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Envejecimiento cerebral (normal vs. patologico)

Storyboard

El envejecimiento cerebral fisiologico implica un declive lento y gradual de la densidad sinaptica (extension de S de E14), de la integridad de la mielina (extension de M de E14/A4) y de la reserva cerebrovascular (capacidad de aumentar el flujo sanguineo ante demanda metabolica, extension de f_in de E11), acompanado de una acumulacion progresiva de dano oxidativo mitocondrial (extension del metabolismo energetico de E12). El impacto cognitivo de este declive se modela con la misma forma funcional usada para el deterioro cognitivo en Alzheimer (A3), pero moderado por una reserva cognitiva que se construye a lo largo de la vida mediante actividad intelectual y social, actuando como amortiguador funcional. El modelo distingue explicitamente el envejecimiento normal del patologico mediante un umbral combinado de dano acumulado y perdida sinaptica, mas alla del cual el deterioro deja de ser compatible con el envejecimiento saludable y se aproxima al fenotipo de las anomalias descritas en la serie A (por ejemplo A3).

>Modelo

ID:('ky', 1538)


Declive sináptico

Storyboard



$S(t)=S_{peak}e^{-k_{age}(t-t_{peak})}H(t-t_{peak})$

$S$
Densidad sináptica
$1$
$t$
Edad/tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13625)


Declive mielina

Storyboard



$M_{myelin}=M_{max}(1-k_{myel,age}(t-t_0)^{p_{age}})$

$M_{myelin}$
Integridad de mielina
$1$
$t$
Edad/tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13626)


Reserva vascular

Storyboard



$CVR=CVR_0e^{-k_{CVR}t}$

$CVR$
Reserva cerebrovascular
$1$
$t$
Edad/tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13627)


Daño mitocondrial

Storyboard



$\frac{dDamage_{mito}}{dt}=k_{ROS}J_{ox}-k_{repair}Damage_{mito}$

$Damage_{mito}$
Daño oxidativo mitocondrial
$1$
$J_{ox}$
Flujo oxidativo
$1/s$
$t$
Edad/tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13628)


Cognición

Storyboard



$Cog=\frac{Cog_{max}}{1+e^{-k_{cog}(S+k_{reserve}Reserve-S_{50})}}$

$S$
Densidad sináptica
$1$
$Cog$
Función cognitiva
$1$
$Reserve$
Reserva cognitiva
$1$
$t$
Edad/tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13629)


Reserva cognitiva

Storyboard



$Reserve=Reserve_0+\int_0^t k_{build}Activity(s)ds$

$Activity$
Actividad intelectual/social
$1$
$Reserve$
Reserva cognitiva
$1$
$t$
Edad/tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13630)


Transición patológica

Storyboard



$Damage_{mito}+(1-S/S_{peak})\ge\Theta_{path}$

$Damage_{mito}$
Daño oxidativo mitocondrial
$1$
$S$
Densidad sináptica
$1$
$\Theta_{path}$
Umbral patológico
$1$
$t$
Edad/tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13631)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$Activity$
Activity
Actividad intelectual/social
1
$Damage_{mito}$
Damage_mito
Daño oxidativo mitocondrial
1
$S$
S
Densidad sináptica
1
$Cog$
Cog
Función cognitiva
1
$M_{myelin}$
M_myelin
Integridad de mielina
1
$CVR$
CVR
Reserva cerebrovascular
1
$Reserve$
Reserve
Reserva cognitiva
1
$\Theta_{path}$
Theta_path
Umbral patológico
1
$J_{ox}$
J_ox
Flujo oxidativo
1/s
$t$
t
Edad/tiempo
s

ID:(0, 1538)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile