas: una senal vasodilatadora s que responde a la actividad neuronal y decae con el tiempo, un flujo sanguineo entrante f_in que integra dicha senal, y un compartimento venoso cuyo volumen normalizado v y contenido de desoxihemoglobina normalizado q evolucionan segun el flujo entrante y la fraccion de extraccion de oxigeno. La tasa metabolica cerebral de oxigeno (CMRO2) se relaciona con el flujo y la extraccion de oxigeno, y finalmente la senal BOLD medida en fMRI se aproxima como una combinacion lineal de los cambios en volumen y desoxihemoglobina.

ID:('ky', 1531)

Storyboard

$\frac{ds}{dt}=A_{neural}(t)-k_s s-k_f(f_{in}-1)$

Variables

$A_{neural}$

Actividad neuronal local

$1$

$f_{in}$

Flujo sanguíneo entrante normalizado

$1$

$s$

Señal vasodilatadora

$1$

$k_s$

Decaimiento vascular

$1/s$

$k_f$

Retrocontrol de flujo

$1/s$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13576)

Storyboard

$\frac{df_{in}}{dt}=s$

Variables

$f_{in}$

Flujo sanguíneo entrante normalizado

$1$

$s$

Señal vasodilatadora

$1$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 13577)

Storyboard

$\tau_{MTT}\frac{dv}{dt}=f_{in}-v^{1/\alpha_{grubb}}$

Variables

$alpha_{grubb}$

Exponente de Grubb

$1$

$f_{in}$

Flujo sanguíneo entrante normalizado

$1$

$v$

Volumen venoso normalizado

$1$

$t$

Tiempo

$s$

$ au_{MTT}$

Tiempo medio de tránsito

$s$

ID:('gm', 13578)

Storyboard

$\tau_{MTT}\frac{dq}{dt}=f_{in}\frac{E(f_{in})}{E_0}-v^{1/\alpha_{grubb}}\frac{q}{v}$

Variables

$q$

Desoxihemoglobina normalizada

$1$

$alpha_{grubb}$

Exponente de Grubb

$1$

$E_0$

Extracción basal

$1$

$f_{in}$

Flujo sanguíneo entrante normalizado

$1$

$E(f_{in})$

Fracción de extracción de oxígeno

$1$

$v$

Volumen venoso normalizado

$1$

$t$

Tiempo

$s$

$ au_{MTT}$

Tiempo medio de tránsito

$s$

ID:('gm', 13579)

Storyboard

$E(f_{in})=1-(1-E_0)^{1/f_{in}}$

Variables

$E_0$

Extracción basal

$1$

$f_{in}$

Flujo sanguíneo entrante normalizado

$1$

$E(f_{in})$

Fracción de extracción de oxígeno

$1$

ID:('gm', 13580)

Storyboard

$CMRO_2=f_{in}\frac{E(f_{in})}{E_0}$

Variables

$E_0$

Extracción basal

$1$

$f_{in}$

Flujo sanguíneo entrante normalizado

$1$

$E(f_{in})$

Fracción de extracción de oxígeno

$1$

$CMRO_2$

Metabolismo cerebral de oxígeno normalizado

$1$

ID:('gm', 13581)

Storyboard

$BOLD=V_0[k_1(1-q)+k_2(1-q/v)+k_3(1-v)]$

Variables

$k_1$

Constante BOLD 1

$1$

$k_2$

Constante BOLD 2

$1$

$k_3$

Constante BOLD 3

$1$

$q$

Desoxihemoglobina normalizada

$1$

$BOLD$

Señal BOLD normalizada

$1$

$V_0$

Volumen sanguíneo basal

$1$

$v$

Volumen venoso normalizado

$1$

ID:('gm', 13582)